DNA復(fù)制過程課件

DNA復(fù)制過程1.復(fù)制的起始（一）原核生物DNA復(fù)制過程

首先起始復(fù)合體（DnaA-ATP）與4×9bp重復(fù)序列結(jié)合，3×13bp(富含AT)重復(fù)序列在Ⅱ型拓撲異構(gòu)酶的作用下，使3×13bp重復(fù)序列區(qū)域松弛，再在DNA解旋酶(DnaB蛋白）的作用下，3×13bp區(qū)域發(fā)生解鏈；復(fù)制泡被單鏈結(jié)合蛋白(SSB蛋白)覆蓋，以免斷裂和再復(fù)性；引物酶結(jié)合到模板DNA上并合成一段短的RNA，作為合成DNA的引物，引發(fā)第一個復(fù)制叉的先導(dǎo)鏈的復(fù)制，接下來是雙向復(fù)制。(2)引物合成

引發(fā)體引導(dǎo)引物酶到達適當(dāng)?shù)奈恢煤铣梢铩?.復(fù)制的延長1）在DNA聚合酶Ⅲ的作用下2）前導(dǎo)鏈合成1000-2000個核苷酸后3）隨從鏈開始合成，崗崎片段的長度為1000-2000個（大腸桿菌）

4）PolⅢ為不對稱二聚體，一個作用于前導(dǎo)鏈，另一個作用于隨從鏈(loop)。

隨從鏈(laggingstrand)

復(fù)制方向與解鏈方向相反，須等解開足夠長度的模板鏈才能繼續(xù)復(fù)制，得到的子鏈由不連續(xù)的片段所組成。岡崎片段(Okazakifragment)三、復(fù)制的終止去除RNA引物補充空缺連接DNA聚合酶Ⅰ的小片段

5’3’外切酶DNA聚合酶Ⅰ的大片段

3’5’外切酶5’3’聚合酶DNA連接酶

1．DNA復(fù)制起始過程

真核生物有多個復(fù)制起始點(ori)。復(fù)制起始點有特殊的序列。起點辯認復(fù)合物（ORC）組裝在起始部位上，形成復(fù)制叉。ORC在起始點上的組裝還不足以開始起動，另一種復(fù)合物稱小染色體維系蛋白（MCM）必須參與。MCM有較弱的解旋酶的活性。此外，還需拓撲異構(gòu)酶、復(fù)制因子(RF)、增值細胞核抗原（PCNA）的參與。此外需要DNA-polα（引物酶活性）和polδ（解螺旋酶活性）參與。細胞能否分裂，決定于進入S期及M期這兩個關(guān)鍵點。G1→S及G2→M的調(diào)節(jié)，與蛋白激酶活性有關(guān)。蛋白激酶通過磷酸化激活或抑制各種復(fù)制因子而實施調(diào)控作用。相關(guān)的激酶都有調(diào)節(jié)亞基即細胞周期蛋白(cyclin)，和催化亞基即細胞周期蛋白依賴激酶(CDK)。

哺乳類動物細胞內(nèi)還發(fā)現(xiàn)天然抑制CDK的蛋白質(zhì)，例如錨蛋白(ankynin)是CDK4的特異性抑制物，P21蛋白能抑制多種CDK。錨蛋白和P21蛋白的抑制/活化可使細胞周期開放/關(guān)閉，因此被形容為細胞周期的檢查點蛋白。RF有多種如RFA、RFB、RFC等，是調(diào)節(jié)細胞DNA復(fù)制的重要蛋白質(zhì)。在蛋白激酶的作用下被磷酸化，激活或抑制RF的活性。而蛋白激酶包括調(diào)節(jié)亞基（又稱細胞周期蛋白）和催化亞基（又稱細胞周期蛋白依賴激酶，CDK），且各有多種。從而對DNA復(fù)制起始進行精確及多樣化控制,使多位點復(fù)制呈時序性而非同步性。2．RNA引物的合成DNA聚合酶α能識別起始位點，并且以核糖核苷三磷酸為底物（NTP），以解開的一段DNA為模板，合成一個短鏈RNA（8～10個核苷酸）引物。然后從引發(fā)酶的活性轉(zhuǎn)變?yōu)镈NA聚合酶α的活性，RNA引物的3’-OH末端為合成新的DNA單鏈的起點，以dNTP為原料，延長引物大約15-30個脫氧核苷酸。3.DNA鏈的延伸合成的方向仍然為5’→3’。一旦岡崎片段達到一定長度，DNA聚合酶α便從DNA上解離下來。RFC結(jié)合到這一延長的引物上，并組裝到PCNA滑動夾上，然后DNA聚合酶δ（polδ）結(jié)合到PCNA上并完成岡崎片段的最終長度130-200bp.當(dāng)它遇到原先已形成的岡崎片段5`末端時，polδ/PCNA復(fù)合物從DNA上釋放下來兩條鏈均按5’到3’方向合成，一條鏈3’末端的方向朝著復(fù)制叉前進的方向，可連續(xù)合成，稱前導(dǎo)鏈（leadingstrand）。另一條鏈5’末端朝著復(fù)制叉，合成是不連續(xù)的，形成岡崎片段，此鏈稱后隨鏈(laggingstrand)。5．DNA大分子的形成DNA連接酶將相鄰的兩個DNA片段