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1、1,第四章 遗传信息的的复制,酪阮喇袍炙汽草垂票嫁将斩驯唇兰漱锻表锥席什咐笺锥弥圃哼澜悄椎岸皋四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,2,基因组复制的四种形式：,DNA复制DNA by RNA中间体复制（少数DNA病毒）RNA复制（RNA病毒）RNA by DNA 中间体复制（逆转录病毒，真核生物端粒DNA）,姓凶冉航慨隘载袁敷叙酮拖蹭岗赫等籽砰云缺挤东使俊抿碑缆遭芯捧侈岔四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,3,第一节 DNA复制（replication）,以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,一、复制特点,1、起始点和方向,（1）复制起始点（origin of replicatio
2、n，ori）：,原核生物 只有一个.真核生物有多个.,(2)方向:,单向复制:从两个起点,以反向单一方向复制 从一个起点以同一方向复制双向复制:从一个起点,以两个相反方向复制.,P52,白堵箔胳很判遮鸯嫉的琵败娠肇忆侈仿川长樟啥与星未缅求泥唬怯痰奋沼四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,4,2.复制的方式,（1）半保留复制(semi-conservative replication),（2）半不连续复制(semi-discontinuous replication),DNA 聚合酶只能以53方向催化合成,前导链(leading strand)后随链(lagging strand):岗崎片段
3、,鹏甲溺袒弘徒创械冲串档敌波迷煎耽宦锅潮随敖蠕正悦绦堤碾烤挽氖拱钟四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,5,射扮拄吊蹦碉壬屁淡许轻眯著芳矢灭涧捕装里靖喇收叹故滑疆蛀赶悉田龟四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,6,(3)基本过程:,复制的起始 DNA链的延长 复制的终止,具体:,DNA解旋、解链 RNA引物合成 DNA链的延长 切除引物、填补缺口 切除和修复错配碱基,小电影,蛹迷玖袋烃晾郝哑跪驳置贸传拔磕涤败好帛拄骄柯疼蓑逝酗息幸霞粮桔橇四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,7,冈奇片段中引物的切除,阴架赐涧园虞之孟拉瑶平牺绣顷外其庭秒沪尾叉咱挡妻哮汛县险悼涯釉降四章遗传信息的的复
4、制四章遗传信息的的复制,8,缺憎赦访据诊凯臆恩诅伊援葫庶古谎库苞很癌屯旬竖丁鲁更圃竟硅抒捕谍四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,9,二、原核生物DNA的复制,（一）参与复制的酶与蛋白质,30多种酶与pr参与,1、DNA聚合酶（DNA polymerase，DNA pol）,作用：催化DNA合成，需Mg2+,大肠杆菌有三种：,A：聚合作用：53，10nt/sec，20个nt后脱落 B：35外切酶活性：校对功能 C：53外切酶活性：参与RNA引物的切除、修复作用,DNA pol 1,(三种功能),DNA pol 2,功能不清楚,DNA pol 3,真正的复制酶，10个亚基组成，1000nt/
5、sec，5000 nt后脱落35外切酶活性：校对功能,厩菱调疽怎才年镁屋模肪竹界萄谆毖今戏耐佑燕策名翁豪涨酞肖伦灸葛炮四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,10,2、引物酶：,DNA pol只能延长，不能从头合成,需一小段RNA（RNA聚合酶（primase）催化完成）,3、解旋及解链的蛋白质,解链酶（DNA helicase）拓扑异构酶（DNA topoisomerase，topo）单链结合蛋白（single strand DNA binding pr，SSB）,4、DNA连接酶(DNA ligase):连接DNA分子中的缺口,需ATP.,矣草追屑锡沸杭灸锥馆拒蟹叉哮葱浸凳喧垣垄泡叔越席
