分子生物學(xué)學(xué)習(xí)課件：第三部分DNA的生物合成

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1、目目 錄錄 DNA的合成及重組的合成及重組 DNA Biosynthesis and Recombination第十六章第十六章目目 錄錄DNA生物合成生物合成DNA復(fù)制復(fù)制 （DNA指導(dǎo)的指導(dǎo)的DNA合成合成）逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制：以親代復(fù)制：以親代DNA為模板合成為模板合成兩個(gè)相同子代兩個(gè)相同子代DNA的過(guò)程。的過(guò)程。DNA損傷修復(fù)合成損傷修復(fù)合成目目 錄錄基因組復(fù)制的主要特點(diǎn)基因組復(fù)制的主要特點(diǎn)The General features of Genome Replication 第一節(jié)第一節(jié)目目 錄錄目目 錄錄目目 錄錄復(fù)制起始點(diǎn)（復(fù)制起始點(diǎn)（origin）：指：指DNA復(fù)制所必需的，復(fù)制所

2、必需的，可以控制其合成的一段特可以控制其合成的一段特殊的殊的DNA序列。原核生物序列。原核生物只有一個(gè)；真核生物有多只有一個(gè)；真核生物有多個(gè)。個(gè)。目目 錄錄雙螺旋雙螺旋DNA復(fù)制時(shí)，復(fù)制區(qū)生長(zhǎng)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)復(fù)制時(shí)，復(fù)制區(qū)生長(zhǎng)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)呈呈Y形或叉形，稱(chēng)之為形或叉形，稱(chēng)之為復(fù)制叉。復(fù)制叉。目目 錄錄少數(shù)少數(shù)DNA也可進(jìn)行單向復(fù)也可進(jìn)行單向復(fù)制，如腺病毒制，如腺病毒DNA。環(huán)狀環(huán)狀DNA復(fù)制時(shí)形成復(fù)制時(shí)形成結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)目目 錄錄從一個(gè)從一個(gè)DNA復(fù)制起點(diǎn)起始的復(fù)制起點(diǎn)起始的DNA復(fù)制區(qū)域，復(fù)制區(qū)域，它是一個(gè)獨(dú)立復(fù)制單位，包括復(fù)制起點(diǎn)和終點(diǎn)。它是一個(gè)獨(dú)立復(fù)制單位，包括復(fù)制起點(diǎn)和終點(diǎn)。 復(fù)制子復(fù)制子(replic

3、on)目目 錄錄 （1）全保留式全保留式(conservative)（2）半保留式半保留式(semiconservative)：復(fù)制時(shí)，親代的雙鏈：復(fù)制時(shí)，親代的雙鏈DNA解開(kāi)成解開(kāi)成2條單鏈，然后各自作為模板指導(dǎo)合成條單鏈，然后各自作為模板指導(dǎo)合成新的互補(bǔ)鏈；每個(gè)子代新的互補(bǔ)鏈；每個(gè)子代DNA分子中一條來(lái)自親代，分子中一條來(lái)自親代，一條新合成；一條新合成；（3）散布式散布式(dispersive)兩條新合成的兩條新合成的DNA鏈和兩條原來(lái)的復(fù)制模板鏈和兩條原來(lái)的復(fù)制模板鏈之間的結(jié)合方式可能性：鏈之間的結(jié)合方式可能性：密度梯度實(shí)驗(yàn)支持密度梯度實(shí)驗(yàn)支持“半保留式半保留式” 半保留復(fù)制的意義半保留

4、復(fù)制的意義：遺傳的保守性，但不能忽視變異性。：遺傳的保守性，但不能忽視變異性。目目 錄錄前導(dǎo)鏈前導(dǎo)鏈(leading strand): DNA復(fù)制時(shí)，一條鏈的復(fù)制時(shí)，一條鏈的合成方向和復(fù)制叉前進(jìn)方向相同，可以連續(xù)復(fù)制合成合成方向和復(fù)制叉前進(jìn)方向相同，可以連續(xù)復(fù)制合成的新鏈。的新鏈。后隨鏈后隨鏈(lagging strand):另一條鏈的合成方向與另一條鏈的合成方向與復(fù)制叉前進(jìn)方向相反，不能連續(xù)復(fù)制，只能分成若干復(fù)制叉前進(jìn)方向相反，不能連續(xù)復(fù)制，只能分成若干小片段分別合成，然后連接起來(lái)形成新鏈。后隨鏈中小片段分別合成，然后連接起來(lái)形成新鏈。后隨鏈中的小片段稱(chēng)為的小片段稱(chēng)為岡崎片段岡崎片段(Oka

5、zaki fragments) )。前導(dǎo)鏈連續(xù)復(fù)制而后隨鏈不連續(xù)復(fù)制，即前導(dǎo)鏈連續(xù)復(fù)制而后隨鏈不連續(xù)復(fù)制，即DNA半半不連續(xù)不連續(xù)復(fù)制復(fù)制。目目 錄錄復(fù)制起點(diǎn)的一般特征復(fù)制起點(diǎn)的一般特征: 由多個(gè)獨(dú)特的短重復(fù)序列組成。由多個(gè)獨(dú)特的短重復(fù)序列組成。 短重復(fù)序列被多亞基的復(fù)制起始因子所識(shí)別并結(jié)合。短重復(fù)序列被多亞基的復(fù)制起始因子所識(shí)別并結(jié)合。 一般富含一般富含AT，利于雙螺旋，利于雙螺旋DNA解旋，以產(chǎn)生單鏈解旋，以產(chǎn)生單鏈DNA復(fù)制模板。復(fù)制模板。原核生物一般只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)；真核生物（如酵母原核生物一般只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)；真核生物（如酵母菌）含有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。菌）含有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。目目 錄錄E.

6、coli 復(fù)制起始點(diǎn)復(fù)制起始點(diǎn) oriC GATTNTTTATTT GATCTNTTNTATT GATCTCTTATTAG 1 13 17 29 32 44 1 13 17 29 32 44 TGTGGATTA-TTATACACA-TTTGGATAA-TTATCCACA58 66 166 174 201 209 237 24558 66 166 174 201 209 237 245 同向重復(fù)序列同向重復(fù)序列 反向重復(fù)序列反向重復(fù)序列5 3 5 3 3個(gè)同向重復(fù)的個(gè)同向重復(fù)的13bp序列序列+4個(gè)反向重復(fù)的個(gè)反向重復(fù)的9bp序列（結(jié)合序列（結(jié)合DnaA）。兩者均富含）。兩者均富含AT。目目 錄

7、錄 DNA聚合酶不能從聚合酶不能從游離的核苷酸游離的核苷酸開(kāi)始合成開(kāi)始合成DNA鏈，鏈，必須由引物（必須由引物（primer）提供自由的）提供自由的3 -OH末端末端，通過(guò)，通過(guò)加入核苷酸使之不斷延伸。加入核苷酸使之不斷延伸。 所有細(xì)胞和多數(shù)病毒的所有細(xì)胞和多數(shù)病毒的DNA復(fù)制，首先利用復(fù)制，首先利用模板合成模板合成一段一段RNA引物引物，這一過(guò)程為，這一過(guò)程為引發(fā)（引發(fā)（priming）。 細(xì)菌有專(zhuān)門(mén)的引發(fā)酶（細(xì)菌有專(zhuān)門(mén)的引發(fā)酶（DnaG）合成引物；而真核細(xì)）合成引物；而真核細(xì)胞的引發(fā)酶是胞的引發(fā)酶是DNA聚合酶聚合酶的一個(gè)亞基。的一個(gè)亞基。 RNA引物引物5 端的第一個(gè)核苷酸通常是端的第一

8、個(gè)核苷酸通常是pppA（個(gè)別為（個(gè)別為pppG）。）。1.1.多數(shù)多數(shù)DNA復(fù)制使用復(fù)制使用RNA引物引物目目 錄錄174等噬菌體等噬菌體以雙鏈以雙鏈環(huán)形環(huán)形DNA的一條鏈上產(chǎn)的一條鏈上產(chǎn)生切口處的生切口處的3 -OH為引物；為引物；腺病毒及某些線性腺病毒及某些線性DNA病毒病毒以結(jié)合于病毒以結(jié)合于病毒DNA的的5 端磷酸基團(tuán)的末端蛋白上的端磷酸基團(tuán)的末端蛋白上的dCTP的的3 -OH為引物開(kāi)始復(fù)制。為引物開(kāi)始復(fù)制。2.個(gè)別個(gè)別DNA復(fù)制以復(fù)制以DNA或核苷酸為引物或核苷酸為引物目目 錄錄目目 錄錄目目 錄錄目目 錄錄 DNA復(fù)制過(guò)程復(fù)制過(guò)程 Process of DNA Replicatio

9、n第二節(jié)第二節(jié)目目 錄錄目目 錄錄目目 錄錄DnaA、DnaB、DnaC、HU、促旋酶促旋酶(gyrase，即拓?fù)洚悩?gòu)酶，即拓?fù)洚悩?gòu)酶)、單鏈單鏈DNA結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白(single strand binding protein, SSB)DNA復(fù)制需要復(fù)制需要6種蛋白因子：種蛋白因子：辨認(rèn)復(fù)辨認(rèn)復(fù)制起點(diǎn)制起點(diǎn)解螺旋解螺旋酶酶輔助解螺旋酶使其在起始點(diǎn)上輔助解螺旋酶使其在起始點(diǎn)上結(jié)合并打開(kāi)雙鏈結(jié)合并打開(kāi)雙鏈與解開(kāi)的與解開(kāi)的DNA單鏈緊密結(jié)構(gòu)，防止單鏈緊密結(jié)構(gòu)，防止重新形成雙鏈，并免受核酸酶降解。重新形成雙鏈，并免受核酸酶降解。在復(fù)制中維持模板處于單鏈狀態(tài)。在復(fù)制中維持模板處于單鏈狀態(tài)。目目 錄錄

