染色体与DNA3复制学习教案.pptx

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1、会计学1染色体与染色体与DNA3复制复制(fzh)第一页，共48页。分散模型分散模型(dispersive(dispersive model)model)亲代双链被切成双链片段，亲代双链被切成双链片段，而这些而这些(zhxi)(zhxi)片段又可作片段又可作为新合成双链片段的模板，为新合成双链片段的模板，新、老双链片段又以某种方新、老双链片段又以某种方式聚集成式聚集成“杂种链杂种链”第1页/共48页第二页，共48页。半保留复制模型半保留复制模型(semiconservative(semiconservative replication modelreplication model）DNADNA

2、在复制时首先两条链之在复制时首先两条链之间的氢键断裂两条链分开，间的氢键断裂两条链分开，然后然后(rnhu)(rnhu)以每一条链分以每一条链分别做模板各自合成一条新的别做模板各自合成一条新的DNADNA链，这样新合成的子代链，这样新合成的子代DNADNA分子中一条链来自亲代分子中一条链来自亲代DNADNA，另一条链是新合成的。，另一条链是新合成的。第2页/共48页第三页，共48页。半保留复制半保留复制(fzh)(fzh)的实验证据的实验证据 （Meselson Meselson 和和 Stahl Stahl，19581958）第3页/共48页第四页，共48页。复制复制(fzh)叉与复制叉与复

3、制(fzh)泡泡从打开的起点向一个方向从打开的起点向一个方向(fngxing)(fngxing)形成一个的叉形形成一个的叉形或或Y Y形形 从打开的起点向从打开的起点向两个两个(lin)(lin)方向形成方向形成 复制开始时，双链打开复制开始时，双链打开第4页/共48页第五页，共48页。2 2、DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的半不连续性的半不连续性前导前导(qindo)链链RNARNA引物引物岗崎片段岗崎片段(pin dun)(pin dun)随从链随从链 原核：原核：1000-2000bp1000-2000bp真核：真核：100-200bp 100-200bp 第5页/共48页第六

4、页，共48页。依依DNADNA合成的起始方式，合成的起始方式，复制可分为从新起始与共复制可分为从新起始与共价延伸两种类型。前者是价延伸两种类型。前者是前导链从新开始前导链从新开始(kish)(kish)，也叫复制叉式复制；后，也叫复制叉式复制；后者是先导链共价结合在一者是先导链共价结合在一条亲代链上，也叫滚环式条亲代链上，也叫滚环式复制。复制。（二）（二）DNADNA复制的几种复制的几种(j zhn)(j zhn)主要方式主要方式第6页/共48页第七页，共48页。1 1、复制叉式复制、复制叉式复制复制叉式复制是真核生物复制叉式复制是真核生物(shngw)(shngw)和原核生物和原核生物(sh

5、ngw)(shngw)中普遍存在的中普遍存在的DNADNA复制方式。复制方式。滚环式复制是单向复制的特殊方式，是某些噬菌体滚环式复制是单向复制的特殊方式，是某些噬菌体DNADNA复制的共同方式。另外某些双链复制的共同方式。另外某些双链DNADNA的合成也通的合成也通过过(tnggu)(tnggu)滚环复制的方式进行。滚环复制的方式进行。2 2、滚环式复制、滚环式复制(fzh)(fzh)第7页/共48页第八页，共48页。（1 1）滚环复制滚环复制(fzh)(fzh)第8页/共48页第九页，共48页。（2 2）噜噗滚环复制）噜噗滚环复制(fzh)(fzh)（looped rolling circl

6、e replicationlooped rolling circle replication）第9页/共48页第十页，共48页。（3 3）线粒体）线粒体DNADNA的的D-D-噜噜噗噗(displacement(displacement loop)loop)复制复制(fzh)(fzh)第10页/共48页第十一页，共48页。(4)(4)型型第11页/共48页第十二页，共48页。DNADNA复制的全部过程可以人为地分成复制的全部过程可以人为地分成(fn chn)(fn chn)三个阶段三个阶段第一阶段为第一阶段为DNADNA复制的起始阶段，这个阶段包括起始点，复复制的起始阶段，这个阶段包括起始点，

