如SV40病毒的DNA是雙鏈環(huán)狀課件

復(fù)制

Replication1(P84)副教授本章主編：聶理復(fù)制Replication1(P84)副教授本章主編：聶理1一、復(fù)制子Replicon

是DNA的一個(gè)復(fù)制單元。它包括DNA每條鏈的一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)序列和一些終止序列。2第一節(jié)復(fù)制原點(diǎn)、方向和方式一、復(fù)制子Replicon是DNA的2（1）A、B兩條鏈?zhǔn)腔パa(bǔ)關(guān)系，不相同。所以，兩條鏈的起點(diǎn)序列不一樣。（2）A、B兩條鏈的起點(diǎn)位置有時(shí)不同。3注意1.強(qiáng)調(diào)“每條鏈”的原因：（1）A、B兩條鏈?zhǔn)腔パa(bǔ)關(guān)系，不相同。所以，兩條鏈的起點(diǎn)序列32.強(qiáng)調(diào)“一些終止序列”的原因：（1）DNA有線狀和環(huán)狀、平齊末端、粘性末端多種形式，所以終點(diǎn)序列形式多樣性。（2）“終止序列”用于復(fù)制中?！敖K止子”用于轉(zhuǎn)錄中。42.強(qiáng)調(diào)“一些終止序列”的原因：（1）DNA有線狀和環(huán)狀、平44.“復(fù)制起點(diǎn)”O(jiān)rigin即復(fù)制原點(diǎn)。（1）代號(hào)：“ori”,“oriC”,“O”。（2）原核生物“ori”有五點(diǎn)特征：（見(jiàn)P104）54.“復(fù)制起點(diǎn)”O(jiān)rigin即復(fù)制原點(diǎn)。55（2）原核生物“ori”特征：“ori”是一段較長(zhǎng)的序列。如E.coli的“ori”約245bp。

富含A/T序列；如G-細(xì)菌ori中，A/T占56%。有正向重復(fù)序列；如G-細(xì)菌ori中，8-14次出現(xiàn)“GATC”。

有反向重復(fù)序列（即回文序列）；ori6（2）原核生物“ori”特征：“ori”是一段較長(zhǎng)的序列6復(fù)制中，多次發(fā)動(dòng)“ori”啟動(dòng)，以提高復(fù)制的速度。7ori復(fù)制中，多次發(fā)動(dòng)“ori”啟動(dòng)，以提高復(fù)制的速度。7ori7二、復(fù)制叉Replicationfork這是復(fù)制中的生長(zhǎng)點(diǎn)（growingpoint），也是正在進(jìn)行復(fù)制的DNA的Y狀位點(diǎn)。一般從“ori”開始出現(xiàn)復(fù)制眼時(shí)，就有兩個(gè)復(fù)制叉產(chǎn)生。這兩個(gè)復(fù)制叉的移動(dòng)速度和距離不一定相同。8二、復(fù)制叉Replicationfork這是復(fù)制中的生長(zhǎng)8幾種復(fù)制叉移動(dòng)形式：一個(gè)復(fù)制叉移動(dòng)完成整個(gè)復(fù)制過(guò)程的。一般是環(huán)狀DNA復(fù)制形式。如質(zhì)粒DNA的復(fù)制。ori1.“單向復(fù)制”：9幾種復(fù)制叉移動(dòng)形式：一個(gè)復(fù)制叉移動(dòng)完成整個(gè)復(fù)制過(guò)程的。ori92.“雙向復(fù)制”又分為：（1）雙向?qū)ΨQ復(fù)制如原核生物E.coli的DNA復(fù)制。（2）雙向不對(duì)稱復(fù)制。如枯草桿菌DNA復(fù)制。E.coli的DNA復(fù)制。102.“雙向復(fù)制”又分為：E.coli的DNA復(fù)制。1010如枯草桿菌DNA復(fù)制。左邊的復(fù)制叉開始移動(dòng)，完成4/5的復(fù)制。兩個(gè)復(fù)制叉的移動(dòng)特點(diǎn)：不同步（時(shí)差）；不對(duì)稱（距離差）。ori從“ori”開始，右邊的復(fù)制叉移動(dòng)了1/5，停止前進(jìn)。11如枯草桿菌DNA復(fù)制。左邊的復(fù)制叉開始移動(dòng)，完成4/5的復(fù)制11第二節(jié)原核生物復(fù)制中的酶類12(P88)本章主編：聶理第二節(jié)原核生物復(fù)制中的酶類12(P88)本章主編：聶理12一、DNA聚合酶

（DNApolymerase）1.原核生物（E.coli）DNA聚合酶Ⅰ:該酶的“核酸酶活性”與“在復(fù)制中的作用”是兩個(gè)概念。要分清！13一、DNA聚合酶

