【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A夾子 增殖細(xì)胞核抗原 （ proliferating cell nuclear antigen， PCNA） 結(jié)構(gòu)： 功能： 同源三聚體，可形成閉合環(huán)形的可滑動(dòng)DNA夾子。 p125：催化亞基，具有 DNA聚合酶活性和 3??5?核酸外切酶活性，其 N端區(qū)與 PCNA相互作用 p50：輔助 PCNA激活 p125 5. DNA聚合酶 ?合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈 結(jié)構(gòu)： Pol ?分子是異源二聚體（ p125和 p50） 功能： Pol ?合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈 DNA聚合酶 ? ?FEN1（ flap endonuclease 1）具有核酸內(nèi)切酶和5??3?核酸外切酶活性。 ?FEN1參與去除岡崎片段 5?端的 RNA引物。 6. FEN1和 RNAse HⅠ 切除 RNA引物 RNAse HⅠ 是 核酸內(nèi)切酶 ， 參與岡崎片段成熟時(shí) 切除 5?端 RNA引物 ， 底物 RNA連接在 DNA鏈的 5?端 ， 切割后在 DNA鏈的 5?端殘留一個(gè)核糖核苷酸 ， 這個(gè)核苷酸再被 FEN1切除 。 DNA復(fù)制需要 DNA解旋酶打開(kāi) DNA雙螺旋，使復(fù)制模板鏈得以暴露 。 7. DNA解旋酶打開(kāi)雙螺旋以暴露復(fù)制模板 8. 真核復(fù)制叉有 1個(gè) Pol ?和 2個(gè) Pol ?復(fù)合物 真核 DNA復(fù)制叉模型 Pol ?/引發(fā)酶 合成 RNADNA引物 Pol ? 合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈 RFC 識(shí)別引物 iDNA的 3?端并驅(qū)除 Pol ?/引發(fā)酶 PCNA 結(jié)合 DNA并引入 Pol ? RNAse H I/FEN1 切除岡崎片段 5?端的 RNA引物 真核生物復(fù)制過(guò)程中酶及功能 Pol ?（或 Pol ?） 填補(bǔ)岡崎片段之間的空隙 DNA連接酶 Ⅰ 封口 RPA 穩(wěn)定解旋后的單鏈 DNA 解旋酶 復(fù)制叉的形成和移動(dòng)必不可少 拓?fù)洚悩?gòu)酶 釋放復(fù)制叉前進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的扭曲應(yīng)力 (三 ) 引發(fā)和延伸發(fā)生 DNA聚合酶 ?/?轉(zhuǎn)換 ? 識(shí)別染色體 DNA復(fù)制起點(diǎn)和 DNA局部解旋后，Pol ?/引發(fā)酶復(fù)合物結(jié)合于復(fù)制起點(diǎn)，這一步叫做 引發(fā)體組裝 。 ? 引發(fā)體組裝 包括 DNA解旋酶 與 Pol ?/引發(fā)酶 相互作用。 1. 解旋酶與 Pol ?/引發(fā)酶相互作用組裝引發(fā)體 ? 前導(dǎo)鏈：出現(xiàn)在引發(fā)后期 ? 后隨鏈：發(fā)生于每個(gè)岡崎片段合成之際 ? 發(fā)生 DNA聚合酶 ?/?轉(zhuǎn)換的原因是 Pol ?不具備持續(xù)合成能力 ? DNA聚合酶 ?/?轉(zhuǎn)換的 關(guān)鍵蛋白是 RFC 2. DNA聚合酶 ?/?轉(zhuǎn)換 真核 DNA聚合酶轉(zhuǎn)換和后隨鏈合成 首先 RNAse HⅠ 利用核酸內(nèi)切酶活性切割連接在岡崎片段 5?