DNA復(fù)制過程DNA復(fù)制過程1細(xì)菌DNA復(fù)制“θ”型復(fù)制環(huán)狀DNA的復(fù)制方式，即從復(fù)制起點(diǎn)開始，雙向同時(shí)進(jìn)行，形成θ樣中間物環(huán)節(jié)：

DNA復(fù)制的起始

DNA鏈的延伸

DNA復(fù)制的終止

細(xì)菌DNA復(fù)制“θ”型復(fù)制21、DNA復(fù)制起點(diǎn)雙鏈解開

，形成復(fù)制叉2、RNA引物的合成

3、DNA聚合酶將第一個(gè)dNTP加到引物的3'-OH末端復(fù)制的起始復(fù)制叉復(fù)制叉1、DNA復(fù)制起點(diǎn)雙鏈解開，形成復(fù)制叉復(fù)制的起始復(fù)制叉復(fù)制3DNA復(fù)制延伸（二）DNA聚合反應(yīng)的特征1、DNA的聚合反應(yīng)是以dNTP為底物，以3’→5’

DNA為模板，按堿基配對(duì)原則在3’-OH上加dNTP

（DNA聚合酶對(duì)堿基的選擇功能）2、鏈沿5’3’方向延長3、堿基互補(bǔ)配對(duì)，若錯(cuò)配則切除掉（一）DNA復(fù)制體(replisome)

DNA聚合酶Ⅲ全酶分子、引發(fā)體和解旋酶構(gòu)成的復(fù)合體DNA復(fù)制延伸（二）DNA聚合反應(yīng)的特征（一）DNA復(fù)制體(4（三）防止拓?fù)鋵W(xué)問題兩種機(jī)制DNA在生物細(xì)胞中本身就是負(fù)超螺旋，當(dāng)DNA解鏈而產(chǎn)生正超螺旋時(shí)，可以被原來存在的負(fù)超螺旋所中和（三）防止拓?fù)鋵W(xué)問題兩種機(jī)制5nick結(jié)合PolI引物移動(dòng)/DNA合成封閉缺口降解的引物DNAligase（四）缺刻平移(Nicktranslation)去除引物5′5′3′3′parentprogenynick結(jié)合PolI引物移動(dòng)/DNA合成封閉缺口降解的6AATTAGTATGTTGTAACTAAAGTTTAATCATACAACATTGATTTCAterD/terAterC/terBReplicationfork1Replicationfork2tusgene產(chǎn)物復(fù)制終止區(qū)：200kb（DnaBinhibitor)復(fù)制叉相遇位點(diǎn)三、細(xì)菌DNA復(fù)制的終止AATTAGTATGTTGTAACTAAAGTterD/7TopoisomeraseIV：使復(fù)制叉解體，釋放子鏈DNA（三）分離（segregation）（一）終止位點(diǎn)一側(cè)復(fù)制叉的終止位點(diǎn)位于相遇點(diǎn)的另一側(cè)

（二）終止機(jī)制

1、Tus蛋白的作用：可與終止序列結(jié)合，阻止復(fù)制叉繼續(xù)前移

2、兩個(gè)復(fù)制叉在相遇點(diǎn)相遇

3、兩個(gè)復(fù)制叉在復(fù)制快的復(fù)制叉的終止點(diǎn)相遇TopoisomeraseIV：使復(fù)制叉解體，釋放子鏈DN8線狀DNA末端復(fù)制的過程如何？思考線狀DNA末端復(fù)制的過程如何？思考9DNA復(fù)制過程-課件10一、線狀DNA末端復(fù)制問題5′3′5′3′5′3′5′3′5′5′5′一、線狀DNA末端復(fù)制問題5′3′5′3′5′3′5′3′511線狀DNA末端復(fù)制問題1、復(fù)制后產(chǎn)生粘性末端（stickyend）：滯后鏈的5’端引物切除后，因沒有3’-OH存在