（DNApolymerase）1.原核生13（1）DNA聚合酶Ⅰ的

核酸酶活性：

5’→3’聚合酶活性

3’→5’外切活性

5’→3’外切活性

dNTP→dNMP+PPi（焦磷酸解活性）

14（1）DNA聚合酶Ⅰ的

核酸酶活性：5’→3’聚合酶活性14（2）DNA聚合酶Ⅰ在復(fù)制中的主要作用：識(shí)別、切除錯(cuò)誤核苷酸。切除引物RNA。填補(bǔ)空缺的DNA?？傊浅C正、修復(fù)酶。15（2）DNA聚合酶Ⅰ在復(fù)制中的主要作用：識(shí)別、切除錯(cuò)誤核苷152.DNA聚合酶II至今了解甚少。（新書中報(bào)道：DNA聚合酶Ⅱ在修復(fù)中起作用。）162.DNA聚合酶II至今了解甚少。16163.DNA聚合酶III（2）酶III在復(fù)制中的作用：是DNA復(fù)制延長(zhǎng)中主要合成的酶。更確切說(shuō)：DNA天然聚合酶III（polIII*）起延長(zhǎng)主要作用。17（1）酶III的核酸酶活性:

與聚合酶I相同。如聚合、外切、……3.DNA聚合酶III（2）酶III在復(fù)制中的作用：17（117二、螺旋酶或解旋酶

Helicases1.：給DNA某種螺旋作用，增大DNA單鏈泡狀結(jié)構(gòu)，促進(jìn)DNA兩條鏈分開為單鏈。2.注意：過(guò)去叫它“解鏈酶”，但現(xiàn)在不用了。18P94二、螺旋酶或解旋酶

Helicases1.：給DNA某種183.螺旋酶作用方式：（1）螺旋酶III、rep蛋白。沿著模板DNA3’→5’方向移動(dòng)，分開DNA雙鏈。需要SSB的幫忙穩(wěn)定解開的單鏈。19（2）螺旋酶I、螺旋酶II。

沿著模板DNA5’→3’方向移動(dòng)，既能解開雙鏈DNA，又能與單鏈DNA結(jié)合。3.螺旋酶作用方式：（1）螺旋酶III、rep蛋白。19（219三、拓?fù)洚悩?gòu)酶I、II

（其中II酶即“DNA旋轉(zhuǎn)酶gyrase”）1.主要功能：（1）引入超螺旋，增大DNA單鏈泡狀結(jié)構(gòu)，便于酶、因子識(shí)別或結(jié)合DNA，有利于復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、調(diào)控的起始。（2）引入超螺旋，緩解復(fù)制叉前進(jìn)而造成的超纏現(xiàn)象。（3）引入超螺旋，使DNA在復(fù)制、轉(zhuǎn)錄中恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)。(P23、P94)20三、拓?fù)洚悩?gòu)酶I、II

（其中II酶即“DNA旋轉(zhuǎn)酶gyra203.兩種拓?fù)涿傅膮^(qū)別：21拓?fù)洚悩?gòu)酶I拓?fù)洚悩?gòu)酶II1.方式先切開一條DNA，解旋，再接上。先切開兩條DNA，解旋，再接上。2.能量不需要ATP需要ATP3.方向引入正超螺旋引入負(fù)超螺旋3.兩種拓?fù)涿傅膮^(qū)別：21拓?fù)洚悩?gòu)酶I拓?fù)洚悩?gòu)酶II1.方式21四、引發(fā)酶Primase1.酶作用：合成引物RNA，為DNA的合成起頭。2..本書認(rèn)為：此酶是合成引物的酶，不要叫它“引物酶”。因?yàn)椋锩甘撬庖锏拿浮?.引物（Primer）：是一段RNA，可長(zhǎng)達(dá)50-60nt，它能與DNA結(jié)合，也能讓DNA聚合酶緊接其后延長(zhǎng)DNA。22P97四、引發(fā)酶Primase1.酶作用：合成引物RNA，為DNA224.引發(fā)酶與RNA聚合酶不一樣：23引發(fā)酶RNA聚合酶專一性不高高底物（原料）dNTP、NTPNTP遇利福平不敏感敏感4.引發(fā)酶與RNA聚合酶不一樣：23引發(fā)酶RNA聚合酶專一性23第三節(jié)DNA復(fù)制的形式一、滾環(huán)式復(fù)制Rollingcirclereplication24P108本章主編：聶理第三節(jié)DNA復(fù)制的形式一、滾環(huán)式復(fù)制24P108本章主編：24一、滾環(huán)式復(fù)制1.名稱：也叫“σ復(fù)制”或“共價(jià)延伸”。2.這種復(fù)制方式在下列生物DNA中有：（1）噬菌體：M13、φ174、G4、λDNA后期基因復(fù)制。（2）細(xì)菌：E.coliDNA、細(xì)菌致育因子F。（3）真核生物：非洲爪蟾卵母細(xì)胞rDNA的復(fù)制。25一、滾環(huán)式復(fù)制1.名稱：也叫“σ復(fù)制”或“共價(jià)延伸”。2253.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：（1）雙鏈環(huán)狀DNA的（+）鏈從“ori”處切刻開。5’-端離開環(huán)。(-)5’ori26（+）3.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：（1）雙鏈環(huán)狀DNA的（+）鏈從“ori”263.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：DNA聚合酶以（-）鏈環(huán)為模板，從（+）鏈的3’-OH端共價(jià)延伸，合成子代（+）鏈DNA。(-)5’3’(2)SSB覆蓋在（+）鏈的5’-端單鏈上，27（+）3.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：DNA聚合酶以（-）鏈環(huán)為模板，從（+）鏈273.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：(4)DNA聚合酶以延伸的單鏈DNA為模板，合成子代雙鏈DNA。(-)5’3’3’5’(3)象拉卷尺一樣，（+）鏈越拉越長(zhǎng)。28（+）3.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：(4)DNA聚合酶以延伸的單鏈DNA為模板283.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：(5)連接各崗崎片段，子代DNA形成線狀或環(huán)狀。(-)5’3’3’5’29（+）3.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：(5)連接各崗崎片段，子代DNA形成線狀29（1）合成的雙鏈線狀DNA長(zhǎng)短不一。有時(shí)為環(huán)狀的幾倍。（2）噬菌體：產(chǎn)生線狀DNA時(shí)，容易整合到宿主DNA上，以溶源態(tài)生存。形成環(huán)狀DNA時(shí)，被衣殼蛋白包裝后，就成為子代噬菌體了。φ174、M13、G4噬菌體基因只是單+DNA。它們先合成-DNA（見(jiàn)P112），再滾環(huán)復(fù)制大量單鏈環(huán)狀+DNA（見(jiàn)P109）。30注意（1）合成的雙鏈線狀DNA長(zhǎng)短不一。有時(shí)為環(huán)狀的幾倍。30注30φχ174噬菌體滾環(huán)復(fù)制，

