[医学]13 DNA的生物合成.pptVIP

清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 ～13～ DNA pol Ⅰ的校读功能 DNA-polⅠ的外切酶活性切除错配碱基；并用其聚合活性掺入正确配对的底物。 碱基配对正确， DNA-pol Ⅰ不表现活性。 目 录 遵守严格的碱基配对规律； 聚合酶在复制延长时对碱基的选择功能； 复制出错时DNA-polⅠ的及时校读功能。 DNA复制的保真性至少要依赖三种机制： 目 录 （6）DNA连接酶 ——连接DNA双链中的单链缺口。 连接DNA链3?-OH末端和相邻DNA链5?-P末端，使二者生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连接成一条完整的链。 作用方式： 目 录 DNA连接酶的作用： 对单独存在的DNA单链没有连接作用。 在DNA不连续合成、重组及损伤修复过程中，DNA连接酶有重要作用。 目 录 13.3 DNA复制的基本过程和机制 (The Process of DNA Replication) 1．原核生物DNA的复制 （1）复制起始 DNA解开成单链，提供模板。 形成引发体，合成引物，提供3?-OH末端。 目 录 目 录 清华版教材《医学生物化学与分子生物学》课件 E.coli 复制起始点 oriC 的辨认 目 录 Dna A Dna B、 Dna C DNA拓扑异构酶 引物酶 SSB 3? 5? 3? 5? 引发体 含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。 目 录 3? 5? 3? 5? 引物 3 HO 5 引物酶 引物是由引物酶催化合成的短链RNA分子。 目 录 （2）复制的延长 前导链连续复制，后随链不连续复制。 在DNA-pol催化下，dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子链上，其化学本质是磷酸二酯键的不断生成。 目 录 前导链的合成： 前导链的子链沿着5?→3?方向可以连续地延长。 目 录 Ⅱ 后随链的合成 目 录 同一复制叉上前导链和后随链由相同的DNA-pol催化延长。 目 录 （3）复制的终止 复制的终止包括引物RNA的切除、空缺部位的填补及最后由连接酶连接切口。 目 录 复制过程简图 目 录 2、真核生物DNA的复制 真核染色体复制只在S期发生一次。 目 录 （1）复制的起始 分两步进行： 即复制基因的选择和复制起点的激活。 真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子复制。复制有时序性，即复制子以分组方式激活而不是同步起动。 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)。 目 录 前复制复合物及复制叉的形成 目 录 （2）复制的延长 DNA-pol δ和pol α分别具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基础上连续合成前导链。后随链引物也由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。 目 录 3? 5? 5? 3? 前导链 3? 5? 3? 5? 亲代DNA 后随链 引物 核小体 真核生物复制叉的延长： 目 录 （3）复制的终止和端粒酶 染色体DNA呈线状，复制在末端停止。 染色体两端DNA子链上最后复制的RNA引物，去除后留下空隙。 目 录 5? 3? 3? 5? 5? 3? 3? 5? + 5? 3? 3? 3? 3? 5? 5? 5? 目 录 线性DNA复制的末端 目 录 端粒(telomere) 指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。 端粒的功能： 维持染色体的稳定性。 维持DNA复制的完整性。 端粒的结构特点： 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、C碱基的短序列。 目 录 端粒酶(telomerase)： 由RNA和蛋白质组成的一种核糖核蛋白，能识别和结合端粒序列。 端粒酶催化作用的爬行模型 目 录 13.4 反转录和其他复制方式 (Reverse Transcription Other DNA Replication Ways) 高等生物的遗传物质大多数是双链DNA，通常采用半保留方式复制。而某些病毒的基因组是RNA。少数低等生物，如感染型M13噬菌体只含单链DNA。另外，原核生物的质粒，真核生物的线粒体DNA，都是染色体以外存在的DNA。这些非染色体基因组，采用特殊的方式进行复制。 目 录 * DNA的生物合成 ——复制 目 录 生物体DNA的合成主要包括三个方面： ① S期的DNA复制（replication） ② DNA损伤时的修复 ③ 某些病毒以RNA为模板合成DNA 以DNA为模