10、結(jié)合結(jié)合oriC的的4個(gè)個(gè)9bp反向重復(fù)序列形成反向重復(fù)序列形成復(fù)制起復(fù)制起始復(fù)合物始復(fù)合物。作用于作用于oriC的的3個(gè)個(gè)13bp正向重復(fù)序列，正向重復(fù)序列，DNA在在這這3個(gè)位點(diǎn)解鏈，形成個(gè)位點(diǎn)解鏈，形成開(kāi)放型復(fù)合物（開(kāi)放型復(fù)合物（open complex）。DnaA蛋白蛋白目目 錄錄E.coli DNA復(fù)制起始復(fù)制起始 數(shù)個(gè)數(shù)個(gè)DnaA蛋白以正協(xié)同的方式結(jié)合蛋白以正協(xié)同的方式結(jié)合于于4個(gè)個(gè)9bp反向重復(fù)序列，纏繞形成起反向重復(fù)序列，纏繞形成起始復(fù)合物（耗能）。隨后，始復(fù)合物（耗能）。隨后，DnaA蛋蛋白又作用于白又作用于3個(gè)個(gè)13bp的正向重復(fù)序列，的正向重復(fù)序列，形成開(kāi)放復(fù)合物（也耗能

11、）。形成開(kāi)放復(fù)合物（也耗能）。目目 錄錄53 解旋酶作用產(chǎn)生兩條復(fù)制模板鏈解旋酶作用產(chǎn)生兩條復(fù)制模板鏈激活引發(fā)酶激活引發(fā)酶DnaG蛋白蛋白DnaB蛋白與引發(fā)酶結(jié)合，形成引發(fā)體蛋白與引發(fā)酶結(jié)合，形成引發(fā)體6個(gè)個(gè)DnaC蛋白與蛋白與1個(gè)個(gè)DnaB蛋白結(jié)合，識(shí)別潛在的復(fù)制叉單鏈結(jié)構(gòu)，蛋白結(jié)合，識(shí)別潛在的復(fù)制叉單鏈結(jié)構(gòu)，將將DnaB蛋白運(yùn)送到指定位置，形成預(yù)引發(fā)復(fù)合物。在蛋白運(yùn)送到指定位置，形成預(yù)引發(fā)復(fù)合物。在13bp序列取代序列取代DnaA蛋白（脫落下來(lái)），蛋白（脫落下來(lái)），DnaB開(kāi)始解鏈并形成復(fù)制叉。開(kāi)始解鏈并形成復(fù)制叉。細(xì)菌中存在兩種類(lèi)型的解螺旋酶，分別沿前導(dǎo)鏈和后隨鏈前進(jìn)，方細(xì)菌中存在兩種類(lèi)

12、型的解螺旋酶，分別沿前導(dǎo)鏈和后隨鏈前進(jìn)，方向相反。后隨鏈上解螺旋酶和引發(fā)酶直接結(jié)合，形成引發(fā)體向相反。后隨鏈上解螺旋酶和引發(fā)酶直接結(jié)合，形成引發(fā)體對(duì)對(duì)岡崎片段合成至關(guān)重要。岡崎片段合成至關(guān)重要。DnaB蛋白蛋白目目 錄錄使一條使一條DNA鏈圍繞著另一條旋轉(zhuǎn)，消除解鏈圍繞著另一條旋轉(zhuǎn)，消除解旋產(chǎn)生的張力。旋產(chǎn)生的張力。（不覆蓋堿基，不影響單鏈（不覆蓋堿基，不影響單鏈DNA作作為模板）為模板）促旋酶（拓?fù)洚悩?gòu)酶促旋酶（拓?fù)洚悩?gòu)酶）SSB蛋白蛋白HU蛋白蛋白穩(wěn)定解旋后的單鏈穩(wěn)定解旋后的單鏈DNA構(gòu)象，有助于解旋；構(gòu)象，有助于解旋；防止局部發(fā)夾式螺旋防止局部發(fā)夾式螺旋DNA結(jié)合蛋白，為結(jié)合蛋白，為Dn

13、aB結(jié)合復(fù)制起點(diǎn)所必結(jié)合復(fù)制起點(diǎn)所必須。須。HU蛋白能夠使蛋白能夠使DNA發(fā)生折疊。發(fā)生折疊。目目 錄錄引發(fā)酶引發(fā)酶DnaG，催化合成，催化合成RNA引物，其序列始于引物，其序列始于pppAG，模板鏈序列，模板鏈序列3 -GTC-5 ，引物長(zhǎng)度一般，引物長(zhǎng)度一般1112個(gè)堿個(gè)堿基。基。過(guò)程：過(guò)程：DnaB結(jié)合模板結(jié)合模板促進(jìn)促進(jìn)DnaG結(jié)合模板并激活結(jié)合模板并激活合成完畢，兩者離開(kāi)模板，再結(jié)合到其它位點(diǎn)。合成完畢，兩者離開(kāi)模板，再結(jié)合到其它位點(diǎn)?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：DnaB和和DnaG和幾種蛋白因子形成引發(fā)體，沿和幾種蛋白因子形成引發(fā)體，沿著結(jié)合著結(jié)合SSB蛋白的蛋白的DNA單鏈運(yùn)動(dòng)，合成單鏈運(yùn)動(dòng)，合

14、成RNA引物。引物。引發(fā)體引發(fā)體=DnaB+DnaC+DnaG+DNA復(fù)復(fù)制起始區(qū)域（無(wú)制起始區(qū)域（無(wú)RNA引物）引物）目目 錄錄負(fù)責(zé)切除負(fù)責(zé)切除RNA引物；填補(bǔ)兩個(gè)片段引物；填補(bǔ)兩個(gè)片段缺口，并由缺口，并由DNA連接酶連接酶加以連接加以連接 (dNMP)n+dNTP(dNMP)n+1+PPiDNA聚合酶聚合酶可利用損傷尚未修復(fù)的可利用損傷尚未修復(fù)的DNA鏈鏈作為模板合成作為模板合成DNA，但，但不能修不能修復(fù)損傷。（參與修復(fù)的是復(fù)損傷。（參與修復(fù)的是）負(fù)責(zé)合成負(fù)責(zé)合成DNA。DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶3-5外切酶活性外切酶活性+DNA聚聚合酶活性合酶活性3-5外切酶活性外切酶活性+

15、DNA聚聚合酶活性合酶活性+5-3外切酶活外切酶活性性3-5外切酶活性外切酶活性+DNA聚聚合酶活性合酶活性+5-3外切酶活外切酶活性（一說(shuō)沒(méi)有）性（一說(shuō)沒(méi)有）目目 錄錄個(gè)核心酶?jìng)€(gè)核心酶1個(gè)個(gè) -復(fù)合物（復(fù)合物（ 、 、 、 、 、 6種亞種亞基）基）可滑動(dòng)的可滑動(dòng)的DNA夾子夾子（含（含1對(duì)對(duì) -亞基）亞基）DNA聚合酶聚合酶全酶結(jié)構(gòu)全酶結(jié)構(gòu)10種亞基的不對(duì)稱(chēng)聚合體種亞基的不對(duì)稱(chēng)聚合體全酶結(jié)構(gòu)包括：全酶結(jié)構(gòu)包括：目目 錄錄 亞基亞基（130 000）主要功能是合成）主要功能是合成DNA 亞基亞基具有具有35 外切酶活性（校讀功能）外切酶活性（校讀功能） 亞亞基可增強(qiáng)其活性（基可增強(qiáng)其活性（對(duì)

16、堿基具有選擇性對(duì)堿基具有選擇性） 亞基亞基可能起組裝作用可能起組裝作用核心酶若無(wú)其它亞基作用，不能持續(xù)合成。核心酶若無(wú)其它亞基作用，不能持續(xù)合成。核心酶由核心酶由 、 和和 亞基組成：亞基組成：目目 錄錄2個(gè)個(gè) -亞基亞基分別和分別和1個(gè)核心酶相互作用，其個(gè)核心酶相互作用，其柔性連接區(qū)可以確保在復(fù)制叉柔性連接區(qū)可以確保在復(fù)制叉1個(gè)全酶分子的個(gè)全酶分子的2個(gè)核心酶能夠相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，分別負(fù)責(zé)合成個(gè)核心酶能夠相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，分別負(fù)責(zé)合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈。前導(dǎo)鏈和后隨鏈。功能：功能： -復(fù)合物是復(fù)合物是DNA夾子加載蛋白，負(fù)責(zé)將夾子加載蛋白，負(fù)責(zé)將可沿可沿DNA鏈滑動(dòng)的一對(duì)鏈滑動(dòng)的一對(duì) -亞基（亞基（DN

