【文章內容簡介】 酶（引發(fā)酶）： 此酶以 DNA為模板合成一段 RNA,這段 RNA作為合成 DNA的引物（ Primer)。實質是以 DNA為模板的 RNA聚合酶 。 DNA聚合酶 : ● 以 DNA為模板的 DNA合成酶 ● 以四種脫氧核苷酸三磷酸為底物 ● 反應需要有模板的指導 ● 反應需要有 3?OH存在 ● DNA鏈的合成方向為 5 ? ? 3 ? 性質 聚合酶 Ⅰ 聚合酶 Ⅱ 聚合酶 Ⅲ 339。 5 39。外切活性 + + + 539。 3 39。外切活性 + 539。 3 39。聚合活性 + 中 + 很低 + 很高 新生鏈合成 + 主要是對 DNA損傷的修復；以及在 DNA復制時切除 RNA引物并填補其留下的空隙。 修復紫外光引起的DNA損傷 DNA 復制的主要 聚合酶，還具有3’ 5‘ 外切酶的校對功能，提高DNA復制的保真性 原核生物中的 DNA聚合酶 (大腸桿菌） α β γ δ ε 定位 細胞核 細胞核 線粒體 細胞核 細胞核 3‘ 5’ 外切 + + + 酶活性 功能 引物 合成 修復 作用 線粒體 DNA 的復制 核 DNA 的復制 ？ 真核生物中的 DNA聚合酶 DNA連接酶（ 1967年發(fā)現）： 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。 但是它不能將兩條游離的 DNA單鏈連接起來 DNA連接酶 在 DNA復制、損傷修復、重組等過程中起重要作用 3‘ 5‘ 3‘ 5‘ OH P DNA 拓撲異構酶 (DNA Topisomerase)： 拓撲異構酶 ?： 使 DNA一條鏈發(fā)生斷裂和再連接，作用是松解負超螺旋。主要集中在活性轉錄區(qū)，同轉錄有關。 例：大腸桿菌中的 ε蛋白 拓撲異構酶 Π ： 該酶能暫時性地切斷和重新連接雙鏈 DNA，作用是 將 負超螺旋引入 DNA分子 。同復制有關。 例：大腸桿菌中的 DNA旋轉酶 DNA 解螺旋酶 /解鏈酶（ DNA helicase) 通過水解 ATP獲得能量來解開雙鏈 DNA。 rep蛋白就是解螺旋酶，還有解螺旋酶 I、 II、 III。 rep蛋白沿 3 ’ ?5’ 移動，而解螺旋酶 I、 II、III沿 5 ’ ?3’ 移動。 單鏈結合蛋白 (SSBPsinglestrand binding protein)： 穩(wěn)定已被解開的 DNA單鏈，阻止復性和保護單鏈不被核酸酶降解。 （三） DNA的 復制過程（大腸桿菌為例） ? 雙鏈的解開 ? RNA引物的合成 ? DNA鏈的延伸 ? 切除 RNA引物，填補缺口，連接相鄰的 DNA片段 雙鏈的解開 DNA的復制有特定的起始位點，叫做 復制原點。 ori(或 o） 、富含 A、 T的區(qū)段。 基本概念： 從復制原點到終點，組成一個復制單位，叫 復制子 復制時，解鏈酶等先將 DNA的一段雙鏈解開，形成復制點，這個復制點的形狀象一個叉子，故稱為 復制叉 DNA的復制可被分為三個階段，即復制起始、延伸和終止。每個 DNA復制的獨立單元被稱為復制子（ replicon），主要包括復制起始位點（Origine of replication）和終止位點 復制叉 復制叉 復制方向和速度： 單 起點、 雙 向等速 多 起點、 雙 向等速 雙鏈解開、復制起始 大約 20個 DnaA蛋白在 ATP的作用下與 oriC處的4個 9bp保守序列相結合 在 HU蛋白和 ATP的共同作用下 ,Dna復制起始復合物使 3個 13bp直接 重復序列變性 ,形成開鏈 解鏈酶六體分別與單鏈 DNA相結合 (需 DnaC幫助 ),進一步解開 DNA雙鏈 RNA引物的合成 DnaB蛋白活化引物合成酶，引發(fā) RNA引物的合成。 引物長度約為幾個至 10個核苷酸， DNA的半不連續(xù)復制（ semidiscontinuous replication) DNA復制時其中一條子鏈的合成是連續(xù)的，而另一條子鏈的合成是不連續(xù)的，故稱 半不連續(xù)復制 。 在 DNA復制時，合成方向與復制叉移動的方向一致并連續(xù)合成的鏈為 前導鏈 ；合成方向與復制叉移動的方向相反，形成許多不連續(xù)的片段，最后再連成一條完整的 DNA鏈為 滯后鏈 。 DNA鏈的延伸 在 DNA復制過程中，前導鏈能連續(xù)合成，而滯后鏈只能是斷續(xù)的合成 5??3 ?的多個短片段，這些不連續(xù)的小片段稱為 岡崎片段 。 切除 RNA引物，填補缺口，連接相鄰的 DNA片段（復制終止） 在 DNA聚合酶 Ⅰ 催化下切除 RNA引物；留下的空隙由 DNA聚合酶 Ⅰ 催化合成一段 DNA填補上；在DNA連接酶 作用下，連接相鄰的 DNA鏈 （四） DNA復制方式 ? 生物體內 DNA雙鏈的復制大都是以 半保留方式 進行的，這是 共性 ； ? 但不同生物體內 DNA分子的存在形式各不相同（有大、有小、有線性分子、有環(huán)狀分子），功能狀態(tài)也不一樣（有的保守、有的極為活躍），因而反映在復制方式上也有差別，這是 個性 ； ? 絕大多數復制是以 復制叉 的 形式 進行的 。 1. 線性 DNA雙鏈的復制 單 起點、 雙 方向 多 起點、 雙 方向 ?單 起點、 單 方向 多 起點、 單 方向 復制叉生長方式有單一起點的單向（如腺病毒）及雙向（如 T7噬菌體）和多個起始點的雙向等， DNA雙向復制時復制叉處呈“眼”型。 雙鏈環(huán)狀、 θ 型復制、雙向等速 DNA雙鏈的復制 (1)θ 型 大腸桿菌基因組的復制原點位于天冬酰胺合酶和ATP合酶操縱子之間，全長 245bp，稱為 OriC。復制的起始點涉及到 DNA雙鏈的解旋和松開，形成兩個方向相反的復制叉。前導鏈 DNA開始復制前，復制原點的核酸序列被轉錄生成短RNA鏈，作為起始 DNA復制的引物。 (2) 滾環(huán)型 單向復制的特殊方式 如： ΦΧ 174的雙鏈環(huán)狀 DNA復制型（ RF） 1）模板鏈和新合成的鏈分開 。