第二章-染色体与DNA2.ppt

2.3DNA的复制2.3.2复制的起点、方向和速度复制叉：复制时，双链DNA解开成两股链分别进行，在复制起点呈现叉子的形式，被称为复制叉。复制子：生物体的复制单位。只含一个复制起始点。2.3.3复制的几种主要方式1.线性DNA双链的复制2.环状DNA双链的复制1.线性DNA双链的复制将线性复制子转变为环状或多聚分子在DNA末端形成发夹式结构在某种蛋白的介入下，在真正的末端启动复制某种蛋白质介入而在真正的末端启动复制2环状DNA双链的复制θ-复制滚环复制D-环复制2.4原核生物和真核生物DNA复制的特点2.4.1原核生物DNA复制的特点2.4.2真核生物DNA复制的特点2.4.3DNA复制的调控1DNA双螺旋的解旋（2）单链结合蛋白(single-strandbindingprotein,SSB蛋白)：它与解开的单链DNA结合，使其稳定不会再度螺旋化并且避免核酸内切酶对单链DNA的水解，保证了单链DNA做为模板时的伸展状态，SSB蛋白可以重复利用。与DNA结合时表现协同效应。拓扑异构体（topoisomer)：具有不同螺旋数的同一DNA分子两种异构体。拓扑异构酶：可使DNA的两种拓扑异构体互变的酶。DNA在细胞内以超螺旋状态存在，DNA拓扑酶催化同一DNA分子不同超螺旋状态之间的转变。拓扑异构酶的功能：与DNA形成共价结合中间体，使DNA磷酸二酯键断裂，形成DNAnick（缺口），DNA的一条链进行解旋，旋转而改变DNA分子的拓扑状态。在一个球面上任选一些点用不相交的线把它们连接起来，这样球面就被这些线分成许多块。在拓扑变换下，点、线、块的数目仍和原来的数目一样，这就是拓扑等价。一般地说，对于任意形状的闭曲面，只要不把曲面撕裂或割破，他的变换就是拓扑变幻，就存在拓扑等价。2.DNA复制的引发前导链需要有RNA引物引发复制，只需一段RNA引物，较简单后随链引发过程需多种蛋白质和酶协同作用，由引发体（primosome）完成。引发体组成：n’、n’、n’’、DnaB、C和I3.冈崎片段与半不连续复制（semidiscontinuousreplication）

1、体内仅存在5’3’的DNA聚合酶

2、前导链与随从链（岗崎片段）大肠杆菌DNA聚合酶特征真核生物DNA复制的公认说法复制叉上存在一个DNA聚合酶α/引发酶复合体和另外两个DNA聚合酶复合体（两个DNA聚合酶δ或一个DNA聚合酶δ一个DNA聚合酶ε）冈崎片段RNA引物去除：首先，RNaseH1在靠近RNA与DNA的连接处切开引物；由FEN1蛋白降解RNA片段；最后由DNA连接酶I将相邻的冈崎片段连接起来。端粒DNA的复制1.端粒(telomere)真核生物染色体DNA是线性的每复制一次，子链的5’有缺失。3’端有特殊的序列,线性DNA末端的复制必须的---端粒端粒特征:3’端是由数百个串联重复G丰富的6个核苷酸组成（TTAGGG）n人:5’-TTAGGGAGGGTT-------3’端粒能稳定染色体2.端粒酶（telomerase)----防止端粒缩短的酶组成蛋白质(DNA聚合酶)+RNA(合成端粒DNA的模板)唯一携带RNA模板的逆转录酶维持端粒一定长度2.4.3DNA复制的调控DNA链延伸的速度在同种生物的不同，细胞中几乎是恒定的，只是复制叉的数量不同。迅速分裂的细胞具较多的复制叉，而分裂缓慢的细胞复制叉较少并出现复制的间隙。复制起始频率的直接调控因子是蛋白质和RNA。大肠杆菌染色体DNA的复制调控复制起始不依赖于细胞分裂，而复制终止则能引发细胞分裂复制子由起始物位点和复制起点组成起始物位点编码复制调节蛋白，复制调节蛋白和复制起点相互作用启动复制DNA复制的调控主要发生在起始阶段。大肠杆菌主要有OriC和OriH两种复制起点ColEl质粒DNA的复制调控ColEl是一个6646碱基对的小质粒，在宿主细胞内有20～30个拷贝，其DNA的复制完全依靠宿主DNA聚合酶。质粒DNA编码两个负调控因子Rop蛋白和反义RNA（RNA1），它们控制了起始DNA复制所必需的引物合成。真核细胞DNA的复制调控细胞生活周期水平调控（限制点调控）：决定细胞停留在G1期还是进入S期(byCyclins,Cdc(CellDivisionCycle)geneproducts)。染色体水平调控：决定不同染色体或同一染色体不同部位的复制子按一定顺序在S期起始复制。复制子水平调控：决定复制的起始与否，并且是高度保守的。5’5’3’3’5’5’