就產(chǎn)生大量環(huán)狀+DNA。31P109圖3-29φχ174噬菌體滾環(huán)復(fù)制，

就產(chǎn)生大量環(huán)狀+DNA。31P131二、θ式復(fù)制θreplication1.也叫“Cains式復(fù)制”。2“J.Cairns”簡(jiǎn)介：

他先是因?yàn)檠芯吭松铩鞍氡Ａ魪?fù)制”，在60年代出名的科學(xué)家。后來(lái)，他研究E.coliDNA復(fù)制時(shí)，采用3H標(biāo)記的T，經(jīng)放射自顯影和電子顯微鏡拍照，展示了“θ”形結(jié)構(gòu)而得名。32（P87）二、θ式復(fù)制θreplication1.也叫“Cain323.θ式復(fù)制類形：（1）單向復(fù)制。（2）雙向復(fù)制：雙向?qū)ΨQ復(fù)制；雙向不對(duì)稱復(fù)制。333.θ式復(fù)制類形：（1）單向復(fù)制。（2）雙向復(fù)制：雙向不對(duì)33噬菌體DNA有兩種復(fù)制形式：（1）早期：復(fù)制（2）晚期：滾環(huán)復(fù)制。見(jiàn)P111示意圖3-31。34注意噬菌體DNA有兩種復(fù)制形式：34注意34三、D環(huán)復(fù)制

DLoopsynthesis1.這種復(fù)制形式，在下列生物中發(fā)現(xiàn)：（1）哺乳動(dòng)物的線粒體DNA；（2）高等植物的葉綠體DNA。

過(guò)程見(jiàn)P103圖3-2335三、D環(huán)復(fù)制

DLoopsynthesis35352.發(fā)現(xiàn)：（P103）Terome和Vinograd發(fā)現(xiàn)環(huán)狀雙鏈DNA中：（1）兩條鏈合成子代DNA不同步。（2）“ori”不在同一位置。（3）有一條鏈象字母D一樣鼓起了單鏈泡狀結(jié)構(gòu)（Dloop）而得名。362.發(fā)現(xiàn)：（P103）36363.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（1）從OH開始，子代H’鏈先合成，親代H鏈鼓起單鏈D環(huán)。重鏈HOH輕鏈L37HLH’3.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（1）從OH開始，子代H’鏈先合成，親代H373.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（2）當(dāng)H’鏈合成了67%時(shí)，從OL處開始，以單鏈D環(huán)為模板，合成L’鏈。OHOL38LHH’L’3.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（2）當(dāng)H’鏈合成了67%時(shí)，從OL處開始383.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（3））當(dāng)H’鏈合成結(jié)束時(shí)，L’鏈才合成35%。H’OL39L’3.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（3））當(dāng)H’鏈合成結(jié)束時(shí)，L’鏈才合成3393.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（4）L’鏈合成完畢。D環(huán)復(fù)制全過(guò)程完成。OLOH403.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（4）L’鏈合成完畢。D環(huán)復(fù)制全過(guò)程完成。40四、躍進(jìn)式復(fù)制

Saltatoryreplication

在某一時(shí)刻，因某種原因，一段DNA序列突然橫向擴(kuò)增，產(chǎn)生多個(gè)串聯(lián)重復(fù)單位的現(xiàn)象。叫躍進(jìn)式復(fù)制，也叫“基因擴(kuò)增”（P338）。

如rDNA；真核生物的衛(wèi)星DNA。41四、躍進(jìn)式復(fù)制

Saltatoryreplication41五、蝴蝶形復(fù)制P125如SV40病毒的DNA是雙鏈環(huán)狀，長(zhǎng)度為5243bp。復(fù)制中期，部分超螺旋沒(méi)有展開，緊纏著。而已經(jīng)復(fù)制的區(qū)域張開如同蝴蝶的翅膀。復(fù)制后期會(huì)呈現(xiàn)連環(huán)結(jié)構(gòu)，需拓?fù)洚悩?gòu)酶解開兩個(gè)子代DNA。42五、蝴蝶形復(fù)制P125如SV40病毒的DN42第四節(jié)真核生物DNA的復(fù)制一、半保留復(fù)制1.最早證明者：

