dna復(fù)制是半保留式的-全文預(yù)覽
【正文】 NA復(fù)制、損傷修復(fù)、重組等過程中起重要作用作用 DNA復(fù)制示意圖 復(fù)制體 (replicon) 在 DNA復(fù)制過程中，由眾多的酶和蛋白質(zhì)參與 DNA的復(fù)制作用。 DNA連接酶（ 1967年發(fā)現(xiàn)） ： 若雙鏈 DNA中一條鏈有切口，一端是 3’ OH，另一端是 5‘ 磷酸基，連接酶可催化這兩端形成磷酸二酯鍵，而使切口連接。 DNA引發(fā)酶： 這個酶沿著滯后鏈在有規(guī)則的間隔內(nèi)合成短的 RNA引物 。 DNA快速解旋在復(fù)制叉處形成超螺旋頭部 。 解旋酶 ： 是個需要 ATP的酶 ， 該酶剛好在移動的復(fù)制叉的前面沿著單鏈 DNA滑動 。 在完成切去RNA引物和填充 RNA引物切去后的空缺后 ， DNA pol I 脫離DNA， 留下了被一個切口 （ 一個磷酸二酯鍵的空 ） 分開的雙鏈 DNA。 由于復(fù)制叉移動的速度大約為每秒 1000個核苷酸 ， 所以大約每 1000個核苷酸就要合成一個 RNA引物 。 所以為了合成滯后鏈 ， 需要在復(fù)制叉處合成一系列的短的 RNA引物 。 在滯后鏈中 DNA的合成是不連續(xù)的 根據(jù)崗崎實驗 ， 可以確定復(fù)制叉的一個 “ 杈 ” （ 前導(dǎo)鏈 ）是沿 5ˊ 3ˊ 方向連續(xù)合成的 ， 而另一條鏈 （ 滯后鏈 ） 是通過崗崎片段方式不連續(xù)合成的 。 釋放出的焦磷酸經(jīng)焦磷酸酶水解有利于聚合反應(yīng)的進行 雙重核對功能：① DNA聚合酶的選擇作用； ② 3’5’外切酶的校對作用。 于 1956年在大腸桿菌的提取液中發(fā)現(xiàn)了 DNA聚合酶 。 在含有 14N氮源介質(zhì)中培養(yǎng)兩代后的 DNA經(jīng)密度梯度離心后，出現(xiàn)兩條帶，第一條帶位置與培養(yǎng)一帶的DNA帶相同，另一條 DNA帶位于第一條帶上面，說明第二條帶密度更輕。16 DNA復(fù)制 DNA復(fù)制是半保留式的 DNA復(fù)制是雙向進行的 DNA聚合酶 III催化復(fù)制叉處的聚合反應(yīng) DNA聚合酶 III同時催化兩條鏈的合成 復(fù)制叉移動需要多蛋白復(fù)合物 DNA復(fù)制起始于細菌染色體上的唯一的一個部位 DNA復(fù)制終止于 ter區(qū) DNA復(fù)制的其它方式 損傷的 DNA可以修復(fù) 遺傳中心法則 DNA復(fù)制 RNA復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 逆轉(zhuǎn)錄 翻譯 蛋白質(zhì) Meselson Stahl實驗： 使 15N （ 15NH4Cl） 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，合成的所有核苷酸都含有 15N ，具有較高的密度，都整合到親代 DNA中。 DNA復(fù)制方式是半保留式 首先在 15NH4Cl培養(yǎng)基中培養(yǎng) 然后轉(zhuǎn)到 14NH4Cl培養(yǎng)基中培養(yǎng) 只在15NH4Cl 中培養(yǎng) 只在14NH4Cl 中培養(yǎng) 14N對照系統(tǒng) 15N對照系統(tǒng) 第一代 第二代 提取 DNA，進行密度梯度超離心 細胞 用 15N標(biāo)記的親本 DNA 14N中第一次復(fù)制 14N中第二次復(fù)制 實驗結(jié)果表明 DNA復(fù)制是半保留復(fù)制 （ a）密度梯度離心的 DNA帶 （ b）對應(yīng)于左側(cè) DNA帶的解釋 Meselsonstahl 實驗 從前面圖可以看出，在含有 14N氮源介質(zhì)中培養(yǎng)一代的 DNA經(jīng)密度梯度離心后， DNA帶位于在 15N培養(yǎng)基中的 DNA帶的上面。 Arthur Kornberg（ 斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授 ） 等人從 1955年開始尋找合成 DNA的酶 。 DNA聚合酶 III催化復(fù)制叉處的聚合反應(yīng) 表 大腸桿菌和哺乳動物 DNA 聚合酶特征DNA 聚合酶 主要功能 分子量 3 ˊ 5 ˊ 外切酶活性 其它功能 i 酶聚合酶 I 切去滯后鏈上的 RN A引物，并填充核苷酸109,000 有 還有 5 ˊ 3 ˊ外切酶活性聚合酶 II DNA 修復(fù) 90,000 有聚合酶 III DNA 合成中鏈的延伸 900,000 有哺乳動物酶? （ I ） 滯后鏈的合成 300,000 沒有? （ III ） 前導(dǎo)鏈的合成 200,000 有? （ II ） DNA 修復(fù) 250,000 有? DNA 修復(fù) 40,000 沒有? 線粒體 DNA 復(fù)制 250,000 有見 P414；其中； Klenow片段： PolIII的結(jié)構(gòu)和功能，見P416 聚合反應(yīng)的基本過程都是通過新合成的鏈的 3ˊ OH對進入的新的核苷三磷酸（用 d NTP）的 ?磷進行親核攻擊 ，導(dǎo)致磷酯鍵斷裂，結(jié)果在鏈的 3ˊ 末端加上了一個新的核苷酸，即延長了一個核苷酸 。 換句話說 ， 就是一條子鏈的合成方向與復(fù)制叉移動的方向一致 ， 該子鏈稱為 前導(dǎo)鏈 ； 而另一條子鏈與復(fù)制叉移動的方向相反 ，這條鏈 稱之為 滯后鏈 ， 但也是通過通過 5ˊ→ 3ˊ方向聚合形成的 。 DNA聚合酶 III不能從頭開始進行聚合反應(yīng) ， 它只能將核苷酸加到已有的多核苷酸鏈上 。 引發(fā)酶每秒鐘催化一個大約長 10個核苷酸的 RNA引物的合成 。
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