第三篇

基因信息的傳遞BiochemistryDepartmentDepartmentofBasicMedicalSciencesHangzhouNormalUniversityGuyisheng（flowofgeneinformation)梢粟漂俐困匝鹽些狽倫奏玄乍叮產(chǎn)踢奠蘇佳攪樁掇念豁濫尹沼網(wǎng)提誦酌賬DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/20231第三篇

基因信息的傳遞BiochemistryDepart基因（gene）：為生物活性產(chǎn)物（蛋白質或各種RNA）編碼的DNA功能片段?；虮磉_（geneexpression）：基因轉錄與翻譯的過程。中心法則：復制DNA轉錄RNA翻譯蛋白質逆轉錄圖示基因的信息傳遞熬濤屯晤殼烘余熟迪沃插班唯欠遜柒閏盎奪亢柏愉剎藩繹就鍺闌激踢佑樁DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/20232

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege基因（gene）：為生物活性產(chǎn)物（蛋白質或各種RNA）編碼的第十章《生物化學》BiochemistryDNA的生物合成（復制）（DNABiosynthesis，Replication

)靖駿細斡熒丘虐錨狹柔沖唾寵衍揚舉鎬還練卑瓤稠蒸吭缸剔畏拒年鄭拉甩DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/20233第十章《生物化學》DNA的生物合成（復制）（DNABio第一節(jié)復制的基本規(guī)律

(BasicRulesofDNAReplication)

復制的方式——半保留復制 (semi-conservativereplication)復制的高保真性(highfidelity)雙向復制(bidirectionalreplication)半不連續(xù)復制(semi-discontinuousreplication)犧阮業(yè)視妓抽樹食窘糧淬妖具蕪箕撾娶產(chǎn)赫漱詹驕敦漬甸濕淌咋遁麓漫壕DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/20234

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege第一節(jié)復制的基本規(guī)律

(BasicRulesof一、半保留復制

(semiconservativereplication)（一）概念（二）實驗依據(jù)：密度梯度實驗（三）生物學意義：1.保證遺傳信息傳遞的忠實性2.遺傳和變異的統(tǒng)一藤弟毅枕墑謹狙虛稅畔睫喜病羨程砒閘日晾倘佯鹿矗溯嗅漚媽抓懸豈越癱DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/20235

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege一、半保留復制

(semiconservativereplDNA的生物合成（復制）遺傳信息從親代DNA傳遞到子代DNA分子上，稱為復制。藝矗誓侍次鋪鴨弊游俊瑩矽洛肢帚課晴藥帛料孵舅代粒愛吻洱洪斜迄烙那DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/20236

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA的生物合成（復制）遺傳信息從親代DNA傳遞到子代DNA川藥六逆瀕旋徒研基搭拯稼簍霍切齒巋餞陳千趣競都斃澗侍拎廬喂攘售對DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/20237

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege川藥六逆瀕旋徒研基搭拯稼簍霍切齒巋餞陳千趣競都斃澗侍拎廬喂攘DNA復制的最主要特征半保留復制： DNA生物合成時，母鏈DNA解開為兩股單鏈，各自作為模板(template)按堿基配對規(guī)律，合成與模板互補的子鏈。子代細胞的DNA，一股單鏈從親代完整地接受過來，另一股單鏈則完全從新合成。兩個子細胞的DNA都和親代DNA堿基序列一致。這種復制方式稱為半保留復制。半保留復制喜請蛛流荊扶去斂標叛眼鎬麓活頭饋禹慢談耪涉辭謎陪猩儉恥癱最肩餒帆DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/20238

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA復制的最主要特征半保留復制：半保留復制喜請蛛流AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母鏈DNA

復制過程中形成的復制叉子代DNA

忌輥驚災裹宋關降懼蕾汝這叮疏吏李攀迫唉舷仍逾椰謙擾割邯閡靡涂憐堵DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/20239

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeATCGATTAATAT+母鏈DNA復制過程中形成的復制叉半保留復制的意義DNA的半保留復制保證了DNA在代謝上的穩(wěn)定性，經(jīng)過許多代的復制，DNA多核苷酸鏈仍可保持完整，存在于后代而不被分解，這種穩(wěn)定性體現(xiàn)了DNA遺傳過程的相對保守性。遺傳的保守性是相對的，而不是絕對的。自然界還存在著普遍的變異現(xiàn)象。云桌怨攪蓮市費菠輯星斬帽閉吞悟腦到句崩駝頸伊賜醫(yī)砸抨鎂灌灶劑尿譜DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202310

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege半保留復制的意義DNA的半保留復制保證了DNA在代謝上的穩(wěn)定二、雙向復制(bidirectionalreplication)原核生物復制時，DNA從起始點(origin)向兩個方向解鏈，形成兩個延伸方向相反的復制叉，稱為雙向復制。復制中的放射自顯影圖象泉礦讀褒扛茬經(jīng)倉聳聘間岔側寫捌蔽然汀除翟腦糠何緘午獅伎乎閉形烹筑DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202311

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege二、雙向復制(bidirectionalreplicati原核生物DNA的雙向復制oriterABCA.環(huán)狀雙鏈DNA及復制起始點B.復制中的兩個復制叉C.復制接近終止點(termination,ter)鋼訂捆裸饑烷巾譜勁鹿望痘憋鐘掇頒瞧搬降俱機渭俏品案匆姐構礦滄帶泡DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202312

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege原核生物DNA的雙向復制oriterA真核生物DNA的雙向復制真核生物每個染色體有多個起始點，是多復制子的復制。習慣上把兩個相鄰起始點之間的距離定為一個復制子(replicon)。復制子是獨立完成復制的功能單位。5’3’oriorioriori5’3’篷針賓訃征拽傭靴獵叮壽剖筏醞教蔡吭丁馮斥而永闖珊酸芋艾塌枷叁租滯DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202313

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege真核生物DNA的雙向復制真核生物每個染色體有多個起始點，是多真核生物的多復制子形式5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’復制子3’乙死籌逸濾義痰浸哭陷撇潞掖銻琺躺秩秘慕佛蟹澇蝴龔鈍壤湛輿睬皿黨履DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202314

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege真核生物的多復制子形式5’3’oriorioriori5’3三、半不連續(xù)復制

(semi-discontinuousreplication)順著解鏈方向生成的子鏈，復制是連續(xù)進行的，這股鏈稱為領頭鏈。另一股鏈因為復制的方向與解鏈方向相反，不能順著解鏈方向連續(xù)延長，這股不連續(xù)復制的鏈稱為隨從鏈。復制中的不連續(xù)片段稱為岡崎片段(okazakifragment)。領頭鏈連續(xù)復制而隨從鏈不連續(xù)復制，就是復制的半不連續(xù)性。阿輻向汞社阻敷擻轟坯磐掘佃惶鵝嚷垃回卉廉包淤褪慚芬寄扣從煽希頃嘴DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202315

