第四章 DNA的復(fù)制課件7

第四章DNA的復(fù)制第一節(jié)DNA復(fù)制概述第二節(jié)原核生物DNA的復(fù)制第三節(jié)真核生物DNA的復(fù)制

第四章DNA的復(fù)制(4)DNA復(fù)制(replication)是指遺傳物質(zhì)的傳代，以母鏈DNA為模板合成子鏈DNA的過程。第四章DNA的復(fù)制(4)生物體內(nèi)遺傳信息的傳遞復(fù)制DNA是遺傳信息的載體，生物體要保持物種的延續(xù)，子代必須從親代繼承控制個體發(fā)育的遺傳信息。生物體通過細(xì)胞分裂來實(shí)現(xiàn)物種的傳遞和個體數(shù)目的增殖，在此過程中細(xì)胞染色體的數(shù)目加倍，作為遺傳物質(zhì)的DNA分子的數(shù)目也加倍(復(fù)制)，并伴隨染色體平均分配到兩個子代細(xì)胞中。第四章DNA的復(fù)制(4)第一節(jié)DNA復(fù)制概述一、半保留復(fù)制二、DNA復(fù)制的一些概念三、DNA的半不連續(xù)復(fù)制四、DNA復(fù)制的酶體系五，DNA復(fù)制的高保真性第四章DNA的復(fù)制(4)一、半保留復(fù)制

DNA復(fù)制過程中，新合成的兩個子代DNA分子中，一條鏈?zhǔn)切潞铣傻?，另外一條鏈來自親代，即子代細(xì)胞中只有一半的遺傳物質(zhì)來自親代，這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制。

復(fù)制親代DNA子代DNA第四章DNA的復(fù)制(4)半保留復(fù)制機(jī)理證明1958，Meselson，Stahl15N

14NCsCl密度梯度離心

半保留復(fù)制機(jī)理說明了DNA在代謝上的穩(wěn)定性第四章DNA的復(fù)制(4)二、DNA復(fù)制的一些概念◎復(fù)制子（replicon）:基因組中控制DNA復(fù)制的復(fù)制單位。它包括控制復(fù)制開始的復(fù)制起點(diǎn)和終止復(fù)制的終止子。

所有的原核生物的染色體、噬菌體僅有一個復(fù)制子；真核生物的染色體有多個復(fù)制子，哺乳動物細(xì)胞含有50000-100000個，每個復(fù)制子約長50-200kb。第四章DNA的復(fù)制(4)

原核生物：一個復(fù)制起始位點(diǎn)。E.coli：oriC，全長245bp，該序列在所有細(xì)菌復(fù)制起始位點(diǎn)中都是保守的。真核生物：DNA的復(fù)制是從許多起始點(diǎn)同時開始的，所以每個DNA分子上有許多個復(fù)制子。

第四章DNA的復(fù)制(4)◎復(fù)制起點(diǎn)和終點(diǎn)無論是原核細(xì)胞還是真核細(xì)胞，復(fù)制都是從DNA分子上的特定位點(diǎn)開始的,這一位點(diǎn)稱為復(fù)制起始點(diǎn)(origin)。而終止復(fù)制的位點(diǎn)稱為復(fù)制終點(diǎn)(termini)。第四章DNA的復(fù)制(4)◎復(fù)制叉(replicationfork):復(fù)制時雙鏈打開，分開成兩股，新鏈沿著張開的模板生成，復(fù)制中形成的這種Y字形的結(jié)構(gòu)稱為復(fù)制叉。第四章DNA的復(fù)制(4)

◎復(fù)制方向

復(fù)制可以單向﹑雙向進(jìn)行，取決于在復(fù)制起始點(diǎn)有一個還是兩個復(fù)制叉。通過放射自顯影實(shí)驗(yàn)可以判斷DNA復(fù)制是雙向還是單向進(jìn)行的。

從復(fù)制叉走勢上看，有三種復(fù)制方式適合半保留復(fù)制機(jī)：相向復(fù)制單向復(fù)制雙向復(fù)制第四章DNA的復(fù)制(4)相向復(fù)制:

