分子学--幻灯片.ppt

一、半保留复制的实验依据和意义 DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template)按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。 二、双向复制 原核生物复制时，DNA从起始点(origin)向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。 真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。 习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子(replicon) 。复制子是独立完成复制的功能单位。 聚合反应的特点 DNA 新链生成需引物和模板； 新链的延长只可沿5? → 3?方向进行 。 二、DNA聚合酶 全称：依赖DNA的DNA聚合酶 (DNA-dependent DNA polymerase) 简称：DNA-pol （一）DNA-pol的核酸外切酶活性和及时校读 （二）复制的保真性和碱基选择 ? DNA聚合酶靠其大分子结构协调非共价（氢键）与共价（磷酸二酯键）键的有序形成。 ? 嘌呤的化学结构能形成顺式和反式构型，与相应的嘧啶形成氢键配对，嘌呤应处于反式构型。 ? 细胞能否分裂，决定于进入S期及M期这两个关键点。G1→S及G2→M的调节，与蛋白激酶活性有关。 ? 蛋白激酶通过磷酸化激活或抑制各种复制因子而实施调控作用。 ? 真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子复制。复制有时序性，即复制子以分组方式激活而不是同步起动。 ? 复制的起始需要DNA-polα（引物酶活性）和polδ（解螺旋酶活性）参与。还需拓扑酶和复制因子(replication factor, RF)。 ? 增殖细胞核抗原(proliferation cell nuclear antigen, PCNA)在复制起始和延长中起关键作用。 复 制 过 程 动 画 原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制片段在复制的终止点(ter)处汇合。 ori ter E.coli 82 32 ori ter SV40 50 0 （三）复制的终止 5? 5? 5? RNA酶 OH P 5? DNA-pol Ⅰ dNTP 5? 5? P ATP ADP+Pi 5? 5? DNA连接酶 随从链上不连续性片段的连接 目 录 哺乳动物的细胞周期 DNA合成期 G1 G2 S M 二、真核生物的DNA生物合成 （一）复制的起始 3? 5? 5? 3? 领头链 3? 5? 3? 5? 亲代DNA 随从链 引物 核小体 （二）复制的延长 染色体DNA呈线状，复制在末端停止。 复制中岡崎片段的连接，复制子之间的连接。 染色体两端DNA子链上最后复制的RNA引物，去除后留下空隙。 （三）复制的终止 5? 3? 3? 5? 5? 3? 3? 5? + 5? 3? 3? 3? 3? 5? 5? 目 录 端粒(telomere) 指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。 功能 ? 维持染色体的稳定性 ? 维持DNA复制的完整性 结构特点 ? 由末端单链DNA序列和蛋白质构成。 ? 末端DNA序列是多次重复的富含G、C碱基的短 序列。 TTTTGGGGTTTTGGGG… 端粒酶(telomerase) 端粒酶RNA (human telomerase RNA, hTR) 端粒酶协同蛋白(human telomerase associated protein 1, hTP1) 端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase, hTRT) 组成 端粒酶的催化延长作用 爬行模型 目 录 DNA聚合酶复制子链 进一步加工 目 录 TTGGGGTTGGGGTTGGGG 5’ 5’ TTGGGGTTGGGGTTGGGG CCAACCCC 3’ 5‘ oH3’ 5’ CCAACCCC 3’ 5’ TTGGGGTTGGGGTTGGGG CCAACCCC 2.聚合 1. 结合 3.移位 爬行模式 端粒酶的功能 TTGGGG TTGGGG CCAACCCC 染色体DNA 端粒 末端补齐机制： 5‘ GGGGTT （GGGGTT）n 端粒酶 5’ G-G配对回折 3‘ 5’ DNA聚合酶 细胞分裂 细胞分裂 细胞衰老 端粒酶 永生化 抗肿瘤靶点 正常细胞： 细胞分裂 细胞分裂 衰老死亡 细胞年轻化 端粒酶 重新引入 抗衰老 端粒酶抑制剂-抗癌治疗的新靶点 1） 端粒酶靶点的优势 A 特异性： B 广谱性：存在于各类恶性肿瘤细胞中