分子生物学--dna结构与功能.ppt

DNA复制、损伤与修复
第四节

DNA复制依赖于特殊的碱基配对
碱基互补配对原则
A=T G≡C

DNA复制是半保留式的
1953年,Watson & Crick 提出
DNA复制发生在细胞分裂周期的S期
 DNA双螺旋在解旋酶的作用下解旋,2条链中间的碱基对分开,成为2条单链;每一条单链都作为模板;
每条链上暴露出来的碱基各自与一个游离于核中的4种三磷酸脱氧核苷酸(T、G、A、C)按照碱基配对原则配对,形成与之互补的核苷酸;
DNA半保留式复制:
在与单链上配对的核苷酸之间形成磷酸二酯键,在DNA聚合酶的作用下形成链条新的互补链(子链),其中DNA聚合酶只能使核苷酸按5’ 3’方向连接。
最终形成各含一条母链和一条子链的2个双链DNA分子。
DNA半保留式复制:
半保留模型
DNA聚合酶和冈崎片段(半不连续复制)
DNA聚合酶的共同特点:
(1)需要提供合成模板;需要Mg 2+ 催化;
(2)不能起始新的DNA链,必须要有引物提供
3’-OH;
(3)合成的方向都是5’→3’
(4)除聚合DNA外还有其它功能。
而DNA母链(模板链)方向为5’→3’和3’→5’,如何解决这一矛盾?
DNA聚合酶和冈崎片段(半不连续复制)
冈崎片段与半不连续复制模型
在5’→3’这一模板上,DNA聚合酶仍按照5’→3’方向先反方向地合成一系列小的片段,称为冈崎片段
然后这些小片段再通过DNA连接酶的作用,互相连接起来而成长链。
3
Polymerase III
5’ 3’
前导链
Leading strand
base pairs
5’
5’
3’
3’
Helicase
ATP
单链结合蛋白 SSB Proteins
RNA引物
RNA Primer
引物酶primase
2
聚合酶III
Polymerase III
滞后链
Lagging strand
冈崎片断Okazaki Fragments
1
RNA primer replaced by
polymerase I & gap is sealed
by ligase 连接酶
Summary:DNA复制过程模式图
1)原材料:双链DNA(模板),核苷酸(底物);
2)辅助条件:解旋酶,单链结合蛋白,DNA聚合酶,引物酶,DNA 连接酶
2. DNA损伤及修复
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