7、复制方向以及引发体的形成；制方向以及引发体的形成；第二阶段为第二阶段为DNADNA链的延长，包括前导链及随从链的形成和切链的延长，包括前导链及随从链的形成和切除除RNARNA引物后填补空缺及连接岗崎片段；引物后填补空缺及连接岗崎片段；第三阶段为第三阶段为DNADNA复制的终止阶段。复制的终止阶段。在在DNADNA复制的整个过程中需要复制的整个过程中需要3030多种酶及蛋白质分子参加多种酶及蛋白质分子参加（三）（三）DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的过程的过程第12页/共48页第十三页，共48页。（1 1）DNADNA复制的起始点复制的起始点(origin of replication)

8、(origin of replication)：复制起始的特定复制起始的特定(tdng)DNA(tdng)DNA序列序列 复制起点的一般特征：复制起点的一般特征：1 1、它们都由多个独特的短重复序列组成；、它们都由多个独特的短重复序列组成；2 2、这些短重复序列被亚多基的复制起点结合蛋白所识、这些短重复序列被亚多基的复制起点结合蛋白所识别别(shbi)(shbi)；它对于在复制起点组装复制酶具有关键作；它对于在复制起点组装复制酶具有关键作用；用；3 3、复制起点附近一般有一个富含、复制起点附近一般有一个富含A-TA-T的序列，以利于双的序列，以利于双螺旋螺旋DNADNA解链或解旋，并产生单链解

9、链或解旋，并产生单链DNADNA复制模板。复制模板。复制子或复制单元（复制子或复制单元（repliconreplicon）：）：染色体上能够染色体上能够(nnggu)(nnggu)进行独立复制的单位。细菌进行独立复制的单位。细菌一个复制子，真核生物一条染色体上多个复制子。一个复制子，真核生物一条染色体上多个复制子。1 1、DNADNA复制的起始阶段复制的起始阶段第13页/共48页第十四页，共48页。定点开始双向复制定点开始双向复制(fzh)(fzh)原核生物和真核生原核生物和真核生物物DNADNA复制复制(fzh)(fzh)最主最主要的形式要的形式 定点定点(dn din)(dn din)开开

10、始单向复制始单向复制 质粒质粒colE1colE1（2 2）DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的方向的方向第14页/共48页第十五页，共48页。两点开始单向两点开始单向(dn xin)(dn xin)复制复制 腺病毒腺病毒DNADNA的复制的复制 第15页/共48页第十六页，共48页。解链酶解链酶(helicase)(helicase)（3 3）DNADNA复制复制(fzh)(fzh)起始、引发体的形成及所参与的酶和蛋白质起始、引发体的形成及所参与的酶和蛋白质 DNA DNA复制复制(fzh)(fzh)、修复、重组及、修复、重组及接合过程，两条互补链必须部分分接合过程，两条互补链必须部分

11、分开形成单链开形成单链DNADNA中间体中间体-解旋解旋-螺螺旋酶催化旋酶催化 发动蛋白，具有依赖发动蛋白，具有依赖DNADNA的的ATPaseATPase活性，把活性，把ATPATP水解产生的自由能转化水解产生的自由能转化为解旋为解旋DNADNA并使螺旋酶本身沿并使螺旋酶本身沿DNADNA链链移动的机械能移动的机械能 500-1000bp/500-1000bp/秒秒 真核生物转录复合物的组分，有真核生物转录复合物的组分，有些螺旋酶具有些螺旋酶具有RNARNA螺旋酶活性螺旋酶活性第16页/共48页第十七页，共48页。单链结合单链结合(jih)(jih)蛋白蛋白(single strand bi

12、nding proteins,SSBP)(single strand binding proteins,SSBP)又称为双螺旋去稳定蛋白（又称为双螺旋去稳定蛋白（helix destabilizinghelix destabilizing protein protein）由由177177个个aaaa组成组成在在E.coli E.coli 中以四聚体存在中以四聚体存在分子量为分子量为74KDa74KDa在原核中在原核中SSBSSB与与DNADNA结合表现出协同效应。结合表现出协同效应。A.SSBA.SSB之间的相互作用；之间的相互作用；B.B.第一个第一个SSBSSB和和DNADNA的结合改变的

13、结合改变(gibin)(gibin)了了DNADNA的结的结构。构。引发引发(yn f)(yn f)体的形成体的形成A.A.引物酶引物酶(primase)(primase)B.B.引发体引发体(primosome)(primosome)第17页/共48页第十八页，共48页。（1 1）DNADNA的聚合反应的聚合反应(j h fn yng)(j h fn yng)和和DNADNA聚合酶聚合酶2 2、DNADNA复制的延长阶段复制的延长阶段(jidun)(jidun)以及参与的酶和蛋白质以及参与的酶和蛋白质分子分子DNADNA聚合酶的共同聚合酶的共同(gngtng)(gngtng)特特点点第一，需

