【文章內(nèi)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(shí)質(zhì)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(yīng)需要有模板的指導(dǎo) ● 反應(yīng)需要有 3?OH存在 ● DNA鏈的合成方向?yàn)?5 ? ? 3 ? 性質(zhì) 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(duì) DNA損傷的修復(fù)；以及在 DNA復(fù)制時(shí)切除 RNA引物并填補(bǔ)其留下的空隙。 修復(fù)紫外光引起的DNA損傷 DNA 復(fù)制的主要 聚合酶，還具有3’ 5‘ 外切酶的校對(duì)功能，提高DNA復(fù)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(xì)胞核 細(xì)胞核 線粒體 細(xì)胞核 細(xì)胞核 3‘ 5’ 外切 + + + 酶活性 功能 引物 合成 修復(fù) 作用 線粒體 DNA 的復(fù)制 核 DNA 的復(fù)制 ？ 真核生物中的 DNA聚合酶 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。 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(fù)制、損傷修復(fù)、重組等過程中起重要作用 3‘ 5‘ 3‘ 5‘ OH P DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶 (DNA Topisomerase)： 拓?fù)洚悩?gòu)酶 ?： 使 DNA一條鏈發(fā)生斷裂和再連接，作用是松解負(fù)超螺旋。主要集中在活性轉(zhuǎn)錄區(qū)，同轉(zhuǎn)錄有關(guān)。 例：大腸桿菌中的 ε蛋白 拓?fù)洚悩?gòu)酶 Π ： 該酶能暫時(shí)性地切斷和重新連接雙鏈 DNA，作用是 將 負(fù)超螺旋引入 DNA分子 。同復(fù)制有關(guān)。 例：大腸桿菌中的 DNA旋轉(zhuǎn)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(dòng)，而解螺旋酶 I、 II、III沿 5 ’ ?3’ 移動(dòng)。 單鏈結(jié)合蛋白 (SSBPsinglestrand binding protein)： 穩(wěn)定已被解開的 DNA單鏈，阻止復(fù)性和保護(hù)單鏈不被核酸酶降解。 （三） DNA的 復(fù)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(bǔ)缺口，連接相鄰的 DNA片段 雙鏈的解開 DNA的復(fù)制有特定的起始位點(diǎn)，叫做 復(fù)制原點(diǎn)。 ori(或 o） 、富含 A、 T的區(qū)段。 基本概念： 從復(fù)制原點(diǎn)到終點(diǎn)，組成一個(gè)復(fù)制單位，叫 復(fù)制子 復(fù)制時(shí)，解鏈酶等先將 DNA的一段雙鏈解開，形成復(fù)制點(diǎn)，這個(gè)復(fù)制點(diǎn)的形狀象一個(gè)叉子，故稱為 復(fù)制叉 DNA的復(fù)制可被分為三個(gè)階段，即復(fù)制起始、延伸和終止。每個(gè) DNA復(fù)制的獨(dú)立單元被稱為復(fù)制子（ replicon），主要包括復(fù)制起始位點(diǎn)（Origine of replication）和終止位點(diǎn) 復(fù)制叉 復(fù)制叉 復(fù)制方向和速度： 單 起點(diǎn)、 雙 向等速 多 起點(diǎn)、 雙 向等速 雙鏈解開、復(fù)制起始 大約 20個(gè) DnaA蛋白在 ATP的作用下與 oriC處的4個(gè) 9bp保守序列相結(jié)合 在 HU蛋白和 ATP的共同作用下 ,Dna復(fù)制起始復(fù)合物使 3個(gè) 13bp直接 重復(fù)序列變性 ,形成開鏈 解鏈酶六體分別與單鏈 DNA相結(jié)合 (需 DnaC幫助 ),進(jìn)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(gè)至 10個(gè)核苷酸， DNA的半不連續(xù)復(fù)制（ semidiscontinuous replication) DNA復(fù)制時(shí)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(fù)制 。 在 DNA復(fù)制時(shí)，合成方向與復(fù)制叉移動(dòng)的方向一致并連續(xù)合成的鏈為 前導(dǎo)鏈 ；合成方向與復(fù)制叉移動(dòng)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(fù)制過程中，前導(dǎo)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(gè)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(bǔ)缺口，連接相鄰的 DNA片段（復(fù)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(bǔ)上；在DNA連接酶 作用下，連接相鄰的 DNA鏈 （四） DNA復(fù)制方式 ? 生物體內(nèi) DNA雙鏈的復(fù)制大都是以 半保留方式 進(jìn)行的，這是 共性 ； ? 但不同生物體內(nèi) 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(fù)制方式上也有差別，這是 個(gè)性 ； ? 絕大多數(shù)復(fù)制是以 復(fù)制叉 的 形式 進(jìn)行的 。 1. 線性 DNA雙鏈的復(fù)制 單 起點(diǎn)、 雙 方向 多 起點(diǎn)、 雙 方向 ?單 起點(diǎn)、 單 方向 多 起點(diǎn)、 單 方向 復(fù)制叉生長方式有單一起點(diǎn)的單向（如腺病毒）及雙向（如 T7噬菌體）和多個(gè)起始點(diǎn)的雙向等， DNA雙向復(fù)制時(shí)復(fù)制叉處呈“眼”型。 雙鏈環(huán)狀、 θ 型復(fù)制、雙向等速 DNA雙鏈的復(fù)制 (1)θ 型 大腸桿菌基因組的復(fù)制原點(diǎn)位于天冬酰胺合酶和ATP合酶操縱子之間，全長 245bp，稱為 OriC。復(fù)制的起始點(diǎn)涉及到 DNA雙鏈的解旋和松開，形成兩個(gè)方向相反的復(fù)制叉。前導(dǎo)鏈 DNA開始復(fù)制前，復(fù)制原點(diǎn)的核酸序列被轉(zhuǎn)錄生成短RNA鏈，作為起始 DNA復(fù)制的引物。 (2) 滾環(huán)型 單向復(fù)制的特殊方式 如： ΦΧ 174的雙鏈環(huán)狀 DNA復(fù)制型（ RF） 1）模板鏈和新合成的鏈分開 。