10DNA的复制

10DNA复制 中心法则 生物的遗传信息从DNA传递给mRNA的过程称为转录。根据mRNA链上的遗传信息合成蛋白质的过程，被称为翻译和表达。1958年Crick将生物遗传信息的这种传递方式称为中心法则。10.1DNA的复制模式10.1.1、DNA的半保留复制复制时期1.半保留复制的证明10.1.2DNA复制的起点和方向最早研究DNA复制起点和方向的是J.Cairns（1963年）。θ型10.2DNA聚合酶以原核细胞DNA的复制合成为例 酶 作用 DNA聚合酶Ⅰ 5→3’聚合酶及外切酶作用，3→‘5’外切酶酶作用，可校正/修复DNA链，还可切除引物 DNA聚合酶Ⅱ 5→‘3’聚合酶及3→‘5’外切酶酶作用，可校正/修复DNA链 DNA聚合酶Ⅲ 5→3’外切酶作用，3→‘5’外切酶酶作用，与酶Ⅰ作用类似，酶活高，是主要的链延伸酶（聚合酶replicase）DNA聚合酶Ⅰ（PolⅠ）（dNMP）n+dNTPMg2+（dNMP）n+1+PPi特点（1）不能催化从无到有的聚合反应。（2）催化的反应只能在引物的3′延伸。（3）3′接上的核苷酸决定于链。（4）具有5′→3′和3′→5′外切酶活性。10.3DNA复制10.3.2延伸1、冈崎片段与半不连续复制（okazaki1968年）2、RNA引物合成3、前导链和滞后链的合成10.3.3终止DNA复制过程10.4、真核DNA的复制合成真核DNA的合成的基本过程类似于原核DNA，不同之处： 多复制起点 至少有五种聚合酶αβγδε 端粒的复制依赖于端粒酶真核生物DNA聚合酶 　 α β γ δ ε 亚基数 4 4 4 2 5 分子量（KD) ＞250 36-38 160-300 170 256 细胞内定位 核 核 线粒体 核 核 5′→3′聚合活性 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 3′→5′外切活性 － － － － －  功能 复制、引发 修复 复制 复制 复制真核生物DNA复制叉结构示意图单链环状DNA主要采用滚环式复制5′3′5′3′10.5其他复制方式10.6反转录作用（RNA指导下的DNA合成）1970年，Temin和Baltimore在致癌RNA病毒中发现了反转录酶（ReverseTranscriptase）1.逆转录酶：具有DNA聚合酶特性和RnaseH活性。RnaseH活性：降解RNA,DNA聚合酶特性:需引物（tRNA）、dNTP、模板（RNA、DNA）、5’-3’方向聚合2.杂交分子H键断开常由核糖核苷酶H（RNAaseH）专一切除RNA-DNA分子中的RNA,全部或部分去除RNA3.前病毒DNA合成的DNA链称负链,然后由依赖DNA的DNA聚合酶催化下,以负链为模板合成一正链这样形成的DNA称前病毒DNA,前病毒DNA可嵌入宿主细胞DNA中(称整合)或潜伏于宿主细胞用其负链(依赖DNA的RNA聚合酶)出RNA,合成外壳蛋白.110.7DNA的损伤与修复1.DNA的损伤与突变损伤可造成突变或致死突变（mutation）：指一种遗传状态，可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变。携带突变基因的生物称为突变体，未突变的称为野生型。 损伤原因物理（紫外（见下页）、高能射线、电离辐射）化学（烷基化试剂、亚硝酸盐、碱基类似物）生物因素（碱基对置换、碱基的插入/缺失造成移码）2.DNA损伤修复 光复活 切除修复 重组修复 SOS修复 错配修复光复活（photoreactivation） 可见光（最有效波长400nm）激活生物界广泛分布（高等哺乳动物除外）的光复活酶，该酶分解嘧啶二聚体。 是一种高度专一的修复形式，只分解由于UV照射而形成的嘧啶二聚体。 当DNA受到大剂量紫外线（波长260nm附近）照射时，可引起DNA链上相邻的两个嘧啶碱基共价聚合，形成二聚体，例如TT二聚体。切除修复（excisionrepair） 即在一系列酶的作用下，将DNA分子中受损伤的部分切除掉，并以完整的那一段为模板，合成出切去的部分，从而使DNA恢复正常。这是一种比较普遍的修复机制。 细胞的修复功能对于保护遗传物质DNA不受破坏有重要意义。 核苷酸切除修复和碱基切除修复重组修复（recombinationrepair） 又称复制后修复（postreplicationrepair） 受损伤的DNA在进行复制时，跳过损伤部位，在子代DNA链与损伤相对应部位出现缺口。通过分子间重组，从完整的母链上将相应的碱基顺序片段移至子链的缺口处，然后再用合成的多核苷酸来补上母链的空缺，此过程即重复修复。并非完全校正。SOS修复 指DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式，修复结果只是能维持基因组的完整性，提高细胞的生成率，但留下的错误较多，又称倾错性修复（Error-ProneRepair）。