端的 RNA片段 ， 在 RNADNA引物連接點(diǎn)旁留下1個(gè)核糖核苷酸； 然后 FEN1利用 5??3?核酸外切酶活性切除這最后一個(gè)核糖核苷酸 。 (四 ) 切除 RNA引物有兩種機(jī)制 解旋酶 Dna2具有依賴(lài) DNA的 ATPase和 3??5?解旋酶活性 ， 其解旋作用可以使前一個(gè)岡崎片段的 5?端引物形成“ 蓋子 ” 結(jié)構(gòu) ， 再由 FEN1的內(nèi)切酶活性切除引物 。 ?依賴(lài) RNAse HⅠ /FEN1切除方式： ?依賴(lài) Dna2/FEN1切除方式： 切除 RNA引物的兩種機(jī)制 RNAse HⅠ /FEN1 Dna2/FEN1 真核所有染色體 DNA復(fù)制僅僅出現(xiàn)在細(xì)胞周期的 S期 ，而且只能復(fù)制一次。 (五 ) 真核染色體在每個(gè)細(xì)胞周期中只能復(fù)制一次 1. 前復(fù)制復(fù)合物在 G1期形成而在 S期被激活 真核細(xì)胞 DNA復(fù)制的起始分兩步進(jìn)行，即 復(fù)制基因的選擇 和 復(fù)制起點(diǎn)的激活。 復(fù)制基因（ replicator） 是指 DNA復(fù)制起始 所必需的 全部 DNA序列 。 ? 復(fù)制基因的選擇 出現(xiàn)于 G1期 ，基因組的每個(gè)復(fù)制基因位點(diǎn)均組裝 前復(fù)制復(fù)合物（ prereplicative plex， preRC） 。 ? 復(fù)制起點(diǎn)的激活 出現(xiàn)于細(xì)胞進(jìn)入 S期 以后，這一階段將 激活 preRC，募集若干復(fù)制基因結(jié)合蛋白和 DNA聚合酶，并起始 DNA解旋。 在原核細(xì)胞中，復(fù)制基因的識(shí)別與 DNA解旋、募集 DNA聚合酶偶聯(lián)進(jìn)行。而在真核細(xì)胞中，這兩個(gè)階段相分離可以確保每個(gè)染色體在每個(gè)細(xì)胞周期中僅復(fù)制一次。 ORC至少募集兩種解旋酶加載蛋白 Cdc6和 Cdt1。 復(fù)制起點(diǎn)識(shí)別復(fù)合物（ origin recognition plex， ORC）識(shí)別并結(jié)合復(fù)制基因。 三種蛋白質(zhì)一起募集真核細(xì)胞解旋酶 Mcm27。 前復(fù)制復(fù)合物（ preRC）的形成 ?preRC磷酸化導(dǎo)致在復(fù)制起點(diǎn)組裝其他復(fù)制因子并起始復(fù)制，復(fù)制因子包括 3種 DNA聚合酶。 ?DNA聚合酶在復(fù)制起點(diǎn)按一定順序組裝：首先Pol ?和 Pol ?結(jié)合，然后是 Pol ?/引發(fā)酶。 在 S期 ， preRC被蛋白激酶（ Ddk和 Cdk）磷酸化，從而被激活。 preRC的激活和組裝真核DNA復(fù)制叉 （ 1）激活 preRC，以起始 DNA復(fù)制； （ 2）抑制形成新的 preRC。 2. Cdk控制 preRC的形成和激活 真核細(xì)胞通過(guò)依賴(lài)細(xì)胞周期蛋白的蛋白激酶 （ cyclindependent kinases， CDK） 嚴(yán)格控制preRC的形成和激活 。 Cdk功能： 在每個(gè)細(xì)胞周期過(guò)程中 ， 僅有一次機(jī)會(huì)形成preRC， 也僅有一次機(jī)會(huì)激活 preRC。 preRC在被激活后即解體 ， 所暴露的復(fù)制基因可形成新的 preRC并迅速結(jié)合 ORC。 但在 S、G2和 M期 ， 高活性的 Cdk抑制 preRC的其他組分結(jié)合 ORC。 