Taylor于1957年以蠶豆苗染色體為例，應(yīng)用3H脫氧胸苷同位素和放射自顯影技術(shù)，拍攝了“染色體半保留復(fù)制”圖象。他早于Cairns證明“原核生物半保留復(fù)制”六年。43第四節(jié)真核生物DNA的復(fù)制一、半保留復(fù)制4343二、真核生物的復(fù)制原點(diǎn)：已知：真核生物DNA比原核生物DNA長(zhǎng)許多。原核生物DNA聚合酶復(fù)制速度竟然比真核生物的大103倍。問(wèn)：如何縮短真核生物DNA復(fù)制時(shí)間？答：采用多個(gè)復(fù)制原點(diǎn)同時(shí)啟動(dòng)方式……。44二、真核生物的復(fù)制原點(diǎn)：已知：真核生物DNA比原核生物DNA44真核生物“ori”的特點(diǎn)：與原核有相似之處：（1）富含A/T序列；（2）有正向重復(fù)序列；（3）有回文序列。45真核生物“ori”的特點(diǎn)：與原核有相似之處：4545三、真核生物復(fù)制子特點(diǎn)：1.一條染色體上具有多個(gè)復(fù)制子。2.同一染色體上，各復(fù)制子長(zhǎng)度不同。3.不同生長(zhǎng)期，復(fù)制子數(shù)目不同。如果蠅，生長(zhǎng)旺盛期，細(xì)胞快速分裂，復(fù)制子數(shù)目可擴(kuò)增十倍。4.每個(gè)“ori”在每個(gè)復(fù)制周期中只啟動(dòng)一次。5.相鄰復(fù)制子的終點(diǎn)是隨機(jī)碰撞會(huì)合的。46三、真核生物復(fù)制子特點(diǎn)：1.一條染色體上具有多個(gè)復(fù)制子。46466.生物不同，染色體上的復(fù)制子數(shù)目不同47生物DNA長(zhǎng)度Kb復(fù)制子數(shù)目復(fù)制子平均長(zhǎng)度Kb噬菌體48.5148.5大腸桿菌420014200酵母2.0×10450040果蠅3.0×105500030爪蟾3.0×106150002006.生物不同，染色體上的復(fù)制子數(shù)目不同47生物DNA長(zhǎng)度Kb47四、核小體組裝：1.規(guī)律：

核小體中的DNA是以半保留復(fù)制形式合成的。

組蛋白是以全保留方式合成組裝的。DNA組蛋白48（P126-129）四、核小體組裝：1.規(guī)律：DNA組蛋白48（P126-129482.實(shí)驗(yàn)證明：用環(huán)己亞胺、放線菌酮試劑作為組蛋白合成的抑制劑，加入正在復(fù)制的SV40病毒中。發(fā)現(xiàn)復(fù)制叉上親代組蛋白偏在有先導(dǎo)鏈的雙鏈一邊上。另一邊雙鏈DNA上光禿禿的。先導(dǎo)鏈492.實(shí)驗(yàn)證明：用環(huán)己亞胺、放線菌酮試劑作為組蛋白合成49問(wèn)：為什么用“SV40”作為研究真核生物的代表？答：SV40是動(dòng)物病毒，在寄主細(xì)胞中能形成核小體結(jié)構(gòu)——微染色體，這是真核生物的特征。另外，SV40的復(fù)雜程度比真核生物小。50所以，科學(xué)家用SV40作為研究真核生物的代表。問(wèn)：為什么用“SV40”作為研究真核生物的代表？答：SV4050五、真核生物染色體末端DNA人們很早就發(fā)現(xiàn)：如果染色體內(nèi)部斷裂時(shí)，會(huì)重新連接起來(lái)。但天然染色體末端，不會(huì)與其它DNA連接。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：染色體末端有一種特殊的修飾結(jié)構(gòu)——端粒結(jié)構(gòu)。51（P55、126）五、真核生物染色體末端DNA人們很早就發(fā)現(xiàn)：如果染色體511.端粒Telomere特點(diǎn)：（1）DNA末端不平齊，5’-端隱縮或3’-端伸出。（2）3’-端伸出的單鏈中富含G。（3）末端序列中，有許多短的正向重復(fù)序列。5’3’1986年Gottschling&Zalian研究原生動(dòng)物尖毛蟲（Oxytricha）營(yíng)養(yǎng)核時(shí)，發(fā)現(xiàn)了染色體末端的端粒結(jié)構(gòu)。52(P55)1.端粒Telomere特點(diǎn)：5’3’1986年Gott52（4）端粒序列特點(diǎn)：5’Cn(A/T)m……3’Gn(T/A)m……n=1-8m=1-4（5）端粒結(jié)構(gòu)不易被核酸內(nèi)切、外切酶水解53（4）端粒序列特點(diǎn)：5’Cn(A532.端粒酶Telomerase