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege三、半不連續(xù)復制

(semi-discontinuousr半不連續(xù)復制圖解3535解鏈方向3′5′3′3′5′領頭鏈(leadingstrand)隨從鏈(laggingstrand)圖示第喀簽管慌災情點碎很玫蛛扮拯亞貧證蘆病摘亨場淘鎮(zhèn)法屆拿訣守別禱向DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202316

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege半不連續(xù)復制圖解3535解鏈方向3′5′3′3′5′四、需要RNA引物(primer)DNA聚合酶不能直接聚合游離的dNTP，必須由一段核酸片段提供3’OH末端。由引物酶催化，由NTP為原料，合成RNA引物。嗅竊饑舍尋卷代程楔祥寵藤艘綠吱筑傭發(fā)峙虐凜至壩銹淖抱茫夕座譯撇惕DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202317

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege四、需要RNA引物(primer)DNA聚合酶不能直接聚合游第二節(jié)DNA復制的酶學

（TheEnzymologyofDNAReplication）復制是在酶催化下的核苷酸聚合過程，需要多種物質參與：底物：dNTP：dATP、dGTP、dCTP、dTTP聚合酶：依賴DNA的DNA聚合酶模板：解開成單鏈的DNA母鏈引物：RNA，提供3’-OH末端，使dNTP可以依次聚合其他酶和蛋白因子：解螺旋酶、拓樸異構酶、引物酶、DNA連接酶、單鏈結合蛋白等嘎蒸唯那袍絞新錢惕峙瀕尿鐮丙逆確猿締撒丈槽尿肆痕垮搽沽湯咬淋痹嶼DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202318

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege第二節(jié)DNA復制的酶學

（TheEnzymology一、復制的化學反應（形成磷酸二酯鍵）新鏈的延長只可沿5→3方向進行(dNMP)n

+dNTP→(dNMP)n+1

+PPi

癌內根彭巖忌拒琺憂齊薯白渺嫌陸墾彎邑衍浪飯帚盎值勇誣轉黨躇等二疽DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202319

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege一、復制的化學反應（形成磷酸二酯鍵）新鏈的延長只可沿5→全稱：依賴DNA的DNA聚合酶

（DNA-dependentDNApolymerase）

（DNA-pol，DDDP）催化活性：53的聚合活性核酸外切酶活性二、DNA聚合酶攢疏汪株餃疚幟警潘成覽徹奏熬穆胺的黍畫通訊墓矢初酵峨怕倫徘微虞積DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202320

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege全稱：依賴DNA的DNA聚合酶二、DNA聚合酶攢疏汪株餃聚合酶I：對復制中的錯誤進行校讀，對復制和修復中出現(xiàn)的空隙進行填補。聚合酶II：在無聚合酶I、III時起作用，功能未完全搞清楚。參與DNA損傷的應急狀態(tài)修復。聚合酶III*：復制延長時真正催化新鏈核苷酸聚合的酶。（一）原核生物的DNA聚合酶比較酶圖瘸彪撬藐哈營碾滾首熬沼愿唇幫針菠掐匣沛德找掃烏什汕櫥球法宏撕賃咽DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202321

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege聚合酶I：對復制中的錯誤進行校讀，對復制和修復中出現(xiàn)的空隙聚合酶α*：在復制過程中起重要作用。具有引物酶活性。聚合酶β：參與低保真度復制（相當于原核生物DNA-polII）。聚合酶γ：存在于線粒體，參與線粒體DNA復制。聚合酶δ*：在復制中起主要作用，延長子鏈（相當于原核生物的DNA-polIII）。有解螺旋酶活性。聚合酶ε：在復制中起校讀、修復和填補缺口的作用（相當于原核生物DNA-polI）。（二）真核生物的DNA聚合酶比較震乓苞巋羅廄燥孟深敢汰騾袖扮癟越順釣抄糞愛饅拈渡懷邵輛挽款袒哲淤DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202322

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege聚合酶α*：在復制過程中起重要作用。具有引物酶活性。（二）DNA聚合酶除了有催化5’→3’核苷酸聚合的作用外，還有核酸外切酶活性。外切酶有方向性：從5’-端或3’-端把核苷酸從核酸鏈上水解下來。DNA聚合酶I有兩種方向的外切酶活性。DNA聚合酶I活性較強，在復制過程中能辨認錯配的堿基并加以切除。DNA聚合酶III只有3’→5’外切酶活性。（三）核酸外切酶活性圖示艇豌素姥梢淖恃弗拋嗎富衣鋁母劉推跪飛碧外汐左挾刁賒兔頂咎該沽嘲蟲DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202323

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA聚合酶除了有催化5’→3’核苷酸聚合的作用外，還有核酸DNA復制的保真性主要依賴三種機制：1、遵守嚴格的堿基配對規(guī)律A＝T、C≡G2、聚合酶在復制延長中對堿基的選擇功能3、復制出錯時有即時的校讀功能聚合酶III有3’→5’核酸外切酶活性三、DNA復制的保真性外切酶教讀堿基汐屆介癌驗搏擊瓶篙乳睹鉤娩膏鈣熔案碘欣膨賒排贅都緒凳啪僑迎價帕疑DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202324

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA復制的保真性主要依賴三種機制：三、DNA復制的保真性外四、復制中的解鏈及DNA分子拓撲學變化與DNA解旋和解鏈有關的酶和蛋白質：解螺旋酶（helicase）等DNA拓撲異構酶（DNAtopoisomerase）單鏈DNA結合蛋白（singlestrandedDNAbindingprotein，SSB）引物酶（primase）翱際憶縮積峙斟鈣坑戰(zhàn)拳欲聊珊岸宗妊侄嚏辰逛睹諸鶴螞比仲尿懶跋城應DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202325

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege四、復制中的解鏈及DNA分子拓撲學變化與DNA解旋和解鏈有解螺旋酶的作用是利用ATP供能來解開DNA雙鏈。DnaB蛋白--解螺旋酶DnaA蛋白--識別復制起始點DnaC蛋白--輔助解螺旋酶，使其（DnaB）在起始點上結合并打開雙鏈（一）DNA的解鏈圖示端償像捏磋敵佯阜坯壹罕熾輸朽賓技溪掛冬檸欄疥法扦鴛馳米洱磕喀憋頁DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202326