DNA聚合酶無法將缺少的部分補(bǔ)齊2、染色體不穩(wěn)定3、染色體末端隱縮：DNA每復(fù)制一次，DNA

就縮短一次討論：環(huán)狀DNA是否存在末端復(fù)制問題？線狀DNA末端復(fù)制問題12二、T7噬菌體DNA的末端復(fù)制5‘3’5‘3’3‘5’3‘5’5‘3’3‘5’5‘3’3‘5’互補(bǔ)的3’端配對(duì)5‘3’3‘5’聚合酶I和連接酶封閉缺口限制性酶交錯(cuò)切割5‘3’3‘5’聚合酶I3’延伸,完成復(fù)制真核生物如何解決末端復(fù)制的問題?二、T7噬菌體DNA的末端復(fù)制5‘5‘3‘3‘5‘3‘5‘13三、真核生物染色體DNA末端復(fù)制（一）端粒（Telomere）

1、概念：是真核生物染色體末端的一種特殊結(jié)構(gòu)

2、組成：端粒DNA/端粒蛋白（1）端粒蛋白：非組蛋白（2）端粒DNA：

a、含數(shù)百個(gè)短的正向重復(fù)序列，富含GCb、通式：Cn（A/T）mn1，m=1-4人的端粒DNA序列：（TTAGGG）n三、真核生物染色體DNA末端復(fù)制人的端粒DNA序列：（TT143、作用

（1）穩(wěn)定染色體結(jié)構(gòu)

（2）防止染色體末端融合（3）保護(hù)染色體結(jié)構(gòu)基因（4）避免遺傳信息在復(fù)制過程中丟失附：端粒長度----分子鐘(molecularclock)的作用

隨著細(xì)胞不斷分裂，端粒的長度越來越短，當(dāng)達(dá)到一個(gè)臨界長度，細(xì)胞染色體即失去穩(wěn)定性，阻止細(xì)胞進(jìn)一步分裂的信號(hào)便發(fā)出。細(xì)胞將發(fā)生凋亡（apoptosis）3、作用附：端粒長度----分子鐘(molecularclo15（二）端粒酶

1、組成（1）蛋白質(zhì)：逆轉(zhuǎn)錄酶（2）RNA：約150nt，部分序列與端粒DNA互補(bǔ)，可作為合成端粒DNA的模板

（端粒酶是自身攜帶RNA模板的逆轉(zhuǎn)錄酶）

2、功能：負(fù)責(zé)端粒DNA的延長，維持端粒的長度（二）端粒酶163、存在部位：在干細(xì)胞、生殖細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞，才可以檢測到具有活性的端粒酶4、端粒酶和衰老、腫瘤有關(guān)3、存在部位：17（三）端粒DNA的復(fù)制

1、已存在的端粒DNA的復(fù)制：

與其它部分DNA復(fù)制一起完成

2、端粒DNA的延長主要由端粒酶完成（1）G鏈（G-richstrand）的合成（2）C鏈（C-richstrand）的合成（三）端粒DNA的復(fù)制18G鏈的合成

[1]

端粒酶與端粒DNA結(jié)合，端粒中的RNA與凸出的

G鏈3’端的TTG配對(duì)

[2]

以端粒酶的RNA為模板，在G鏈3’從頭合成DNA[3]

延伸6個(gè)核苷酸合成一個(gè)重復(fù)單位后，端粒酶向新合成的DNA3’端移動(dòng)，端粒酶中的RNA再與3’端的TTG配對(duì)。進(jìn)行多個(gè)循環(huán)，G鏈3’端形成多個(gè)短的重復(fù)序列G鏈的合成19C鏈的合成

