第四章 遗传信息的保持与传递第四章 遗传信息的保持与传递第一节 DNA 复制

.壹 复制原则1. 定起点与定方向复制

2. 2. 半保留复制半保留复制 : DNA: DNA 双螺旋的氢键解开双螺旋的氢键解开 ,, 各自各自形成单链形成单链 ,, 从而成为模板从而成为模板 DNADNA 并指令合成互并指令合成互补链补链 ,, 该模板该模板 DNADNA 与新合成的与新合成的 DNADNA 形成新形成新的双链的双链 DNADNA 的复制机构称为半保留复制的复制机构称为半保留复制 ..

新生链

氢键结合

模板链

新合成 DNA新添加核苷酸 焦磷酸

DNA 聚合酶

3. 3. 需要引导序列需要引导序列

DNADNA 聚合酶在模板聚合酶在模板 DNADNA 上已经合成的上已经合成的 DNADNA 链链的的 33’-OH’-OH 端附加上一磷酸核苷端附加上一磷酸核苷 ,, 但是该过程不但是该过程不仅需要模板仅需要模板 DNA,DNA, 还需要引导序列还需要引导序列 (primer)(primer).. 大多大多数情况下数情况下 ,, 引导序列由几个到十个核苷酸组成引导序列由几个到十个核苷酸组成的的 RNARNA 担当担当 ,, 该该 RNARNA 即称为即称为 RNARNA 引导引导 RNA. RNA.

4. 4. 不连续性复制不连续性复制

前导链 leading strand

后随链 lagging strand

冈崎片段 OKAZAKI frangment

RNA primer

二二 . DNA. DNA 伸长反应 伸长反应

（一）（一）细菌的复制细菌的复制 Dna ADNA polymerase IDNA topoisomerase

α ： DNA polymeraseε ：３‘ - ５’ exonuclease

primerase

RNA primer

h oloenzyme

RNA primer 合成

primer 末端的DNA

polymearase结合

由 DNA polymerase全酶负责 DNA 链的伸长

由 RNaseH DNA 或 DNA polymerase I 除去 RNA primer

由 DNA polymerase负责合成 DNA 链的Gap 部分

DNA polymerase III的解离

DNA ligase 负责冈崎片段的结合

DNA ligase

（二）真核细胞的复制（二）真核细胞的复制

MF1 ： mutation factor 1,RFC ： replicationfactor C,PCNA ： proliferating cell nuclear antigen

DNA ligase

DNA polymeraseα

DNA primerase

DNA ligase

DNA polymeraseδ

DNA polymeraseα

Primerase

Primer 与 DNA 的合成

RFC 与 DNA 末端的结合

DNA polymeraseδ

PCNA 与 DNA polymeraseδ复合体的形成

由 DNA polymeraseδ 负责DNA 的伸长与 RNaseH 和 MF1去除 RNA 引导序列

合成 gap 部分

Polymerase 的解离

DNA ligaseDNA ligase 负责冈崎片段的结合

（三）复制开始结构（三）复制开始结构

dnaA box

重复序列

TTATCCACA

DnaA protein Dnac protein

protein

complexDna B protein

helicase

A. 复制开始所必须的领域B. 促进复制开始的领域

ORC: origin recognition complexMcm: minichromosome maintenance Cdc: cell division cycleDbf: dumbell former

（四）特殊复制的例子（四）特殊复制的例子

复制开始点的DNA 链的切开

从被切开的 DNA 末端开始 DNA 的合成

DNA 被分离

由 RNA polymerase合成 RNA

DNA/RNA 混合双链的形成及由 RNase H切除 RNA

由 DNA polymerase I合成 DNA 链

（五）细胞周期（五）细胞周期