從兩個起點(diǎn)開始的，形成兩個復(fù)制叉，各以一個單一方向復(fù)制出一條新鏈。某些線性DNA病毒以這種方式進(jìn)行復(fù)制，如：腺病毒。第四章DNA的復(fù)制(4)單向復(fù)制:

復(fù)制從一個起始點(diǎn)開始，以同一方向生長出兩條鏈，形成一個復(fù)制叉。

質(zhì)粒colE1是個典型的例子第四章DNA的復(fù)制(4)雙向復(fù)制:

從一個特定位點(diǎn)解鏈，沿著兩個相反的方向各生長出兩條鏈，形成一個復(fù)制泡，用電子顯微鏡可以觀察到復(fù)制泡的存在。原核生物和真核生物DNA復(fù)制最主要的形式第四章DNA的復(fù)制(4)◎復(fù)制方式有三種θ型復(fù)制滾環(huán)復(fù)制D環(huán)復(fù)制第四章DNA的復(fù)制(4)θ型復(fù)制細(xì)菌常見的復(fù)制方式；雙鏈環(huán)狀DNA的復(fù)制眼可以形成一種θ結(jié)構(gòu)，復(fù)制的中間產(chǎn)物為θ型結(jié)構(gòu)，形狀像希臘字母θθ型復(fù)制可以是雙向或單向，大多為等速的雙向，少數(shù)為不等速的雙向復(fù)制單向雙向◎復(fù)制方式三種θ型復(fù)制滾環(huán)復(fù)制D環(huán)復(fù)制第四章DNA的復(fù)制(4)第四章DNA的復(fù)制(4)3’-OH5’-P53535’5’5’3’3’3’3’5’滾環(huán)復(fù)制

指一些簡單低等生物或染色體以外的DNA采取的特殊復(fù)制形式。如

X174和M13噬菌體等。環(huán)狀DNA復(fù)制時,雙鏈一股先打開一個缺口,5′端向外伸展,在伸展出的單鏈上進(jìn)行不連續(xù)復(fù)制;沒有開環(huán)的一股則可以一邊滾動,一邊進(jìn)行連續(xù)復(fù)制.兩股鏈均直接作為模板,不需要引物.第四章DNA的復(fù)制(4)dNTPDNA-polγ

特點(diǎn):

復(fù)制起始點(diǎn)不在雙鏈DNA同一位點(diǎn)，內(nèi)、外環(huán)復(fù)制有時序差別。左：第一個引物在第一起始點(diǎn)上合成右：延長至第二起始點(diǎn)，合成第二引物最后完成兩個雙鏈環(huán)狀DNA的復(fù)制。復(fù)制中呈字母D形狀而得名。D環(huán)復(fù)制是線粒體DNA(mtDNA)的復(fù)制形式。復(fù)制時需合成引物。第四章DNA的復(fù)制(4)◎復(fù)制速度

真核生物其復(fù)制叉移動速度為1000-3000bp/min，細(xì)菌DNA復(fù)制叉的移動速度為50,000bp/min.真核生物基因組比原核生物大，染色體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，復(fù)制時需要解開核小體，之后又需重新形成核小體，真核生物染色體DNA上有許多復(fù)制起點(diǎn)，可分段復(fù)制真核生物染色體在全部復(fù)制完成之前起點(diǎn)不再重新開始復(fù)制；而在快速生長的原核生物中，起點(diǎn)可以連續(xù)發(fā)動復(fù)制。第四章DNA的復(fù)制(4)表

細(xì)菌和真核生物復(fù)制的比較生物復(fù)制子數(shù)復(fù)制子長度復(fù)制速率細(xì)菌（E.coli）14,200Kb50Kb/min酵母（S.cerevisiae）50040Kb3.6Kb/min果蠅（D.melanogaster）3,50040Kb2.6Kb/min爪蟾（X.laevis）15,000200Kb500bp/min小鼠（M.musculus）25,000150Kb2.2Kb/min植物（V.faba）35,000300Kb