Blackburn首先在四膜蟲中發(fā)現(xiàn)了端粒酶，又在尖毛蟲和游仆蟲(euplotes)中揭示了該酶的實(shí)質(zhì)。（1）酶組成：RNA和蛋白質(zhì)。（人們?cè)俅握J(rèn)識(shí)到RNA也可作為酶）（2）RNA的特征：富含“CA”序列。54(P126)2.端粒酶TelomeraseBlackburn首先54（3）酶中RNA的作用：主要的：作為DNA3’-OH端鏈的模板，為3’-OH端鏈合成“GT”重復(fù)片段，延伸3’-OH端鏈。3’DNATGTGCACARNA次要的：作為5’-端鏈的引物，合成或修補(bǔ)5’-端鏈。5’55（3）酶中RNA的作用：主要的：作為DNA3’-OH端鏈的模551.翻譯：R酶、核酶、核糖核酸質(zhì)酶?！?.解釋：具有催化、加工功能的RNA或DNA，只是它們不如蛋白質(zhì)靈活、多樣。56P493Ribozyme1.翻譯：56P493Ribozyme563.核酶的發(fā)現(xiàn)

1986年ThomasCech發(fā)現(xiàn)四膜蟲26SrRNA的自我剪接功能，發(fā)表了“RNAasanEnzyme”(Sci.Amer.255:64-75).SidneyAltman接著也報(bào)道了RNAasesP組成中也有RNA(M1RNA)，它具有催化性質(zhì)。上述二人因核酶的發(fā)現(xiàn)，于1989年榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)！573.核酶的發(fā)現(xiàn)1986年ThomasCe571.描述非洲爪蟾卵母細(xì)胞中rDNA的擴(kuò)增過(guò)程。2.哺乳動(dòng)物DNA聚合酶有哪些類型？這些酶分布在細(xì)胞內(nèi)何處？其組成和活性如何？我們了解它們哪些功能？請(qǐng)你列表說(shuō)明之。3.真核生物DNA引發(fā)酶與DNA聚合酶關(guān)系如何？思考題581.描述非洲爪蟾卵母細(xì)胞中rDNA的擴(kuò)增過(guò)程。思考題5858TheendTheend59復(fù)制

Replication60(P84)副教授本章主編：聶理復(fù)制Replication1(P84)副教授本章主編：聶理60一、復(fù)制子Replicon

是DNA的一個(gè)復(fù)制單元。它包括DNA每條鏈的一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)序列和一些終止序列。61第一節(jié)復(fù)制原點(diǎn)、方向和方式一、復(fù)制子Replicon是DNA的61（1）A、B兩條鏈?zhǔn)腔パa(bǔ)關(guān)系，不相同。所以，兩條鏈的起點(diǎn)序列不一樣。（2）A、B兩條鏈的起點(diǎn)位置有時(shí)不同。62注意1.強(qiáng)調(diào)“每條鏈”的原因：（1）A、B兩條鏈?zhǔn)腔パa(bǔ)關(guān)系，不相同。所以，兩條鏈的起點(diǎn)序列622.強(qiáng)調(diào)“一些終止序列”的原因：（1）DNA有線狀和環(huán)狀、平齊末端、粘性末端多種形式，所以終點(diǎn)序列形式多樣性。（2）“終止序列”用于復(fù)制中?！敖K止子”用于轉(zhuǎn)錄中。632.強(qiáng)調(diào)“一些終止序列”的原因：（1）DNA有線狀和環(huán)狀、平634.“復(fù)制起點(diǎn)”O(jiān)rigin即復(fù)制原點(diǎn)。（1）代號(hào)：“ori”,“oriC”,“O”。（2）原核生物“ori”有五點(diǎn)特征：（見(jiàn)P104）644.“復(fù)制起點(diǎn)”O(jiān)rigin即復(fù)制原點(diǎn)。564（2）原核生物“ori”特征：“ori”是一段較長(zhǎng)的序列。如E.coli的“ori”約245bp。