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege解螺旋酶的作用是利用ATP供能來解開DNA雙鏈。（一）DNADNA雙螺旋鏈在復制過程中旋轉速度很快，易造成DNA分子打結、纏繞、連環(huán)現(xiàn)象。復制末期，母鏈DNA與新合成鏈也會相互纏繞，形成打結或連環(huán)。拓撲異構酶分為I型和II型兩種。拓撲異構酶對DNA的作用是既能水解，又能連接磷酸二酯鍵。使復制中的DNA能解結，達到適度盤繞。（二）DNA拓撲異構酶圖示琉替肉踩吏櫻鴨拋店嘻厭寫嶄惦退宰慨嚼攫鏈稗肛水旦秧怨摻捐毖新坪他DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202327

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA雙螺旋鏈在復制過程中旋轉速度很快，易造成DNA分子打結作用機制：拓撲異構酶Ⅰ切斷DNA雙鏈中一股鏈，使DNA解鏈旋轉不致打結；適當時候封閉切口，DNA變?yōu)樗沙跔顟B(tài)。反應不需ATP。拓撲異構酶Ⅱ切斷DNA分子兩股鏈，斷端通過切口旋轉使超螺旋松弛。利用ATP供能，連接斷端，DNA分子進入負超螺旋狀態(tài)?？滞弦茡榍残锶嫒７稓q乍緊俱凡沼矣右訛辱慘魏毋希貍矢習林賒餌雹DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202328

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege作用機制：拓撲異構酶Ⅰ切斷DNA雙鏈中一股鏈，使DNA解鏈SSB的作用是在復制中維持模板處于單鏈狀態(tài)并保護單鏈的完整（免受核酸酶降解）。SSB與DNA的結合具有協(xié)同效應（三）單鏈DNA結合蛋白（SSB）紙赦執(zhí)附秸直么碾處猙呸男獻火抱叔錐擾納遞芹匝氈活注瓜界輛犀悅閱夯DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202329

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeSSB的作用是在復制中維持模板處于單鏈狀態(tài)并保護單鏈的完整DNA聚合酶沒有催化兩個游離dNTP聚合的能力。因此，復制是在RNA引物的基礎上加進脫氧核苷酸的。催化引物合成的是一種RNA聚合酶，它不同于轉錄過程的RNA聚合酶，所以稱為引物酶（DnaG蛋白）。復制起始時，DnaA、DnaB、DnaC蛋白，還有其他復制因子，一起形成復合體，結合引物酶，形成較大的聚合體，再結合到模板DNA上，這種復合物稱為引發(fā)體。（四）引物酶和引發(fā)體臃付黔會戰(zhàn)僅威勤紀癬邪康薪橋蔫痛拒柔抓跪駝疲酪請漚彩歐駱妖粱鵬棟DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202330

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA聚合酶沒有催化兩個游離dNTP聚合的能力。因此，復制是DNA連接酶連接DNA鏈3’-OH末端和相鄰DNA鏈的5’-P末端，使二者生成磷酸二酯鍵，從而把兩段相鄰的DNA鏈連成完整的鏈。復制中模板鏈是連續(xù)的，新鏈分段合成，是不連續(xù)的，最后留有缺口，要靠連接酶接合。連接酶的催化作用需要消耗ATP。五、DNA連接酶圖示飄偏眶篩裹還敲謝屜汛私詩扼隱鰓金狼潞滯擂隧鋼殖堤懂奇柄潞檬昭避苫DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202331

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA連接酶連接DNA鏈3’-OH末端和相鄰DNA鏈的5’連接酶的功能DNA連接酶在復制中起最后接合缺口的作用。在DNA修復、重組及剪接中也起縫合缺口作用。也是基因工程的重要工具酶之一。綴股簾馴筏弄菌寞側致瑟模胚回疚妊匯豢焉耶咕備孜纓料垛疚賣蔚娛臃袖DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202332

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege連接酶的功能DNA連接酶在復制中起最后接合缺口的作用。綴股簾DNA聚合酶，拓撲酶和連接酶

催化3,5-磷酸二酯鍵生成的比較

提供核糖3-OH提供5-P結果DNA聚合酶引物或延長中的新鏈游離dNTP去PPi(dNTP)n+1連接酶復制中不連續(xù)的兩條單鏈不連續(xù)→連續(xù)鏈拓撲酶切斷、整理后的兩鏈改變拓撲狀態(tài)星夠支雪債廊棟稗價沉既擬外純友瘦挺塘蔽灣肪巖忻昂訖皆俞膛佑嘔盅溉DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202333

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA聚合酶，拓撲酶和連接酶

催化3,5-磷酸二酯鍵生成DNA合成從固定的起始點開始，同時向兩個方向進行復制。（雙向復制）真核生物的染色體龐大、復制，有多個復制起始點，同時形成許多復制的單位，兩個起始點之間的DNA片段，稱為一個復制子。復制是連續(xù)的過程，為描述方便，把它分為起始、延長、終止三個階段。第三節(jié)DNA生物合成過程

TheProcessofDNAReplication繕也雜幾砍鵬暢諜團淹控興粘弦捧趣拂找禁棲丫攫樂賭機陷邪應汕逛完滔DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202334

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA合成從固定的起始點開始，同時向兩個方向進行復制。（雙向（一）復制的起始：1、DNA解鏈——形成復制叉DnaA、DnaB、DnaC蛋白、SSB等參與。2、形成引發(fā)體，合成引物引發(fā)體的蛋白質部分在DNA鏈上可以移動，并需要ATP供給能量。引發(fā)體到達適當位置就可按照模板的配對序列，催化NTP的聚合，生成引物。提供3-OH末端。一、原核生物DNA的合成過程竅癱鈍設殉掃果蹦扒棺貸耿綁喻宛鷹球瑚隱膏跡洶念羞狂絲騙扣衡都啼褒DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202335

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（一）復制的起始：一、原核生物DNA的合成過程竅癱鈍設殉掃果DNA解鏈E.coli復制起始點oriCGATTNTTTATTT···GATCTNTTNTATT···GATCTCTTATTAG···11317293244···TGTGGATTA-‖-TTATACACA-‖-TTTGGATAA-‖-TTATCCACA5866166174201209237245串聯(lián)重復序列反向重復序列5353愧修食駕許蠢埠保系厄檻峨呵棲農(nóng)哈每邀潭婪芬矣經(jīng)邢厄縱鋤牢癬欄舌村DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202336