14、要提供合成模板；第一，需要提供合成模板；第二，不能起始新的第二，不能起始新的DNADNA链，必链，必须要有引物提供须要有引物提供33OHOH；第三，合成的方向都是第三，合成的方向都是55 33第四，除聚合第四，除聚合DNADNA外还有其它外还有其它功能功能第18页/共48页第十九页，共48页。DNADNA聚合酶聚合酶I IDNA polDNA pol是由一条多肽链组成，是由一条多肽链组成，分子量为分子量为109KD109KD。酶分子中含有。酶分子中含有一个一个Zn+Zn+，是聚合，是聚合(jh)(jh)活性活性必须的。必须的。DNADNA聚合酶有聚合酶有6 6个结合位点：个结合位点：模板结合位

15、点；模板结合位点；引物结合位点；引物结合位点；引物引物33OHOH结合位点；结合位点；底物底物dNTPdNTP结合位点；结合位点；5353外切酶结合位点；外切酶结合位点；3535校正位点校正位点。第19页/共48页第二十页，共48页。DNADNA聚合酶聚合酶的功能的功能(gngnng)(gngnng)A.53A.53聚合聚合(jh)(jh)活活性性 图 DNA聚合酶催化(cu hu)的DNA链延长第20页/共48页第二十一页，共48页。B.35B.35外外切切(wi qi)(wi qi)活活性性第21页/共48页第二十二页，共48页。C.53C.53外切活性外切活性 切口切口(qi ku)(q

16、i ku)平移（平移（nick translationnick translation）；）；链的置换；链的置换；模板转换（模板转换（template-switchingtemplate-switching）缺刻平移标记DNA探针第22页/共48页第二十三页，共48页。D.D.内切酶活性内切酶活性第23页/共48页第二十四页，共48页。大肠杆菌大肠杆菌DNADNA聚合酶聚合酶的的KlenowKlenow片段片段(pin(pin dun)dun)（E.coliDNA Pol Klenow fragmentE.coliDNA Pol Klenow fragment），又叫做），又叫做KlenowK

17、lenow聚合酶或聚合酶或KlenowKlenow大片段大片段(pin dun)(pin dun)酶。它是由酶。它是由大肠杆菌大肠杆菌DNADNA聚合酶聚合酶全酶，经枯草杆菌蛋白酶（一种全酶，经枯草杆菌蛋白酶（一种蛋白质分解酶）处理之后，产生出来的分子量为蛋白质分解酶）处理之后，产生出来的分子量为76KD76KD的的大片段大片段(pin dun)(pin dun)分子。分子。KlenowKlenow聚合酶仍具有聚合酶仍具有5 35 3的聚合活性和的聚合活性和3 53 5核酸外切酶活性，但失去了全酶的核酸外切酶活性，但失去了全酶的5 35 3的核酸外的核酸外切酶活性。切酶活性。在在DNADNA分

18、子克隆中，分子克隆中，KlenowKlenow聚合酶的主要用途有：聚合酶的主要用途有：（i i）修补经限制酶消化的）修补经限制酶消化的DNADNA所形成的所形成的33隐蔽末端；隐蔽末端；（iiii）标记）标记DNADNA片段片段(pin dun)(pin dun)的末端；的末端；（iiiiii）cDNAcDNA克隆中的第二链克隆中的第二链cDNAcDNA的合成；的合成；（iviv）DNADNA序列测定。序列测定。KlenowKlenow片段片段(pin dun)(pin dun)第24页/共48页第二十五页，共48页。分子量分子量120KD120KD 100 100个酶分子个酶分子/细胞细胞

19、活性是活性是DNA pol IDNA pol I的的5%5%具有具有5353聚合活性和聚合活性和3535外切活性外切活性 没有没有(mi yu)53(mi yu)53外切活性外切活性 与与DNADNA修复有关修复有关 DNADNA聚合酶聚合酶IIII第25页/共48页第二十六页，共48页。DNA DNA复制复制(fzh)(fzh)过程中起主要作用的酶过程中起主要作用的酶 由一个多亚基组成的蛋白分子由一个多亚基组成的蛋白分子 DNADNA聚合酶聚合酶IIIIII第26页/共48页第二十七页，共48页。大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌(d chn n jn)DNA(d chn n jn)DNA(d