17、A夾夾子）加載于子）加載于DNA，使，使DNA聚合酶聚合酶具有具有持續(xù)合成能力。（加載與持續(xù)合成能力。（加載與ATP有關(guān)）有關(guān)） -復(fù)合物由復(fù)合物由6種亞基組成：種亞基組成： 、 、 、 、 、 目目 錄錄 為什么為什么DNA聚合酶聚合酶能同時(shí)合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈？能同時(shí)合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈？ 后隨鏈后隨鏈180回折?；卣邸?引發(fā)酶周期性地和解引發(fā)酶周期性地和解旋酶結(jié)合，利用后隨旋酶結(jié)合，利用后隨鏈模板合成引物。當(dāng)鏈模板合成引物。當(dāng)一個(gè)岡崎片段合成完一個(gè)岡崎片段合成完畢，引發(fā)酶將脫離畢，引發(fā)酶將脫離DNA，合成后隨鏈的，合成后隨鏈的核心酶也將脫落；隨核心酶也將脫落；隨后，后，-復(fù)合物將新的復(fù)合物將

18、新的DNA夾子加載到新的夾子加載到新的位置，核心酶上來(lái)，位置，核心酶上來(lái)，起始下一個(gè)岡崎片段起始下一個(gè)岡崎片段目目 錄錄3 5 3 5 3 5 3 5 前導(dǎo)鏈前導(dǎo)鏈(leading strand)后隨鏈后隨鏈(lagging strand)解鏈方向解鏈方向?qū)槠螌槠? 5 解旋酶和解旋酶和-復(fù)合物復(fù)合物亞基的集合可協(xié)調(diào)解亞基的集合可協(xié)調(diào)解旋、聚合速度：旋、聚合速度：當(dāng)解旋酶與當(dāng)解旋酶與DNA聚合酶聚合酶亞基結(jié)合時(shí)，其速度與亞基結(jié)合時(shí)，其速度與DNA聚合酶復(fù)制聚合酶復(fù)制速度大致相同；如果不結(jié)合，則速度會(huì)速度大致相同；如果不結(jié)合，則速度會(huì)下降，被下降，被DNA聚合酶趕上并抓住，重新聚合酶趕上

19、并抓住，重新形成復(fù)制體。形成復(fù)制體。復(fù)制體復(fù)制體是在復(fù)制叉參與是在復(fù)制叉參與DNA復(fù)制的所有蛋白質(zhì)形成的復(fù)合物。復(fù)制的所有蛋白質(zhì)形成的復(fù)合物。目目 錄錄53 外切酶：外切酶：去除去除RNA引物引物35 外切酶：外切酶：起校正作用起校正作用DNA聚合酶活性：聚合酶活性：填補(bǔ)兩個(gè)岡崎片段之間的缺口填補(bǔ)兩個(gè)岡崎片段之間的缺口DNA聚合酶聚合酶有有3個(gè)酶促活性結(jié)構(gòu)域（個(gè)酶促活性結(jié)構(gòu)域（N端端C端）端）此外，在體外，還具有從此外，在體外，還具有從3端進(jìn)行焦磷酸端進(jìn)行焦磷酸水解水解DNA的活性（聚合反應(yīng)之逆反應(yīng)），的活性（聚合反應(yīng)之逆反應(yīng)），以及催化無(wú)機(jī)焦磷酸鹽和以及催化無(wú)機(jī)焦磷酸鹽和dNTP之間交換之間

20、交換焦磷酸基團(tuán)的活性焦磷酸基團(tuán)的活性DNA-pol 單鏈大分子單鏈大分子曾被稱(chēng)為復(fù)制酶曾被稱(chēng)為復(fù)制酶(replicase)含量最多含量最多目目 錄錄323個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸小片段小片段5 核酸外切酶活性核酸外切酶活性大片段：大片段：Klenow 片段片段 604個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸DNA聚合酶活性聚合酶活性 5 核酸外切酶活性核酸外切酶活性（常用的工具酶）（常用的工具酶）N 端端C 端端枯草桿菌蛋白酶枯草桿菌蛋白酶DNA-pol 目目 錄錄目目 錄錄目目 錄錄Tus蛋白具有蛋白具有反解旋酶（反解旋酶（contra-helicase）活性）活性，識(shí)別并結(jié)合識(shí)別并結(jié)合ter序列中共有序列，阻止序列中共有

21、序列，阻止Dna B蛋白的解旋蛋白的解旋作用，從而作用，從而抑制復(fù)制叉前進(jìn)抑制復(fù)制叉前進(jìn)。Tus蛋白除了使復(fù)制叉停止運(yùn)動(dòng)以外，還可能造成蛋白除了使復(fù)制叉停止運(yùn)動(dòng)以外，還可能造成復(fù)制體解體復(fù)制體解體。E.Coli的復(fù)制終點(diǎn)恰和的復(fù)制終點(diǎn)恰和oriC相對(duì)。相對(duì)。在復(fù)制叉匯合點(diǎn)兩側(cè)約在復(fù)制叉匯合點(diǎn)兩側(cè)約100kb處各有一個(gè)終止區(qū)處各有一個(gè)終止區(qū)（ter D/A和和ter C/B）。每個(gè)復(fù)制叉必須越過(guò)另一個(gè)復(fù)）。每個(gè)復(fù)制叉必須越過(guò)另一個(gè)復(fù)制叉的終止位點(diǎn)才能到達(dá)自己的終止位點(diǎn)制叉的終止位點(diǎn)才能到達(dá)自己的終止位點(diǎn)目目 錄錄u當(dāng)當(dāng)oriC處于處于半甲基化狀態(tài)半甲基化狀態(tài)時(shí)，時(shí)，SeqA蛋白蛋白迅速結(jié)合半甲基

22、迅速結(jié)合半甲基化的化的GATC，阻止，阻止Dam甲基化酶與之結(jié)合，使復(fù)制起點(diǎn)不甲基化酶與之結(jié)合，使復(fù)制起點(diǎn)不能被完全甲基化，同時(shí)能被完全甲基化，同時(shí)阻止阻止DnaA蛋白結(jié)合蛋白結(jié)合oriC。uDnaA蛋白只有結(jié)合蛋白只有結(jié)合ATP才能起始才能起始DNA復(fù)制，但是在復(fù)制復(fù)制，但是在復(fù)制時(shí)，時(shí)，ATP會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闀?huì)轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP，使，使DnaA蛋白失活，不能再起始蛋白失活，不能再起始復(fù)制。復(fù)制。uE.coli復(fù)制起點(diǎn)復(fù)制起點(diǎn)oriC含有含有11個(gè)拷貝個(gè)拷貝GATC，這一回文序列，這一回文序列中的中的A是是Dam甲基化酶甲基化酶的靶位點(diǎn)。的靶位點(diǎn)。復(fù)制前復(fù)制前A在在2條鏈中均條鏈中均被甲基化，在復(fù)制后則保

23、持半甲基化，半甲基化的被甲基化，在復(fù)制后則保持半甲基化，半甲基化的oriC不能啟動(dòng)不能啟動(dòng)DNA復(fù)制復(fù)制。目目 錄錄在復(fù)制過(guò)程中，在復(fù)制過(guò)程中，DNA每復(fù)制每復(fù)制10bp，復(fù)制叉前方的，復(fù)制叉前方的模板模板DNA雙螺旋就要繞其長(zhǎng)軸旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生雙螺旋就要繞其長(zhǎng)軸旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生正正超螺旋超螺旋。拓?fù)洚悩?gòu)酶是一種拓?fù)洚悩?gòu)酶是一種可逆的核酸酶可逆的核酸酶。它們可共價(jià)結(jié)。它們可共價(jià)結(jié)合合DNA分子上的磷酸基團(tuán)，分子上的磷酸基團(tuán)，切斷磷酸二酯鍵切斷磷酸二酯鍵。但。但這一過(guò)程是可逆的，切口可以迅速閉合。這一過(guò)這一過(guò)程是可逆的，切口可以迅速閉合。這一過(guò)程程不耗能不耗能，但卻可以消除阻礙復(fù)制的拓?fù)洚悩?gòu)和，但卻

24、可以消除阻礙復(fù)制的拓?fù)洚悩?gòu)和解連環(huán)。解連環(huán)。其作用時(shí)間早于其作用時(shí)間早于解螺旋酶！解螺旋酶！目目 錄錄消除正超螺旋，使復(fù)制叉能夠順利前進(jìn)。消除正超螺旋，使復(fù)制叉能夠順利前進(jìn)。維持維持E.coli、噬菌體和質(zhì)粒、噬菌體和質(zhì)粒DNA復(fù)制起始模板復(fù)制起始模板DNA負(fù)超螺旋狀態(tài)。負(fù)超螺旋狀態(tài)。環(huán)形染色體復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子染色體連環(huán)體環(huán)形染色體復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子染色體連環(huán)體解連環(huán)。解連環(huán)。DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶功能：拓?fù)洚悩?gòu)酶功能：目目 錄錄Topo只在一條鏈上只在一條鏈上形成切口。形成切口。E.coIi的的Topo只作只作用于負(fù)超螺旋用于負(fù)超螺旋DNA，消除負(fù)超螺旋。消除負(fù)超螺旋。 真核細(xì)胞的真核細(xì)胞的To

25、po能能使正負(fù)超螺旋均消除。使正負(fù)超螺旋均消除。 DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶的功能：的功能：目目 錄錄可以切斷可以切斷2條鏈。條鏈。E.coli、真核生物、真核生物的的的的Topo均能將均能將前方產(chǎn)生的正超螺前方產(chǎn)生的正超螺旋轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)超螺旋負(fù)超螺旋（要（要ATP）。）。DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶的功能的功能目目 錄錄E.coli 還有還有Topo，功能是將復(fù)制產(chǎn)生的功能是將復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子染色體從連環(huán)兩個(gè)子染色體從連環(huán)體中分離出來(lái)，催化體中分離出來(lái)，催化連環(huán)和去連環(huán)過(guò)程連環(huán)和去連環(huán)過(guò)程 。目目 錄錄真核生物真核生物復(fù)制子多復(fù)制子多、引物小引物小、岡崎片段短岡崎片段短、復(fù)制叉前進(jìn)速度慢復(fù)

