《DNA復(fù)制》PPT課件.ppt

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1、 2.2 不 同 生 物 復(fù) 制 子 的 數(shù) 目 復(fù) 制 眼 ： 在 一 個 長 的 未 復(fù) 制 區(qū) 域 內(nèi) DNA已 經(jīng) 復(fù) 制 的 區(qū) 域 Replication eye 復(fù) 制 叉 :雙 螺 旋 DNA兩 條 親 本 鏈 分 開 使 復(fù) 制 能 進(jìn) 行 的 部 位 。2.4 復(fù) 制 叉 的 概 念 及 其 移 動 方 向 的 確 定 放 射 性 自 顯 影 法 ：對 于 大 基 因 組 內(nèi) 的 不 確 定 區(qū) 域 ，兩 次 連 續(xù) 的 放 射 脈 沖 可 以 用 來 標(biāo)記 復(fù) 制 的 移 動 。 如 果 一 個 脈 沖 比另 一 個 脈 沖 強(qiáng) ， 我 們 可 以 用 相 對的 標(biāo) 記

2、強(qiáng) 度 來 區(qū) 分 ， 這 些 可 用 放射 自 顯 影 觀 察 。單 向 復(fù) 制 ： 在 復(fù) 制 眼 的 一 端 ， 一種 類 型 的 標(biāo) 記 后 緊 跟 著 另 一 種 標(biāo)記 ；雙 向 復(fù) 制 ： 在 復(fù) 制 眼 的 兩 端 產(chǎn) 生 一 種 （ 對 稱 的 ） 模 式 。 在 真 核 生物 中 普 遍 存 在 。 2.5 復(fù) 制 的 模 式 -起 點(diǎn) 、 方 向 和 速 度單 起 點(diǎn) 、 單 方 向多 起 點(diǎn) 、 單 方 向 單 起 點(diǎn) 、 雙 方 向 多 起 點(diǎn) 、 雙 方 向 所 有 已 知 的 核 酸 聚 合 酶 ， 無 論 是 DNA聚 合 酶 還 是RNA聚 合 聚 合 酶 都

3、只 從 5端 向 3端 移 動 ， 新 鏈 的 合 成 方向 與 聚 合 酶 移 動 方 向 一 致 ， 即 只 能 是 5 3； 而 對 于 DNA的 合 成 必 需 一 段 引 物 的 存 在 ， 體 內(nèi) DNA復(fù) 制 時 ， 由 一 段 RNA引 物 起 始 DNA合 成 ， 起 始 后 它 必 須切 除 ， 切 除 后 ， 5端 如 何 起 始 呢 ？ 這 就 提 出 了 線 性 DNA末 端 復(fù) 制 的 問 題 。 復(fù) 制 能 在 新 合 成 鏈 的 3端 結(jié) 束 ， 它 如 何 在 5端 啟 動 呢 ？ The rolling circle replicates DNA Phage

4、 A rolling circle appears as a circular molecule with a linear tail by electron microscopy. Adenovirus terminal protein binds to the 5 end of DNA and provides a C-OH end to prime synthesis of a new DNA strand. Adenovirus DNA replication is initiated separately at the two ends of the molecule and pro

5、ceeds by strand displacement. A typical telomere has a simple repeating structure with a G-T-rich strand that extends beyond the C-A-rich strand. The G-tail is generated by a limited degradation of the C-A-rich strand. A loop forms at the end of chromosomal DNA. The 3 single-stranded end of the telo

6、mere (TTAGGG)n displaces the homologous repeats from duplex DNA to form a t-loop. 3.2.1 -復(fù) 制3.2.2 滾 環(huán) 復(fù) 制3.2.3 D-環(huán) 復(fù) 制 3.2.2 滾 環(huán) 復(fù) 制replication by rolling cycles structure The A protein is cis-acting 3.2.3 D-環(huán) 復(fù) 制Replication by displacement loop structure D-環(huán) 復(fù) 制 （ Replication by displacement loop s

7、tructure) 4.1 大 腸 桿 菌 DNA聚 合 酶 的 種 類 及 其 功 能4.2 真 核 生 物 DNA聚 合 酶 的 種 類 及 其 功 能4.3 DNA聚 合 酶 所 具 有 的 共 同 結(jié) 構(gòu) 4.1 大 腸 桿 菌 DNA聚 合 酶 的 種 類 及 其 功 能SOS 修 復(fù) 4.1.1 大 腸 桿 菌 DNA聚 合 酶 I、 II、 III 的 性 質(zhì) 比 較 （ 1） DNA聚 合 酶 I4.1.2 DNA聚 合 酶 I 與 缺 口 平 移 法 制 備 探 針 Nick translation replaces part of a pre-existing strand