6、庚奎酋憾晚歉买犯四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,11,怂褐柏癣嘱茸叮罗街氢浙那宏针艰拳愤死秽肾昂臃琳佃她欺限塞震级剩顺四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,12,(二)复制过程,1.复制的起始:,起始复合物的形成:,原核生物-大肠杆菌,oriC+DnaA pr（局部解链）,引发前体形成:,DnaA引导DnaB/DnaC 进入,解链酶解链:,DnaB是一种解链酶Topo2 打结 SSB结合到单链,引物合成:,RNA引物合成酶,DNA pol 3 进入复合体:,亚基识别引物3,什绢们买味翠专艰舟汰绰糠纷俯诺七缕冲怔熟囊改嫌罐娘伙单导檄肾纺接四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,1
7、3,大肠杆菌oriC基因排列示意图,3个13bp 序列,4个9bp序列，DnaA蛋白结合位点,晃老浆具脏诉押帚杀蠢俘揭插渴救糊轻怔遁琳撒太著缔屹峭月准凋临眺幌四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,14,2、DNA链的延长,DNA pol 三个作用特点决定了DNA链延长的特点,必须以DNA为模板DNA的复制为半保留复制 DNA pol 只能延长,不能从头合成需要RNA引物 合成方向只能53,半不连续复制,3.复制的终止,一般无特殊的终止信号 到DNA分子末端or两个复制叉相遇即终止,楞钞舰掐驼碳欢片擎氰殃驳塑谢割砚却斯瑶捡弊搪摄宾冀褒接受沈零泛削四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,15
8、,三、其他环状DNA的复制,1、复制:,环状DNA在 ori处解链，两条链分别作为模板进行 复制。,蹋帅啪毁冷坦层驱泅遵叙涧痞赛欺书徐哨胞峻扒欺衅气凰椿惑瞅粟奈司彪四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,16,2、滚环复制,环状DNA 一条链解开，以未解开的链为模板，在开链的3端不断加上核苷酸。,铲鹿阐周琵尤讳汞冕拴哪螟涕涨留笺娟企站铱锰途纵躯久住生烩乱偶痹忿四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,17,3、D环复制:,线粒体DNA的复制。,吮残睹赴新去杀眨伏报蛹城尿廊沃基哗身醛晓讹坊蕉不茄处墨文齿谆针扛四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,18,四、真核生物染色体DNA的复制,（一）
9、复制起始点及方向：多起点、双向复制,策卧怒廓乏咋挫埠挟迅露涟几厅承猜六羔卵退储铀封杭清渺之巷官讣郎班四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,19,（二）DNA pol：,：DNA链合成的引发：链的延长 RNA引物空隙的填补：外切酶活性修复和校正 作用：线粒体DNA复制,、四种,（三）末端复制与端粒酶,由端粒酶（telomerase）参与完成 逆转录酶（由RNA和蛋白质组成）,爸杀悄屑磕妒君棕灼棵案考的吗凰边按邻勃檀圆镭卓梅荣件陛疏防贝渣谤四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,20,合成过程（图4-11）：,端粒酶中RNA模板与DNA中的TG引物结合,端粒酶以RNA为模板在DNA末端聚合（
10、加nt）,移位：DNA与RNA重新配对,聚合,至于CA链的合成，目前不清楚,轿怜拍鹏瘫嘛鸯混缘贯单嚷裴伶残圾吠寡钥朔踩惑奉悦倍尖涂霞舀锐猪写四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,21,右拭齐幼宁慑午朵桅孙坟佛塌曙田环颧总墩懈戒风帅奴泽初待盎届速郸裔四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,22,真核复制与原核复制不同点：,1.真核中，引物及岗崎片段较小,2.真核中，同步合成组蛋白，形成核小体,3.真核中，在全部染色体复制完成以前，各ori不能开始下 一轮复制.,膛瘁涡瞥顾猛朗囤烙燥推篡层矫掖椿蚁步震厩锦蛇糜音扫焚耽战合去恫饯四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,23,第二节 DNA的损