26、制叉前進(jìn)速度慢等；等；DNA復(fù)制從引發(fā)進(jìn)入延伸階段發(fā)生復(fù)制從引發(fā)進(jìn)入延伸階段發(fā)生DNA聚聚合酶合酶 / 轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換；切除岡崎片段切除岡崎片段RNA引物的是核酸酶引物的是核酸酶RNAse H和和FEN1等。等。 真核生物與原核生物真核生物與原核生物DNA復(fù)制的差異：復(fù)制的差異：目目 錄錄Pol 負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)合成引物合成引物Pol 負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)DNA復(fù)制復(fù)制、核苷酸切除修復(fù)和堿基切除、核苷酸切除修復(fù)和堿基切除修復(fù)修復(fù)Pol 的功能與的功能與Pol 相似（其確切功能尚待定）相似（其確切功能尚待定）Pol 可能和堿基切除修復(fù)有關(guān)可能和堿基切除修復(fù)有關(guān)（Pol ）Pol 負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)線粒體線粒體DNA復(fù)制和損傷修復(fù)

27、復(fù)制和損傷修復(fù)目目 錄錄拓?fù)洚悩?gòu)酶，去除負(fù)超螺旋（使解旋酶容易解旋），去除復(fù)制叉前方產(chǎn)生的正拓?fù)洚悩?gòu)酶，去除負(fù)超螺旋（使解旋酶容易解旋），去除復(fù)制叉前方產(chǎn)生的正超螺旋超螺旋Tol和和TolDNA雙螺旋解鏈，參與組裝引發(fā)體雙螺旋解鏈，參與組裝引發(fā)體DNA解旋酶解旋酶連接岡崎片段連接岡崎片段DNA連接酶連接酶核酸酶，切除核酸酶，切除RNA引物引物RNAse H核酸酶，切除核酸酶，切除RNA引物引物FEN1DNA復(fù)制，核苷酸切除修復(fù)，堿基切除修復(fù)復(fù)制，核苷酸切除修復(fù)，堿基切除修復(fù)Pol / 合成合成RNA-DNA引物引物Pol /引發(fā)酶引發(fā)酶有依賴(lài)有依賴(lài)DNA的的ATPase活性，結(jié)合于引物活性，結(jié)

28、合于引物-模板鏈，激活模板鏈，激活DNA聚合酶，聚合酶， 促使促使PCNA結(jié)合于引物結(jié)合于引物-模板鏈模板鏈RFC激活激活DNA聚合酶和聚合酶和RFC的的ATPase活性活性PCNA單鏈單鏈DNA結(jié)合蛋白，激活結(jié)合蛋白，激活DNA聚合酶，使解旋酶容易結(jié)合聚合酶，使解旋酶容易結(jié)合DNARPA功功 能能蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)真核真核DNA復(fù)制叉主要蛋白質(zhì)的功能復(fù)制叉主要蛋白質(zhì)的功能目目 錄錄組成組成細(xì)菌細(xì)菌真核生物真核生物復(fù)制酶復(fù)制酶DNA聚合酶聚合酶全酶全酶DNA聚合酶聚合酶/進(jìn)行性因子進(jìn)行性因子夾子夾子PCNA定位因子（加載蛋白）定位因子（加載蛋白）復(fù)合物復(fù)合物RFC引物合成酶引物合成酶DnaGDNA聚

29、合酶聚合酶去除引物去除引物DNA聚合酶聚合酶、RNase HFEN1和和RNAse H后隨鏈修復(fù)后隨鏈修復(fù)DNA聚合酶聚合酶、DNA連接酶連接酶DNA聚合酶聚合酶 、DNA連連接酶接酶解螺旋酶解螺旋酶DnaBT抗原抗原消除拓?fù)鋸埩ο負(fù)鋸埩πD(zhuǎn)酶旋轉(zhuǎn)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶抗原抗原單鏈結(jié)合單鏈結(jié)合SSBRPA目目 錄錄DNA聚合酶聚合酶 （Pol ）分子含有）分子含有4個(gè)亞基：個(gè)亞基：1. DNA聚合酶聚合酶 /引發(fā)酶復(fù)合物合成引發(fā)酶復(fù)合物合成RNA-DNA引物引物 p180：催化亞基：催化亞基 p48：具有引發(fā)酶活性：具有引發(fā)酶活性 p58：p48的穩(wěn)定性和活性所必需的的穩(wěn)定性和活性所必需的

30、 p70：與組裝引發(fā)體有關(guān)：與組裝引發(fā)體有關(guān)目目 錄錄功能：功能：合成合成RNA引物（唯一）引物（唯一）反應(yīng)過(guò)程（比較特殊）反應(yīng)過(guò)程（比較特殊）：調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)：磷酸化的調(diào)節(jié)作用磷酸化的調(diào)節(jié)作用首先，合成首先，合成RNA引物；引物；其次，利用其次，利用DNA聚合酶活性將引物延伸，產(chǎn)生起始聚合酶活性將引物延伸，產(chǎn)生起始DNA（initiator DNA，iDNA）短序列，形成）短序列，形成RNA-DNA引物引物；最后，最后，Pol /引發(fā)酶脫離模板鏈引發(fā)酶脫離模板鏈DNA，其它，其它DNA聚合聚合酶利用酶利用RNA-DNA引物合成前導(dǎo)鏈、后隨鏈。引物合成前導(dǎo)鏈、后隨鏈。目目 錄錄結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： p70

31、、p34和和p11組成異源三聚體組成異源三聚體功能：功能： 2. 復(fù)制蛋白復(fù)制蛋白A促進(jìn)解旋并激活促進(jìn)解旋并激活Pol/引發(fā)酶引發(fā)酶復(fù)制蛋白復(fù)制蛋白A（replication protein A，RPA）結(jié)合單鏈結(jié)合單鏈DNA（有（有2個(gè)單鏈個(gè)單鏈DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域（結(jié)合結(jié)構(gòu)域（SBD），包含許多成），包含許多成串排列的芳香族氨基酸，與串排列的芳香族氨基酸，與E.coli的的SSB相似）相似）促使雙螺旋促使雙螺旋DNA解旋解旋激活激活Pol /引發(fā)酶活性引發(fā)酶活性為為Pol 依賴(lài)依賴(lài)復(fù)制因子復(fù)制因子C（RFC）和和增殖細(xì)胞核抗原增殖細(xì)胞核抗原（PCNA）合成合成DNA所必需所必需RPA三聚體與三

32、聚體與SV40 T抗原結(jié)合，組裝引發(fā)體復(fù)合物所必需抗原結(jié)合，組裝引發(fā)體復(fù)合物所必需RPA參與參與DNA重組和修復(fù)重組和修復(fù)目目 錄錄p140 結(jié)合結(jié)合PCNA；還是；還是Caspase的靶蛋白的靶蛋白p40、p37和和p36組成穩(wěn)定的核心復(fù)合物，具有組成穩(wěn)定的核心復(fù)合物，具有依賴(lài)依賴(lài)DNA的的ATPase活性（但必須有活性（但必須有p140存在，存在，其活性才會(huì)被其活性才會(huì)被PCNA激活）激活）p38可能在可能在p140和核心復(fù)合物之間起連接作用和核心復(fù)合物之間起連接作用3. 復(fù)制因子復(fù)制因子C促進(jìn)三聚體促進(jìn)三聚體PCNA結(jié)合引物結(jié)合引物-模板鏈模板鏈復(fù)制因子復(fù)制因子C（replication

33、 factor C，RFC）結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：有有p140，p40，p38，p37、p36 5個(gè)亞基個(gè)亞基目目 錄錄促使可滑動(dòng)的促使可滑動(dòng)的DNA夾子夾子PCNA結(jié)合于引物結(jié)合于引物-模板鏈（或雙鏈模板鏈（或雙鏈DNA的切口）（也就相當(dāng)于的切口）（也就相當(dāng)于E.coli DNA聚合酶聚合酶的的-復(fù)合物，具有復(fù)合物，具有DNA夾夾子的子的加載蛋白加載蛋白的作用），是的作用），是Pol 在模板在模板DNA鏈鏈上組裝并形成具有持續(xù)合成能力全酶所必需的。上組裝并形成具有持續(xù)合成能力全酶所必需的。RFC的功能：的功能：目目 錄錄 PCNA是是Pol 的進(jìn)行性因子，使的進(jìn)行性因子，使Pol 獲得持續(xù)合成能力。獲

34、得持續(xù)合成能力。 PCNA是協(xié)調(diào)是協(xié)調(diào)DNA復(fù)制、損傷修復(fù)、表觀遺傳和細(xì)胞周期復(fù)制、損傷修復(fù)、表觀遺傳和細(xì)胞周期調(diào)控的核心因子。調(diào)控的核心因子。 PCNA水平是檢測(cè)細(xì)胞增殖的重要指標(biāo)。水平是檢測(cè)細(xì)胞增殖的重要指標(biāo)。 PCNA能激活能激活Pol 。4. PCNA是可滑動(dòng)的是可滑動(dòng)的DNA夾子，促進(jìn)夾子，促進(jìn)Pol持續(xù)合成持續(xù)合成增殖細(xì)胞核抗原增殖細(xì)胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：功能：功能：同源三聚體，可形成閉合環(huán)形的可滑動(dòng)同源三聚體，可形成閉合環(huán)形的可滑動(dòng)DNA夾夾子。（與子。（與DNA聚合酶聚合酶的的-亞基類(lèi)似）亞基類(lèi)似）

