第13章_DNA的生物合成-复制-.pptVIP

* * * 原核生物线性DNA复制的终止机制还不清楚 端粒的功能: 补偿RNA引物切除后造成的空缺，保证染色体复制的完整性。 稳定染色体的末端结构。 防止染色体间末端连接。 端粒酶 (telomerase) 含有RNA链的逆转录酶，能以RNA为模板合成端粒区的DNA片段。 端粒酶的爬行模型 当端粒长度下降到某一临界值时，细胞终止分裂：衰老、死亡 “多莉”的衰老 研究端粒丢失的速率，预测人类的寿命 研究推测端粒酶与肿瘤的关系 真核生物中DNA的复制特点 真核生物染色体有多个复制起点，多复制眼，呈双向复制，多复制子。 冈崎片段长约200bp. 真核生物DNA复制速度比原核慢。 真核生物有多种DNA聚合酶。 真核生物线性染色体两端有端粒结构，防止染色体间的末端连接。由端粒酶负责新合成链5?RNA引物切除后的填补，亦保持端粒的一定长度。 四、DNA结构的完整性 1. DNA复制的忠实性 至少依赖三种机制: 遵守严格的碱基配对规律 聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能（按模板要求选择底物） 复制出错时有即时的校读功能 2. DNA的损伤（DNA damage） 个别脱氧核糖核苷酸残基甚至片段在DNA的构成、复制或表型功能上的异常变化，称为DNA损伤。也称为突变（Mutation）。  引发损伤的因素: 环境中的理化因素，如指紫外线和各种辐射及许多化学诱变剂，常常导致DNA突变。 如紫外线可引起DNA链上相邻的两个嘧啶 碱基发生共价结合，生成嘧啶二聚体。 如TT，TC，CC等二聚体。这些嘧啶二聚体由于形成了共价键连接的环丁烷结构，因而会引起复制障碍。 突变的分子改变类型: 点突变 (错配, mismatch) 缺失 (deletion) 插入 (insertion) 重排 (rearrangement) 镰刀形红细胞贫血病人Hb (HbS) β亚基 N-val · his · leu · thr · pro · val · glu · · · · · · C 肽链 CAC GTG 基因 正常成人Hb (HbA)β亚基 N-val · his · leu · thr · pro · glu · glu · · · · · · C 肽链 CTC GAG 基因 由基因重排引起的两种地中海贫血基因型 3. DNA损伤的修复（DNA repairing） 修复的主要类型： 光修复(light repairing) 暗修复: 切除修复(excision repairing) 重组修复(recombination repairing) SOS修复 （1）光修复 光修复过程是通过光修复酶催化而完成，可见光（300~400nm）激活此酶活性，可使嘧啶二聚体分解为原来的非聚合状态，DNA完全恢复正常。 光修复酶(photolyase) UV 分解环丁基的C－C键 （2）切除修复（excision repairing） 又称复制前修复。在一系列酶的作 用下，将DNA分子中受损伤部分切除 掉，并以完整的那一条链为模板，合成 出切去的部分，然后使DNA恢复正常结 构的过程。 E.coli的切除修复方式 UvrA UvrB UvrC OH P DNA聚合酶Ⅰ OH P DNA连接酶 ATP （3）重组修复（recombination repairing） 复制后通过分子内重组，从完整的亲代链上把相应碱基顺序的片段移至子代链缺口处，使之成为完整的分子。亲链上的缺口由聚合酶Ⅰ和连接酶填补完整，称为重组修复。 重组修复DNA示意图 （4）SOS修复（产生差错的修复） DNA严重受损时复杂的应急反应。既有避免差错的修复又有引起差错的修复，后者有高变异率但也增加了生存机会。 反应特异性低，对碱基的识别和选择能力差，DNA得到了修复但导致变异。DNA保留的错误会较多，引起较广泛、长期的突变。 致癌因素X射线、紫外线和黄曲霉素导致SOS修复。 4. DNA重组 在体外，将一种外源DNA和载体DNA重新组合连接，形成杂交DNA，然后将其转入宿主细胞，最终使外源DNA在宿主细胞中随着宿主细胞的繁殖而增殖和表达，从而改变生物原有遗传性状的过程，称为重组DNA技术。 它是按生物科学规律，在体外人为的改造基因，最终往往使生物的遗传性状获