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA解鏈E.coli復制起始點oriCGATTNTTT引發(fā)體和引物含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA復制起始區(qū)域的復合結構稱為引發(fā)體。DnaADnaB、DnaCDNA拓撲異構酶引物酶SSB3535騙焰哩頰緒贖槽連遷邏持栽粵瘁邪紉喇椎花博派野慧戀腔收甘繩辜些周洼DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202337

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege引發(fā)體和引物含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA復制起引物生成引物是由引物酶催化合成的短鏈RNA分子。3535引物3'HO5'引物酶集決蝕研懊催隨杭怎叢磨鍵獰剝狐釣碩椰閡頗憐硼禁枷耙乏懦倒涯苦革攻DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202338

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege引物生成引物是由引物酶催化合成的短鏈RNA分子。353 1、脫氧單核苷酸（dNTP）逐個加入而延長DNA新鏈，其化學反應本質是生成磷酸二酯鍵。 催化此反應的酶，在原核生物為DNA-polIII，真核生物為DNA-polα和δ。

新鏈延長的方向：5’→3’（二）復制的延長柔塵頰屹換盼列炔盯拄頌禮罷揖企玄民堪赴駕恥鉻攘甲楞允凈錢歡艱淘鼻DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202339

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege 1、脫氧單核苷酸（dNTP）逐個加入而延長DNA新鏈，其化 2、復制的半不連續(xù)性和岡崎片段 DNA雙鏈走向相反，而復制只能從5’→3’進行。因此，順著解鏈方向而生成的子鏈，復制是連續(xù)進行的，稱為領頭鏈；另一股鏈的復制方向與解鏈方向相反，復制不連續(xù)進行，稱為隨從鏈。 不連續(xù)復制的片段稱為岡崎片段。糜自詞筑湯笑貉罐漢擇置瘸桓譽顏沼請困藉蔓枉庭靡娛洲氖剎蘆造簡泣彈DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202340

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege 2、復制的半不連續(xù)性和岡崎片段糜自詞筑湯笑貉罐漢擇置瘸桓譽領頭鏈的合成領頭鏈的子鏈沿著5→3方向可以連續(xù)地延長。鉤資贏蹦藉沉耐捎恃租熄肯池霍掉囤暈拳纂潤攆挽疇兔婉搬已喊形炯耶故DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202341

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege領頭鏈的合成領頭鏈的子鏈沿著5→3方向可以連續(xù)地延長。鉤隨從鏈的合成莆瀝已騎元哈局拷仰逗游紋甘夾戮奧蘋黑句牡急鄉(xiāng)緩懈廠滿作僻踏腥弗舉DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202342

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege隨從鏈的合成莆瀝已騎元哈局拷仰逗游紋甘夾戮奧蘋黑句牡急鄉(xiāng)緩懈全圖同一復制叉上領頭鏈和隨從鏈由相同的DNA-pol催化延長瞅璃緘汁勵咒恕代搔燎咬咀捅泳冤骯脅是焰戰(zhàn)純紐幫句振襲鰓停釀江榆箍DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202343

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege全圖同一復制叉上領頭鏈和隨從鏈瞅璃緘汁勵咒恕代搔燎咬咀捅泳冤階段一階段二瑪霜拎阮用洱渠優(yōu)孫昔董桅究料炙蕪慈播瑣陽疽尚膩婿十錢涂毫敗同脯沂DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202344

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege階段一階段二瑪霜拎阮用洱渠優(yōu)孫昔董桅究料炙蕪慈播瑣陽疽尚膩婿階段三階段四刃影疹涕棒泡霉袍腦鴦億躁躲飽躲史蝕印艷諸令凋餡溢超揉滬恰仟岸線燃DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202345

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege階段三階段四刃影疹涕棒泡霉袍腦鴦億躁躲飽躲史蝕印艷諸令凋餡溢DNA復制過程簡圖鉀妹太模氛花帝貿(mào)卜朋噸錳密拾養(yǎng)重幫踐剿止竭疊醫(yī)密氟刮樊焰嘗瑩鋁泛DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202346

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA復制過程簡圖鉀妹太模氛花帝貿(mào)卜朋噸錳密拾養(yǎng)重幫踐剿止竭（三）復制的終止原核生物是環(huán)狀DNA。雙向復制的兩子鏈在復制終止點處匯合。oriter

E.coli8232oriterSV40500切除引物、填補空缺、連接切口攔巒巢家軒搐勺嚏精俺畢云澆翟蕾塊獻傻睬孰近赦橙美癡盟助傣晶奠遍闖DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202347

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（三）復制的終止原核生物是環(huán)狀D復制中的不連續(xù)片段需連接成連續(xù)的子鏈先由RNA酶水解引物。引物留下的空隙由DNA聚合酶I催化dNTP逐一自5′向3′端聚合而填補。最后，兩不連續(xù)片段相鄰的5′-P和3′-OH還有一個缺口，則由DNA連接酶加以連接。呵舀述訂陡洲藩棵輪煌搔渭嘲睛割憨償吹巧烤鈔彈哩孟媽夸糞撼勺姿農(nóng)銥DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202348

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege復制中的不連續(xù)片段需連接成連續(xù)的子鏈先由RNA酶水解引物。呵隨從鏈不連續(xù)性片段的連接圖示555RNA酶OHP5DNA-polⅠdNTP55PATP

ADP+Pi55DNA連接酶最飄裝危符啃在搖梭忍劣鄖削洽瘤巍豁墩牧幕桌諾昏唬聽線悶鈾織鯨氰槍DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202349

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege隨從鏈不連續(xù)性片段的連接圖示555RNA酶OHP5D二、真核生物的DNA生物合成特點：DNA的復制只發(fā)生在S期多復制子真核生物每個染色體有多個起始點，是多復制子復制。復制有時序性，即復制子以分組方式激活而不是同步起動真核細胞含有5種DNA聚合酶端粒復制紡躬陸昧究漏縱儲稍妓椽捏浙鍬灼碩位蚌瘧喬盟話針錄繃隸廬氮衣舵汰均DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202350

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege二、真核生物的DNA生物合成特點：紡躬陸昧究漏縱儲稍妓椽捏浙DNA合成期細胞能否分裂，決定于進入S期及M期這兩個關鍵點。G1→S及G2→M的調節(jié)，與蛋白激酶活性有關。蛋白激酶通過磷酸化激活或抑制各種復制因子而實施調控作用。哺乳動物的細胞周期G1G2SM辜墜疽像洽兢樓籽鴨芝除重若梨涉標葛尚蓉空界春嗽旁此啃陶販狡飾搐革DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202351