35、（通過(guò)（通過(guò)RFC介導(dǎo)，介導(dǎo)，PCNA可以被加載于可以被加載于DNA；當(dāng)；當(dāng)合成完成時(shí)，合成完成時(shí)，RFC幫助幫助PCNA從從DNA上卸載）上卸載）目目 錄錄p125：催化亞基，具有：催化亞基，具有DNA聚合酶活性和聚合酶活性和35 核酸外核酸外切酶活性，其切酶活性，其N(xiāo)端區(qū)與端區(qū)與PCNA相互作用相互作用p50：輔助：輔助PCNA激活激活p1255. DNA聚合酶聚合酶 合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：Pol 分子是異源二聚體（分子是異源二聚體（p125和和p50）功能：功能：Pol 合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈DNA聚合酶聚合酶 目目 錄錄 FEN1（flap en

36、donuclease 1）具有核酸內(nèi)切酶和）具有核酸內(nèi)切酶和53 核酸核酸外切酶活性。外切酶活性。 FEN1參與去除岡崎片段參與去除岡崎片段5 端的端的RNA引物（需要其它因子如引物（需要其它因子如PCNA、解旋酶、解旋酶Dna2參與）。參與）。 DNA的的5端有蓋子結(jié)構(gòu)，則利用內(nèi)切酶活性；無(wú)蓋子結(jié)構(gòu)，端有蓋子結(jié)構(gòu)，則利用內(nèi)切酶活性；無(wú)蓋子結(jié)構(gòu)，則利用外切酶活性。則利用外切酶活性。6. FEN1和和RNAse H切除切除RNA引物引物 RNAse H是是核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶，參與岡崎片段成熟時(shí)，參與岡崎片段成熟時(shí)切除切除5 端端RNA引物引物，底物，底物RNA連接在連接在DNA鏈的鏈的5 端，

37、切割端，切割后在后在DNA鏈的鏈的5 端殘留一個(gè)核糖核苷酸，這個(gè)核苷酸端殘留一個(gè)核糖核苷酸，這個(gè)核苷酸再被再被FEN1切除。切除。目目 錄錄DNA復(fù)制需要復(fù)制需要DNA解旋酶打開(kāi)解旋酶打開(kāi)DNA雙螺雙螺旋，使復(fù)制模板鏈得以暴露。旋，使復(fù)制模板鏈得以暴露。酵母中的酵母中的Dna2起解旋酶作用，且具有依賴(lài)起解旋酶作用，且具有依賴(lài)DNA的的ATPase活性?；钚?。7. DNA解旋酶打開(kāi)雙螺旋以暴露復(fù)制模板解旋酶打開(kāi)雙螺旋以暴露復(fù)制模板目目 錄錄8. 真核復(fù)制叉模型真核復(fù)制叉模型每個(gè)復(fù)制叉有每個(gè)復(fù)制叉有1個(gè)個(gè)Pol-引發(fā)酶復(fù)合物和引發(fā)酶復(fù)合物和2個(gè)個(gè)Pol復(fù)合物復(fù)合物Pol /引發(fā)酶引發(fā)酶（1個(gè)）個(gè)）

38、合成合成RNA-DNA引物引物Pol （2個(gè)）個(gè)） 合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈RFC 識(shí)別引物識(shí)別引物iDNA的的3 端并驅(qū)除端并驅(qū)除Pol /引發(fā)酶引發(fā)酶PCNA 結(jié)合結(jié)合DNA并引入并引入Pol RNAse H I/FEN1 切除岡崎片段切除岡崎片段5 端的端的RNA引物引物Pol （或（或Pol ）填補(bǔ)岡崎片段之間的空隙填補(bǔ)岡崎片段之間的空隙DNA連接酶連接酶 連接封口連接封口RPA 穩(wěn)定解旋后的單鏈穩(wěn)定解旋后的單鏈DNA解旋酶解旋酶 復(fù)制叉的形成和移動(dòng)必不可少?gòu)?fù)制叉的形成和移動(dòng)必不可少拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶 釋放復(fù)制叉前進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的扭曲應(yīng)力釋放復(fù)制叉前進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的扭曲應(yīng)力目目 錄錄

39、 識(shí)別染色體識(shí)別染色體DNA復(fù)制起點(diǎn)和復(fù)制起點(diǎn)和DNA局部解旋后，局部解旋后，Pol /引發(fā)酶復(fù)合物結(jié)合于復(fù)制起點(diǎn)，這一步引發(fā)酶復(fù)合物結(jié)合于復(fù)制起點(diǎn)，這一步叫做叫做引發(fā)體組裝引發(fā)體組裝。 引發(fā)體組裝引發(fā)體組裝包括包括DNA解旋酶解旋酶與與Pol /引發(fā)酶引發(fā)酶相相互作用?；プ饔?。1. 解旋酶與解旋酶與Pol /引發(fā)酶相互作用組裝引發(fā)體引發(fā)酶相互作用組裝引發(fā)體目目 錄錄 前導(dǎo)鏈：出現(xiàn)在引發(fā)后期前導(dǎo)鏈：出現(xiàn)在引發(fā)后期 后隨鏈：發(fā)生于每個(gè)岡崎片段合成之際后隨鏈：發(fā)生于每個(gè)岡崎片段合成之際（2條鏈的合成起始機(jī)制類(lèi)似：條鏈的合成起始機(jī)制類(lèi)似：Pol/引發(fā)酶產(chǎn)生引發(fā)酶產(chǎn)生RNA-DNA引物，一引物，一旦合

40、成，旦合成，RFC識(shí)別其識(shí)別其iDNA的的3端并驅(qū)逐端并驅(qū)逐Pol/引發(fā)酶，然后引發(fā)酶，然后PCNA結(jié)結(jié)合合DNA并引入并引入Pol ） 發(fā)生發(fā)生DNA聚合酶聚合酶 / 轉(zhuǎn)換的原因是轉(zhuǎn)換的原因是Pol 不具備不具備持續(xù)合成能力；而且持續(xù)合成能力；而且RFC緊密結(jié)合引物緊密結(jié)合引物-模板模板接合處，促使接合處，促使PCNA和和Pol 接踵而至。接踵而至。 DNA聚合酶聚合酶 / 轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵蛋白是關(guān)鍵蛋白是RFC。2. 復(fù)制引發(fā)和延伸發(fā)生復(fù)制引發(fā)和延伸發(fā)生DNA聚合酶聚合酶 / 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換目目 錄錄首先首先RNAse H利用核酸內(nèi)切酶活性切割連接在岡利用核酸內(nèi)切酶活性切割連接在岡崎片段崎片段5

41、 端的端的RNA片段，在片段，在RNA-DNA引物連接點(diǎn)旁留下引物連接點(diǎn)旁留下1個(gè)核糖核苷酸；個(gè)核糖核苷酸；然后然后FEN1利用利用53 核酸外切酶活性切除這最后一核酸外切酶活性切除這最后一個(gè)核糖核苷酸。個(gè)核糖核苷酸。解旋酶解旋酶Dna2具有依賴(lài)具有依賴(lài)DNA的的ATPase和和35 解旋酶解旋酶活性，其解旋作用可以使活性，其解旋作用可以使前一個(gè)岡崎片段前一個(gè)岡崎片段的的5 端引物形成端引物形成“蓋子蓋子”結(jié)構(gòu)，再由結(jié)構(gòu)，再由FEN1的內(nèi)切酶活性切除引物。的內(nèi)切酶活性切除引物。依賴(lài)依賴(lài)RNAse H/FEN1切除方式：切除方式：依賴(lài)依賴(lài)Dna2/FEN1切除方式：切除方式：Rnase H能特異

42、性切割能特異性切割RNA-DNA雜交分子中雜交分子中的的RNA。目目 錄錄切除切除RNA引物的兩種機(jī)制引物的兩種機(jī)制RNAse H/FEN1Dna2/FEN1目目 錄錄真核所有染色體真核所有染色體DNA復(fù)制僅僅出現(xiàn)在細(xì)胞周期的復(fù)制僅僅出現(xiàn)在細(xì)胞周期的S期期，而且，而且只能復(fù)制一次。只能復(fù)制一次。1. 前復(fù)制復(fù)合物選擇性地在前復(fù)制復(fù)合物選擇性地在G1期形成而在期形成而在S期被期被激活激活真核細(xì)胞真核細(xì)胞DNA復(fù)制的起始分兩步進(jìn)行，即復(fù)制基因的選擇和復(fù)制的起始分兩步進(jìn)行，即復(fù)制基因的選擇和復(fù)制起點(diǎn)的激活。前者出現(xiàn)于復(fù)制起點(diǎn)的激活。前者出現(xiàn)于G1期，基因組的每個(gè)復(fù)制基因位點(diǎn)期，基因組的每個(gè)復(fù)制基因位

