中心法则（thecentraldogma)Chapter5DNAreplication复制概念第一节DNA复制的基本方式一、半保留复制（semiconservativereplication)AGAACTTAG意义复制叉移动方向第二节DNA复制的酶学复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程，需要多种高分子物质共同参与。5DNA聚合酶（DNApolymerase）DNA螺旋酶拓扑酶引物酶连接酶其它相关酶和蛋白质一、DNA聚合酶（DNApolymerase）原核生物DNA聚合酶主要作用：一条分子量120kDa的多肽链活性很低能促进DNA合成有3’→5’的外切核酸酶活性，无5’→3’外切酶活性在DNA的修复中起一定作用真正负责大肠杆菌细胞内合成DNA的复制酶（Replicase）；10种亚基组成的不对称二聚体；核心酶(coreenzyme)：具有核苷酸聚合的作用；3’→5’外切酶活性。E.coliDNA聚合酶Ⅲ不对称二聚体原核生物DNA聚合酶的比较DNA解旋酶/DNA解旋蛋白（DNAunwindingprotein）：催化双螺旋DNA的解旋和解链，该过程需水解ATP提供能量。解旋酶ⅡⅢ和rep蛋白；解旋酶ⅡⅢ：沿着后随链的模板，从5‘3’方向移动，促使复制叉向前延伸；rep蛋白：沿着前导链的模板，以3‘5’方向向前移动，从而促进双链不断解开。三、DNA拓扑异构酶（DNATopisomerase）DNA结合蛋白对单链DNA有高亲和力，能特异地结合到分开的单链DNA上。对DNA复制区形成的单链DNA有稳定作用。在真核生物中，一种单链DNA结合蛋白称之复制蛋白A（replicationproteinA,RPA）结合到暴露的单链上。四、DNA引物酶(Primase)五、DNA连接酶(DNAligase)连接酶连接模板链上相邻两个片段的切口解螺旋酶：解开DNA双螺旋DNA拓朴异构酶：理顺DNA链单链DNA结合蛋白：稳定维持DNA单链状态前导链的合成：在聚合酶III与滑动夹子结合下连续合成。尾随链的合成：解旋酶（DnaB）和引物酶（DnaG）沿着模板移动。每1000-2000bp合成一个引物。聚合酶III延伸引物，一直达到前一个冈崎片段为止。聚合酶I去除RNA引物，并填补留下的空隙。连接酶封闭最后缺口。第三节DNA生物合成过程DNA复制的基本过程大肠杆菌DNA复制的相关酶和蛋白质（一）复制的起始(initiation)DnaA蛋白、rep蛋白、SSB和拓扑酶共同参与。起始点（oriC）固定单一起始点跨度254bp结构：3组串联重复序列（识别区）2对反向重复序列（富含AT）DnaBDnaA在解链基础上，引物酶进入形成引发体。引发体——为含解螺旋酶、引物酶和DNA复制起始区的复合物。复制的起始(initiation)复制方向（5`3`）半不连续复制冈崎片段前导链滞后链引物水解（RNA酶）补缺（DNA-polI）连接（连接酶）二、真核生物的DNA生物合成（一）复制的起始（比较原核生物）1、过程同原核生物：解链引发体形成生成引物2、特点：起始点结构较oriC短（酵母为11bp，富含AT，称为自主复制序列——autonomousereplicationsequence，ARS）多起点（多复制子）时序性（分组激活，非同步进行）3、参与酶和蛋白因子：DNA-pol（引物酶活性）DNA-pol（解螺旋酶活性）拓扑异构酶复制因子（RF，如：RFA、RFC）增殖细胞核抗原（proliferationcellnuclearantigen，PCNA）4、通过细胞周期实现其调节：细胞周期与DNA复制细胞周期蛋白、周期蛋白依赖激酶与细胞周期CDK抑制物——锚蛋白（ankynin）、P21蛋白1、DNA-pol催化合成引物。2、DNA-pol在增殖细胞核抗原（PCNA）协同下，催化领头链或随从链合成（DNA-pol与发生转换）。3、引物除有RNA外，还有DNA片段参与构成（去除引物不仅需要RNA酶，还需要核酸外切酶）。4、引物和冈崎片段都较原核短（引物长度大致与核小体所含DNA长度或其若干倍）。5、合成速度较慢，但总速度不慢。3`5`（三）复制终止和端粒酶——复制与核小体装配同步进行端粒的复制模型癌症与端粒酶第四节其他复制方式RNA模板二、滚动复制和D环复制滚动复制——某些低等生物的复制方式；复制不需要引物。D环复制——线粒体DNA复制方式。OH3`P5`DNA-poldNTP起始点多点单点速度慢（原核的1/10）快引物大小短（约10个核苷酸）长（约数十个核苷酸）冈奇片段少（约100~200多（约10