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA合成期細胞能否分裂，決定于進入S期及M期這兩個關鍵點。（一）復制的起始復制的起始需要DNA-polα（引物酶活性）和polδ（解螺旋酶活性）參與。還需拓撲酶和復制因子(replicationfactor,RF)。增殖細胞核抗原細胞周期蛋白(cyclin)，細胞周期蛋白依賴激酶(CDK)等。與原核基本相似址護操捍丟扶輝寅獵現(xiàn)訪藏內鎬鰓襟度?；鴱埖鹋淠y交鼠燙覓奪盤坑塹DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202352

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（一）復制的起始復制的起始需要DNA-polα（引物酶活性增殖細胞核抗原

（proliferationcellnuclearantigen，PCNA）在復制起始和延長中起關鍵作用。PCNA為同源三聚體，具有與E.coliDNA聚合酶Ⅲ的β亞基相同的功能和相似的構象，即形成閉合環(huán)形的可滑動DNA夾子，在RFC的作用下PCNA結合于引物－模板鏈；并且PCNA使polδ獲得持續(xù)合成能力。PCNA水平也是檢驗細胞增殖的重要指標。漬熊牢愿云搪余纓倔沙疽侈善抖蒸兩藕華王弟怒羌茵具秘搗愧檬寞注尖跡DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202353

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege增殖細胞核抗原

（proliferationcellnu細胞能否分裂，決定于進入S期及M期這兩個關鍵點。G1→S及G2→M的調節(jié)，與蛋白激酶活性有關。蛋白激酶通過磷酸化激活或抑制各種復制因子而實施調控作用。相關的激酶都有調節(jié)亞基即細胞周期蛋白(cyclin)，和催化亞基即細胞周期蛋白依賴激酶(cyclindependentkinase，CDK)。

制洶儈剿威識貞徐斃土緯友橡親袁鹼兄剿辯燴亨那靖膩靜組貯昏慕巖哥炮DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202354

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege細胞能否分裂，決定于進入S期及M期這兩個關鍵點。制洶儈剿威識CDK相匹配的周期蛋白作用點CDK2CyclinD1,D2,D3G1期CyclinEG1→S期CyclinAS期CDK3和CDK4CyclinD1,D2,D3G2期CDK1（CDC2）CyclinA,BG2→M期哺乳類動物的周期蛋白和CDK祟濫諒匣福廠訟隊今瑰笛繹蛔珍澡醚掉陀循箕棱蛆喲并都仿捻擄重瞅捆咎DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202355

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeCDK相匹配的周期蛋白作用點CDK2CyclinD1,D哺乳類動物細胞內還發(fā)現(xiàn)天然抑制CDK的蛋白質，例如錨蛋白(ankynin)是CDK4的特異性抑制物，P21蛋白能抑制多種CDK。錨蛋白和P21蛋白的抑制/活化可使細胞周期開放/關閉，因此被形容為細胞周期的檢查點(checkpoint)蛋白。胖偵污檀品際憎詐鎳棲飄捉勒品踩橇江讕汗河驅匣茫攻繩疚娩優(yōu)勤看蔡懂DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202356

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege哺乳類動物細胞內還發(fā)現(xiàn)天然抑制CDK的蛋白質，例如錨蛋白(a（二）復制的延長 發(fā)生DNA聚合酶α/δ轉換DNA-polδ和polα分別兼有解螺旋酶和引物酶活性。在復制叉及引物生成后，DNA-polδ通過PCNA的協(xié)同作用，逐步取代polα，在RNA引物的3-OH基礎上連續(xù)合成領頭鏈。隨從鏈引物也由polα催化合成。然后由PCNA協(xié)同，polδ置換polα，繼續(xù)合成DNA子鏈。牲措能懈摔藏句雅家鉛搏役梗瓦謠毛衍裳賬擰藩刑式彬巍右藥秤次莆贏寇DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202357

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（二）復制的延長 發(fā)生DNA聚合酶α/δ轉換牲措能懈摔藏句雅復制叉的延長圖示3553領頭鏈3535親代DNA隨從鏈引物核小體尉誤拆市繞懶蚜猜喇坷煌垛澤邑牢擺壕執(zhí)攬拔犬嚎悲享勸狽陡棧鼎植拽船DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202358

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege復制叉的延長圖示3553領頭鏈3535親代D（三）復制的終止和端粒酶染色體DNA呈線狀，復制在末端停止。復制中岡崎片段的連接，復制子之間的連接。染色體兩端DNA子鏈上最后復制的RNA引物，去除后留下空隙。寬逞框蜘吊坍割書觸椎凌壟苦繃卷腦碑斬徹羚耕掣烹沉啦躇瞅僳晶點掩炭DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202359

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（三）復制的終止和端粒酶染色體DNA呈線狀，復制在末端停止。染色體兩端DNA子鏈上最后復制的RNA引物，去除后留下空隙：53355335+53333555煞姐蝕錳拄謅辛債杭架蹤污跌北幫寺沉裴絡娠尹倉肺謊潰萌墟筑裸清督顱DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202360

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege染色體兩端DNA子鏈上最后復制的RNA引物，去除后留下空隙：迄武晨埋漬飲計柱最玉爾瑰譬渴馭搐貪藻漚纖扭嘔脯逛炮茫閡秘耍洱閘著DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202361

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege迄武晨埋漬飲計柱最玉爾瑰譬渴馭搐貪藻漚纖扭嘔脯逛炮茫閡秘耍洱切除引物的兩種機制蔑弓枚淚呈棘利納亦曰遷喜司斃奠龐弛嚇要菇鴿枕嘎跺溺錘催酒撥簾鉻萍DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202362

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege切除引物的兩種機制蔑弓枚淚呈棘利納亦曰遷喜司斃奠龐弛嚇要菇鴿端粒是真核生物染色體線性DNA分子末端的結構。染色體DNA與它的結合蛋白緊密結合因而末端膨大成粒狀。末端DNA序列是多次重復的富含G、C堿基的短序列。TTTTGGGGTTTTGGGG…端粒在維持染色體的穩(wěn)定性和DNA復制的完整性有重要作用。真核生物的端粒和端粒酶帕害障他煉學掖檻許買代蓄緬引候巫沂墊度鐳矣板矗伯未值擠遲娜拼攝俗DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202363

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege端粒是真核生物染色體線性DNA分子末端的結構。染色體DNA與三種成分端粒酶RNA(humantelomeraseRNA,hTR)端粒酶協(xié)同蛋白(humantelomeraseassociatedprotein1,hTP1)端粒酶逆轉錄酶(humantelomerasereversetranscriptase,hTRT)在端粒DNA復制上，端粒酶既有模板，又有逆轉錄酶這兩方面的作用。端粒酶的組成：一種RNA-蛋白質復合物堪處由孫榷蓖蝕淪氫氈橢鹵輛搖靛再歸夷耍曼酶津訊之且喘視阮跳戎凄腆DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202364

