蔡丽希《生物化学》精品课件 第14章 DNA的生物合成.pptVIP

Putian University 12级临本 ? 引发体是DNA复制起始时所形成的一种起始复合 物，由引物酶和几种相关蛋白（如大肠杆菌 的DnaA, DnaB, DnaC）及单链结合蛋白组成。 （二）、引发体的形成与引物的合成 复制起始的主要任务是形成起始复合体(引发 体)，合成引物。 Dna A Dna B、 Dna C DNA拓扑异构酶 引物酶 SSB 3? 5? 3? 5? 引发体(primosome) 引物酶需组装成引发体才能催化RNA引物的合成。 在引物酶的催化下，以DNA为模板，合成一段短的RNA片段，从而获得3端自由羟基（3-OH）。 3 HO 5 3? 5? 3? 5? 引物 引物酶 合成引物 复制的延伸指在DNA聚合酶催化下，以3’→5’方向的亲代DNA链为模板，从5’→3’方向聚合子代DNA链。其化学本质是dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子链上，磷酸二酯键不断生成。 二、DNA链的延伸 5 3 5 dATP dGTP dTTP dCTP dTTP dGTP dATP dCTP DNA-pol 在原核生物中，参与DNA复制延长的是DNA聚合酶Ⅲ；而在真核生物中是DNA聚合酶δ。 原核生物DNApolⅢ催化前导链与随后链的合成 原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制片段在复制的终止点(ter)处汇合。 ori ter SV40 50 0 ori ter E.coli 82 32 三、复制的终止 5` 5` RNA酶 5` OH P 5` dNTP DNA聚合酶 5` 5` P DNA连接酶 ATP ADP+Pi 5` 5` 三、复制的终止 由RNA酶水解去除RNA引物；由DNA聚合酶Ⅰ催化延长缺口处的DNA，填补缺口。 （1）去除引物，填补缺口： （2）连接冈崎片段： 在缺口的最后一个 磷酸酯键由DNA连 接酶的催化生成， 将冈崎片段连接起 来，形成完整的 DNA长链。 DNA复制过程简图 真核生物DNA生物 合成过程 The Process of DNA Biosynthesis in eukaryotes 第 四 节 真核生物复制子多、冈崎片段短、复制叉 前进 速度慢等； DNA复制从引发进入延伸阶段发生DNA聚合 酶?/?转换； 切除冈崎片段RNA引物的是核酸酶RNAse HⅠ 和FEN1等。 RNAse HⅠ切除RNA引物，但在冈崎片段上保留一个核糖核苷酸, FEN1切除冈崎片段上保留的一个核糖核苷酸 真核生物与原核生物DNA复制的差异： 复制的起始需要DNA-pol α（引物酶活性）和 pol δ（解螺旋酶活性）参与。还需拓扑酶和复 制因子(replication factor, RF)。 （一）真核生物复制的起始与原核基本相似 增殖细胞核抗原（proliferation cell nuclear antigen，PCNA）：在复制起始和延长中起关键作用。具有与E.coliDNA聚合酶Ⅲ的β亚基相同的功能和相似的构象，即形成闭合环形的可滑动DNA夹子，在复制因子RFC的作用下PCNA结合于引物－模板链；并且PCNA使polδ获得持续合成能力。 DNA-pol δ和pol α分别兼有解螺旋酶和引物酶活性。在复制叉及引物生成后，DNA-pol δ通过PCNA的协同作用，逐步取代pol α，在RNA引物的3?-OH基础上连续合成领头链。随从链引物也由pol α催化合成。然后由PCNA协同，pol δ置换pol α，继续合成DNA子链。 （二）真核生物复制的延长发生DNA聚合酶α/δ转换 * 第14章 DNA的生物合成 DNA Biosynthesis ( Replication ) 复制 (replication)：是指由亲代DNA为模板合成两个相同的子代DNA的过程。 复制 亲代DNA 子代DNA DNA的生物合成的方式： ⑴ DNA自我复制 ⑵ DNA修复合成 ⑶ 逆转录合成 DNA复制的基本特性 characteristics of DNA Replication 第 一 节 半保留复制(semi-conservative replication) 双向复制(bidirectional replication) 半不连续复制(semi-discontinuous replication) DNA复制的主要特征 一、半保留复制 半保留复制：指DNA复制时，母链DNA双螺旋结构解开为两条单链，并各自作为模板，以四种dNTP为原料，按照碱基互补配对原则合成与之互补的新链。使在子代