富含A/T序列；如G-細(xì)菌ori中，A/T占56%。有正向重復(fù)序列；如G-細(xì)菌ori中，8-14次出現(xiàn)“GATC”。

有反向重復(fù)序列（即回文序列）；ori65（2）原核生物“ori”特征：“ori”是一段較長(zhǎng)的序列65復(fù)制中，多次發(fā)動(dòng)“ori”啟動(dòng)，以提高復(fù)制的速度。66ori復(fù)制中，多次發(fā)動(dòng)“ori”啟動(dòng)，以提高復(fù)制的速度。7ori66二、復(fù)制叉Replicationfork這是復(fù)制中的生長(zhǎng)點(diǎn)（growingpoint），也是正在進(jìn)行復(fù)制的DNA的Y狀位點(diǎn)。一般從“ori”開始出現(xiàn)復(fù)制眼時(shí)，就有兩個(gè)復(fù)制叉產(chǎn)生。這兩個(gè)復(fù)制叉的移動(dòng)速度和距離不一定相同。67二、復(fù)制叉Replicationfork這是復(fù)制中的生長(zhǎng)67幾種復(fù)制叉移動(dòng)形式：一個(gè)復(fù)制叉移動(dòng)完成整個(gè)復(fù)制過(guò)程的。一般是環(huán)狀DNA復(fù)制形式。如質(zhì)粒DNA的復(fù)制。ori1.“單向復(fù)制”：68幾種復(fù)制叉移動(dòng)形式：一個(gè)復(fù)制叉移動(dòng)完成整個(gè)復(fù)制過(guò)程的。ori682.“雙向復(fù)制”又分為：（1）雙向?qū)ΨQ復(fù)制如原核生物E.coli的DNA復(fù)制。（2）雙向不對(duì)稱復(fù)制。如枯草桿菌DNA復(fù)制。E.coli的DNA復(fù)制。692.“雙向復(fù)制”又分為：E.coli的DNA復(fù)制。1069如枯草桿菌DNA復(fù)制。左邊的復(fù)制叉開始移動(dòng)，完成4/5的復(fù)制。兩個(gè)復(fù)制叉的移動(dòng)特點(diǎn)：不同步（時(shí)差）；不對(duì)稱（距離差）。ori從“ori”開始，右邊的復(fù)制叉移動(dòng)了1/5，停止前進(jìn)。70如枯草桿菌DNA復(fù)制。左邊的復(fù)制叉開始移動(dòng)，完成4/5的復(fù)制70第二節(jié)原核生物復(fù)制中的酶類71(P88)本章主編：聶理第二節(jié)原核生物復(fù)制中的酶類12(P88)本章主編：聶理71一、DNA聚合酶

（DNApolymerase）1.原核生物（E.coli）DNA聚合酶Ⅰ:該酶的“核酸酶活性”與“在復(fù)制中的作用”是兩個(gè)概念。要分清！72一、DNA聚合酶

（DNApolymerase）1.原核生72（1）DNA聚合酶Ⅰ的

核酸酶活性：

5’→3’聚合酶活性

3’→5’外切活性

5’→3’外切活性

dNTP→dNMP+PPi（焦磷酸解活性）

73（1）DNA聚合酶Ⅰ的

核酸酶活性：5’→3’聚合酶活性73（2）DNA聚合酶Ⅰ在復(fù)制中的主要作用：識(shí)別、切除錯(cuò)誤核苷酸。切除引物RNA。填補(bǔ)空缺的DNA?？傊?，它是矯正、修復(fù)酶。74（2）DNA聚合酶Ⅰ在復(fù)制中的主要作用：識(shí)別、切除錯(cuò)誤核苷742.DNA聚合酶II至今了解甚少。（新書中報(bào)道：DNA聚合酶Ⅱ在修復(fù)中起作用。）752.DNA聚合酶II至今了解甚少。16753.DNA聚合酶III（2）酶III在復(fù)制中的作用：是DNA復(fù)制延長(zhǎng)中主要合成的酶。更確切說(shuō)：DNA天然聚合酶III（polIII*）起延長(zhǎng)主要作用。76（1）酶III的核酸酶活性:

與聚合酶I相同。如聚合、外切、……3.DNA聚合酶III（2）酶III在復(fù)制中的作用：17（176二、螺旋酶或解旋酶

Helicases1.：給DNA某種螺旋作用，增大DNA單鏈泡狀結(jié)構(gòu)，促進(jìn)DNA兩條鏈分開為單鏈。2.注意：過(guò)去叫它“解鏈酶”，但現(xiàn)在不用了。77P94二、螺旋酶或解旋酶

Helicases1.：給DNA某種773.螺旋酶作用方式：（1）螺旋酶III、rep蛋白。沿著模板DNA3’→5’方向移動(dòng)，分開DNA雙鏈。需要SSB的幫忙穩(wěn)定解開的單鏈。78（2）螺旋酶I、螺旋酶II。

沿著模板DNA5’→3’方向移動(dòng)，既能解開雙鏈DNA，又能與單鏈DNA結(jié)合。3.螺旋酶作用方式：（1）螺旋酶III、rep蛋白。19（278三、拓?fù)洚悩?gòu)酶I、II

（其中II酶即“DNA旋轉(zhuǎn)酶gyrase”）1.主要功能：（1）引入超螺旋，增大DNA單鏈泡狀結(jié)構(gòu)，便于酶、因子識(shí)別或結(jié)合DNA，有利于復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、調(diào)控的起始。（2）引入超螺旋，緩解復(fù)制叉前進(jìn)而造成的超纏現(xiàn)象。（3）引入超螺旋，使DNA在復(fù)制、轉(zhuǎn)錄中恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)。(P23、P94)79三、拓?fù)洚悩?gòu)酶I、II