[1]引發(fā)酶以G鏈3’端為模板合成一段引物

[2]DNA聚合酶以G鏈為模板，補(bǔ)齊C鏈缺口

[3]去除引物，在G鏈3’端留下一個(gè)12~16個(gè)核苷酸的overhang（突出端）C鏈的合成20（四）端粒的形成1、端粒DNA在與端粒蛋白共同作用下自身回折，在染色體的末端形成一個(gè)大的DNA套索結(jié)構(gòu)，即T-環(huán)(telomereloop)。2、端粒G鏈3′單鏈末端取代了端粒上游區(qū)域的相同序列，形成D-環(huán)（四）端粒的形成213、端粒DNA與端粒蛋白（非組蛋白）結(jié)合3、端粒DNA與端粒蛋白（非組蛋白）結(jié)合22附：真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)1、復(fù)制速度慢：～50nt／秒，為原核生物的1／102、多個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，可同時(shí)進(jìn)行復(fù)制（并非所有復(fù)制子都同時(shí)復(fù)制）3、一個(gè)細(xì)胞周期只復(fù)制一次；而原核生物可不停復(fù)制，復(fù)制可以成熟前起始4、引物及岡崎片段的長度均小于原核生物。真核長約

100-200nt，原核長約1000-2000nt。

Nucleotide（nt核苷酸）附：真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)Nucleotide（nt核23DNA復(fù)制過程DNA復(fù)制過程24細(xì)菌DNA復(fù)制“θ”型復(fù)制環(huán)狀DNA的復(fù)制方式，即從復(fù)制起點(diǎn)開始，雙向同時(shí)進(jìn)行，形成θ樣中間物環(huán)節(jié)：

DNA復(fù)制的起始

DNA鏈的延伸

DNA復(fù)制的終止

細(xì)菌DNA復(fù)制“θ”型復(fù)制251、DNA復(fù)制起點(diǎn)雙鏈解開

，形成復(fù)制叉2、RNA引物的合成

3、DNA聚合酶將第一個(gè)dNTP加到引物的3'-OH末端復(fù)制的起始復(fù)制叉復(fù)制叉1、DNA復(fù)制起點(diǎn)雙鏈解開，形成復(fù)制叉復(fù)制的起始復(fù)制叉復(fù)制26DNA復(fù)制延伸（二）DNA聚合反應(yīng)的特征1、DNA的聚合反應(yīng)是以dNTP為底物，以3’→5’

DNA為模板，按堿基配對(duì)原則在3’-OH上加dNTP

（DNA聚合酶對(duì)堿基的選擇功能）2、鏈沿5’3’方向延長3、堿基互補(bǔ)配對(duì)，若錯(cuò)配則切除掉（一）DNA復(fù)制體(replisome)

DNA聚合酶Ⅲ全酶分子、引發(fā)體和解旋酶構(gòu)成的復(fù)合體DNA復(fù)制延伸（二）DNA聚合反應(yīng)的特征（一）DNA復(fù)制體(27（三）防止拓?fù)鋵W(xué)問題兩種機(jī)制DNA在生物細(xì)胞中本身就是負(fù)超螺旋，當(dāng)DNA解鏈而產(chǎn)生正超螺旋時(shí)，可以被原來存在的負(fù)超螺旋所中和（三）防止拓?fù)鋵W(xué)問題兩種機(jī)制28nick結(jié)合PolI引物移動(dòng)/DNA合成封閉缺口降解的引物DNAligase（四）缺刻平移(Nicktranslation)去除引物5′5′3′3′parentprogenynick結(jié)合PolI引物移動(dòng)/DNA合成封閉缺口降解的29AATTAGTATGTTGTAACTAAAGTTTAATCATACAACATTGATTTCAterD/terAterC/terBReplicationfork1Replicationfork2tusgene產(chǎn)物復(fù)制終止區(qū)：200kb（DnaBinhibitor)復(fù)制叉相遇位點(diǎn)三、細(xì)菌DNA復(fù)制的終止AATTAGTATGTTGTAACTAAAGTterD/30TopoisomeraseIV：使復(fù)制叉解體，釋放子鏈DNA（三）分離（segregation）（一）終止位點(diǎn)一側(cè)復(fù)制叉的終止位點(diǎn)位于相遇點(diǎn)的另一側(cè)

