DNA复制过程.ppt
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1、(一)原核生物(一)原核生物DNADNA复制过程复制过程DNADNA复制的起始就是要解开双链和生成引物。复制的起始就是要解开双链和生成引物。(1)DNA(1)DNA解成单链解成单链 由拓扑异构酶松弛超螺旋,解螺旋酶由拓扑异构酶松弛超螺旋,解螺旋酶 解开双链,解开双链,SSBSSB结合到单链上使其稳定。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。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,这些蛋白质与复制起始点的特有序列结合,促使其邻近的促使其邻近的DNADNA解链。解链。 首先起始复合体(首先起始复合体(DnaA-ATPDnaA-ATP)与)与4 49
2、bp9bp重重复序列结合,复序列结合,3 313bp(13bp(富含富含AT)AT)重复序列在重复序列在型拓扑异构酶的作用下,使型拓扑异构酶的作用下,使3 313bp13bp重复序列重复序列区域松弛,再在区域松弛,再在DNADNA解旋酶解旋酶(DnaB(DnaB蛋白)的作用蛋白)的作用下,下,3 313bp13bp区域发生解链;复制泡被单链结区域发生解链;复制泡被单链结合蛋白合蛋白(SSB(SSB蛋白蛋白) )覆盖,以免断裂和再复性;覆盖,以免断裂和再复性;引物酶结合到模板引物酶结合到模板DNADNA上并合成一段短的上并合成一段短的RNARNA,作为合成作为合成DNADNA的引物,引发第一个复
3、制叉的先的引物,引发第一个复制叉的先导链的复制,接下来是双向复制。导链的复制,接下来是双向复制。(2)(2)引物合成引物合成 引发体引导引物酶到达适当的位置合成引发体引导引物酶到达适当的位置合成引物。引物。参与原核生物复制起始的主要成分参与原核生物复制起始的主要成分DnaADnaA蛋白蛋白DnaBDnaB蛋白蛋白( (解螺旋酶解螺旋酶) )DnaCDnaC蛋白蛋白DnaGDnaG蛋白蛋白( (引物酶引物酶) )SSBSSB拓朴异构酶拓朴异构酶oriCoriC辨认起始点辨认起始点解开解开DNA双链双链协助协助DnaBDnaB蛋白蛋白催化形成催化形成RNARNA引物引物稳定解开的单链稳定解开的单链
4、DNADNA理顺理顺DNADNA链链大肠杆菌的复制起始点大肠杆菌的复制起始点35 领头链领头链 (leading strand)(leading strand) 顺着解链方向生成的子链,其复制是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。连续进行的,得到一条连续的子链。53355解链方向3 随从链随从链 (lagging strand) 复制方向与解链方向相反,须等解开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。的子链由不连续的片段所组成。53355解链方向33553三、复制的终止三、复制的
5、终止(二)真核生物(二)真核生物DNA的复制特点的复制特点 酵母的复制起始点称为酵母的复制起始点称为ARS(autonomously replicating ARS(autonomously replicating sequences,sequences,自主复制序列自主复制序列 ) ),长约,长约15Obp15Obp左左右,包括数个复制起始必需的保守区,其右,包括数个复制起始必需的保守区,其核心序列富含核心序列富含ATAT。真核生物。真核生物DNADNA复制的起始复制的起始需要起点辨认复合物需要起点辨认复合物(ORC)(ORC)参与。真核生物参与。真核生物DNADNA复制叉的移动速度比原核生
6、物慢得多复制叉的移动速度比原核生物慢得多(大约只有(大约只有5Obp/s5Obp/s,还不到大肠杆菌的,还不到大肠杆菌的1/201/20)。)。1 1DNADNA复制起始过程复制起始过程 真核生物有多个复制起始点真核生物有多个复制起始点(ori)(ori)。复制起。复制起始点有特殊的序列。起点辩认复合物(始点有特殊的序列。起点辩认复合物(ORCORC)组装)组装在起始部位上,形成复制叉。在起始部位上,形成复制叉。ORCORC在起始点上的组在起始点上的组装还不足以开始起动,另一种复合物称小染色体维装还不足以开始起动,另一种复合物称小染色体维系蛋白(系蛋白(MCMMCM)必须参与。)必须参与。MC
7、MMCM有较弱的解旋酶的活有较弱的解旋酶的活性。此外,还需拓扑异构酶、复制因子性。此外,还需拓扑异构酶、复制因子(RF)(RF)、增值、增值细胞核抗原(细胞核抗原(PCNAPCNA)的参与。此外需要)的参与。此外需要DNA-pol DNA-pol (引物酶活性)和(引物酶活性)和pol pol (解螺旋酶活性)参与。(解螺旋酶活性)参与。 细胞能否分裂,决定于进入细胞能否分裂,决定于进入S S期及期及M M期期这两个关键点。这两个关键点。G1SG1S及及G2MG2M的调节,与的调节,与蛋白激酶活性有关。蛋白激酶通过磷酸化蛋白激酶活性有关。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。
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