DNA复制突变修复.ppt

大肠杆菌三种DNA聚合酶比较 真核细胞内有五种DNA聚合酶 另一个实验也证明DNA 复制过程中首先合成较小的片段: 即用DNA连接酶温度敏感突变株进行试验，在连接酶不起作用的温度下，便有大量小DNA片段积累，表明DNA复制过程中至少有一条链首先合成较短的片段，然后再由连接酶链成大分子DNA。 原核生物的冈崎片段比真核生物的长。深入研究还证明，前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物界具有普遍性，故称为DNA双螺旋的半不连续复制。 两条新链具有不同的特征 前导链(Leading strand))和后随链(lagging strand)的协调合成 四、线粒体DNA复制 大肠杆菌中的复制起始点是Ori C，全长248Bp，该序列在所有细菌复制起始位点中都是保守的。 13 44 29 66 174 209 248 2. 大肠杆菌复制的起始（initiation） ⑴复制的引发（priming）：E.coli首先合成一个起始复合体（primosome）也称引发体。 结合Ori区，具ATP酶活性 促进DnaB形成起始复合物 DNA 螺旋酶 运输DnaB DNA引发酶 促进起始 复合物形成 oriC的复制起始：从形成预引发体开始，要求6种蛋白参与 稳定单链 SSB 起催化作用 旋转酶，解除正超螺旋， 引入负超螺旋 Gyrase 约5个双体 组蛋白样蛋白，促进复合体形成 HU 单体/DnaB六聚体6 与DnaB形成复合体 DnaC 1－2 六聚体 结合于DnaA,提供解旋酶活性 DnaB 20－40 单体 协同结合于9bp和13个bp重复顺序 DnaA 对蛋白的要求 功 能 蛋白 DnaA协助DnaB结合到oriC ↓ RNA聚合酶合成一个RNA短片段，并形成R环（R-loop）并与ori C连接。 ↓ HU诱导双链DNA弯曲。R环和DNA的弯曲造成DNA双螺旋不稳定，使DNA易于解链。解链反应还需要旋转酶解旋及SSB结合于解开的DNA链上，使其稳定。 ↓ DnaB刺激引物酶（dnaC 蛋白）的结合，从而形成引发体。（引发体一直存在复制过程中，有两个作用：在后随链冈崎片段的合成中起引发作用，dnaB蛋白作为螺旋酶，使DNA解链。） DNA复制的引发过程大致如下： ⑴复制的延伸（elongation）： 引发体一旦形成，DNA双链解开形成复制叉，双向合成DNA。 先导链的合成：以3′→5 ′亲本链为模板，由引发体中dnaC蛋白合成引物（primer），DNA聚合酶Ⅲ全酶从引物3′-OH开始，以5 ′→ 3′方向前进合成一条DNA新链，称为先导链。 后随链的合成：随着先导链的延伸置换出后后随链的模板，当后随链模板上RNA引物信号序列出现即合成RNA引物，然后由DNA聚合酶Ⅲ延伸合成冈崎片段。 DNA聚合酶I切除引物，并填补引物切除后留下的空缺，由DNA连接酶将片段连接起来。后随链需要周期性地引发，因此其合成进度总是与先导链相差一个冈崎片段的距离。 复制的延伸 （二）大肠杆菌DNA复制的终止 当子链延伸达到terminus region（ter，带有多个22bp序列），DNA复制终止。在E.coli中终止位点为TerE-TerF排列。 Ter位点结合Tus蛋白（terminus utilization substance）复制叉进入终止区域后暂停。 停止后留下两个缠绕的子代DNA分子，称为子代二价体（细胞分裂前他们必须分离，否则影响它们分配到子代细胞中）。 由于E.coli DNA的环状特征，两个子代二价体像一个连环套缠绕在一起。 两条子代DNA上带有缺口，如果两个子代二价体在DNA修复前解套，则由拓扑异构酶I在亲本链上打开缺口，两个子代DNA解套分离。如果首先进行修复反应，即子代DNA上的缺口在修复前封闭，则由拓扑异构酶Ⅱ在双链上打开缺口，使子代DNA解套。 oric 复制叉2 复制叉1 终止复制叉2 终止复制叉1 复制叉1 复制叉2 完成复制 DNA拓扑异构酶? 连锁染色体 三、真核生物DNA复制 （一）真核细胞DNA复制的起始点（origin） 与原核生物不同，真核生物DNA复制有许多起始点，例如酵母S.cerevisiae的17号染色体约有400个起始点，一般一个哺乳动物细胞中约50000-100000个复制叉同时复制。因此，虽然真核生物DNA复制的速度(60核苷酸/每秒钟)比原核生物DNA复制的速度(E.coli 1700核苷酸/每秒钟)慢得多，但复制全部基因组DNA也只要几分钟的时间 。 SV40的复制起点: SV40复制依赖宿主细胞的复制系统，通过对其DNA复制的研究可了解其复杂的宿主细胞的复制情况。 SV40基因组为5kb，双