杨建雄生物化学34,35,36章 - 图文

第34章 DNA的复制和修复 第三十四章

1．掌握原核生物DAN复制的有关酶和复制过程（重点）； 2．掌握真核生物DAN复制的特点（重点）； 3．掌握DNA损伤修复的机制（重点）； 4．熟悉DNA突变的产生机制。

第一节 DNA的复制

It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.

（一） 一） DNA的半保留复制

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DNA半保留复制的实验证据：1958年Meselson和Stahl的实验

（二）DNA复制的起点和方式

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θ型复制

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滚环复制

D环复制

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线粒体DNA为D环复制。

真核rDNA的扩增，F因子DNA的转移，λ裂解途经的复制，φX174，M13，G4等单链环状DNA噬菌体，第二阶段复制都是滚环复制。

（三）DNA聚合反应有关的酶

1956年Kornberg发现的DNA聚合酶I（100kg大肠杆菌可以分离0.5g纯化的酶），由一条肽链组成，有5′→3′聚合酶活力， 5′→3′外切酶活力，和3′→ 5′外切酶活力。用蛋白酶水解得到的Klenow片段有3′→ 5′外切酶活力和5′ →3′聚合酶活力。

DNA聚合酶催化的反应

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DNA polymerase I has three enzymatic activities in a single polypeptide chain, which can be cleaved into two functional parts by mild protease treatment.

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图示为Klenow片段与DNA 的结合，模板链(12nt)为蓝色， DNA聚合酶I的Klenow片引物链(14nt)为红色 段与DNA的相互作用

DNA聚合酶I的校对作用

DNA聚合酶I的5′y3′外切酶可以从单链切口的5′ 末端切除核苷酸，

5′合酶可以用脱氧核苷酸填补缺口。

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DNA聚合酶Ⅲ的结构

y3′聚 点击放大

DNA聚合酶Ⅲ的β亚基二聚体与DNA结合的空间关系 (顶部观)

DNA聚合酶Ⅲ的β亚基二聚体与DNA结合的空间关系(立体图)

DNA聚合酶Ⅱ有不少于7个亚基，可能参与DNA的修复，1999年发现的DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ可以复制有较多损伤的DNA。

DNA连接酶的作用机制。

细菌的DNA连接酶以NAD为能源，动物细胞和噬菌体的连接酶以ATP为能源。T4的DNA连接酶可以连接平末端。

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（四）DNA的半不连续复制

从寻找失踪的酶到同位素脉冲标记发现冈崎片断

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（五）DNA复制的拓扑性质

拓扑异构酶Ⅰ可以消除负超螺旋，对正超螺旋无作用。 拓扑异构酶Ⅱ可以在消耗ATP的条件下连续的引入负超螺旋，在无ATP消耗的条件下，可以松弛负超螺旋。

真核生物的拓扑异构酶Ⅰ可以消除负超螺旋，也可以消除正超螺旋。

真核生物的拓扑异构酶Ⅱ（分为α和β两种）可以消除负超螺旋和正超螺旋，但不能引入负超螺旋。

拓扑异构酶Ⅰ主要和转录有关。 拓扑异构酶Ⅱ主要与复制有关。

拓扑异构酶Ⅱ引入负超螺旋可以消除复制叉前进时带来的扭曲张力。

双螺旋的解开需要解螺旋酶参与。DnaB是一种解螺旋酶，沿模板链的5′y 3′方向移动，由ATP供能，可能参与复制。解螺旋酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ沿模板链的5′y3′方向移动，rep蛋白沿3′y 5′方向移动，这几种解螺旋酶可能与修复作用有关。

SSB可以稳定单链，与单链的结合有协同效应。

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（六）DNA复制的过程

复制的起始

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大肠杆菌DNA复制的步骤

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/j86f.html