（二）終止機(jī)制

1、Tus蛋白的作用：可與終止序列結(jié)合，阻止復(fù)制叉繼續(xù)前移

2、兩個(gè)復(fù)制叉在相遇點(diǎn)相遇

3、兩個(gè)復(fù)制叉在復(fù)制快的復(fù)制叉的終止點(diǎn)相遇TopoisomeraseIV：使復(fù)制叉解體，釋放子鏈DN31線狀DNA末端復(fù)制的過程如何？思考線狀DNA末端復(fù)制的過程如何？思考32DNA復(fù)制過程-課件33一、線狀DNA末端復(fù)制問題5′3′5′3′5′3′5′3′5′5′5′一、線狀DNA末端復(fù)制問題5′3′5′3′5′3′5′3′534線狀DNA末端復(fù)制問題1、復(fù)制后產(chǎn)生粘性末端（stickyend）：滯后鏈的5’端引物切除后，因沒有3’-OH存在

DNA聚合酶無法將缺少的部分補(bǔ)齊2、染色體不穩(wěn)定3、染色體末端隱縮：DNA每復(fù)制一次，DNA

就縮短一次討論：環(huán)狀DNA是否存在末端復(fù)制問題？線狀DNA末端復(fù)制問題35二、T7噬菌體DNA的末端復(fù)制5‘3’5‘3’3‘5’3‘5’5‘3’3‘5’5‘3’3‘5’互補(bǔ)的3’端配對(duì)5‘3’3‘5’聚合酶I和連接酶封閉缺口限制性酶交錯(cuò)切割5‘3’3‘5’聚合酶I3’延伸,完成復(fù)制真核生物如何解決末端復(fù)制的問題?二、T7噬菌體DNA的末端復(fù)制5‘5‘3‘3‘5‘3‘5‘36三、真核生物染色體DNA末端復(fù)制（一）端粒（Telomere）

1、概念：是真核生物染色體末端的一種特殊結(jié)構(gòu)

2、組成：端粒DNA/端粒蛋白（1）端粒蛋白：非組蛋白（2）端粒DNA：

a、含數(shù)百個(gè)短的正向重復(fù)序列，富含GCb、通式：Cn（A/T）mn1，m=1-4人的端粒DNA序列：（TTAGGG）n三、真核生物染色體DNA末端復(fù)制人的端粒DNA序列：（TT373、作用

（1）穩(wěn)定染色體結(jié)構(gòu)

（2）防止染色體末端融合（3）保護(hù)染色體結(jié)構(gòu)基因（4）避免遺傳信息在復(fù)制過程中丟失附：端粒長度----分子鐘(molecularclock)的作用

隨著細(xì)胞不斷分裂，端粒的長度越來越短，當(dāng)達(dá)到一個(gè)臨界長度，細(xì)胞染色體即失去穩(wěn)定性，阻止細(xì)胞進(jìn)一步分裂的信號(hào)便發(fā)出。細(xì)胞將發(fā)生凋亡（apoptosis）3、作用附：端粒長度----分子鐘(molecularclo38（二）端粒酶

1、組成（1）蛋白質(zhì)：逆轉(zhuǎn)錄酶（2）RNA：約150nt，部分序列與端粒DNA互補(bǔ)，可作為合成端粒DNA的模板

（端粒酶是自身攜帶RNA模板的逆轉(zhuǎn)錄酶）

2、功能：負(fù)責(zé)端粒DNA的延長，維持端粒的長度（二）端粒酶393、存在部位：在干細(xì)胞、生殖細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞，才可以檢測到具有活性的端粒酶4、端粒酶和衰老、腫瘤有關(guān)3、存在部位：40（三）端粒DNA的復(fù)制

1、已存在的端粒DNA的復(fù)制：

與其它部分DNA復(fù)制一起完成

2、端粒DNA的延長主要由端粒酶完成（1）G鏈（G-richstrand）的合成（2）C鏈（C-richstrand）的合成（三）端粒DNA的復(fù)制41G鏈的合成

[1]

端粒酶與端粒DNA結(jié)合，端粒中的RNA與凸出的

G鏈3’端的TTG配對(duì)

[2]