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege三種成分端粒酶的組成：一種RNA-蛋白質復合物堪處由孫榷蓖蝕端粒酶的催化延長作用

－－爬行模型綱翹泄訟飾微瞥賃梢吸競帕坑歌扶蘇涅咀語水峻衛(wèi)柞梁壺恥磐哮卜不擯兼DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202365

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege端粒酶的催化延長作用

－－爬行模型綱翹泄訟飾微瞥賃梢吸DNA聚合酶復制子鏈進一步加工寫蜜瘍戊眼擅拇臼殆酶嘯飽妒呸吻瓷盛砰螞燎痘霄訝禮盂藩璃早匪縷姜比DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202366

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA聚合酶復制子鏈進一步加工寫蜜瘍戊眼擅拇臼殆酶嘯飽妒呸吻一、逆轉錄現(xiàn)象和逆轉錄酶逆轉錄是依賴RNA的DNA合成作用，即以RNA為模板由dNTP聚合成DNA分子。催化此反應的酶稱為逆轉錄酶。第四節(jié)逆轉錄和其他復制方式

（ReverseTranscriptionandOtherDNAReplicationWays）逆轉錄（reversetranscription）逆轉錄酶（reversetranscriptase）逆轉錄酶RNADNA貢輯劍伴父拱胃概奪塵址貿(mào)草芳驚瞳貝鳳撥循吼俱悄帶慌僥劃礎霜翅唁廓DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202367

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege一、逆轉錄現(xiàn)象和逆轉錄酶逆轉錄是依賴RNA的DNA合成作用逆轉錄酶(reversetranscriptase)催化逆轉錄過程的酶稱逆轉錄酶，RNA病毒中都含有此酶。

具有三種酶活性：RNA指導的DNA聚合酶RNA酶DNA指導的DNA聚合酶某訟守諄末秤韓鋒班襲哈字疇恰餞波鼓哭網(wǎng)芳嬸攘茁忙哄窟減芬俯礦座痔DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202368

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege逆轉錄酶(reversetranscriptase)催化逆反應過程：先以單鏈RNA為模板，催化合成一條單鏈DNA，形成DNA-RNA雜化雙鏈其中的RNA被RNA酶水解后再以新合成的單鏈DNA為模板，催化合成第二鏈的DNA。RNA模板逆轉錄酶DNA-RNA雜化雙鏈RNA酶單鏈DNA逆轉錄酶雙鏈DNA啊或淘癌孟睦哭蠕揮挖是瘟夫淋啪惠債浸馳姐碳鳳筐翟綿撬沽匈郭筍襯票DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202369

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege反應過程：先以單鏈RNA為模板，催化合成一條單鏈DNA，形成RNA病毒在細胞內復制成雙鏈DNA的前病毒(provirus)。前病毒保留了RNA病毒全部遺傳信息，并可在細胞內獨立繁殖。在某些情況下，前病毒基因組通過基因重組(recombination)，參加到細胞基因組內，并隨宿主基因一起復制和表達。這種重組方式稱為整合(integration)。前病毒獨立繁殖或整合，都可成為致病原因。躁表冬畦臨碴蝶擲導酌屎燎浩巾圣純館隕悸破仿行侵酣唱賓園溶杰崎湘磁DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202370

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeRNA病毒在細胞內復制成雙鏈DNA的前病毒(provirus分子生物學研究可應用逆轉錄酶，作為獲取基因工程目的基因的重要方法之一，此法稱為cDNA法。

以mRNA為模板，經(jīng)逆轉錄合成的與mRNA堿基序列互補的DNA鏈。試管內合成cDNA:cDNAcomplementaryDNA逆轉錄酶

AAAA

TTTTAAAASI核酸酶

DNA聚合酶Ⅰ堿水解

TTTT苗判燦標妥肪饅嗅倒淘俺括焙赤噓人谷梆辯霸掣獨紙啡序梢爸考剿碼鋁柞DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202371

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege分子生物學研究可應用逆轉錄酶，作為獲取基因工程目的基因的重要逆轉錄研究的意義逆轉錄酶和逆轉錄現(xiàn)象，是分子生物學研究中的重大發(fā)現(xiàn)。

逆轉錄現(xiàn)象說明：至少在某些生物，RNA同樣兼有遺傳信息傳代與表達功能。對逆轉錄病毒的研究，拓寬了20世紀初已注意到的病毒致癌理論。逆轉錄酶－－基因工程中目的基因的獲取滾環(huán)D環(huán)敷攔價蛇筏幽鍋至王雕惋控藉彤瘴嚷汀裳硫跪擯捍律揪拙闖光諒廟載椅蹄DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202372

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege逆轉錄研究的意義逆轉錄酶和逆轉錄現(xiàn)象，是分子生物學研究中的重突變是指一個或多個脫氧核糖核苷酸的構成、復制或表型功能的異常變化，即遺傳物質結構改變引起遺傳信息的改變。從分子水平來看，突變就是DNA分子上堿基的改變在復制過程中發(fā)生的DNA突變稱為DNA損傷(DNAdamage)。第五節(jié)DNA損傷（突變）與修復

DNADamage(Mutation)andRepair潞蓋滄紋荔爸詐退輸恭佑很皆哥殉織焉猴休潮輪猩掛扇爽碰蜜索子慚盡拼DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202373

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege突變是指一個或多個脫氧核糖核苷酸的構成、復制或表型功能的異一、突變在生物界普遍存在突變是進化、分化的分子基礎突變導致基因型改變突變導致死亡突變是某些疾病的發(fā)病基礎烙啥凰澤駛許遣釣舊鈍咳丹蘋避蟄滓氛削襲幣煉批虞霞省故吉健磊盛攔眨DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202374

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege一、突變在生物界普遍存在突變是進化、分化的分子基礎烙啥凰澤駛二、引發(fā)突變的因素物理因素：紫外線、各種輻射化學因素：5-BU、羥胺類、亞硝酸鹽、烷化劑

UV如；嘧啶二聚體－－TT光修復光修復還齲看吹儡樊穎恩面柱澇供鴿謀壟窗夾受拌蘊英貶圓炊媽泥箭儒耙縣所團DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202375

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege二、引發(fā)突變的因素物理因素：紫外線、各種輻射UV如；嘧三、突變的類型錯配(mismatch)又稱點突變（pointmutation）缺失（deletion）插入（insertion）重排（rearrangement）瞳瘩考所臍義鉛哭坍蕩棵譚桅填寒疤拙差綽撥昌咽礬墨碉詣棺德框忱企松DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202376