20、 chn n jn)DNA(d chn n jn)DNA聚合酶特征聚合酶特征聚合酶特征聚合酶特征DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶分子量分子量109KD120KD600KD每个细胞中的分子数每个细胞中的分子数40017-10010-2053聚合活性聚合活性+37转化率核苷酸数酶分子转化率核苷酸数酶分子分分钟钟6003030,00053外切活性外切活性+-35外切活性外切活性+切刻平移活性切刻平移活性+-对对dNTP亲和力亲和力低低低低高高功能功能修复修复不详不详复制复制去除引物去除引物填补空缺填补空缺第27页/共48页第二十八页，共48页。拓扑拓扑(tu p)(tu p)异

21、构酶异构酶(topoisomerase)(topoisomerase)上一堂课已经介绍过。上一堂课已经介绍过。(2)(2)与超螺旋松驰与超螺旋松驰(sn ch)(sn ch)有关的酶有关的酶表表 大肠杆菌和真核生物大肠杆菌和真核生物(shngw)(shngw)中的拓扑异构酶中的拓扑异构酶类型类型作用作用对超螺旋的作用对超螺旋的作用型拓扑异构酶型拓扑异构酶大肠杆菌大肠杆菌切开一股切开一股DNADNA链链松驰负超螺旋松驰负超螺旋真核生物真核生物切开一股切开一股DNADNA链链松驰正，负超螺旋松驰正，负超螺旋型拓扑异构酶型拓扑异构酶大肠杆菌大肠杆菌切开二股切开二股DNADNA链链构驰正超螺旋；构驰正

22、超螺旋；依赖依赖ATPATP引入负超螺旋，引入负超螺旋，解环连等解环连等真核生物真核生物切开二股切开二股DNADNA链链松驰正超旋，松驰正超旋，依赖依赖ATPATP但不能引入负超螺旋但不能引入负超螺旋第28页/共48页第二十九页，共48页。3 3、DNADNA复制的终止复制的终止(zhngzh)(zhngzh)阶段阶段连接酶连接酶(ligase)(ligase)连接酶的催化反应连接酶的催化反应复制复制(fzh)(fzh)终点（终点（terminusterminus）：决定复制）：决定复制(fzh)(fzh)终止的终止的DNADNA片段。片段。其作用机制是分三步进行：其作用机制是分三步进行：E

23、EATPEATPEAMPAMPppippi 在在E.coliE.coli中，中，E ENADENADEAMPAMPNMNNMN（烟酰胺单核苷酸）（烟酰胺单核苷酸）E-AMP E-AMP上的上的AMPAMP转移到转移到DNADNA的的5-5-PO4PO4上使其活化上使其活化 活化的活化的55PO4PO4与相邻与相邻(xin(xin ln)ln)的的33OHOH作用形成作用形成3355磷酸二酯键，并释放出磷酸二酯键，并释放出AMPAMP。第29页/共48页第三十页，共48页。E.coliE.coli的复制终止的复制终止 现已发现有两个终止区域（现已发现有两个终止区域（terE,D,AterE,D,

24、A和和ter C,Bter C,B），位于相遇点的另一侧），位于相遇点的另一侧100Kb100Kb处。处。每一终止顺序对某一方向移动的复制叉来每一终止顺序对某一方向移动的复制叉来说是特异的。说是特异的。ter ter顺序有一个顺序有一个23bp23bp的区域，在体外可导的区域，在体外可导致致(dozh)(dozh)复制的终止，但其功能显示了复制的终止，但其功能显示了一定的方向性。一定的方向性。终止需要终止需要tus(terminus utilization tus(terminus utilization substance)substance)基因的产物基因的产物Tus(36kD)Tus(3

25、6kD)，Tus Tus能能识别识别terter保守顺序，并阻止复制叉继续前进。保守顺序，并阻止复制叉继续前进。ter-Tus ter-Tus复合物可能通过抑制螺旋酶来实复合物可能通过抑制螺旋酶来实行终止行终止第30页/共48页第三十一页，共48页。1 1、与原核生物不同、与原核生物不同(b tn)(b tn)，真核生物，真核生物DNADNA复制有许多复制有许多起始点。起始点。2 2、真核生物、真核生物DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的速度的速度(60(60核苷酸核苷酸/每秒钟每秒钟)比原核生比原核生物物DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的速度的速度(E.coli 1700(E.

