复制
2023-12-27 11:24:00 1 举报
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在一片宁静的森林中,一只鹿正在悠然地漫步。它的皮毛如雪一般洁白,眼睛闪烁着智慧的光芒。阳光透过繁密的树叶,洒在它身上,形成一道美丽的光影。鹿角挺拔而优雅,仿佛是大自然赋予它的皇冠。它的步伐轻盈而稳健,每一步都显得那么从容不迫。周围的鸟儿在枝头欢快地歌唱,蝴蝶在花丛中翩翩起舞,一切都显得那么和谐美好。这只鹿就像是森林的精灵,带着神秘和魅力,让人不禁想要靠近它,去探索那未知的世界。
作者其他创作
大纲/内容
解开成单链的DNA母链
模板
提供3'-OH末端使dNTP可以依次聚合
由引物酶以起始处DNA为模板合成的短链RNA分子
引物
dATP、dGTP、dCTP、dTTP
底物
依赖DNA的DNA聚合酶
DNA聚合酶
其它酶和蛋白质因子
参与物质
DNA复制时,子代DNA中一条链来自母链,另一条链来自新合成
使亲代DNA与子代DNA之间碱基序列高度一致(遗传的保守性)
意义
半保留复制
DNA从起始点开始,向两个方向解链,形成两个延伸方向相反的开链区(复制叉)
单点起始双向复制
原核生物
多起点双向复制
含有一个复制起点的独立完成复制的功能单位
复制子
真核生物
双向复制
前导链连续复制,后随链不连续复制
沿着解链方向生成的子链,DNA的合成连续进行
前导链
由于复制方向与解链方向相反,不能连续延长,只能随着模板链的解开逐段从5'→3'端生成引物进行复制
模板打开一段,合成一段子链
后随链
沿着后随链的模板链合成的新的不连续的DNA片段
冈崎片段
半不连续复制
DNA聚合酶利用的严格的碱基互补配对原则
体内复制叉的复杂结构
DNA聚合酶的核酸外切酶活性和校读功能以及复制后修复系统对错配加以纠正
高保真性
基本规律
以dNTP为底物
需要引物
以单链DNA为模板的5'→3'聚合酶活性
DNA聚合酶(DNA pol)
去除RNA引物,校对、修复、填补DNA空隙
DNA pol Ⅰ
参与DNA损伤的应急状态修复
DNA pol Ⅱ
复制延长中真正起催化作用的酶
DNA pol Ⅲ
涉及易错修复
DNA pol Ⅳ 和Ⅴ
至少5种DNA聚合酶
引物酶,起始引发
DNA pol α
DNA修复
DNA pol β
催化线粒体DNA合成
DNA pol γ
后随链合成
DNA pol δ
前导链合成
DNA pol ε
常见5种DNA聚合酶
DNA聚合酶催化脱氧核糖核苷酸间的聚合
DNA分子的碱基埋在双螺旋内部,只有解成单链才能发挥其模板作用
辨认复制起始点
Dna A
消耗ATP
作用于氢键
解开DNA双链
Dna B(解旋酶)
运送和协同Dna B
Dna C
催化RNA引物生成
Dna G(引物酶)
稳定已解开的单链
SSB(单链/DNA 结合蛋白)
既可水解又可连接磷酸二酯键
解开超螺旋,理顺DNA链
拓扑异构酶
参与DNA解链相关蛋白质(以原核生物为例)
DNA分子拓扑学变化
在3'-OH末端和5'-P末端之间生成磷酸二酯键
只能连接双链中的单链缺口,不能连接单独存在的DNA单链
DNA连接酶
复制中单链缺口的连接
酶学和拓扑学
富含AT的部位容易解链
固定起点
辨认并结合AT区
形成DNA-蛋白质复合体结构,促使AT区DNA解链
DnaA
DnaB 蛋白在DnaC 蛋白的协同下,结合初步解开的双链并沿解链方向移动,使双链解开足够用于复制的长度,并且逐步置换出DnaA 蛋白
DnaB、DnaC
结合到DNA单链上,在一定时间内使复制叉保持适当的长度,有利于核苷酸依模板掺入
SSB
多种蛋白质参与
通过切断、旋转和再连接的作用,把DNA正超螺旋变为负超螺旋
拓扑异构酶参与
DNA解链
复制起始时催化RNA引物合成的RNA聚合酶
引物酶
合成的短链引物RNA提供3'-OH末端,在DNA pol 催化下逐一加入 dNTP 形成DNA子链
DnaB 蛋白、DnaC 蛋白、引物酶、DNA复制起始区域构成的起始复合物结构
引发体
引物合成和起始复合物形成
复制起始
在DNA pol Ⅲ 催化下,引物末端与新配对进入的dNTP生成磷酸二酯键。新链每次反应后亦留有3'-OH,使下一个底物可以渗入
在同一个复制叉上,前导链的复制先于后随链,但两链是在同一个 DNA pol III催化下进的
方向 子链5'→3'端
DNA链的延长
DNA polⅠ使引物水解
切除引物
DNA pol Ⅰ催化
以dNTP为原料
引物相邻的子链片段提供3'-OH末端(后复制的片段延长以填补先复制片段的引物空隙)
填补空缺
连接缺口
复制终止
原核生物DNA复制
与原核生物基本相似
DNA pol α、pol ε、pol δ、解旋酶、拓扑酶、复制因子
参与复制起始和延长
形成闭合环形的可滑动的DNA夹子
使 DNA pol δ 获得持续合成的能力
增殖细胞核抗原(PCNA)
DNA pol α主要催化合成引物和起始DNA,随后被DNA pol δ 和 DNA pol ε 取代
发生DNA聚合酶转换
FEN1、RNase H
链接缺口
真核生物染色体线性DNA分子的末端结构
富含T-G短序列的多次重复
结构特点
维持染色体的稳定性
维持DNA复制的完整性
功能
端粒
RNA和蛋白质组成的一种特殊的核蛋白复合物
提供RNA模板,催化逆转录,催化端粒DNA的合成
端粒酶
爬行模型
端粒DNA的复制
端粒酶与端粒复制
真核生物DNA复制
DNA的合成(复制部分)
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