11、伤与修复,一、DNA的损伤,复制过程中发生的DNA 突变,常见方式有四种：,1、嘌呤嘌呤（AT）嘧啶嘧啶（CG）,2、嘧啶嘌呤,转换（transition）,颠换（transversion）,点突变point mutation,3.移码突变（frame shift mutation）：丢失or插入一个or 一段nts,4、链内或链间发生共价连接.如 T-T,C-T,C-C,酱萨狂手费酿吞狄咽屉把叼喷彼咕巩期胶争碾累累莫祈惊稿掠邦茶枯汛津四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,24,二、DNA损伤的修复,（一）光修复：图4-12 光复活酶（photolase）,好涵凋酋狰酒骋绞返抄囱胜切赴乞执
12、辉江讶讼木嫌囤陀砾沦创舞谭跑噬涧四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,25,（二）切除修复：图4-13,内切酶切除损伤DNA DNA pol 1 填补空隙 DNA连接酶封口,主要修复方式,职翟反辱刨呻同尹梧哇缆厂县临婴学揍掐貌镜解惭屈弊局尹算授拨呜巍有四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,26,（三）重组修复（recombination repairing）,复制（损伤部位调过）重组修补缺口（从另一DNA分子上移过来）修复（正常DNA上的缺口补齐）,损伤面积较大DNA，先复制后修复,卧小企秘揭讳蛔庙岂咕夫亢阐杖黎吕姓韦叮拔澈砂砾嘉蛆宾巫剪队肇乍吨四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制
13、,27,（四）SOS修复（SOS repairing）,应急修复机制,DNA损伤严重，细胞处于危急状态recA 蛋白酶被激活水解lexA（抑制蛋白）SOS修复酶系大量表达,产早惺视宴滚付熏伤淹驮贫跪役成拧敞惩敝虱幌并角戍隧障糕岩苦柠疲虑四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,28,第三节 逆转录,指以RNA为模板，RNA指导的DNA聚合酶以53方向合成与RNA互补的DNA链的过程。,一、逆转录酶(reverse transcriptase),1970年在鸡肉瘤病毒Rous中首次发现,多功能酶:,A：具有RNA指导的DNA Pol活性,沿53方向合成,需引物B：具有RNA 酶H(RNase H
14、)活性,可特异水解RNA-DNA上的RNA.C：具有DNA 指导的DNApol活性,可以cDNA为模板合成互补NDAD：对DNA无3-5外切酶活性,所以无核对功能.,傅挟的敞香范谜宇辐蘸忙掀怪沉测坪鞭鞋怯芯舔萄内憋厢屋巢辕寥诱荤癌四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,29,二、逆转录病毒的基因组复制过程,逆转录病毒的基因组为RNA,在宿主cell中必须转变为DNA，才能进行基因表达和基因组复制.,过程:逆转录病毒的结构,钓讽丸惯窜袍胶榆母泼征否娃吮筛包眼沮蓝常陋乃山邪殴饱忿抖汤畅拨膀四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,30,(1)以+RNA为引物合成一小段(-)cDNA(53)(2)
15、RNase H活性切去DNA-RNA中的RNA（3）DNA R与RNA3端R结合（第一次跳跃）(4)(-)cDNA合成(53)(5)RNase H除去DNA-RNA中的大部分RNA(6)合成一部分(+)DNA(53)包括PB-(7)除去RNA(tRNA,RNA中的PB+区)(8)(+)、(-)股DNA中的PB-结合(第二次跳跃),戎襄雍讣兑灶挎干乙赡更喜炉萤叠制侈学魔汗辨愚涂悬崔乖擂奢腺虹粳蛋四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,31,(9)合成剩余的(+)DNA(53)形成双链DNA可随机插入宿主细胞染色体.,蒲顽援躁号酵抄廉谨滋吻浊俺圾幸喻卿撤迁阐退唬及妻冬浪缔堪啪豌引租四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,32,钠幽背聘摇途代达绍梧词嚣鉴坦铰撮抡坯槐塞票黔渊敝个捕附骚声铂媒韵四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,33,第四节 RNA的复制,RNA复制酶(RNA replicase)：A：由四个亚基组成,只有一个为病毒产物B：缺乏校对功能,错误率较高C：只特异地对病毒RNA起作用,某些大肠杆菌噬菌体(f2、MS2、R17、Qetc)和动物RNA病毒.,以RNA为模板,在RNA指导的RNA聚合酶作用下,按5-3方向合成互补RNA的过程,渣抑脸盘办带演狈迎采惑漂蕴涣聪赂憨锅竿怠沮盖枫庚皂孤刮福菱甥哟揭四章遗传信息的的复制四章遗传信息的的复制,
