DNA生物合成过程课件

第三节DNA生物合成过程DNA合成期MG2G1S哺乳动物的细胞周期一、复制的起始几个相关概念：1.复制起始点(origin,ori)原核生物只有一个复制起始点；真核生物染色体DNA有多个复制起始点，同时形成多个复制单位，两个起始点之间的DNA片段称为复制子(replicon)。2.复制叉(replicationfork)复制时双链打开，分开成两股，新链沿着张开的模板生成，复制中形成的这种Y字形的结构称为复制叉。3'5'5'3'5'3'5'3'复制方向3.双向复制(bidirectionalreplication)原核生物的复制是从一个起始点开始，同时向两个方向进行，称为双向复制。复制中的DNA成为状。DNA复制的起始就是要解开双链和生成引物。(一)DNA解成单链由拓扑异构酶松弛超螺旋，解螺旋酶解开双链，SSB结合到单链上使其稳定。复制起始的解链需要多种蛋白质参与。这些蛋白质与复制起始点的特有序列结合，促使其邻近的DNA解链。(二)引物合成引发体引导引物酶到达适当的位置合成引物。DnaADnaBDnaCDNA拓异构酶5'3'3'5'引物长度约为十几个到几十个核苷酸不等。引物的合成方向也是5´→3´方向。DNA的聚合就是在引物的3´－OH上进行的。二、复制的延长在DNA聚合酶催化下，以解开的单链为模板，以四种dNTP为原料，进行聚合作用。即新进入的dNTP与引物3´－OH形成磷酸二酯键，由5´3´方向延长子链。5'3'5'DNA-polIIIdCTPdTTPdGTPdATPdTTPdCTPdATPdGTP(一)半不连续复制领头链(leadingstrand)顺着解链方向生成的子链，其复制是连续进行的，得到一条连续的子链。5'3'3'5'5'解链方向3'随从链(laggingstrand)复制方向与解链方向相反，须等解开足够长度的模板链才能继续复制，得到的子链由不连续的片段所组成。5'3'3'5'5'解链方向3'3'5'5'3'冈崎片段：•1968年日本生化学者冈崎用电镜及放射自显影技术，观察到DNA复制中出现一些不连续的片段，因而将这些不连续的片段称为冈崎片段。•原核生物的冈崎片段为一至二千个核苷酸，真核生物约为数百个核苷酸。(二)滚环复制(rollingcirclereplication)一些简单低等生物或染色体以外的DNA复制的特殊形式。5'3'5'3'5'3'三、复制的终止1.随从链不连续片段的连接2.原核生物在复制终止点的汇合3.真核生物端粒的合成(一)不连续片段的连接3'5'5'3'RNA酶POH3'5'5'3'DNA聚合酶P3'5'5'3'dNTPDNA连接酶3'5'5'3'ATP(二)原核生物复制的终止原核生物环状DNA为双向复制，复制片段在复制的终止点汇合。每个方向的领头链和相反方向的随从链的连接与不连续片段的连接相同。(三)真核生物复制的终止染色体DNA呈线性，复制在末端停止。3'5'5'3'3'5'5'3'不连续片段的连接3'5'5'3'3'5'5'3'端粒(telomere)真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。•结构特点：1.由末端单链DNA序列和蛋白质构成2.末端DNA序列是多次重复的富含G、C碱基的短序列•功能：1.维持染色体的稳定性2.维持DNA复制的完整性端粒酶(telomerase)•特点：1.由RNA和蛋白质构成的复合物2.为特殊的逆转录酶，能以自身的RNA为模板逆转录合成端粒DNA•功能：合成端粒DNA，维持端粒的长度爬行模型：端粒及端粒酶的意义：端粒的长短及端粒酶活性变化与细胞水平的老化(aging)及肿瘤的发生有一定关系。