《DNA复制和修复》PPT课件

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1、第三十四章DNA的复制和修复12分子生物学的中心法则(centraldogma)DNARNA蛋白质复制转录翻译逆转录RNA复制3一、DNA复制的基本原则（特点）（一）半保留复制（semiconservativereplication）模板原则特点亲代DNA双链，每股链都可作为模板按碱基配对原则指导新链合成合成的两个子代DNA分子碱基顺序与亲代分子完全一样一条链来自于亲代的DNA链，另一条链是新合成的链4亲代DNA子代子代半保留复制新链5OldstrandNewstrandThehypothesisofsemiconservativ

2、ereplicationproposedbyWatsonandCrickin1953.6Radioisotopelabelinganddensitygradientcentrifugationclearlydistinguishesreplicationsofsemiconservativefromconservative.（1958）78910AelectronmicrographofthereplicationintermediateofaplasmidDNA:-shapedstructureswereobserved;no

3、singlestrandedDNAisvisible.Nocompleteunwindingofthetwoparentalstrandsoccurredbeforethedaughterstrandsaresynthesized11（二）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）125’5’3’3’5’5’3’3’5’5’3’3’前导链随从链岗崎片段半不连续复制13前导链（leadingstrand）：DNA复制时，一股以3’5’方向

4、的母链作为模板，新合成的链以5’3’方向连续合成的链称为前导链。（复制方向与解链方向一致）14随从链（laggingstrand):DNA复制时，一股以5’3’方向的母链作为模板，新合成链沿5’3’合成1000-2000个核苷酸不连续的小片段称为随从链。（复制方向与解链方向相反)岗崎片段（Okazaki）岗崎片段由DNA连接酶连成一条完整的新链15DNA半不连续复制：3’5’方向母链为模板，新链5’3’方向连续合成5’3’方向母链为模板，新链5’3’方向合成许多不连续的片段（岗崎片段）这种复制方式称之为半不连续复制。16（三）RN

5、A引物DNA聚合酶不能催化两个游离dNTP在DNA模板上聚合需要具3’-OH的引物RNA聚合酶能催化两个游离NTP在DNA模板上聚合提供3’-OH引物最后被DNA聚合酶Ⅰ除去、补满，再由连接酶连接减少突变，提高DNA复制的真实性175’5’3’3’5’5’3’3’前导链随从链岗崎片段RNA引物3’-OH18（四）复制的真实性严格的碱基配对规律RNA引物聚合酶的选择作用复制时有即时的校读功能3’5’外切酶功能DNA损伤的修复机制19二、参与DNA复制的酶类和蛋白质DNA链合成的条件dNTPMg++3’-OH引物DNA模板酶和蛋白质因

6、子20酶和蛋白质因子DNA聚合酶Ⅲ/Ⅰ解旋酶单链结合蛋白(SSB）拓扑异构酶Ⅰ/Ⅱ引发体DNA连接酶212223（一）DNA的聚合反应2425（二）大肠杆菌DNA聚合酶（原核生物）3,’5’-磷酸二酯键3’5’图12-426DNA聚合酶Ⅰ多功能酶5’3’外切酶3’5’外切酶5’3’聚合酶单链多肽（Zn2+）大小二个片段切除RNA引物，填补空缺损伤后修复DNA聚合酶Ⅲ多功能酶5’3’聚合酶3’5’外切酶不对称二聚体单体1-前导链/单体2-随从链DNA复制的主要酶高续进性高聚合酶活性高产物真实性27283’5’5’3’外切酶聚合酶NC

7、5’3’外切酶小片段大片段（klenow片段）切除RNA引物损伤修复校读功能（常用的工具酶）1、DNA聚合酶Ⅰ（DNAPolymeraseⅠ）Kornberg酶、DNA指导的DNA聚合酶（DNA-DirectedDNAPolymerase,DDDP）聚合功能29Large（Klenow）fragmentofDNApolⅠ30313233DNApolⅠ——仅参与局部修复，不是真正的复制酶合成速度太慢持续合成能力低影响DNA复制的基因突变与DNApolⅠ无关34352、DNA聚合酶Ⅲ全酶（DNAPolymeraseⅢholoenzym

8、e）10种亚基组成，含锌θαετγ2δδ’χψβ(4个)DNA聚合酶Ⅲ全酶核心聚合酶连接两个核心聚合酶夹钳装置复合体星环状,容纳DNA双链36Slidingclampsubunits聚合酶活性聚合酶活性3’5’外切活性γ复合物，促进β亚基结合于DN