8、 of duplex DNA with newly synthesized material. DNase 4.2 真 核 生 物 DNA聚 合 酶 的 種 類 及 其 功 能 The common organization of DNA polymerases has a palm that contains the catalytic site, fingers that position the template, a thumb that binds DNA and is important in processivity, an exonuclease domain with its

9、 own active site, and an N-terminal domain. 5.1 DNA復(fù) 制 的 起 始5.2 DNA合 成 鏈 的 延 伸5.3 DNA復(fù) 制 的 終 止 5.1 DNA復(fù) 制 的 起 始 Replication machineryreplication Positive supercoil Break DNA Topoisomerase IIpass DNA through the break negative supercoil X174 噬 菌 體 的 DNA在三 種 功 能 蛋 白 先 后 作 用 下分 開 成 為 單 鏈 ：在 復(fù) 制 起 始 點(diǎn) ，

10、 噬 菌 體 A蛋 白 使 病 毒 （ +） 鏈 產(chǎn) 生缺 口 。 Rep蛋 白 提 供 解 旋酶 活 性 ， 它 使 兩 鏈 分 離 。SSB包 繞 單 鏈 形 成 穩(wěn) 定的 單 鏈 形 式 。Three proteins unwind X174 DNA 1) 3)2) DNA在 復(fù) 制 時 ， 兩 條 鏈 解 開 分別 作 為 模 板 ， 在 DNA聚 合 酶 的催 化 下 按 堿 基 互 補(bǔ) 的 原 則 合 成兩 條 與 模 板 鏈 互 補(bǔ) 的 新 鏈 ， 以組 成 新 的 DNA分 子 。 這 樣 新 形成 的 兩 個 DNA分 子 與 親 代 DNA分 子 的 堿 基 順 序 完 全

11、 一 樣 。 由于 子 代 DNA分 子 中 一 條 鏈 來 自親 代 ， 另 一 條 鏈 是 新 合 成 的 ，這 種 復(fù) 制 方 式 稱 為 半 保 留 復(fù) 制 (semiconsertive replication)。 1958年 Meselson & stahl用 同 位 素（ 15N） 示 蹤 標(biāo) 記加 密 度 梯 度 離 心 技術(shù) 實 驗 ,該 實 驗 跟蹤 了 生 長 了 三 代 的大 腸 桿 菌 ， 證 明 了DNA是 采 取 半 保 留的 方 式 進(jìn) 行 復(fù) 制 。15N 15N-14N 14N15N-14N 15N-14N The two new DNA strands h

12、ave different featuresOkazaki fragment 細(xì) 菌 的 DNA聚合 酶 仔 細(xì) 檢 查延 長 鏈 末 端 的堿 基 對 ， 如 果是 錯 誤 的 會 予以 切 除 。 DNA polymerases have exonuclease activity 修 復(fù) 會 把 含 損 傷 堿 基 的 一 小 段 DNA替 換掉 6 真 核 生 物 DNA復(fù) 制 P47-487 DNA復(fù) 制 的 調(diào) 控 P48-50 復(fù) 制 子 、 復(fù) 制 眼 、 復(fù) 制 叉 的 概 念 線 狀 DNA分 子 復(fù) 制 時 末 端 問 題 的 解 決 DNA通 過 半 保 留 半 不 連

13、續(xù) 方 式 合 成 細(xì) 菌 和 真 核 生 物 都 有 一 種 以 上 的 DNA聚 合 酶 。 起 始 (initiation)： 涉 及 一 種 蛋 白 質(zhì) 復(fù) 合 物 ， 它 識 別 復(fù)制 起 始 點(diǎn) (origin)。 在 DNA合 成 之 前 ， 母 鏈 必 須 分 開 ，并 （ 短 暫 地 ） 保 持 單 鏈 狀 態(tài) ， 然 后 在 復(fù) 制 叉 處 起 始 子 鏈的 合 成 ； 延 伸 (elongation)： 由 另 一 個 蛋 白 質(zhì) 復(fù) 合 體 完 成 。 只 有當(dāng) 蛋 白 質(zhì) 復(fù) 合 體 和 DNA在 復(fù) 制 處 的 特 殊 結(jié) 構(gòu) 結(jié) 合 時 ， 復(fù)制 體 (replisome)才 存 在 ， 在 復(fù) 制 體 延 DNA移 動 時 ， 母 鏈分 開 而 子 鏈 合 成 ； 終 止 （ termination)： 在 復(fù) 制 子 末 端 ， 終 止 反 應(yīng) 是 必 需的 。 終 止 后 ， 加 倍 的 染 色 體 必 須 分 開 。