分子生物学总结---dna复制.doc

原核生物原核生物真核生物真核生物过过 程程酶或蛋白酶或蛋白作用作用酶或蛋白酶或蛋白作用作用DNA 解链 酶（DNA helicase）水解 ATP 获得能量来解开双链 DNA，大部 分可沿后随链模板 5’→3’方向随复制叉前 进而移动，Rep 蛋白是沿前导链模板的 3’→5’方向 单链结合蛋 白（SSB）保持单链的存在，无解链作用原核生物 SSB 蛋白与 DNA 结合表现出协同效应D N A双双 螺螺 旋旋 的的 解解 旋旋DNA 拓扑 异构酶 （DNA topoisomerase）消除解链造成的正超螺旋的堆积，消除阻 碍解链继续进行的这种压力，使复制得以 延伸引发酶一种特殊的 RNA 聚合酶，在 DNA 模板上 合成一段 RNA 链，提供引发末端（即引物， prime） 起始点识 别复合物 ORC由 6 种蛋白质组成的启动复合物 ORC 与自主复制序列（ARS）结合引发体 （primoso me）针对后随链引发前体+6 种蛋白质（n,n’, n’’,DnaB/C/I）+引发酶引发酶是 dnaG 基 因的产物，是特定环境下发挥作用的 RNA 聚合酶DNA 聚合酶α引物合成，以复合体(DNA 聚合酶α/引发酶)的形式存在，具有引发、 延伸链的双重功能。

又称为 pol α 的引发酶RNase H降解 RNA 引物DNA 聚合酶 δ延伸前导链DNA 聚合 酶Ⅰ补齐冈崎片段缺口DNA 聚合 酶 δ/ε合成后随链冈崎片段DNA 连接 酶连接相邻冈崎片段RNA 酶 H1在靠近 RNA 与 DNA 连接处切开引物D N A复复 制制 的的 引引 发发 及及 链链 延延 伸伸DNA 聚合 酶Ⅲ链延长反应的主导聚合酶FEN1 蛋白具 5’→3’核酸外切酶活性，降解 RNA 片段DNA 连接 酶Ⅰ连接相邻冈崎片段Tus 蛋白重复终止序列 Ter 与 Tus 蛋白形成复合物 Ter-TusTer-Tus 能使 DnaB 不再将 DNA 解 链，阻挡复制叉的继续前移，等到相反方 向的复制叉到达后停止复制，其间仍有 50~100bp 未被复制，由修补方式填补空缺， 然后两条链解开复复 制制 的的 终终 止止DNA 拓扑 异构酶Ⅳ使复制叉解体，释放子链 DNA端粒酶前导链可连续复制直到模板链的末 端，释放出完整子代染色单体 通过端粒结构和端粒酶来防止 DNA 复制时后随链缩短产生的染色体的 部分缺失 端粒酶具反转录酶活性，利用自身 携带的 RNA 链作为模板，以 dNTP 为原料，以反转录方式催化合成模 板后随链 5’端 DNA 片段或外加重复 单元，以维持端粒的一定长度，从 而防止染色体的缺短损伤。

★目前已知的 DNA 聚合酶都只能延长已存在的 DNA 链，而不能从头合成 DNA 链★凡能从多核苷酸链的末端开始水解核酸的酶称为核酸外切酶核酸外切酶,凡能从多核苷酸链中间开始水解核酸的酶称为核酸核酸 内切酶内切酶而能识别特定的核苷酸顺序,并从特定位点水解核酸的内切酶称为限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(限制酶）★起始位点：真核生物每条染色体上面可以有多处，而原核生物已有一个起始点 真核生物的染色体在全部完成复制之前，各个起始点上 DNA 的复制不能再开始，而在快速生长的原核生物中，复 制起点上可以连续开始新的 DNA 复制，表现为虽只有一个起始位点，但有多个复制叉★DNA 半保留复制半保留复制：（semiconservative replication）DNA 在复制过程中，每条链分别作为模板合成新链，产 生互补的两条链这样新形成的两个 DNA 分子与原来的 DNA 分子的碱基顺序是完全一样的因此，每个子代分 子的一条链来自亲代 DNA，另一条链则是新合成的，这种复制方式即为 semiconservation replication由 Watson and Crick 提出，由 Meselson and Stahl 通过经15N 标记 3 个世代的大肠杆菌 DNA 实验得以验证，★DNA 半不连续复制半不连续复制：（semi-discontinuous replication）：DNA 复制过程中，前导链的复制是连续的，而后 随链的复制是中断的、不连续的。

★冈崎片段（冈崎片段（Okazaki fragment）：是 DNA 半不连续复制中产生的长度为 1000~2000 个碱基的短的 DNA 片段， 能被连接形成一条完整的 DNA 链★复制子（复制子（replicon））：单独复制的一个 DNA 单元被称为一个复制子，它是一个可移动的单元一个复制子在任 何细胞周期只复制一次★复制叉（复制叉（replication fork））：复制时，双链 DNA 要解开成两股链分别进行 DNA 结合，所以，复制起点呈叉子 形状，被称为复制叉★引发酶（引发酶（primase））：是依赖于 DNA 的 RNA 聚合酶，其功能是在 DNA 复制过程中合成 RNA 引物★引发体（引发体（primsome））：DNA 复制过程中引发合成每个冈崎片段时所需的多蛋白复合物，包括预引发蛋白、具 有 ATP 酶活性的蛋白质以及引物酶引发体与 DNA 结合后由引物酶合成 RNA 引物并合成与 RNA 引物相连的冈 崎片段引发体沿不连续合成的 DNA 链移动，其移动的方向与 RNA 及 DNA 的合成的方向相反引发体的移动需 要来自 ATP 水解的能量★引物（引物（prime））：指一段很短的单链 RNA 或 DNA，它能够与 DNA 的一条链配对提供游离的 3’-OH 末端以作为 DNA 聚合酶合成脱氧核苷酸链的起始点。

★前导链（前导链（leading strand））：在 DNA 复制过程中，与复制叉运动方向相同，以 5’→3’方向连续合成的链★后随链（后随链（lagging strand））：在 DNA 复制过程中，与复制叉运动方向相反的方向不连续延伸的 DNA 链。