作業(yè):1名詞解釋:半保留復(fù)制復(fù)制子復(fù)制叉

2DNA復(fù)制方式有幾種?各有如何特點(diǎn)?第四章DNA的復(fù)制(4)三、DNA復(fù)制的酶體系

DNA分子復(fù)制是通過DNA聚合酶及各種相關(guān)酶蛋白、蛋白因子的協(xié)同有序工作完成的。

復(fù)制體(Replisome):DNA復(fù)制是一個非常復(fù)雜的酶學(xué)過程,它需要30種以上的酶和蛋白質(zhì),人們常把這些酶和蛋白質(zhì)稱為復(fù)制體系,其中一部分酶和蛋白質(zhì)結(jié)合在一起,協(xié)同動作,構(gòu)成復(fù)制體。第四章DNA的復(fù)制(4)DNA聚合酶DNA連接酶解旋酶單鏈結(jié)合蛋白引物酶DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶第四章DNA的復(fù)制(4)◆

DNA聚合酶(DNApolymerase)

n1dATP＋n2dGTP＋n3dCTP＋n4dTTP＋DNAdAMP＋dAMP＋dAMP＋dAMPMg2+DNA聚合酶+DNA+nPP1N聚合酶反應(yīng)式DNA聚合酶反應(yīng)特點(diǎn)☆以4種dNTP作為底物☆反應(yīng)需要接受模板指導(dǎo)☆鏈延伸需要引物3‘-羥基存在☆鏈延伸方向5’3’☆

產(chǎn)物DNA極性與模板相對都是脫氧核糖核苷酸

第四章DNA的復(fù)制(4)如E.ColiDNA聚合酶☆DNA聚合酶I（PolI）☆

DNA聚合酶Ⅱ（PolⅡ）☆

DNA聚合酶Ⅲ（PolⅢ）第四章DNA的復(fù)制(4)323個氨基酸小片段35KD5

核酸外切酶活性大片段/Klenow片段

68KD604個氨基酸DNA聚合酶活性

5

核酸外切酶活性N端C端木瓜蛋白酶DNA聚合酶I

(PolI)Klenow片段是實(shí)驗(yàn)室合成DNA，進(jìn)行分子生物學(xué)研究中常用的工具酶。

多功能酶PolI在復(fù)制過程中主要起修復(fù)損傷，校對的功能第四章DNA的復(fù)制(4)第四章DNA的復(fù)制(4)

此酶MW為120KD，每個細(xì)胞內(nèi)約有100個酶分子，但活性只有DNApolⅠ的5%。該酶的催化特性如下：聚合作用:該酶催化DNA的聚合，對模板有特殊要求。最適模板是雙鏈DNA而中間有空隙(gap)的單鏈DNA部份，且該單鏈空隙長不到100個核苷酸。對長的單鏈DNA模板區(qū)該酶的聚合活性很低。但用單鏈結(jié)合蛋白(SSBP)可以提高其聚合速率，可達(dá)原來的50-100倍。該酶也具有3'→5'外切酶活性，但無5'→3'外切酶活性。該酶對作用底物的選擇性較強(qiáng)，一般只能將2-脫氧核苷酸摻入到DNA鏈中。該酶不是復(fù)制的主要聚合酶，因此酶缺陷的大腸桿菌突變株DNA復(fù)制都正常?？赡茉贒NA損傷修復(fù)中起到一定的作用。DNA聚合酶Ⅱ（PolⅡ）第四章DNA的復(fù)制(4)

DNA聚合酶Ⅲ（PolⅢ）它是由一個多亞基組成的蛋白質(zhì)分子，其分子量＞600kDa整個酶分子形成一個不對稱的二聚體，每個大腸桿菌細(xì)胞中只有1000個酶分子，催化dNTP參入DNA鏈的速率卻是最快的，約為9000核苷酸/分/酶分子。這也證明DNA

polⅢ是DNA復(fù)制過程中主要發(fā)揮作用的酶。第四章DNA的復(fù)制(4)（a）核心酶：（

,,）（b）β二聚體：保持全酶結(jié)合在DNA模板上（c）γ復(fù)合物：幫助β二聚體結(jié)合在模板上（d）τ二聚體：連接核心酶與γ復(fù)合物第四章DNA的復(fù)制(4)大腸桿菌(E.Coli)DNA聚合酶性質(zhì)的比較

