《的复制和修复》ppt课件

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1、第十三章DNA的复制和修复1958年，F.Crick提出中心法则,揭示了生物体内遗传信息的传递方向：（1）以原DNA分子为模板，合成出相同DNA分子的过程。（2）以某一段DNA分子为模板，合成出与其序列对应的RNA分子的过程。（3）以mRNA为模板，根据三联密码规则，合成对应蛋白质的过程。DNA生物合成：DNA复制和反转录DNA的体外复制：分子克隆（PCR）。第一节DNA的复制一、DNA半保留复制机制1953年，Watson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型时就推测DNA可能按照半保留机制进行自我复制。P321图191Watson和Crick提出的DNA双螺旋复制模型1958年，

2、Meselson和Stahl用15N标记E.coli.DNA，用密度梯度离心试验证明了DNA的复制是半保留复制。P322图19-2DNA的半保留复制。1963年，Cairns用放射自显影法，在显微镜下首次观察到完整的正在复制的E.coli.染色体DNA。P323图19-3二、复制起点、单位和方向DNA的复制是在起始阶段进行控制的。1、复制起点复制起点是以一条链为模板起始DNA合成的一段序列。有时，两条链的复制起点并不总是在同一点上（如D环复制）。多数生物的复制起点，都是DNA呼吸作用强烈（甲醛变性实验）的区段，即经常开放的区段，富含A.T。★环状DNA复制起点的genemapping

3、P325图19-6★复制起点的克隆和功能分析——重组质粒转化法大肠杆菌的复制起点oriC区1Kb的重组质粒在转化子中的复制行为与其染色体一样，受到严密控制，每个细胞只有1-2个拷贝，用核酸外切酶缩短oriC克隆片段的大小，最后得到245bp的基本功能区，携带它的质粒依然能够自我复制，拷贝数可以增加到20以上，这说明发动复制的序列在245bp的基本功能区，而决定拷贝数的序列在基本功能区之外和1Kb之间。鼠伤寒沙门氏菌的起点位于一段296bp的DNA片段上，与大肠杆菌的复制起始区有86%同源性，而且有些亲缘关系较远的细菌，其复制起点在大肠杆菌中亦能起作用。因此，复制起始区的结构可能是很保

4、守的。起始序列含有一系列对称的反向重复和某些短的成簇的保守序列。2、复制单位复制子(Replicon)：Genome能独立进行复制的单位，每个复制子都含有一个复制起点。原核生物的染色体和质粒、真核生物的细胞器DNA都是都是环状双链分子，都是单复制子。真核生物的染色体DNA是线形双链分子，含有许多复制起点，因此是多复制子，每个复制子约有100-200Kbp。病毒DNA多种多样，环状或线形，双链或单链，但都是单复制子。3、复制方向复制方向大多数是双向的（等速进行或异速进行），形成两个复制叉，少数是单向复制，形成一个复制叉。★用放射自显影实验判断DNA的复制方向及速度P325图19-17单

5、向和双向复制的放射自显影证明a.单向b.双向等速c.双向异速4、DNA的几种复制方式（1）、直线双向复制单点，T7多点，真核染色体DNA（2）、θ型复制：环状双链DNA，单向或双向（E.coli.）（3）、滚环复制：环状单链DNA，Φx174（4）、D环复制：线粒体、叶绿体DNA不对称复制，两条链的复制起点不在同一点上，一条链先复制，另一条链保持单链而被取代：当一条链复制到一定程度时才暴露出另一条链的复制起点，另一条链才开始复制。（5）、多复制叉复制：第一轮复制尚未完成，复制起点就开始第二轮的复制。DNA复制时复制叉前进的速率比较恒定，DNA复制的速率实际上取决于起始频率。E.col

6、i复制叉移动的速率约50Kb/min，复制一代约需40分钟[4.2X106/（50KbX2）=42]。富营养时，可采取多复制叉复制方式，20min复制一代。真核复制叉前进的速率约1000-3000bp/min，采用多复制子方式，真核染色体复制一代要6-8小时。三、与DNA复制有关的酶及蛋白质因子（一）DNA聚合酶和DNA的聚合反应1、DNA聚合反应必备的条件⑴DNA聚合酶⑵DNA模板(反转录时用RNA模板)⑶引物(DNA、RNA)⑷4种dNTP⑸Mg2+2、聚合反应过程及特点总反应式：P329图19-10P330图19-11n1dATPn2dGTPn3dCTPn4dTTP+DNADN

7、Apol./Mg2+（n1+n2+n3+n4）PPidAMPdGMPdCMPdTMPDNA聚合酶的反应特点：⑴以4种dNTP为底物⑵反应需要接受模板的指导，不能催化游离的dNTP的聚合。⑶反应需有引物3，-羟基存在⑷链生长方向5，→3，⑸产物DNA的性质与模板相同DNA生物合成5’→3’，化学合成3’→5’3、由DNA聚合酶催化的几种DNA聚合类型P331图19-12（1）发荚环结构：加入单链DNA作为模板和引物，3＇羟基端回折成引物链。（2）末端延伸聚合