26、coli 1700核苷酸核苷酸/每秒钟每秒钟)慢慢3 3、真核生物的染色体在全部完成复制之前，各个起始点上的、真核生物的染色体在全部完成复制之前，各个起始点上的DNADNA的复的复制不能再开始，而在快速生长的原核生物中，复制起始点可以连续开制不能再开始，而在快速生长的原核生物中，复制起始点可以连续开始新的始新的DNADNA复制，表现复制，表现(bioxin)(bioxin)为虽只有一个复制单元，但可有多个为虽只有一个复制单元，但可有多个复制叉。复制叉。（四）真核生物（四）真核生物DNADNA复制的特点复制的特点第31页/共48页第三十二页，共48页。4 4、真核生物、真核生物DNADNA的复制

27、子被称为的复制子被称为(chn wi)ARS(chn wi)ARS（autonomously autonomously replicating sequencesreplicating sequences），长约），长约150bp150bp，包括数个复制起始必需的，包括数个复制起始必需的保守区。真核生物保守区。真核生物DNADNA复制的起始需要起始原点识别复合物（复制的起始需要起始原点识别复合物（ORCORC）参与。参与。5 5、在真核生物中主要有、在真核生物中主要有5 5种种DNADNA聚合酶，分别为聚合酶，分别为DNADNA聚合酶聚合酶、和和，其特性如下表。真核生物的，其特性如下表。真核生

28、物的DNADNA聚合酶一聚合酶一般都不具有核酸外切酶活性般都不具有核酸外切酶活性,推测一定有另外的酶在推测一定有另外的酶在DNADNA复制复制中起校对中起校对(jio du)(jio du)作用。作用。第32页/共48页第三十三页，共48页。性质性质DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶聚合酶亚基数亚基数4 41 12 22-32-311在细胞内分布在细胞内分布核内核内核内核内线粒体线粒体核内核内核内核内功能功能DNADNA引物合引物合成成损伤修复损伤修复线粒体线粒体DNADNA复制复制主要主要DNADNA复复制酶制酶

29、修复修复3535外切外切无无无无有有有有有有5353外切外切无无无无无无无无无无5353聚合聚合有有有有有有有有有有持续合成能力持续合成能力中等中等低低高高有有PCNAPCNA时时高高高高DNADNA合成抑制剂合成抑制剂蚜肠霉素蚜肠霉素ddTTPddTTPddTTPddTTP蚜肠霉素蚜肠霉素蚜肠霉素蚜肠霉素真核生物真核生物(shngw)DNA(shngw)DNA聚合酶聚合酶第33页/共48页第三十四页，共48页。6 6、端粒复制、端粒复制(fzh)(fzh)端粒复制的生物学意义端粒复制的生物学意义(yy)(yy)：（1 1）维持染色体的完成性，决定）维持染色体的完成性，决定细胞的寿命；细胞的寿

30、命；（2 2）维持染色体的独立性，若无）维持染色体的独立性，若无端粒，两个染色体末端很可能融合端粒，两个染色体末端很可能融合到一起；到一起；（3 3）解决末端复制问题，端粒酶）解决末端复制问题，端粒酶能与端粒作用，延伸其长度。能与端粒作用，延伸其长度。端粒酶催化端区端粒酶催化端区TGTG链的合成链的合成第34页/共48页第三十五页，共48页。（五）（五）DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的忠实性和调控的忠实性和调控1 1、DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的忠实性（的忠实性（fidelityfidelity）(二二)DNA)DNA聚合酶的自我聚合酶的自我(zw)(zw)校正校正(三

31、三)DNA)DNA聚合酶催化的反应机制聚合酶催化的反应机制(四四)错配校正系统错配校正系统(一一)RNA)RNA引物引物为什么在为什么在DNADNA复制起始要使用需要清除的复制起始要使用需要清除的RNARNA作为引物，作为引物，而不使用可以不必清除的而不使用可以不必清除的DNADNA为引物呢？为引物呢？第35页/共48页第三十六页，共48页。问题问题:为什么在为什么在DNADNA复制起始要使用需要清除的复制起始要使用需要清除的RNARNA作为作为(zuwi)(zuwi)引物，而不使用可以不必清除的引物，而不使用可以不必清除的DNADNA为引物呢？为引物呢？在在DNADNA复制中，开始从头合成的