聚合酶I聚合酶II聚合酶III5'→3'多聚酶√√√3'→5'外切酶√√√5'→3'外切酶√××結(jié)構(gòu)多肽多肽多亞基復(fù)合物分子量109kD90kD900kD基因polApolBDNAE,DNAN,DNAQ,DNAX和其他未知亞基功能基本的修復(fù)、聚合酶和引物切除錯誤傾向修復(fù)聚合酶(SOS誘導(dǎo))基本的復(fù)制聚合酶第四章DNA的復(fù)制(4)◆DNA連接酶催化雙鏈DNA切口處的3′-OH和5′-P生成磷酸二酯鍵，完成鏈與鏈之間的連接ATP或NAD供應(yīng)能量第四章DNA的復(fù)制(4)

解旋酶是一類解開氫鍵的酶，由ATP來供給能量。它常常依賴于單鏈的存在，并識別復(fù)制叉的單鏈結(jié)構(gòu)。目前，大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)有兩類解旋酶參與這個過程，一類稱為解旋酶Ⅱ或解旋酶Ⅲ，與模板DNA結(jié)合沿5‘→3’方向運(yùn)動;第二類稱為Rep蛋白，和模板DNA結(jié)合沿3'→5'方向運(yùn)動。

◆解旋酶第四章DNA的復(fù)制(4)◆單鏈結(jié)合蛋白(SSB)

螺旋酶沿復(fù)制叉方向向前推進(jìn)產(chǎn)生了一段單鏈區(qū)，但是這種單鏈DNA不會長久存在，會很快重新配對形成雙鏈DNA或被核酸酶降解。避免單鏈退活形成鏈內(nèi)氫鍵及保護(hù)單鏈不被降解SSB與DNA結(jié)合時無序列專一性；SSB可加強(qiáng)單鏈DNA對DNA聚合酶的親和力；可以重復(fù)使用，當(dāng)新生的DNA鏈合成到某一位置時，該處的SSB便會脫落，并被重復(fù)利用。第四章DNA的復(fù)制(4)

DNA在細(xì)胞內(nèi)常以超螺旋狀態(tài)存在，DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶催化同一DNA分子不同超螺旋狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶有兩類，拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ.

作用是暫時切斷一條DNA鏈，形成酶-DNA共價(jià)中間物而使超螺旋DNA松弛化，再將切斷的單鏈DNA連接起來，不需要任何輔助因子。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ(旋轉(zhuǎn)酶(DNAgyrase))，能將負(fù)超螺旋引入DNA分子，該酶能暫時性地切斷和重新連接雙鏈DNA，同時需要ATP水解為ADP以供能。

◆

DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶(DNATopisomerase)第四章DNA的復(fù)制(4)DNA復(fù)制起始的關(guān)健步驟是前導(dǎo)鏈DNA的合成，前導(dǎo)鏈DNA聚合開始，隨從鏈DNA的合成也隨著。前導(dǎo)鏈的合成是連續(xù)進(jìn)行的，起始相對簡單，而隨從鏈的合成不連續(xù)，所以引發(fā)階段比較復(fù)雜。

引物酶:

特殊的RNA聚合酶，催化短片段RNA的合成。短RNA片段十幾至數(shù)十個核苷酸不等，它在DNA復(fù)制起始處做引物。RNA引物的3′-OH末端供DNA聚合酶催化形成DNA分子的第一個磷酸二酯鍵的位置。

引發(fā)體:高度解鏈的模板DNA與多種蛋白質(zhì)因子形成的引發(fā)前體促進(jìn)引物酶結(jié)合，共同形成引發(fā)體，引發(fā)體主要在DNA隨從鏈上開始，它連續(xù)地與引物酶結(jié)合并解離，從而在不同部位引導(dǎo)引物酶合成RNA引物，在引物RNA的3′-OH末端再合成DNA片段，因此隨從鏈?zhǔn)遣贿B續(xù)合成的開始?！粢l(fā)體的形成第四章DNA的復(fù)制(4)四、DNA的半不連續(xù)復(fù)制

DNA在復(fù)制過程中，一條鏈?zhǔn)沁B續(xù)合成的，而另一條鏈合成是不連續(xù)的，這樣的復(fù)制過程稱為半不連續(xù)合成。第四章DNA的復(fù)制(4)半不連續(xù)復(fù)制相關(guān)概念岡崎片段（Okazakifragment）