（其中II酶即“DNA旋轉(zhuǎn)酶gyra793.兩種拓?fù)涿傅膮^(qū)別：80拓?fù)洚悩?gòu)酶I拓?fù)洚悩?gòu)酶II1.方式先切開一條DNA，解旋，再接上。先切開兩條DNA，解旋，再接上。2.能量不需要ATP需要ATP3.方向引入正超螺旋引入負(fù)超螺旋3.兩種拓?fù)涿傅膮^(qū)別：21拓?fù)洚悩?gòu)酶I拓?fù)洚悩?gòu)酶II1.方式80四、引發(fā)酶Primase1.酶作用：合成引物RNA，為DNA的合成起頭。2..本書認(rèn)為：此酶是合成引物的酶，不要叫它“引物酶”。因?yàn)?，引物酶是水解引物的酶?.引物（Primer）：是一段RNA，可長(zhǎng)達(dá)50-60nt，它能與DNA結(jié)合，也能讓DNA聚合酶緊接其后延長(zhǎng)DNA。81P97四、引發(fā)酶Primase1.酶作用：合成引物RNA，為DNA814.引發(fā)酶與RNA聚合酶不一樣：82引發(fā)酶RNA聚合酶專一性不高高底物（原料）dNTP、NTPNTP遇利福平不敏感敏感4.引發(fā)酶與RNA聚合酶不一樣：23引發(fā)酶RNA聚合酶專一性82第三節(jié)DNA復(fù)制的形式一、滾環(huán)式復(fù)制Rollingcirclereplication83P108本章主編：聶理第三節(jié)DNA復(fù)制的形式一、滾環(huán)式復(fù)制24P108本章主編：83一、滾環(huán)式復(fù)制1.名稱：也叫“σ復(fù)制”或“共價(jià)延伸”。2.這種復(fù)制方式在下列生物DNA中有：（1）噬菌體：M13、φ174、G4、λDNA后期基因復(fù)制。（2）細(xì)菌：E.coliDNA、細(xì)菌致育因子F。（3）真核生物：非洲爪蟾卵母細(xì)胞rDNA的復(fù)制。84一、滾環(huán)式復(fù)制1.名稱：也叫“σ復(fù)制”或“共價(jià)延伸”。2843.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：（1）雙鏈環(huán)狀DNA的（+）鏈從“ori”處切刻開。5’-端離開環(huán)。(-)5’ori85（+）3.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：（1）雙鏈環(huán)狀DNA的（+）鏈從“ori”853.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：DNA聚合酶以（-）鏈環(huán)為模板，從（+）鏈的3’-OH端共價(jià)延伸，合成子代（+）鏈DNA。(-)5’3’(2)SSB覆蓋在（+）鏈的5’-端單鏈上，86（+）3.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：DNA聚合酶以（-）鏈環(huán)為模板，從（+）鏈863.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：(4)DNA聚合酶以延伸的單鏈DNA為模板，合成子代雙鏈DNA。(-)5’3’3’5’(3)象拉卷尺一樣，（+）鏈越拉越長(zhǎng)。87（+）3.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：(4)DNA聚合酶以延伸的單鏈DNA為模板873.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：(5)連接各崗崎片段，子代DNA形成線狀或環(huán)狀。(-)5’3’3’5’88（+）3.滾環(huán)復(fù)制過(guò)程：(5)連接各崗崎片段，子代DNA形成線狀88（1）合成的雙鏈線狀DNA長(zhǎng)短不一。有時(shí)為環(huán)狀的幾倍。（2）噬菌體：產(chǎn)生線狀DNA時(shí)，容易整合到宿主DNA上，以溶源態(tài)生存。形成環(huán)狀DNA時(shí)，被衣殼蛋白包裝后，就成為子代噬菌體了。φ174、M13、G4噬菌體基因只是單+DNA。它們先合成-DNA（見(jiàn)P112），再滾環(huán)復(fù)制大量單鏈環(huán)狀+DNA（見(jiàn)P109）。89注意（1）合成的雙鏈線狀DNA長(zhǎng)短不一。有時(shí)為環(huán)狀的幾倍。30注89φχ174噬菌體滾環(huán)復(fù)制，

就產(chǎn)生大量環(huán)狀+DNA。90P109圖3-29φχ174噬菌體滾環(huán)復(fù)制，

就產(chǎn)生大量環(huán)狀+DNA。31P190二、θ式復(fù)制θreplication1.也叫“Cains式復(fù)制”。2“J.Cairns”簡(jiǎn)介：

他先是因?yàn)檠芯吭松铩鞍氡Ａ魪?fù)制”，在60年代出名的科學(xué)家。后來(lái)，他研究E.coliDNA復(fù)制時(shí)，采用3H標(biāo)記的T，經(jīng)放射自顯影和電子顯微鏡拍照，展示了“θ”形結(jié)構(gòu)而得名。91（P87）二、θ式復(fù)制θreplication1.也叫“Cain913.θ式復(fù)制類形：（1）單向復(fù)制。（2）雙向復(fù)制：雙向?qū)ΨQ復(fù)制；雙向不對(duì)稱復(fù)制。923.θ式復(fù)制類形：（1）單向復(fù)制。（2）雙向復(fù)制：雙向不對(duì)92噬菌體DNA有兩種復(fù)制形式：（1）早期：復(fù)制（2）晚期：滾環(huán)復(fù)制。見(jiàn)P111示意圖3-31。93注意噬菌體DNA有兩種復(fù)制形式：34注意93三、D環(huán)復(fù)制

DLoopsynthesis1.這種復(fù)制形式，在下列生物中發(fā)現(xiàn)：（1）哺乳動(dòng)物的線粒體DNA；（2）高等植物的葉綠體DNA。

