[医学]第四章DNA复制.ppt

第四章DNA的生物合成 ⒉ 位点特异性重组的效应 插入、缺失、倒位 三、DNA转座（transposon） DNA片段移位的现象称为DNA转座。 DNA转座与基因表达调控有关 种类 简单转座子 复合转座子 ⑴ 简单转座子 又称插入序列，由转座酶基因和两端的反向重复序列构成。 ⑵ 复合转座子 含有转座酶基因和反向重复序列，此外还含有一个或几个与转座无关的基因，后者常赋予宿主细胞某些表型。 Tn3转座子 转 座 机 制 遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变，均可称为突变。 从分子水平来看，突变就是DNA分子上碱基的改变。 第五节　DNA的损伤和修复 突变的意义 突变是进化、分化的分子基础 突变导致基因型改变 突变导致死亡 突变是某些疾病的发病基础 一、DNA损伤（DNA damage） DNA损伤是指DNA的碱基序列发生了可以传递给子代细胞的变化，这种变化通常导致一个基因产物功能的改变或丧失。 解链过程中正超螺旋的形成 ⑴Ⅰ型拓扑异构酶 催化DNA的一股链发生断裂和再连接，消除负超螺旋(连环数增加)，反应无需供给能量。I型拓扑异构酶主要参与RNA的转录合成。 ⑵ Ⅱ型拓扑异构酶（拓扑异构酶Ⅱ和拓扑异构酶Ⅳ） 催化DNA的两股链同时发生断裂和再连接，既可以消除负超螺旋，也引入负超螺旋，需ATP供给能量。Ⅱ型拓扑异构酶参与DNA的复制合成。 （三）引物酶 DNA复制需要RNA引物，RNA引物由引物酶催化合成。 大肠杆菌的引物酶是DnaG，DnaG单独存在时相当不活泼。当开始解链时，DnaG与解旋酶结合，组成引发体。在模板的—定部位合成引物，合成方向是5’?3’。 （四）连接酶 环状DNA或冈崎片段合成之后都留下切口，需要DNA连接酶催化切口处的5’-磷酸基与3’-羟基连接形成磷酸二酯键。原核生物由NAD供给能量，真核生物则由ATP供给能量。 DNA连接酶在复制中起最后接合缺口的作用。 在DNA修复、重组及剪接中也起缝合缺口作用。 也是基因工程的重要工具酶之一。 连接酶的功能： 二、复制过程 1. 复制起始 大肠杆菌DNA复制的起始点oriC 参与大肠杆菌DNA复制起始的酶和蛋白质 作用：在复制起始点解链，组装前引发复合物。 起始过程 ①约20个DnaA·ATP复合物结合于9bp重复序列上，由DNA缠绕形成复合物 ②类组蛋白HU与DNA结合，使13bp重复序列解链，成为开放复合物 ③解旋酶在DnaC蛋白的协助下与开放区域结合，沿随后链模板5’?3’方向移动，形成复制叉结构。SSB与单链DNA结合，拓扑异构酶Ⅱ消除因解链而产生的拓扑张力。 ⒉ 复制延长 前导链和后随链的合成 前导链和后随链的协同合成 DNA复制过程中的双重校对 5’?3’聚合酶活性的选择作用 错误率为10-4-10-5 3’?5’外切酶活性的校对作用 错误率降低至10-6—lO-8 。 3.复制终止 大肠杆菌闭环双链DNA的两个复制叉向前推进，最后在终止区相遇并完成复制。 大肠杆菌DNA的终止区 终止蛋白Tus特异性地识别并结合终止序列Ter的共有序列GTGTGGTGT，阻止解旋酶解链，从而阻抑复制叉推进。 第三节　真核生物DNA的复制 ⒈ DNA聚合酶 ⒉ 参与复制的其他因子 复制起点识别复合物 需要CDC6、CDT1、MCM2和MCM7等蛋白因子 真核生物也有I、Ⅱ型拓扑异构酶 真核生物的SSB称为复制蛋白A ⒊ 端粒与复制终止 端粒 指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。 功能 ? 维持染色体的稳定性 ? 维持DNA复制的完整性 结构特点 ? 由末端单链DNA序列和蛋白质构成。 ? 末端DNA序列是多次重复的富含G、T碱基的短序列。 TTTTGGGGTTTTGGGG… 端粒酶 端粒酶RNA (human telomerase RNA, hTR) 端粒酶协同蛋白(human telomerase associated protein 1, hTP1) 端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase, hTRT) 组成 端粒酶的催化延长作用 爬行模型 DNA聚合酶复制子链 进一步加工 第四节　DNA重组 概念 DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合，称为DNA重组(DNA recombination)。 方式 同源重组：发生于两个同源序列之间 位点特异性重组：发生于特定的DNA序列之间 DNA转座：是某些DNA片段的移位 生物学意义 参与DNA复制 参与DNA修复 参与基因表达调控