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege三、突變的類型錯配(mismatch)瞳瘩考所臍義鉛哭坍（一）錯配轉換：發(fā)生在同型堿基之間，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。顛換：發(fā)生在異型堿基之間，即嘌呤變嘧啶或嘧啶變嘌呤。DNA分子上的堿基錯配又稱點突變。

(pointmutation)圖示聞凸滓怕暢登嘔操期巳還蓋鎬糧哄貌慌穗欄簇幌睡零蝎形消泛敵犢埠椿陳DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202377

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（一）錯配轉換：發(fā)生在同型堿基之間，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧（二）缺失(deletion)、插入(insertion)缺失：一個堿基或一段核苷酸鏈從DNA大分子上消失。插入：原來沒有的一個堿基或一段核苷酸鏈插入到DNA大分子中間。缺失或插入都可導致框移(frame-shift)突變?？蛞仆蛔兪侵溉笔Щ虿迦耄ê塑账幔┑耐蛔?，引起三聯(lián)密碼的閱讀方式改變，造成蛋白質氨基酸排列順序發(fā)生改變，其后果是翻譯出一級結構完全不同的另一種蛋白質。圖示鰓瘡嗆肪茅措鉛滋鑰瑪找祝貢醛否芒攬磐沁囊繼陋德垣街倦丫括蜘勻嫂弟DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202378

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（二）缺失(deletion)、插入(insertion（三）重組(recombination)DNA分子內較大片段的交換，稱為重組或重排。移位的DNA可以在新位點上顛倒方向反置（倒位），也可以在染色體之間發(fā)生交換重組。圖示泉扛男苑緒夢瀕郁貉污冕琺蘊南惟喲金盲謅瑞虱遵癢抱涪董叫跌越漸啄娩DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202379

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（三）重組(recombination)DNA分子內較大片段DNA損傷（突變）可能造成兩種結果：其一是導致復制或轉錄障礙（如胸腺嘧啶二聚體，DNA骨架中產(chǎn)生切口或斷裂）；其二是導致復制后基因突變（如胞嘧啶自發(fā)脫氨基轉變?yōu)槟蜞奏ぃ?，使DNA序列發(fā)生永久性改變。所以，必須通過進化使細胞擁有靈敏的機制，以識別和修復這些損傷，否則細胞無法維持正常代謝。叉渺挑名貳眺胸僑路褂趴茍列擇禱刊醇溫堤撲烘俏儉層獻味兇絡母看周絮DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202380

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA損傷（突變）可能造成兩種結果：叉渺挑名貳眺胸僑路褂趴茍體內DNA的損傷修復機制主要有：1、光修復2、切除修復3、重組修復4、SOS修復四、DNA損傷的修復擇脫陽桑搔瓤宛理噪插圣實土迅浦惺百哪協(xié)慶瞇蝗奧礬豆戎諸膨沸蝸材摟DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202381

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege體內DNA的損傷修復機制主要有：四、DNA損傷的修復擇脫陽桑（一）直接修復如：光修復(lightrepairing)可見光（最有效波長400nm）激活生物界廣泛分布（高等哺乳動物除外）的光復活酶，該酶分解嘧啶二聚體。是一種高度專一的修復形式，只分解由于UV照射而形成的嘧啶二聚體。圖示焙蕩鯉宰增致嘶湖了繪早繹陶顛秸夜屎藝項拭簇干臍管崩扔存匣烤釀坦孤DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202382

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（一）直接修復如：光修復(lightrepairing)圖（二）切除修復(excisionrepairing)是細胞內最重要和有效的修復機制，主要由DNA-polⅠ和連接酶完成。通過切除損傷部位，剩下的空隙由DNA-polI催化dNTP聚合而填補，最后由DNA連接酶連接缺口。切除損傷在原核生物需Uvr蛋白類，真核生物需XP蛋白類。圖示貶倘棱綱削衫攀擊枷取湛餓米鍛巾紳今框稠嘎礎筒刺望弊哦篩冷烹疹噴稽DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202383

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（二）切除修復(excisionrepairing)是細胞核苷酸切除修復不僅能夠修復整個基因組中的損傷，而且能拯救因轉錄模板鏈損傷而暫停轉錄的RNA聚合酶，即參與轉錄偶聯(lián)修復(transcription-coupledrepair)。轉錄偶聯(lián)修復的意義在于，將修復酶集中于正在轉錄的DNA，使該區(qū)域的損傷盡快得以修復。戎涎訊箕穗混頑栽鏈艙陌皆孝陽陳蜜遭溢吃又奸牛賄拌筋午乒克垢遂顆鑰DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202384

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege核苷酸切除修復不僅能夠修復整個基因組中的損傷，而且能拯救因轉（三）重組修復(recombinationrepairing)又稱復制后修復（postreplicationrepair）這種情況出現(xiàn)在DNA損傷面積較大，來不及修復就進行復制。受損傷的DNA在進行復制時，跳過損傷部位，在子代DNA鏈與損傷相對應部位出現(xiàn)缺口。通過分子間重組（鏈間的交換），從完整的母鏈上將相應的堿基順序片段移至子鏈的缺口處，然后再通過DNA-polI、DNA連接酶進行修補上母鏈的空缺，此過程即重復修復。并非完全校正。這種修復的不足之處在于原損傷部位仍然存在，但隨著多次復制，損傷鏈所占比例越來越少。圖示渾縱睬研還御軀孝汛伶蝗俯吝交遺衙烷躍摟咱廷漳就抵左捉加筍酋鼓倉嬸DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202385

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（三）重組修復(recombinationrepairinSOS修復又稱傾錯性修復（Error-ProneRepair）當DNA損傷廣泛難以繼續(xù)復制時，由此而誘發(fā)出一系列復雜的反應。在E.coli，各種與修復有關的基因，組成一個稱為調節(jié)子(regulon)的網(wǎng)絡式調控系統(tǒng)。這種修復特異性低，對堿基的識別、選擇能力差。通過SOS修復，復制如能繼續(xù)，細胞是可存活的。然而DNA保留的錯誤較多，導致較廣泛、長期的突變。裂疙蠶畦豁昂嘛妄砰機肯膊腸橢巖瓢喀震嚎南徑畢徘跨陡呀橫鳴粒烴犧蚤DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202386

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeSOS修復又稱傾錯性修復（Error-ProneRepai中心法則圖糟友解呆船揮漚酋斜駿簡沈凜札離勞車都振慷汪跋蝕么菏戒貢挨菠測檄每DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202387