32、引物（复制中，开始从头合成的引物（RNARNA或或DNADNA）拷贝碱基）拷贝碱基容易错配，误差率至少为容易错配，误差率至少为10-410-4；而且，开始阶段所形成的短；而且，开始阶段所形成的短核苷酸序列中的错配碱基也不易被校正。如果冈崎片段中的核苷酸序列中的错配碱基也不易被校正。如果冈崎片段中的这些引物拷贝作为终产物保留这些引物拷贝作为终产物保留(boli)(boli)下来，即使它们所占下来，即使它们所占的比例只有的比例只有5%5%，也会造成基因突变大大增加。因此，也会造成基因突变大大增加。因此，DNADNA复复制中从头合成的引物最终必须除去，而用制中从头合成的引物最终必须除去，而用RNAR

33、NA引物要比引物要比DNADNA引引物有利得多，因为物有利得多，因为RNARNA引物的核苷酸序列即使有错配最终也引物的核苷酸序列即使有错配最终也被清除，并由被清除，并由DNADNA聚合酶聚合酶I I合成的正确短合成的正确短DNADNA片段来填补。片段来填补。第36页/共48页第三十七页，共48页。（五）（五）（五）（五）DNADNADNADNA复制复制复制复制(fzh)(fzh)(fzh)(fzh)的忠实性和调控的忠实性和调控的忠实性和调控的忠实性和调控1 1、DNADNA复制复制(fzh)(fzh)的忠实性（的忠实性（fidelityfidelity）(一一)RNA)RNA引物引物为什么在为

34、什么在DNADNA复制起始要使用需要清除的复制起始要使用需要清除的RNARNA作为引物，作为引物，而不使用可以而不使用可以(ky)(ky)不必清除的不必清除的DNADNA为引物呢？为引物呢？(二二)DNA)DNA聚合酶的自我校正聚合酶的自我校正(三三)DNA)DNA聚合酶催化的反应机制聚合酶催化的反应机制(四四)错配校正系统错配校正系统第37页/共48页第三十八页，共48页。起始被起始被起始被起始被GATCGATC半甲基化抑制半甲基化抑制半甲基化抑制半甲基化抑制(yzh)(13min,1.5min)(yzh)(13min,1.5min)起始需复制起始点的起始需复制起始点的起始需复制起始点的起始

35、需复制起始点的DamDam靶序列完全甲基化靶序列完全甲基化靶序列完全甲基化靶序列完全甲基化第38页/共48页第三十九页，共48页。第39页/共48页第四十页，共48页。2 2 2 2、DNADNADNADNA复制复制复制复制(fzh)(fzh)(fzh)(fzh)的调控的调控的调控的调控复制的调控发生在起始阶段，从复制原点起始一轮复制的调控发生在起始阶段，从复制原点起始一轮DNADNA复制，特复制，特异性蛋白因子对原点的识别和结合异性蛋白因子对原点的识别和结合(jih)(jih)是关键的一步。当是关键的一步。当DNADNA复制起始以后，这种可为复制机构所利用的状态发生了改变，或复制起始以后，这

36、种可为复制机构所利用的状态发生了改变，或者是者是DNADNA被修饰酶（如甲基化和去甲基化等），或者是特异性蛋被修饰酶（如甲基化和去甲基化等），或者是特异性蛋白质因子被修饰（磷酸化和去磷酸化等）。这样，使得在一个细白质因子被修饰（磷酸化和去磷酸化等）。这样，使得在一个细胞周期中，复制原点通常只能被使用一次。总之，胞周期中，复制原点通常只能被使用一次。总之，DNADNA复制是由复制是由活化物、阻遏物及它们的相互作用调节的。活化物、阻遏物及它们的相互作用调节的。DNADNA复制的调控，包复制的调控，包括括DNADNA水平、水平、RNARNA水平以及蛋白水平。水平以及蛋白水平。第40页/共48页第四十