43、點(diǎn)均組裝前復(fù)制復(fù)合物（均組裝前復(fù)制復(fù)合物（pre-replicative complex，pre-RC）。后者）。后者僅出現(xiàn)于細(xì)胞進(jìn)入僅出現(xiàn)于細(xì)胞進(jìn)入S期以后，將激活期以后，將激活pre-RC，募集若干復(fù)制基因，募集若干復(fù)制基因結(jié)合蛋白和結(jié)合蛋白和DNA聚合酶，并起始聚合酶，并起始DNA解旋。解旋。在原核細(xì)胞中，兩者偶聯(lián)進(jìn)行。在真核細(xì)胞中，兩者在時(shí)相在原核細(xì)胞中，兩者偶聯(lián)進(jìn)行。在真核細(xì)胞中，兩者在時(shí)相上分離可以確保每個(gè)染色體在每個(gè)細(xì)胞周期中僅復(fù)制一次。上分離可以確保每個(gè)染色體在每個(gè)細(xì)胞周期中僅復(fù)制一次。目目 錄錄ORC至少募集兩種至少募集兩種解旋酶加載解旋酶加載蛋白蛋白Cdc6和和Cdt1。復(fù)

44、制起點(diǎn)識(shí)別復(fù)合物（復(fù)制起點(diǎn)識(shí)別復(fù)合物（originrecognition complex，ORC）識(shí)別并結(jié)合復(fù)制基因。識(shí)別并結(jié)合復(fù)制基因。三種蛋白質(zhì)一起募集真核細(xì)胞三種蛋白質(zhì)一起募集真核細(xì)胞解旋酶解旋酶Mcm2-7。前復(fù)制復(fù)合物（前復(fù)制復(fù)合物（pre-RC）的形成）的形成目目 錄錄（1）激活）激活pre-RC，以起始，以起始DNA復(fù)制；復(fù)制；（2）抑制形成新的）抑制形成新的pre-RC。2. Cdk控制控制pre-RC的形成和激活的形成和激活真核細(xì)胞通過(guò)依賴(lài)細(xì)胞周期蛋白的蛋白激真核細(xì)胞通過(guò)依賴(lài)細(xì)胞周期蛋白的蛋白激酶（酶（cyclin-dependent kinases，CDK）嚴(yán)格控制）嚴(yán)格控

45、制pre-RC的形成和激活。的形成和激活。Cdk在在G1期無(wú)活性，在期無(wú)活性，在其它階段有活性。所以，在每個(gè)細(xì)胞周期中，其它階段有活性。所以，在每個(gè)細(xì)胞周期中，僅有一次機(jī)會(huì)形成僅有一次機(jī)會(huì)形成pre-RC，也僅有一次機(jī)會(huì)使，也僅有一次機(jī)會(huì)使其激活（被激活后其激活（被激活后/它們所結(jié)合的它們所結(jié)合的DNA被復(fù)制后被復(fù)制后即發(fā)生解體，且其組分在非即發(fā)生解體，且其組分在非G1期會(huì)被期會(huì)被Cdk抑制）抑制）Cdk功能：功能：目目 錄錄前導(dǎo)鏈前導(dǎo)鏈產(chǎn)生產(chǎn)生完整完整的子染色單體。的子染色單體。后隨鏈后隨鏈3 3 端留下端留下縮短的縮短的未復(fù)制的未復(fù)制的ssDNA區(qū)區(qū)。目目 錄錄對(duì)于線性染色體末端復(fù)制問(wèn)題，

46、某些動(dòng)物病毒和細(xì)菌對(duì)于線性染色體末端復(fù)制問(wèn)題，某些動(dòng)物病毒和細(xì)菌利用利用引發(fā)蛋白引發(fā)蛋白代替代替RNA作為引物合成最后一個(gè)岡崎片作為引物合成最后一個(gè)岡崎片段。段。絕大多數(shù)真核細(xì)胞利用端粒解決。絕大多數(shù)真核細(xì)胞利用端粒解決。端粒（端粒（telomeres）由富含由富含TG的重復(fù)序列組成。的重復(fù)序列組成。人的端粒重復(fù)序列為人的端粒重復(fù)序列為5-TTAGGG-3 。這些重復(fù)序列多為雙鏈，但每個(gè)染色體的這些重復(fù)序列多為雙鏈，但每個(gè)染色體的3端比端比5 端長(zhǎng)，端長(zhǎng)，形成單鏈形成單鏈ssDNA。這一特殊結(jié)構(gòu)作為新的復(fù)制起點(diǎn)，可。這一特殊結(jié)構(gòu)作為新的復(fù)制起點(diǎn)，可解決染色體末端復(fù)制問(wèn)題。解決染色體末端復(fù)制問(wèn)題

47、。目目 錄錄端粒酶（端粒酶（telomerase）是一種核糖核蛋白（是一種核糖核蛋白（RNP），），由由RNA和蛋白質(zhì)組成。（一種特殊的和蛋白質(zhì)組成。（一種特殊的DNA聚合酶）聚合酶）兼有兼有提供提供RNA模板模板和催化和催化反轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄的功能。的功能。端粒酶以自己的端粒酶以自己的RNA組分作為模板，以染色體的組分作為模板，以染色體的3 端端ssDNA（后隨鏈模板）（后隨鏈模板）為引物，將端粒序列添加為引物，將端粒序列添加于染色體的于染色體的3 端。這些新合成的端。這些新合成的DNA為單鏈為單鏈。利用利用“爬行爬行”模型合成。模型合成。目目 錄錄目目 錄錄延伸至足夠長(zhǎng)延伸至足夠長(zhǎng)度后，端粒酶度

48、后，端粒酶脫落，代之以脫落，代之以DNA-pol，此時(shí)，此時(shí)母鏈可以形成母鏈可以形成非標(biāo)準(zhǔn)的非標(biāo)準(zhǔn)的G-G發(fā)發(fā)夾結(jié)構(gòu)允許夾結(jié)構(gòu)允許3-OH反折反折同同時(shí)起引物和模時(shí)起引物和模板作用，在板作用，在DNA-pol作用下作用下繼續(xù)合成繼續(xù)合成目目 錄錄 DNA聚合酶聚合酶 ：催化合成催化合成DNA DNA解旋酶（解旋酶（helicase）：）：解開(kāi)解開(kāi)DNA雙螺旋，暴露雙螺旋，暴露復(fù)制模板鏈復(fù)制模板鏈 引發(fā)酶引發(fā)酶 ：引發(fā)，即合成引發(fā)，即合成RNA引物，利用引物引物，利用引物3-OH開(kāi)始延伸開(kāi)始延伸 DNA連接酶：連接酶：連結(jié)岡崎片段連結(jié)岡崎片段（反應(yīng)耗能?。ǚ磻?yīng)耗能！） 其他酶和蛋白因子其他酶和

49、蛋白因子小結(jié)：小結(jié)：DNA復(fù)制需要多種酶參與復(fù)制需要多種酶參與如：起穩(wěn)定作用的單鏈如：起穩(wěn)定作用的單鏈DNA結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白（SSB）和改變）和改變DNA超螺旋狀態(tài)的超螺旋狀態(tài)的DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶（topoisomerase）等）等目目 錄錄目目 錄錄目目 錄錄目目 錄錄原核生物原核生物真核生物真核生物起始起始DnaA識(shí)別，識(shí)別，DnaB、C解旋酶；解旋酶；DnaG引物酶；拓?fù)洚悩?gòu)酶、引物酶；拓?fù)洚悩?gòu)酶、SSB解旋酶、解旋酶、DNA-pol /引物酶復(fù)引物酶復(fù)合物識(shí)別、合成引物（合物識(shí)別、合成引物（iDNA）；）；RFC識(shí)別、驅(qū)逐識(shí)別、驅(qū)逐DNA-pol 并并加載加載PCNA，后者使，

50、后者使DNA-pol 有持續(xù)合成能力；有持續(xù)合成能力；RPA=SSB延長(zhǎng)延長(zhǎng)前導(dǎo)鏈、后隨鏈；前導(dǎo)鏈、后隨鏈；DNA-pol 持續(xù)持續(xù)合成；合成；、DNA-pol 填補(bǔ)缺口、填補(bǔ)缺口、DNA連接酶連接缺口連接酶連接缺口DNA-pol /轉(zhuǎn)換；切除引物轉(zhuǎn)換；切除引物（2種方式）種方式）終止終止終止位點(diǎn)、終止位點(diǎn)、Tus蛋白蛋白端粒和端粒酶端粒和端粒酶目目 錄錄線粒體線粒體DNA的的D環(huán)（環(huán)（D-loop）復(fù)制）復(fù)制噬菌體的滾環(huán)（噬菌體的滾環(huán)（rolling circle）復(fù)制）復(fù)制 目目 錄錄環(huán)形、雙螺旋環(huán)形、雙螺旋DNA分子分子兩條鏈一條為重鏈（兩條鏈一條為重鏈（H鏈），另一條為輕鏈（鏈），另一

51、條為輕鏈（L鏈）鏈）dNTPDNA-pol 線粒體線粒體DNA分子特點(diǎn)：分子特點(diǎn)：目目 錄錄l有有特異的復(fù)制起點(diǎn)特異的復(fù)制起點(diǎn)；l環(huán)形線粒體環(huán)形線粒體DNA兩條鏈（兩條鏈（H和和L）的復(fù)制不同步）的復(fù)制不同步l兩條鏈具有兩條鏈具有不同的復(fù)制起點(diǎn)和相反的合成方向不同的復(fù)制起點(diǎn)和相反的合成方向；l線粒體線粒體DNA復(fù)制復(fù)制也需要也需要RNA引物引物。且且H鏈的復(fù)制鏈的復(fù)制起點(diǎn)就是起點(diǎn)就是H鏈的轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子區(qū)域。故有鏈的轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子區(qū)域。故有2條路可條路可以走。以走。線粒體線粒體DNA復(fù)制特點(diǎn)：復(fù)制特點(diǎn)：目目 錄錄噬菌體噬菌體DNA復(fù)制首先由它自己編碼的復(fù)制首先由它自己編碼的A蛋蛋白在白在非模板鏈非模板

