原核细胞DNA的复制.ppt

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1、原核细胞原核细胞DNA的复制的复制林琳 生科院6666班（6666666666666）n n什么是DNA复制n n和DNA复制有关的的概念n n和复制有关的酶n n原核细胞DNA复制的分子机制什么是什么是DNA复制复制n n所谓DNA的复制，即以亲代DNA分子为模板合成与其完全相同的子代DNA的过程。n nDNA的复制可分为起始、延伸、终止三个阶段。和和DNA复制有关的的概念复制有关的的概念n n复制子：从复制起点到复制终点之间的一个DNA复制单位称为复制子。n n复制原点：原核生物DNA的复制是从DNA分子上的特定位置开始的，这一位置复制原点。n n复制叉：DNA复制时双链解开，形成一个Y形

2、结构，称为复制叉。和复制有关的酶和复制有关的酶n n（一）DNA聚合酶n npoln n功能 53聚合酶活性；聚合酶活性；酶与模板结合后构象改变，识别碱基，正确配对后才发挥酶与模板结合后构象改变，识别碱基，正确配对后才发挥聚合作聚合作用用。3 5外切酶活性；外切酶活性；主要是对新生主要是对新生DNA链进行链进行校对校对，防止，防止“错配错配”53外切酶活性；外切酶活性；主要是对主要是对DNA损伤的修复损伤的修复，以及在，以及在DNA复制时复制时RNA引物引物 的切的切除除及其及其空隙的填补空隙的填补内切酶活性：内切酶活性：切掉不配对碱基切掉不配对碱基n nPol 功能53聚合酶活性；聚合酶活性

3、；35外切酶活性。外切酶活性。该酶无该酶无53外切酶活性；且活性很低，功能尚不清楚外切酶活性；且活性很低，功能尚不清楚n nPol n nDNA 复制中起关键作用的酶n n功能n53聚合酶活性；聚合酶活性；n35外切酶活性。外切酶活性。n nPol 是由十种亚基构成的不对称二聚体，、构成构成核心酶n n Pol 53方方向合成向合成DNA识别引物、识别引物、夹住夹住DNA分分子子组建复合组建复合体体校对校对使核心酶使核心酶二聚化二聚化 （二）（二）（二）（二）DNADNA连接酶：连接酶：若若双链双链DNADNA中一条链有切口，中一条链有切口，而且而且一端是一端是3 3-OH-OH，另一端是另一

4、端是5 5-磷酸磷酸基基，连接酶可，连接酶可催化催化这两端这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接。形成磷酸二酯键，而使切口连接。3535OHOHP P DNADNA连接酶不能将两连接酶不能将两个个游离的游离的DNADNA分子分子连连接起来接起来。大肠杆菌和其它细菌的大肠杆菌和其它细菌的DNADNA连接酶需要连接酶需要NADNAD+提供能量；在高等生物和噬菌体中，则提供能量；在高等生物和噬菌体中，则要要ATPATP提供能量。提供能量。T T4 4 DNADNA连接酶可连接连接酶可连接两两个个游离的游离的DNADNA分子分子原核细胞原核细胞DNA复制的分子机制复制的分子机制半保留复制半保留复制半保留复

5、制的实验证据半保留复制的实验证据 1958年年Meselson和和Stahl用同位素用同位素15N标标记大肠杆菌记大肠杆菌DNA，首首先证明了先证明了DNA的半保的半保留复制。留复制。亲亲代代第第一一代代第第二二代代n双链解开DNA旋转酶旋转酶(拓扑异构酶拓扑异构酶)、DNA解链酶、单链结解链酶、单链结合蛋白协同作用合蛋白协同作用n起始-RNA引物的合成n n在DNA模板上先合成一段RNA引物，DNA聚合酶从引物的3-OH末端开始合成新的DNA链。n nRNA引物的合成需要引物合成酶的催化。n延伸n n在在DNADNA聚合酶聚合酶的作用下，活化的脱氧核苷酸加的作用下，活化的脱氧核苷酸加到引物末

6、端，同时脱掉一个焦磷酸。到引物末端，同时脱掉一个焦磷酸。n n前导链连续合成前导链连续合成n n后随链以一些列冈崎片段和方式不连续合成后随链以一些列冈崎片段和方式不连续合成n n冈崎片段：冈崎片段：DNADNA复制过程中，两条新生链都只能复制过程中，两条新生链都只能从从5 5端向端向3 3端延伸，前导链连续合成，滞后链分段端延伸，前导链连续合成，滞后链分段合成。这些分段合成的新生合成。这些分段合成的新生DNADNA片段称冈崎片段。片段称冈崎片段。n终止1、在、在DNA聚合酶聚合酶催化下切除催化下切除RNA引物；留下的空隙由引物；留下的空隙由该酶催化合成一段该酶催化合成一段DNA填补上；填补上；2、在、在DNA连接酶作用下，连接相邻的连接酶作用下，连接相邻的DNA链；链；3、修复掺入、修复掺入DNA链的错配碱基；以修复方式填补终止区链的错配碱基；以修复方式填补终止区50-100bp的空缺。的空缺。这样以两条亲代这样以两条亲代DNA链为模板，各自形成一条新的链为模板，各自形成一条新的DNA互补链，结果形成了两个互补链，结果形成了两个DNA双股螺旋分子。双股螺旋分子。小结