過(guò)程見(jiàn)P103圖3-2394三、D環(huán)復(fù)制

DLoopsynthesis35942.發(fā)現(xiàn)：（P103）Terome和Vinograd發(fā)現(xiàn)環(huán)狀雙鏈DNA中：（1）兩條鏈合成子代DNA不同步。（2）“ori”不在同一位置。（3）有一條鏈象字母D一樣鼓起了單鏈泡狀結(jié)構(gòu)（Dloop）而得名。952.發(fā)現(xiàn)：（P103）36953.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（1）從OH開始，子代H’鏈先合成，親代H鏈鼓起單鏈D環(huán)。重鏈HOH輕鏈L96HLH’3.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（1）從OH開始，子代H’鏈先合成，親代H963.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（2）當(dāng)H’鏈合成了67%時(shí)，從OL處開始，以單鏈D環(huán)為模板，合成L’鏈。OHOL97LHH’L’3.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（2）當(dāng)H’鏈合成了67%時(shí)，從OL處開始973.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（3））當(dāng)H’鏈合成結(jié)束時(shí)，L’鏈才合成35%。H’OL98L’3.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（3））當(dāng)H’鏈合成結(jié)束時(shí)，L’鏈才合成3983.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（4）L’鏈合成完畢。D環(huán)復(fù)制全過(guò)程完成。OLOH993.D環(huán)復(fù)制過(guò)程：（4）L’鏈合成完畢。D環(huán)復(fù)制全過(guò)程完成。99四、躍進(jìn)式復(fù)制

Saltatoryreplication

在某一時(shí)刻，因某種原因，一段DNA序列突然橫向擴(kuò)增，產(chǎn)生多個(gè)串聯(lián)重復(fù)單位的現(xiàn)象。叫躍進(jìn)式復(fù)制，也叫“基因擴(kuò)增”（P338）。

如rDNA；真核生物的衛(wèi)星DNA。100四、躍進(jìn)式復(fù)制

Saltatoryreplication100五、蝴蝶形復(fù)制P125如SV40病毒的DNA是雙鏈環(huán)狀，長(zhǎng)度為5243bp。復(fù)制中期，部分超螺旋沒(méi)有展開，緊纏著。而已經(jīng)復(fù)制的區(qū)域張開如同蝴蝶的翅膀。復(fù)制后期會(huì)呈現(xiàn)連環(huán)結(jié)構(gòu)，需拓?fù)洚悩?gòu)酶解開兩個(gè)子代DNA。101五、蝴蝶形復(fù)制P125如SV40病毒的DN101第四節(jié)真核生物DNA的復(fù)制一、半保留復(fù)制1.最早證明者：

Taylor于1957年以蠶豆苗染色體為例，應(yīng)用3H脫氧胸苷同位素和放射自顯影技術(shù)，拍攝了“染色體半保留復(fù)制”圖象。他早于Cairns證明“原核生物半保留復(fù)制”六年。102第四節(jié)真核生物DNA的復(fù)制一、半保留復(fù)制43102二、真核生物的復(fù)制原點(diǎn)：已知：真核生物DNA比原核生物DNA長(zhǎng)許多。原核生物DNA聚合酶復(fù)制速度竟然比真核生物的大103倍。問(wèn)：如何縮短真核生物DNA復(fù)制時(shí)間？答：采用多個(gè)復(fù)制原點(diǎn)同時(shí)啟動(dòng)方式……。103二、真核生物的復(fù)制原點(diǎn)：已知：真核生物DNA比原核生物DNA103真核生物“ori”的特點(diǎn)：與原核有相似之處：（1）富含A/T序列；（2）有正向重復(fù)序列；（3）有回文序列。104真核生物“ori”的特點(diǎn)：與原核有相似之處：45104三、真核生物復(fù)制子特點(diǎn)：1.一條染色體上具有多個(gè)復(fù)制子。2.同一染色體上，各復(fù)制子長(zhǎng)度不同。3.不同生長(zhǎng)期，復(fù)制子數(shù)目不同。如果蠅，生長(zhǎng)旺盛期，細(xì)胞快速分裂，復(fù)制子數(shù)目可擴(kuò)增十倍。4.每個(gè)“ori”在每個(gè)復(fù)制周期中只啟動(dòng)一次。5.相鄰復(fù)制子的終點(diǎn)是隨機(jī)碰撞會(huì)合的。105三、真核生物復(fù)制子特點(diǎn)：1.一條染色體上具有多個(gè)復(fù)制子。461056.生物不同，染色體上的復(fù)制子數(shù)目不同106生物DNA長(zhǎng)度Kb復(fù)制子數(shù)目復(fù)制子平均長(zhǎng)度Kb噬菌體48.5148.5大腸桿菌420014200酵母2.0×10450040果蠅3.0×105500030爪蟾3.0×106150002006.生物不同，染色體上的復(fù)制子數(shù)目不同47生物DNA長(zhǎng)度Kb106四、核小體組裝：1.規(guī)律：

核小體中的DNA是以半保留復(fù)制形式合成的。

組蛋白是以全保留方式合成組裝的。DNA組蛋白107（P126-129）四、核小體組裝：1.規(guī)律：DNA組蛋白48（P126-1291072.實(shí)驗(yàn)證明：用環(huán)己亞胺、放線菌酮試劑作為組蛋白合成的抑制劑，加入正在復(fù)制的SV40病毒中。發(fā)現(xiàn)復(fù)制叉上親代組蛋