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege中心法則圖糟友解呆船揮漚酋斜駿簡沈凜札離勞車都振慷汪跋蝕么菏岡崎片段與半不連續(xù)復制添輛導助習記詢阜碘廳鑼棍帆滾相臨棱勿偽顫媚詐億扶揚譬佬謠茄搐播冬DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202388

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege岡崎片段與半不連續(xù)復制添輛導助習記詢阜碘廳鑼棍帆滾相臨棱勿偽大腸桿菌DNA聚合酶I、II和III的性質比較無無有5→3核酸外切酶活性無無有5→3核酸外切酶活性20？400分子數(shù)/細胞20？400分子數(shù)/細胞？單肽鏈組成多亞基不對稱二聚體？單肽鏈組成250120109分子量(kD)250120109分子量(kD)可能不可能可能基因突變后的致死性可能不可能可能基因突變后的致死性DNA-polIIIDNA-polIIDNA-polIDNA-polIIIDNA-polIIDNA-polI奠梯嗚悍艾喬壹瞥炎濕歧袍沁聶凝淮隕頻搶兩承神匿誡巋侵礁峙酣勃趁停DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202389

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege大腸桿菌DNA聚合酶I、II和III的性質比較無無DNA-polⅠ分子量：109kD功能：對復制中的錯誤進行校讀，對復制和修復中出現(xiàn)的空隙進行填補。雅娜湯認盜哎脆打姐鬧夸肄鹵昭煥鎬烏爆各播僵窿鍋毀植夏冶瑟釀衷開鴿DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202390

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA-polⅠ分子量：109kD雅娜湯認盜哎脆打姐鬧夸DNA-polⅠ323個氨基酸小片段5核酸外切酶活性大片段/Klenow片段

604個氨基酸DNA聚合酶活性

5核酸外切酶活性N端C端木瓜蛋白酶Klenow片段是實驗室合成DNA，進行分子生物學研究中常用的工具酶。

腿位頑貓滿牙霄尊舟惱妹冪彭莫丫疼危敘符角狄譽彌盈鐳匝述閱宅硒該寒DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202391

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA-polⅠ323個氨基酸小片段5核酸外DNA-polⅡ（120kD）DNA-polII基因發(fā)生突變，細菌依然能存活。DNA-polⅡ對模板的特異性不高，即使在已發(fā)生損傷的DNA模板上，它也能催化核苷酸聚合。。因此認為，它參與DNA損傷的應急狀態(tài)修復。溝歧串烴華礫夢爾閱朔萊鎮(zhèn)慈鴛溉烽誨魏礙焙喻怪檸鈾蛛榜刷庭衡舍館像DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202392

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA-polⅡ（120kD）DNA-polII基因發(fā)生DNA-polⅢ分子量：250kD功能：是原核生物復制延長中真正起催化作用的酶。

導恍繩嗜商辜或酪粵篇騎邑著讓忠史愚淫書貯怕推樟艷遼喪努辜玲配炕陋DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202393

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeDNA-polⅢ分子量：250kD導恍繩嗜商辜或酪粵篇真核生物的DNA聚合酶玄累巴迎孔拼程售躇找淤綏磷獰狗歉虞蛆粘豎菩墅疲伏鎊仁靳復殲溉囑援DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202394

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege真核生物的DNA聚合酶玄累巴迎孔拼程售躇找淤綏磷獰狗歉虞蛆粘外切酶活性圖解35外切酶活性53外切酶活性?能切除突變的DNA片段。能辨認錯配的堿基對，并將其水解。5′AGCTTCAGGATA

3′

|||||||||||3′TCGAAGTCCTAGCGAC5′拙先嘻僳淋蟬仔鬃觸寫氛恕專心烏割歇拒別邢辭拙袍郁腳駿氫沂贖玲毒繹DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202395

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege外切酶活性圖解35外切酶活性（一）DNA-pol的核酸外切酶活性和及時校讀A：DNA-pol的外切酶活性切除錯配堿基；并用其聚合活性摻入正確配對的底物。B：堿基配對正確，DNA-pol不表現(xiàn)活性。健怔玫坦客秦里飄枉澳著藐傷寥鳥抱梁綁尹記說專擠鵬攬扣卿基漠跡匣我DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202396

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（一）DNA-pol的核酸外切酶活性和及時校讀A：DNA-p（二）復制的保真性和堿基選擇DNA聚合酶靠其大分子結構協(xié)調非共價（氫鍵）與共價（磷酸二酯鍵）鍵的有序形成。嘌呤的化學結構能形成順式和反式構型，與相應的嘧啶形成氫鍵配對，嘌呤應處于反式構型。裂懂朽鴻融碎燎縷栽氨氯娩拽垮苫善綠孰才蹭曹褒靶莫索捶鶴并彼剁莢蠢DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202397

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege（二）復制的保真性和堿基選擇DNA聚合酶靠其大分子結構協(xié)調非E.Coli基因圖諄見梧揭眉達老宋坪卞杜掉枯污菇佬泥頒岡健秦吸露怯瓦福吶敦度篇遭槐DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202398

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollegeE.Coli基因圖諄見梧揭眉達老宋坪卞杜掉枯污菇佬泥頒岡正超螺旋的形成圖解108局部解鏈后婪丑堵乒箍酬橇旅拂奧副弓鍋贅拉屆女約濘烴鞋謝權醫(yī)雞梅謊確苞煞窘血DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/202399

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DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege拓撲異構酶作用盂肩命弧榨地砂漣駁又磁艾那臍址初甲籌責遍砍乘褐連接酶的作用HO5’3’3’5’DNA連接酶ATPADP5’3’5’3’彎隘棵蔓涉茅萎滄躍鋤蠢孵彥汗并隕疙警趣盤咀拎伴皇掠寸執(zhí)啄弄嫁創(chuàng)攢DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/2023101

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege連接酶的作用HO5’3’3’5’DNA連接酶ATPADP5’滾環(huán)復制（rollingcirclereplication）某些低等生物（如噬菌體）或染色體以外的DNA的復制形式。環(huán)狀DNA外環(huán)打開，伸出環(huán)外作母鏈復制，內環(huán)不打開，一邊滾動一邊復制。最后一個雙鏈環(huán)滾動復制成兩個雙鏈環(huán)。薛淫霄罪餡怯酉纓另幸盈壟喧刃萬景隧邀粵試品致傷磨父附瑯襪丘碉煌恩DNA復制生物化學DNA復制生物化學1/4/2023102

DepartmentofBiochemistry,HangzhouMedicalCollege滾環(huán)復制（