52、鏈上造成缺口，再以所產(chǎn)生的游離上造成缺口，再以所產(chǎn)生的游離3 端羥基作為引物，并在宿主細(xì)胞的端羥基作為引物，并在宿主細(xì)胞的DNA聚合聚合酶、解旋酶和酶、解旋酶和SSB蛋白等作用下合成新鏈，新蛋白等作用下合成新鏈，新鏈和模板鏈互補(bǔ)并取代了原來(lái)的非模板鏈。這鏈和模板鏈互補(bǔ)并取代了原來(lái)的非模板鏈。這種復(fù)制方式稱(chēng)為滾環(huán)復(fù)制種復(fù)制方式稱(chēng)為滾環(huán)復(fù)制 。目目 錄錄3 -OH5 -P5 5 5 3 3 3 3 5滾環(huán)復(fù)制滾環(huán)復(fù)制5 5 3 3 5 目目 錄錄雙螺旋雙螺旋DNA在復(fù)制起點(diǎn)解鏈不一定導(dǎo)致兩條在復(fù)制起點(diǎn)解鏈不一定導(dǎo)致兩條鏈同時(shí)復(fù)制，也可能利用一條鏈作為模板鏈同時(shí)復(fù)制，也可能利用一條鏈作為模板起起始始

53、DNA合成。合成。雙螺旋雙螺旋DNA的兩條的兩條DNA鏈的復(fù)制起點(diǎn)也可能鏈的復(fù)制起點(diǎn)也可能處于不同的位置。處于不同的位置。滾環(huán)復(fù)制和滾環(huán)復(fù)制和D環(huán)不對(duì)稱(chēng)復(fù)制的存在說(shuō)明：環(huán)不對(duì)稱(chēng)復(fù)制的存在說(shuō)明：目目 錄錄DNA的反轉(zhuǎn)錄合成的反轉(zhuǎn)錄合成Reverse transcription第三節(jié)第三節(jié)目目 錄錄RNA腫瘤病毒腫瘤病毒 DNA原病毒（或前病毒）原病毒（或前病毒） RNA腫瘤病毒腫瘤病毒Temin等提出，原病毒（等提出，原病毒（provirus）DNA是是RNA腫瘤病毒在復(fù)制過(guò)程中的中間物。腫瘤病毒在復(fù)制過(guò)程中的中間物。*反轉(zhuǎn)錄的發(fā)現(xiàn)發(fā)展了中心法則反轉(zhuǎn)錄的發(fā)現(xiàn)發(fā)展了中心法則反轉(zhuǎn)錄：反轉(zhuǎn)錄：在反轉(zhuǎn)錄

54、酶的作用下以在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下以RNA為模板合成為模板合成DNA的的過(guò)程。（又稱(chēng)過(guò)程。（又稱(chēng)RNA指導(dǎo)的指導(dǎo)的DNA合成）合成）目目 錄錄RNA指導(dǎo)的指導(dǎo)的DNA聚合酶活性；聚合酶活性；DNA指導(dǎo)的指導(dǎo)的DNA聚合酶活性；聚合酶活性；RNAse H的活性是指它能夠從的活性是指它能夠從53 和和35 兩個(gè)方向水解兩個(gè)方向水解DNA-RNA雜合分子中的雜合分子中的RNA。逆轉(zhuǎn)錄酶催化的逆轉(zhuǎn)錄酶催化的DNA合成反應(yīng)也是合成反應(yīng)也是53 方向，方向，需要的引物需要的引物是病毒本身的一種是病毒本身的一種tRNA。反轉(zhuǎn)錄酶有反轉(zhuǎn)錄酶有3種酶的活性：種酶的活性：互補(bǔ)互補(bǔ)DNA也是也是需要需要引物引物的的!無(wú)

55、校對(duì)功能！無(wú)校對(duì)功能！目目 錄錄前病毒基因組長(zhǎng)末端重復(fù)序列包括前病毒基因組長(zhǎng)末端重復(fù)序列包括5端的端的U3、3端端的的U5、R（R在合成完整的雙鏈在合成完整的雙鏈DNA中起重要作用，中起重要作用，在轉(zhuǎn)換時(shí)的配對(duì)上也有作用）在轉(zhuǎn)換時(shí)的配對(duì)上也有作用）目目 錄錄原病毒或前病毒：原病毒或前病毒：存在于真核染色體中和反轉(zhuǎn)存在于真核染色體中和反轉(zhuǎn)錄病毒錄病毒RNA基因組相對(duì)應(yīng)的基因組相對(duì)應(yīng)的雙鏈雙鏈DNA序列。序列。需要整合酶需要整合酶目目 錄錄gag基因基因編碼幾種病毒核心蛋白（衣殼蛋白）編碼幾種病毒核心蛋白（衣殼蛋白）;pol基因基因編碼編碼3種酶：反轉(zhuǎn)錄酶、蛋白酶和整合酶種酶：反轉(zhuǎn)錄酶、蛋白酶和整

56、合酶;env基因基因編碼插入病毒外膜磷脂雙層中的糖蛋白。編碼插入病毒外膜磷脂雙層中的糖蛋白。具有自我復(fù)制能力的反轉(zhuǎn)錄病毒基因組具有自我復(fù)制能力的反轉(zhuǎn)錄病毒基因組含有含有3個(gè)基因：個(gè)基因：目目 錄錄初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物多蛋白初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物多蛋白Gag-Pol，經(jīng)過(guò)蛋白酶水，經(jīng)過(guò)蛋白酶水解，可產(chǎn)生反轉(zhuǎn)錄酶、蛋白酶和整合酶。解，可產(chǎn)生反轉(zhuǎn)錄酶、蛋白酶和整合酶。多蛋白多蛋白Gag經(jīng)過(guò)加工，生成經(jīng)過(guò)加工，生成4種病毒衣殼蛋白。種病毒衣殼蛋白。env基因編碼的基因編碼的Env蛋白，經(jīng)過(guò)加工以后插入病蛋白，經(jīng)過(guò)加工以后插入病毒外膜磷脂雙層。毒外膜磷脂雙層。這些病毒蛋白和病毒這些病毒蛋白和病毒RNA基因組可以迅速組裝基

57、因組可以迅速組裝成許多新的反轉(zhuǎn)錄病毒顆粒。成許多新的反轉(zhuǎn)錄病毒顆粒。目目 錄錄DNA損傷修復(fù)損傷修復(fù) DNA Damage and Repair第四節(jié)第四節(jié)目目 錄錄 其一，導(dǎo)致復(fù)制或轉(zhuǎn)錄障礙其一，導(dǎo)致復(fù)制或轉(zhuǎn)錄障礙其二，導(dǎo)致復(fù)制后產(chǎn)生基因突變，使其二，導(dǎo)致復(fù)制后產(chǎn)生基因突變，使DNA序列發(fā)生永久性改變序列發(fā)生永久性改變DNA損傷的結(jié)果損傷的結(jié)果:目目 錄錄 DNA聚合酶（Y-家族），如E.coli：UmuC嘧啶二聚體、無(wú)嘌呤位點(diǎn)跨損傷DNA合成E.coli：RecA和RecBCD雙鏈斷裂重組修復(fù)E.coli：UvrA, UvrB, UvrC, UvrD人：XPC, XPA, XPD, ERC

58、CI-XPF, XPG嘧啶二聚體，堿基烷基化核苷酸切除修復(fù)DNA糖苷酶（即DNA糖基水解酶）堿基損傷堿基切除修復(fù)嘧啶二聚體直接修復(fù)E.coli：MutS, MutL, MutH人：MSH, MLH, PMS 復(fù)制差錯(cuò)錯(cuò)配修復(fù)酶損傷修復(fù)系統(tǒng)的類(lèi)型目目 錄錄目目 錄錄修復(fù)對(duì)象：修復(fù)對(duì)象：將將DNA中因紫外線照射而形成的中因紫外線照射而形成的嘧啶嘧啶二聚體二聚體分解分解。機(jī)制：機(jī)制：細(xì)胞內(nèi)光裂合酶細(xì)胞內(nèi)光裂合酶(photolyases)分子中生色基分子中生色基團(tuán)次甲四氫葉酸吸收光子并將團(tuán)次甲四氫葉酸吸收光子并將FADH2激活生成的激活生成的激發(fā)型激發(fā)型FADH2，再將電子轉(zhuǎn)移給嘧啶二聚體，使，再將電

