生物化學(xué)dna的復(fù)制和修復(fù)(編輯修改稿)
2025-02-12 12:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ；但無(wú) 5’→3’ 外切酶活力 。 是一種修復(fù)酶而非復(fù)制酶。 DNA聚合酶 Ⅲ 由 多個(gè)亞基 組成的蛋白質(zhì)，是大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)真正負(fù)責(zé) DNA鏈延伸的復(fù)制酶； 具 3’ → 5’ 外切酶活性； 活性高 大腸桿菌 DNA聚合酶 Ⅲ 全酶的結(jié)構(gòu)和功能 —— 10種亞基 DNA聚合酶 Ⅲ 兩個(gè) ?亞基夾住 DNA DNA聚合酶 Ⅲ 異二聚體 核心酶 幫助 β亞基 校對(duì) 促使核心酶二聚化 聚合活性 組建核心酶 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 引物的結(jié)合和識(shí)別，形成夾子 大腸桿菌三種 DNA聚合酶比較 DNA 聚合酶 Ⅱ 分子量 每個(gè)細(xì)胞的分子統(tǒng)計(jì)數(shù) 5180。3 180。聚合酶作用 3180。5 180。核酸外切酶作用 5180。3 180。核酸外切酶作用 聚合能力 DNA 聚合酶 Ⅰ 109,000 400 + +（糾錯(cuò)） +（切引物） 弱 120,000 100 + + 一般 400,000 1020 + + 強(qiáng) 比較項(xiàng)目 DNA 聚合酶 Ⅲ 切除引物 損傷修復(fù) 修復(fù)酶非 復(fù)制酶 復(fù)制 功能 1999年發(fā)現(xiàn)聚合酶 Ⅳ 和 Ⅴ ，它們涉及 DNA的錯(cuò)誤傾向修復(fù)（errooune repair） *DNApolⅢ 主要負(fù)責(zé) DNA鏈延伸。 DNA連接酶 (ligase)： 作用： 催化相鄰的二個(gè) DNA片段間 5’－磷酸基團(tuán)和 3’－ 羥基生成磷酸二酯鍵而連接。 條件 ：①兩片段相鄰；②兩片段需與同一互補(bǔ)鏈結(jié)合 。③ 反應(yīng)耗能。 拓?fù)洚悩?gòu)酶 （ topoisomerase） 兼具內(nèi)切酶和連接酶活力，能迅速將 DNA超螺旋或雙螺旋緊張狀態(tài)變成松馳狀態(tài)，便于解鏈。 ，增加 DNA連環(huán)數(shù)，消除負(fù)超螺旋 DNA解鏈酶 (DNA helicase)： 又稱 Dna B ?斷裂 DNA的互補(bǔ)堿基間的氫鍵，使雙鏈分離 ?使復(fù)制叉前方 DNA雙螺旋解開(kāi)一小段，復(fù)制 過(guò)程中該酶隨復(fù)制叉的伸展而前移。 ?每解 1個(gè) bp需耗 2個(gè) ATP。 ?大腸桿菌在解鏈時(shí)還需要另外兩種酶： Dna A辨認(rèn)起始點(diǎn) Dna C協(xié)助 Dna B結(jié)合在起始點(diǎn)并打開(kāi)雙鏈 DNA單鏈結(jié)合蛋白 (Single Strand Bindingprotein, SSB) ： 幾分子的 SSB與已分開(kāi)的 DNA單鏈緊密結(jié)合，以防兩鏈重新結(jié)合成雙螺旋。還可以防止單鏈模板被核酸酶水解。 四、雙鏈 DNA復(fù)制的分子機(jī)制（ DNA的 半不連續(xù)復(fù)制） 岡崎片段和半不連續(xù)復(fù)制 RNA引物 半不連續(xù) 復(fù)制過(guò)程 岡崎片斷和半不連續(xù)復(fù)制 ① 岡崎等提出 DNA的不連續(xù)復(fù)制模型， 認(rèn)為： 3’→5’ 走向的 DNA是由許多 5’→3’ 方向合成的 DNA片段連接而成的。 ② 實(shí)驗(yàn) 放射自顯影、電子顯微鏡觀察 岡崎片段： 以 5’→3’ 走向 DNA為模板合成的小片段。 約 10002022bp。 ③ 結(jié)論： DNA是半不連續(xù)合成的 。 前導(dǎo)鏈（ leading strand): 以 3’→5’ 鏈為模板，新生鏈 以 5’→3’ 方向連續(xù)合成； 后隨鏈 (lagging strand): 由岡崎片段連接成的 DNA鏈為后隨鏈。 RNA引物 通過(guò)對(duì)新合成的 DNA鏈分析發(fā)現(xiàn)它們以共價(jià)鍵連接著一小段 RNA鏈；經(jīng) RNA酶水解證明 RNA鏈位于 DNA片斷的 5’端。 以上說(shuō)明：岡崎片斷的合成需要 RNA引物。 RNA引物酶 （ RNA primase)： 為多聚體； 功能： 催化引物合成，在 DNA模板鏈的一定部位合成并與其互補(bǔ)，合成方向 5’→3’ 。引物酶合成的引物為十幾個(gè)核苷酸。岡崎片段引物的合成不需要特異的起始部位。 半不連續(xù)復(fù)制過(guò)程： A、 引物酶 按 DNA模板合成出前導(dǎo)鏈和后隨 鏈引物。 B、 DNApolⅢ 在引物上延伸（前導(dǎo)鏈和后 隨鏈）。 C、完成 DNA合成后， DNApolⅠ 用其 5’→3’ 外切酶活性除去引物并填補(bǔ)缺口。 D、 DNA連接酶 將兩個(gè)岡崎片段連接起來(lái)。 引發(fā)體（解鏈酶、引物合成酶、 RNA引物） 五、原核
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