DNA的生物合成和损伤修复.ppt

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1、DNA的合成及重组DNABiosynthesisandRecombination第十六章DNA生物合成DNA复制（DNA指导的DNA合成）逆转录(逆转录病毒RNA指导的DNA合成)校正复制中可能出现的错误，并修复受到损伤的DNA细胞中酶促修复系统自然界DNA重组和基因转移的基本方式基因组复制的主要特点TheGeneralfeaturesofGenomeReplication第一节一、基因组是细胞或病毒全部遗传信息的总和含有一种生物的一整套遗传信息的遗传物质，称为基因组（genome）。在真核生物体中，基因组是指一套完整单倍体DNA（染色体DNA）和线粒体DNA的全部序列，既包

2、括编码序列，也包括非编码序列。二、基因组DNA复制具备一些共同特征（一）基因组DNA都具有固定的复制起始点（二）复制过程中形成复制泡和复制叉（三）复制的基本单位称为复制子（四）半保留复制方式保证遗传信息的忠实传递（五）半不连续复制克服了DNA空间结构对DNA新链合成的制约（六）复制起点由多个短重复序列组成（七）DNA复制必须有引物复制起点（origin）：指DNA复制所必需的一段特殊的DNA序列。（一）基因组DNA都具有固定的复制起始点双螺旋DNA复制时，复制区生长点的结构呈Y形或叉形，称之为复制叉。（二）复制过程中形成复制泡和复制叉目录从一个DNA复制起点起始的DNA复制区

3、域，它是一个独立复制单位，包括复制起点和终点。复制子（replicon）（三）复制的基本单位称为复制子（四）半保留复制方式保证遗传信息的忠实传递（1）全保留式（conservative），即恢复原来的DNA双螺旋，并产生一个新的子代DNA双螺旋；（2）半保留式（semiconservative），即新老搭配，由一条新合成的DNA链和一条复制模板链配对产生子代双螺旋DNA；（3）散布式（dispersive），即复制模板链被分成许多小片段，散布于子代DNA中。两条新合成的DNA链和两条原来的复制模板链之间的结合方式可能性：密度梯度实验——实验结果支持半保留复制方式含重氮-DNA

4、的细菌培养于普通培养液第一代继续培养于普通培养液第二代梯度离心结果前导链（leadingstrand）:DNA复制时，一条链的合成方向和复制叉前进方向相同，可以连续复制合成的新链。后随链（laggingstrand）:另一条链的合成方向与复制叉前进方向相反，不能连续复制，只能分成若干小片段分别合成，然后连接起来形成新链。后随链中的小片段称为冈崎片段（Okazakifragments)。（五）半不连续复制克服了DNA空间结构对DNA新链合成的制约前导链连续复制而后随链不连续复制，即DNA半不连续复制。复制起点的一般特征:①由多个独特的短重复序列组成。②短重复序列被多亚基的复制起

5、始因子所识别并结合。③一般富含AT，利于双螺旋DNA解旋，以产生单链DNA复制模板。（六）复制起点由多个短重复序列组成E.coli复制起始点oriCGATTNTTTATTT···GATCTNTTNTATT···GATCTCTTATTAG···11317293244···TGTGGATTA-‖-TTATACACA-‖-TTTGGATAA-‖-TTATCCACA5866166174201209237245同向重复序列反向重复序列5353酵母复制起点为自主复制序列（autonomouslyreplicatingsequences，ARS）：酵母染色体含有多个复制起点。元件A

6、(富含A/T的共有序列)：结合一个特异的蛋白质复合物──复制起点识别复合物(ORC)。3个序列(B1、B2和B3)可以增加复制起点的效率，其中B2的9个碱基与上述ARS共有序列相同。酵母复制起始点DNA聚合酶不能从游离的核苷酸开始合成DNA链，必须由引物（primer）提供自由的3-OH末端，通过加入核苷酸使之不断延伸。所有细胞和多数病毒的DNA复制，首先利用模板合成一段RNA引物，这一过程为引发（priming）。RNA引物5端的第一个核苷酸通常是pppA（个别为pppG）。（七）DNA复制必须有引物1.多数DNA复制使用RNA引物174等噬菌体以双链环形DNA的一

7、条链上产生切口处的3-OH为引物；腺病毒及某些线性DNA病毒以结合于病毒DNA的5端磷酸基团的末端蛋白上的dCTP的3-OH为引物开始复制。2.个别DNA复制以DNA或核苷酸为引物三、不同基因组DNA通过不同的模式进行复制（一）真核生物基因组DNA复制过程涉及反转录（二）基因组单链DNA通过复制中间体完成复制（三）有的基因组DNA通过RNA中间体进行复制（四）双链环状DNA也有不同的复制方式四、不同基因组RNA通过不同的模式进行复制（一）基因组双链RNA复制过程是双链复制（二）基因组单链正链RNA