59、子轉(zhuǎn)移給嘧啶二聚體，使其還原。其還原。分布：分布：分布廣泛，分布廣泛，除哺乳動(dòng)物外均有之除哺乳動(dòng)物外均有之。1.光復(fù)活修復(fù)系統(tǒng)光復(fù)活修復(fù)系統(tǒng)TT最最多多目目 錄錄修復(fù)對(duì)象：修復(fù)對(duì)象：DNA中被甲基化修飾的鳥(niǎo)嘌呤（中被甲基化修飾的鳥(niǎo)嘌呤（O6-甲甲基鳥(niǎo)嘌呤，與基鳥(niǎo)嘌呤，與T配對(duì)）。配對(duì)）。機(jī)制：機(jī)制：將甲基轉(zhuǎn)移到酶蛋白活性中心的將甲基轉(zhuǎn)移到酶蛋白活性中心的Cys殘基側(cè)殘基側(cè)鏈上，使鳥(niǎo)嘌呤復(fù)原，避免發(fā)生突變。鏈上，使鳥(niǎo)嘌呤復(fù)原，避免發(fā)生突變。特點(diǎn)：特點(diǎn)：DNA甲基轉(zhuǎn)移酶一旦接受甲基就不再具有甲基轉(zhuǎn)移酶一旦接受甲基就不再具有催化活性催化活性 ，修復(fù)代價(jià)高昂，修復(fù)代價(jià)高昂 。2.O6-甲基鳥(niǎo)嘌呤甲基鳥(niǎo)

60、嘌呤DNA甲基轉(zhuǎn)移酶修復(fù)甲基轉(zhuǎn)移酶修復(fù)目目 錄錄先利用糖苷酶識(shí)別、切除受損堿基，產(chǎn)生先利用糖苷酶識(shí)別、切除受損堿基，產(chǎn)生AP位點(diǎn)；然后位點(diǎn)；然后分別由分別由AP內(nèi)切酶、內(nèi)切酶、AP外切酶在外切酶在AP位點(diǎn)的位點(diǎn)的5和和 3端切割端切割磷酸二酯鍵，產(chǎn)生缺口。磷酸二酯鍵，產(chǎn)生缺口。DNA聚合酶填補(bǔ)產(chǎn)生的缺口。聚合酶填補(bǔ)產(chǎn)生的缺口。最后最后DNA連接酶連接，完成修復(fù)。連接酶連接，完成修復(fù)。堿基切除修復(fù)（堿基切除修復(fù)（base excision repair, BER）（較普遍（較普遍）對(duì)象：對(duì)象：受損的堿基受損的堿基修復(fù)系統(tǒng)：修復(fù)系統(tǒng)：目目 錄錄 胞嘧啶脫氨基產(chǎn)生的尿嘧啶；胞嘧啶脫氨基產(chǎn)生的尿嘧啶；

61、 氧化的鳥(niǎo)嘌呤（氧化的鳥(niǎo)嘌呤（oxoG）；）； 脫氨基的腺嘌呤；脫氨基的腺嘌呤； 開(kāi)環(huán)堿基；開(kāi)環(huán)堿基； 碳原子之間雙鍵變成單鍵的堿基等。碳原子之間雙鍵變成單鍵的堿基等。 DNADNA糖苷酶（具損傷特異性）識(shí)別的異糖苷酶（具損傷特異性）識(shí)別的異常堿基包括：常堿基包括：目目 錄錄是一種受損堿基在是一種受損堿基在DNA復(fù)制之前沒(méi)有通過(guò)堿基切除復(fù)制之前沒(méi)有通過(guò)堿基切除的補(bǔ)救機(jī)制。由于的補(bǔ)救機(jī)制。由于G的氧化而產(chǎn)生的的氧化而產(chǎn)生的oxoG與與A配對(duì)時(shí)，會(huì)有特異的糖苷酶識(shí)別并除去未配對(duì)時(shí)，會(huì)有特異的糖苷酶識(shí)別并除去未受損的受損的A。同樣，在。同樣，在T與與G配對(duì)中，糖苷酶會(huì)配對(duì)中，糖苷酶會(huì)認(rèn)為認(rèn)為T(mén)是是5

62、-甲基胞嘧啶脫氨基產(chǎn)生的而除去甲基胞嘧啶脫氨基產(chǎn)生的而除去T，使其被使其被C取代。取代。自動(dòng)防故障（自動(dòng)防故障（fail-safe）系統(tǒng)）系統(tǒng)目目 錄錄DNA聚合酶聚合酶和和連接酶連接酶以未損傷的以未損傷的DNA鏈為模鏈為模板修補(bǔ)缺口。板修補(bǔ)缺口。核苷酸切除修復(fù)核苷酸切除修復(fù)(nucleotide excision repair, NER)并不識(shí)別任何特殊的堿基損傷，而是并不識(shí)別任何特殊的堿基損傷，而是系統(tǒng)識(shí)系統(tǒng)識(shí)別別DNA雙螺旋形狀的變形，并加以切除。雙螺旋形狀的變形，并加以切除。病癥：著色性干皮病病癥：著色性干皮病目目 錄錄UvrA識(shí)別識(shí)別DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)變形雙螺旋結(jié)構(gòu)變形UvrB負(fù)責(zé)解鏈

63、，募集核酸內(nèi)切酶負(fù)責(zé)解鏈，募集核酸內(nèi)切酶UvrCUvrC在損傷部位的兩側(cè)切斷在損傷部位的兩側(cè)切斷DNA鏈鏈UvrD去除這兩個(gè)切點(diǎn)之間的去除這兩個(gè)切點(diǎn)之間的DNA片段（片段（DNA解旋酶）解旋酶）DNA聚合酶聚合酶和連接酶（需要和連接酶（需要ATP）填補(bǔ)缺口）填補(bǔ)缺口E.coli的的NER主要由主要由4種蛋白質(zhì)組成：種蛋白質(zhì)組成：目目 錄錄NER不僅能夠修復(fù)整個(gè)基因組中的損傷，而不僅能夠修復(fù)整個(gè)基因組中的損傷，而且能拯救因轉(zhuǎn)錄模板鏈損傷而暫停轉(zhuǎn)錄的且能拯救因轉(zhuǎn)錄模板鏈損傷而暫停轉(zhuǎn)錄的RNA聚合聚合酶，即參與酶，即參與轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)修復(fù)（轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)修復(fù)（transcription-coupled repa

64、ir）。作用方式：作用方式：NER蛋白質(zhì)被募集于暫停的蛋白質(zhì)被募集于暫停的RNA聚合酶（起到了一種損傷傳感蛋白的作用）。聚合酶（起到了一種損傷傳感蛋白的作用）。轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)修復(fù)的意義：轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)修復(fù)的意義：將修復(fù)酶集中于正在轉(zhuǎn)將修復(fù)酶集中于正在轉(zhuǎn)錄錄DNA，使該區(qū)域的損傷盡快得以修復(fù)。，使該區(qū)域的損傷盡快得以修復(fù)。目目 錄錄1. 在核苷酸切除修復(fù)（包括轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)修復(fù)）時(shí)在核苷酸切除修復(fù)（包括轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)修復(fù)）時(shí)起起DNA解旋酶的作用；解旋酶的作用；2. 在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中打開(kāi)在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中打開(kāi)DNA模板模板。 真核轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)修復(fù)的核心是真核轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)修復(fù)的核心是TFH。 TFH分別參與兩個(gè)獨(dú)立過(guò)程：分別參與兩個(gè)獨(dú)立過(guò)

65、程： 原核細(xì)胞也存在轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)修復(fù)。原核細(xì)胞也存在轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)修復(fù)。目目 錄錄對(duì)于對(duì)于DNA雙鏈斷裂（雙鏈斷裂（double-strand break，DSB）損傷，細(xì)胞采用雙鏈斷裂修復(fù)，即）損傷，細(xì)胞采用雙鏈斷裂修復(fù)，即重組修重組修復(fù)（復(fù)（recombinational repair），通過(guò)與姐妹染色，通過(guò)與姐妹染色體體正?？截惖耐粗亟M正?？截惖耐粗亟M來(lái)恢復(fù)正確的遺傳信息。來(lái)恢復(fù)正確的遺傳信息。目目 錄錄損傷部位仍然存損傷部位仍然存在，在可以產(chǎn)生在，在可以產(chǎn)生一條沒(méi)有損傷部一條沒(méi)有損傷部位的位的DNA鏈，隨鏈，隨著復(fù)制代數(shù)的增著復(fù)制代數(shù)的增加，有損傷部位加，有損傷部位的的DNA所占的比所占的比

66、例越來(lái)越少。例越來(lái)越少。目目 錄錄RecBCD酶復(fù)合物有酶復(fù)合物有解旋酶解旋酶和和核酸酶核酸酶活性。活性。RecA起關(guān)鍵作用起關(guān)鍵作用重組修復(fù)作用機(jī)制：重組修復(fù)作用機(jī)制：E.coli的的rec基因（基因（recA、recB、recC和和recD）編碼的幾種酶參與重組修復(fù)。編碼的幾種酶參與重組修復(fù)。目目 錄錄正在復(fù)制的正在復(fù)制的DNA聚合酶可能遭遇尚未修聚合酶可能遭遇尚未修復(fù)的復(fù)的DNA損傷，細(xì)胞自動(dòng)防故障系統(tǒng)能夠使損傷，細(xì)胞自動(dòng)防故障系統(tǒng)能夠使復(fù)制體繞過(guò)損傷部位，這一機(jī)制就是復(fù)制體繞過(guò)損傷部位，這一機(jī)制就是跨損傷跨損傷DNA合成合成。E.coli跨損傷跨損傷DNA合成由合成由UmuC-UmuD復(fù)合物復(fù)合物進(jìn)行。進(jìn)行。特點(diǎn)：差錯(cuò)率高，是最后的手段，是特點(diǎn)：差錯(cuò)率高，是最后的手段，是SOS應(yīng)答的一部分。應(yīng)答的一部分。目目 錄錄