37、一页，共48页。（1 1）大肠杆菌）大肠杆菌(d chn n jn)(d chn n jn)染色体染色体DNADNA的复制调控的复制调控 细胞内细胞内dnaAdnaA蛋白蛋白(dnbi)(dnbi)在起始时起关键作用，它的在起始时起关键作用，它的浓度决定了浓度决定了oriCoriC质粒复制起始频率。质粒复制起始频率。半甲基化：半甲基化：oriCoriC亲代链保持甲基化，新合成的链则未亲代链保持甲基化，新合成的链则未被甲基化被甲基化 oriC oriC和和dnaAdnaA位点再甲基化的延迟位点再甲基化的延迟 第41页/共48页第四十二页，共48页。（2 2）ColE1ColE1质粒质粒DNADN

38、A的复制的复制(fzh)(fzh)调控调控第42页/共48页第四十三页，共48页。（3 3）单链）单链DNADNA噬菌体的复制噬菌体的复制(fzh)(fzh)调控调控角噬菌体（角噬菌体（X174X174、G4G4、S13S13）丝状噬菌体（丝状噬菌体（M13M13、flfl、fdfd）基因基因A A在复制调控中起关键作用，编码在复制调控中起关键作用，编码(bin m)(bin m)两个两个蛋白蛋白A A和和A*A*，A*A*蛋白仅有蛋白仅有A A蛋白的羧基端肽链蛋白的羧基端肽链 基因基因(jyn)II(jyn)II和基因和基因(jyn)V(jyn)V产物产物 第43页/共48页第四十四页，共4

39、8页。（4 4）真核细胞）真核细胞DNADNA的复制的复制(fzh)(fzh)调控调控 真核细胞真核细胞DNA DNA 复制复制(fzh)(fzh)的的3 3个调控水平个调控水平A.A.细胞周期水平细胞周期水平(shupng)(shupng)调控调控B.B.染色体水平染色体水平(shupng)(shupng)调控调控C.C.复制子水平复制子水平(shupng)(shupng)调控调控 病毒病毒SV40 DNASV40 DNA的复制调控的复制调控大大T T抗原抗原 三个功能区：前期区、中心区和后期区三个功能区：前期区、中心区和后期区 第44页/共48页第四十五页，共48页。酵母染色体酵母染色体D

40、NADNA的复制调控的复制调控 酵母复制起始受时序调控，也受酵母复制起始受时序调控，也受因子和因子和cdccdc基因调控。基因调控。已克隆的已克隆的ARSARS片段中都有片段中都有14bp14bp的核心序列，其的核心序列，其中中(qzhng)(qzhng)序列为序列为A A（或（或T T）TT-TATPuTTATT-TATPuTTA的的11bp11bp是高度保守的，这个区域的点突变使是高度保守的，这个区域的点突变使ARSARS失去复制起始功能。失去复制起始功能。第45页/共48页第四十六页，共48页。DNADNA复制复制(fzh)(fzh)过程中的共同特征过程中的共同特征（1 1）半保留复制；

41、）半保留复制；（2 2）形成复制叉结构；）形成复制叉结构；（3 3）半不连续）半不连续(linx)(linx)复制；复制；（4 4）复制起点具有特殊序列；）复制起点具有特殊序列；（5 5）需要）需要RNARNA引物；引物；（6 6）复制的高度忠实性。）复制的高度忠实性。第46页/共48页第四十七页，共48页。复习复习(fx)(fx)思考题思考题1 1、什么是半保留复制？什么是半不连续性复制？半保留复制有什、什么是半保留复制？什么是半不连续性复制？半保留复制有什么生物学意义？么生物学意义？2 2、简述、简述(jin sh)DNA(jin sh)DNA复制的几种方式及其特点。复制的几种方式及其特点

42、。3 3、简述、简述(jin sh)DNA(jin sh)DNA复制的过程及涉及到的关键的酶或蛋白质。复制的过程及涉及到的关键的酶或蛋白质。4 4、原核生物、原核生物DNADNA复制和真核生物复制和真核生物DNADNA复制有何异同？复制有何异同？5 5、简述、简述(jin sh)(jin sh)端粒酶的作用机制及端粒复制的生物学意义。端粒酶的作用机制及端粒复制的生物学意义。6 6、简述、简述(jin sh)(jin sh)真核细胞真核细胞DNADNA复制的三个调控水平。复制的三个调控水平。7 7、几个名词：、几个名词：复制叉、复制子、前导链和滞后链、冈崎片段、复制叉、复制子、前导链和滞后链、冈崎片段、DNADNA聚合酶聚合酶第47页/共48页第四十八页，共48页。