：DNA復(fù)制時，不連續(xù)合成的親代單鏈（5′→3′）先合成小的DNA片段，再連接稱完整的鏈，這些片段由岡崎等人發(fā)現(xiàn)，稱為岡崎片段。前導(dǎo)鏈

(leadingstrand)：以復(fù)制叉向前移動的方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)，3′→5′方向的模板鏈其上DNA以5′→3′方向連續(xù)合成，稱為前導(dǎo)鏈。后隨鏈(laggingstrand)：復(fù)制叉移動方向相反，隨著復(fù)制叉的移動，形成許多不連續(xù)的岡崎片段，最后連接成一條完整的DNA鏈，稱為后隨鏈。第四章DNA的復(fù)制(4)第四章DNA的復(fù)制(4)五，DNA復(fù)制的高保真性

為了保證遺傳的穩(wěn)定，DNA的復(fù)制必須具有高保真性。保真性主要與下列因素有關(guān)：遵守嚴(yán)格的堿基配對規(guī)律；

DNA聚合酶對底物的選擇作用；對復(fù)制過程中出現(xiàn)的錯誤及時進(jìn)行校正。

第四章DNA的復(fù)制(4)

第二節(jié)原核生物的DNA復(fù)制

以大腸桿菌染色體DNA的復(fù)制為例.復(fù)制過程分為3個階段：起始、延伸和終止。其間的反應(yīng)和參與作用的酶與輔助因子各有不同，DNA復(fù)制的階段表現(xiàn)在其復(fù)制體結(jié)構(gòu)的變化上153頁第四章DNA的復(fù)制(4)一、大腸桿菌染色體DNA復(fù)制的起始◎復(fù)制起始區(qū)的DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：全長245bp，該序列在所有細(xì)菌復(fù)制起始位點(diǎn)中都是保守的富含A－T，這可能和雙鏈易于解開起始復(fù)制有關(guān)含有多個回文結(jié)構(gòu)（9－14個GATC，E.coli含有11個）8個GATC較保守，CATC中的“A”已甲基化。具有4個反向重復(fù)順序，作為蛋白結(jié)合位點(diǎn)；第四章DNA的復(fù)制(4)

◎

DNA復(fù)制的起始

●DnaA單體首先結(jié)合到oriC

的4個含9bp的重復(fù)順序上。

●

20～40個DnaA單體結(jié)合到oriC上形成一個核心。

●在DnaA蛋白的作用下，位于oriC右側(cè)的3個含13bp的重復(fù)順序開始解鏈形成開放復(fù)合體。

●

DnaB和DnaC蛋白形成一個復(fù)合體。在引發(fā)體中，每個DnaB六聚體結(jié)合6個DnaC單體,形成480Kd，直徑為6nm的球狀復(fù)合體。

●

DnaB提供解旋酶（helicase）活性，使DNA解旋形成復(fù)制叉。

DnaB還具有激活DnaG引發(fā)酶的能力第四章DNA的復(fù)制(4)●

DnaG加入形成引發(fā)體（oriC引發(fā)體），合成引物RNA●引物合成后，DNApol組裝到引發(fā)的RNA上，完成復(fù)制體的組裝第四章DNA的復(fù)制(4)

表在oriC上前引發(fā)所需的蛋白蛋白

功能對蛋白質(zhì)的要求DnaA協(xié)同結(jié)合于9bp和13bp重復(fù)順序20-40單體DnaB結(jié)合于DnaA，提供解旋酶活性1-2六聚體DnaC和DnaB形成復(fù)合體六個單體HU組蛋白樣蛋白，激發(fā)復(fù)合體形成～5個雙體ssB(F)穩(wěn)定單鏈化學(xué)劑量，四聚體第四章DNA的復(fù)制(4)二、大腸桿菌染色體DNA復(fù)制的延伸前導(dǎo)鏈的合成方向與復(fù)制叉運(yùn)動的方向一致，因此只需要一次引發(fā)事件，PolⅢ全酶就能連續(xù)不斷地延伸前導(dǎo)鏈。后隨鏈合成方向與復(fù)制叉的運(yùn)動方向相反，因此后隨鏈的延伸是一個不連續(xù)的過程，需要重復(fù)不斷地合成RNA引物，再通過PolⅢ全酶延伸成短的岡崎片段。在復(fù)制延伸階段，同時進(jìn)行前導(dǎo)鏈和后隨鏈的合成第四章DNA的復(fù)制(4)

