10dna生物合成ytw

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1、第九章DNA生物合成周口师范学院生命科学系主要内容第一节DNA的复制第二节DNA的损伤与修复第三节逆转录和其它复制方式第四节DNA的体外复制-PCRDNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制(semi-conservativereplication)。一、概念和实验依据复制亲代DNA子代DNA第一节DNA的（半保留）复制半保留复制模型按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，

2、体现了遗传的保守性。遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。DNA以半保留方式进行复制，是在1958年由M.Meselson和F.Stahl所完成的实验所证明。该实验首先将大肠杆菌在含15N的培养基中培养约十五代，使其DNA中的碱基氮均转变为15N。然后将大肠杆菌移至只含14N的培养基中同步培养一代、二代、三代。分别提取DNA，作密度梯度离心，将具有不同密度的DNA分离开。DNA半保留复制的实验证明：DNA半保留复制研究实验结果示意图1）底物(substrate)2）模板(template)3）引发体和RNA引物

3、4）各种酶系5)单链DNA结合蛋白二、DNA复制的条件DNA复制过程中脱氧核糖核苷酸的聚合反应1）底物(substrate)以四种脱氧核糖核酸(deoxynucleotidetriphosphate)为底物，即dATP，dGTP，dCTP，dTTP。DNA复制是模板依赖性的，必须要以亲代DNA链作为模板。亲代DNA的两股链解开后，可分别作为模板进行复制。2）模板(template)3）引发体和RNA引物引物酶(primerase)本质上是一种依赖DNA的RNA聚合酶（DDRP），该酶以DNA为模板，聚合一段RNA短链引物(p

4、rimer)，以提供自由的3’-OH，使子代DNA链能够开始聚合。引物酶需组装成引发体才能催化RNA引物的合成。在E.coli中，含有解螺旋酶(DnaB蛋白)、DnaC蛋白、引物酶(DnaG蛋白)和DNA复制起始区域的复合结构被称为引发体(primosome)。DnaADnaBDnaCDNA拓扑异构酶引物酶SSB3535含有解螺旋酶(DnaB蛋白)、DnaC蛋白、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。引发体的组装形成3'HO5'3535引物酶催化合成短链RNA引物分子引物引物酶4)DNA复制的酶类a

5、.引物酶(primase)和引发体(primosome)b.DNA聚合酶(DNApolymerases)c.DNA连接酶（DNAligase）d.DNA解螺旋酶(DNAhelicase)e.拓扑异构酶(topoisomerase)(兼具内切酶和连接酶活力，能迅速将DNA超螺旋或双螺旋紧张状态变成松驰状态，便于解链。)DNA聚合酶全称：依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase,DDDP)简称：DNA-pol活性：1.53的聚合酶活性2.核酸外切酶活性5´AGCTTCAGGATA3´

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17、3´TCGAAGTCCTAGCGAC5´35外切酶活性53外切酶活性?能切除突变的DNA片段。能辨认错配的碱基对，并将其水解。DNA聚合酶的核酸外切酶活性在原核生物中，目前发现的DNA聚合酶有三种，分别命名为DNA聚合酶Ⅰ（polⅠ），DNA聚合酶Ⅱ（polⅡ），DNA聚合酶Ⅲ（polⅢ），这三种酶都属于具有多种酶活性的多功能酶。参与DNA复制的主要是polⅢ和polⅠ。种类和生理功能polⅢ由十种亚基组成不对称异源二聚体结构，其中亚基具有5'→3'聚合DNA的酶活性，具有复制DNA的功能

18、；而亚基具有3'→5'外切酶的活性，与DNA复制的校正功能有关。polⅢ的二聚体结构大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ全酶的结构和功能延长因子DNA聚合酶Ⅲ两个亚基夹住DNADNA聚合酶Ⅲ异二聚体核心酶校对引物的结合和识别促使核心酶二聚化原核生物三种DNA聚合酶比较polⅠpolⅡpolⅢ5'→3'聚合酶活性+++5'→3'外切酶活性+--3'→5'外切酶活性+++生物学功能填补缺口修复损伤校正错误未知复制DNA校正错误真核生物五种DNA聚合酶DNA-pol起始引发，有引物酶活性。参与低保真度的复制。DNA-po

19、l在线粒体DNA复制中起催化作用。DNA-pol延长子链的主要酶，有解螺旋酶活性。DNA-pol在复制过程中起校读、修复和填补缺口的作用。DNA-pol真核生物的DNA聚合酶DNA-pol分子量(kD)16.54.014.012.525.55'→3'聚合酶活性++?+++