只有當(dāng)染色體分離和細(xì)胞分裂完成時(shí) ，Cdk的活性消失 ， 新的 preRC才能形成 。 (六 )端粒酶確保染色體末端復(fù)制完整 前導(dǎo)鏈 產(chǎn)生 完整的子染色單體。 后隨鏈 3?端留下縮短的 未復(fù)制的ssDNA區(qū) 。 ?端粒（ telomeres） 由富含 TG的重復(fù)序列組成。 ?人的端粒重復(fù)序列為 5’TTAGGG3?。 ?這些重復(fù)序列多為雙鏈，但每個(gè)染色體的 3’端比5?端長(zhǎng)，形成單鏈 ssDNA。這一特殊結(jié)構(gòu)可解決染色體末端復(fù)制問(wèn)題。 ?端粒酶（ telomerase） 是一種核糖核蛋白（ RNP），由 RNA和蛋白質(zhì)組成。 ?端粒酶以自己的 RNA組分作為模板，以染色體的 3?端 ssDNA（后隨鏈模板） 為引物，將端粒序列添加于染色體的 3?端。這些新合成的 DNA為單鏈 。 ? DNA聚合酶 ： 催化合成 DNA ? DNA解旋酶（ helicase）： 解開(kāi) DNA雙螺旋，暴露復(fù)制模板鏈 ? 引發(fā)酶 ： 引發(fā)，即合成 RNA引物，利用引物 3’OH開(kāi)始延伸 ? DNA連接酶： 連結(jié)岡崎片段 ? 其他酶和蛋白因子 小結(jié)： DNA復(fù)制需要多種酶參與 如：起穩(wěn)定作用的單鏈 DNA結(jié)合蛋白 （ SSB）和改變 DNA超螺旋狀態(tài)的 DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶 （ topoisomerase）等 ?DNA聚合酶的 合成前誤差控制 (presynthetic error control)和 校正控制 (proofreading control)功能。 ?細(xì)胞修復(fù)系統(tǒng) 是 DNA復(fù)制高度忠實(shí)性的重要因素。 ?復(fù)制起始利用引物 也是確保 DNA復(fù)制忠實(shí)性的重要機(jī)制之一。 DNA復(fù)制具有高度忠實(shí)性 DNA復(fù)制是雙向復(fù)制 ? 一個(gè)起點(diǎn)，兩個(gè)復(fù)制叉，雙向復(fù)制。 ? 兩個(gè)起點(diǎn)，兩個(gè)生長(zhǎng)點(diǎn)，單向復(fù)制。 ? 一個(gè)起點(diǎn)，一個(gè)復(fù)制叉，單向復(fù)制。 DNA鏈的合成 3種方式： 線粒體 DNA的 D環(huán)（ Dloop）復(fù)制 噬菌體的滾環(huán)（ rolling circle）復(fù)制 三、線粒體和噬菌體 DNA復(fù)制具有特殊方式 （一） 線粒體 DNA按 D環(huán)方式復(fù)制 ?環(huán)形、雙螺旋 DNA分子 ?兩條鏈一條為重鏈（ H鏈），另一條為輕鏈（ L鏈） dNTP DNApol γ 線粒體 DNA分子特點(diǎn)： ? 有特異的復(fù)制起點(diǎn)； ? 環(huán)形線粒體 DNA兩條鏈 （ H和 L） 的復(fù)制不同步D環(huán)或取代環(huán) （ displacement loop） ：線粒體DNA復(fù)制開(kāi)始以 H鏈作為模板合成新的 L鏈 ， 取代原來(lái)的 L鏈并和 H鏈互補(bǔ) ， 而原來(lái)的 L鏈則保持單鏈狀態(tài) ， 形成類(lèi)似英文字母 D的區(qū)域； ? 兩條鏈具有不同的復(fù)制起點(diǎn)和相反的合成方向； ? 線粒體 DNA復(fù)制也需要 RNA引物 。 線粒體 DNA復(fù)制特點(diǎn)： （二）噬菌體 DNA按滾環(huán)方