復(fù)制體（replisome）是由解旋酶、引發(fā)酶和DNAPolⅢ全酶組成的復(fù)合體。DNA合成時，沿著復(fù)制叉的方向移動?；丨h(huán)模型

DNA合成時，沿著復(fù)制叉的方向移動。后隨鏈模板形成了一個回環(huán)，使環(huán)中RNA引物和岡崎片段的合成方向與前導(dǎo)鏈一致，以適應(yīng)雙鏈在同一復(fù)制體上進(jìn)行復(fù)制。此模型稱回環(huán)模型。第四章DNA的復(fù)制(4)

兩個催化核心分別和DNA的兩條模板鏈結(jié)合，全酶延著前導(dǎo)鏈模板隨著復(fù)制叉的移動而移動，而后隨鏈模板從復(fù)制體上“拉出”一段，形成一個環(huán)。DnaB產(chǎn)生了解鏈點(diǎn)，并沿著后隨鏈以其5′→3′方向移動。第四章DNA的復(fù)制(4)當(dāng)polⅢ全酶在DNA遇到一個裂口時核心復(fù)合體和滑動的“夾子”離開，然后在別的地方再和新的β亞基結(jié)合。在岡崎片段末端發(fā)生這種反應(yīng)：當(dāng)核心酶合成完一段岡崎片段時，核心復(fù)合體就會和模板解離，將環(huán)釋放出來，另一個（也可能是同一個）核心復(fù)合體再和一個β夾子結(jié)合，起始下一個岡崎片段的合成。

岡崎片段上的引物要被切除，這樣會形成一個空缺，由PolⅠ合成短片段DNA來填補(bǔ)這個空缺，再由連接酶完成連接任務(wù)第四章DNA的復(fù)制(4)回環(huán)模型的生物學(xué)意義前導(dǎo)鏈和后隨鏈的協(xié)同合成對于生存是必須的，在DNA合成時遇到一個損傷位點(diǎn)將導(dǎo)致一條鏈合成停止，此時如果另一條鏈的合成不能相應(yīng)停止，會造成更大的危害。第四章DNA的復(fù)制(4)三、大腸桿菌染色體DNA復(fù)制的終止復(fù)制叉相遇

復(fù)制叉2復(fù)制起點(diǎn)復(fù)制叉1

圖11-33E.coli復(fù)制終止區(qū)(引自B.Lewin:GENESⅦ,2000,Fig.

12-7)

大腸桿菌染色體的終止區(qū)域含有兩對反向重復(fù)順序（terE,D,A和terC,B），位于相遇點(diǎn)的另一側(cè)100Kb處。每一終點(diǎn)對復(fù)制叉移動的方向是特異的，它們這樣排列是為了使復(fù)制叉能通過另一個終點(diǎn)而延伸。終止需要tus

基因的產(chǎn)物結(jié)合蛋白Tus(36kD)，它能識別ter保守順序，ter-Tus復(fù)合物可能通過抑制螺旋酶活性來阻止復(fù)制叉前進(jìn)而實(shí)行終止。

第四章DNA的復(fù)制(4)基因座產(chǎn)物功能dnaE多聚酶III全酶的α亞基DNA聚合和校對dnaG引發(fā)酶，單體起始岡崎片段，合成RNAdnaN多聚酶III全酶的β亞基鏈的延伸dnaQ多聚酶III全酶的ε亞基校對功能dnaTi蛋白，引發(fā)體成分參與前引發(fā)danZX多聚酶III全酶的γ亞基形成γ復(fù)合體danZX多聚酶III全酶的τ亞基使核心酶形成二聚體gyrADNA回旋酶亞基α解除正超螺旋，引入負(fù)超螺旋gyrBDNA回旋酶亞基β解除正超螺旋，引入負(fù)超螺旋ligDNA連接酶，單體封閉岡崎片段之間的裂隙ori復(fù)制起點(diǎn)與dnaA，dnaB，dnaC結(jié)合，形成復(fù)制起始復(fù)合體polADNA聚合酶I修復(fù)，切除引物并填補(bǔ)岡崎片段間的空隙rnhARNaseH降解引物ssb單鏈結(jié)合蛋白使DNA單鏈保持穩(wěn)定，暫不形成雙鏈PriA解旋酶（3′→5′）位點(diǎn)識別，（一個分子/復(fù)制叉）取代SSBPriB引發(fā)體成分參與前引發(fā)PriC引發(fā)參與前引發(fā)ter復(fù)制終止區(qū)供終止蛋白識別、結(jié)合，終止復(fù)制tus終止蛋白識別、結(jié)合復(fù)制終止區(qū)，終止復(fù)制第四章DNA的復(fù)制(4)第三節(jié)真核生物DNA的復(fù)制表

