原核生物DNA复制DNAreplicationinProkaryote中心法则CentralDogma第一节复制的基本规律第二节原核生物DNA复制的酶学第三节原核生物DNA复制拓扑学变化第四节原核生物的DNA生物合成DNA复制第一节复制的基本规律一、DNA复制的半保留性DNAreplicationissemiconservative半保留复制方式的证明(蓝:15N)二、原核生物DNA双向复制E.coli为例三、半不连续复制TheshortdiscontinuoussegmentsarecalledOkazakiFragments.•Inbacteriatheyareapproximately1000ntinlength;ineukaryotestheyareapproximately200ntinlength.第二节原核生物DNA复制的酶学EnzymologyofDNAReplication一、复制的基本化学反应大肠杆菌三种DNA聚合酶比较5’DNA聚合酶Ⅲ全酶小片段1、都以dNTP为底物。三、复制保真性3'→5'核酸外切DNA复制保真性依赖机制第三节、DNA分子拓扑学变化DNAReplicationRequiresManyEnzymesandProteinFactors复制相关蛋白的基因：dnaA、dnaB、dnaC……dnaX相应的表达产物蛋白质：DnaA、DnaB、DnaC……DnaX解螺旋酶(helicase)模板对复制的指导作用在于碱基的准确配对，而碱基却埋在双螺旋的内部。只有把DNA解开成单链，它才能起模板作用。解螺旋酶是最早发现的与复制有关的蛋白质，当时称为rep蛋白。作用是利用ATP供能，解开DNA双链。DnaA：辨认复制起始位点DnaB：解螺旋酶DnaC：辅助解螺旋酶使其在起始点上结合并打开双链。解旋酶(helicase)合成RNA引物，又叫引物合成酶、引发酶。引物酶(Primase)单链DNA结合蛋白（SSB）DNA拓扑异构酶(DNAtopoisomerase)：催化DNA的拓扑连环数发生变化。可分为拓扑异构酶Ⅰ和拓扑异构酶Ⅱ。Ⅰ型酶可减少负超螺旋；在原核生物中曾被称为－蛋白。主要作用是切开DNA双链中的一股，使DNA解链旋转中不打结，DNA变为松弛状态再封闭切口。反应不需要ATP。Ⅱ型酶可引入负超螺旋（此时需要ATP提供能量）。具有内切酶和连接酶活力，参与DNA复制前双螺旋的松弛及复制后超螺旋的再恢复。在原核生物又叫旋转酶(gyrase)。能切断DNA双链，使螺旋松弛。在ATP参与下，松弛的DNA进入负超螺旋，再连接断端。拓扑异构酶（Topo）Topo酶：切割DNA链，使其松弛后再连接HelicaseTOPOⅡTOPOⅡTOPOⅡTOPOⅡ催化DNA双链中一条链上的缺口（3′-OH与它下游相邻的核苷酸的5′-磷酸之间）共价连结（形成磷酸二酯键）。第四节原核生物的DNA生物合成DNA复制的基本过程一、复制的起始(一)DNA解链OriCinE.colichromosomalDNADnaA(二)引发体的生成DNApolymeraserequiresa3’-OHendtoinitiatereplicationAprimerisashortsequence(oftenofRNA)thatispairedwithonestrandofDNAandprovidesafree3’-OHendatwhichaDNApolymerasestartssynthesisofadeoxyribonucleotidechain.TheprimaseisatypeofRNApolymerasethatsynthesizesshortsegmentsofRNAthatwillbeusedasprimersforDNAreplication.参与复制起始的蛋白因子引物合成后，由DNApolⅢ，按碱基配对原则，将dNTP逐一添加到引物3’末端，形成磷酸二酯键，使新合成的链不断延长前导链随着复制叉的推进，两条新链的合成方向是不同的：一条链延伸的方向与复制叉前进的方向一致，它的合成能连续进行，称为领头链（前导链）；另一条链延伸的方向与复制叉前进的方向相反，它显然不能被连续合成，需要复制叉推进了一定的长度，有了一段DNA单链后，才能以此为模板合成一个片段。因此这条新链的合成是不连续的，而且总晚于前导链，所以称为随从链（随后链）。引物酶在复制原点附近合成一段RNA引物；DNA聚合酶Ⅲ(原核细胞)在引物的3'末端逐个添加脱氧核苷酸。随着复制叉的推进，亲代DNA双螺旋不断被解开，领头链也不断延伸。②随后链的合成②随后链的合成③先导链和随后链中DNA的延伸由同一个DNA聚合酶Ⅲ全