真核生物復(fù)制生物復(fù)制子數(shù)復(fù)制子長度復(fù)制速率細(xì)菌（E.coli）14,200Kb50Kb/min酵母（S.cerevisiae）50040Kb3.6Kb/min果蠅（D.melanogaster）3,50040Kb2.6Kb/min爪蟾（X.laevis）15,000200Kb500bp/min小鼠（M.musculus）25,000150Kb2.2Kb/min植物（V.faba）35,000300Kb

在真核生物中DNA復(fù)制開始于特定位點(diǎn).以酵母為例:第四章DNA的復(fù)制(4)

DNA聚合酶α（Ⅰ）δ（Ⅲ）ε（Ⅱ）βγ位置核核核核線粒體功能后隨鏈的合成和引發(fā)前導(dǎo)鏈的合成修復(fù)修復(fù)復(fù)制分子量300kD170～230kD250kD40kD180～300kD亞基催化核心（180kD）兩個引物酶（60,50kD）一個未知催化核心（125kD）一個未知（25kD）需PCNA（37kD）催化核心一個未知催化催化3′→5′外切－++－+雙脫氧T不影響不影響弱抑制抑制蚜黃素抑制抑制抑制不影響不影響

一、真核生物的DNA聚合酶第四章DNA的復(fù)制(4)表

真核生物DNA復(fù)制需要的酶和蛋白蛋白亞基功能DNA聚合酶α/引發(fā)酶4后隨鏈合成（DnaG）DNA聚合酶δ2前導(dǎo)鏈合成PCNA1行進(jìn)性因子（β夾子)復(fù)制因子C3定位因子(γ復(fù)合體)復(fù)制因子A3單鏈結(jié)合(SSB)拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ和Ⅱ

維持DNA的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第四章DNA的復(fù)制(4)圖11-36真核的DNA復(fù)制模型

第四章DNA的復(fù)制(4)復(fù)制體性質(zhì)/成分細(xì)菌真核生物一般性質(zhì)的比較

復(fù)制起點(diǎn)單個很多延伸速度100kbpmin-12kbpmin-1岡崎片段1-2kbp100-200bp引發(fā)策略引發(fā)酶產(chǎn)生引物，由polIII延伸由polα延伸，由polδ完成復(fù)制多聚酶單體有不同進(jìn)行性的異源二聚體每條鏈有不同的酶，有不同的進(jìn)行性拓?fù)鋵W(xué)疏松和卷曲之間存在平衡，凈為負(fù)超螺旋濃縮在核小體中的負(fù)超螺旋。高級結(jié)構(gòu)影響拓?fù)鋵W(xué)復(fù)制體成分的比較

復(fù)制多聚酶polIII全酶polδ/polα進(jìn)行性因子β亞基PCNA定位因子夾γ亞基RF-C引發(fā)酶DnaGpolα:引發(fā)酶解旋酶DnaB(定位需要DnaC)？幾個候選者引物去除RNaseH和polIRNaseH1和MF-1核酸酶后滯鏈修復(fù)polI和DNA連接酶polδ/polε和DNA連接酶I拓?fù)洚悩?gòu)酶DNA回旋酶topoII單鏈結(jié)合SSBRF-A原核﹑真核生物DNA復(fù)制比較第四章DNA的復(fù)制(4)二、端粒的復(fù)制◎端粒酶

(telomerase)組成端粒酶RNA(humantelome