普通生物學(xué)ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-29 18:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ?如何看待 C值矛盾 C value paradox？ 33 DNA復(fù)制 (DNA Replication) ? 為什么要研究復(fù)制現(xiàn)象：遺傳信息的基本特征 在每次細胞分裂之前，遺傳信息載體（ DNA）必須精確地復(fù)制自己 一種遺傳物質(zhì)，必須能行使兩種功能，即 自我復(fù)制 和表達功能細胞水平上的 DNA復(fù)制 兩條鏈?zhǔn)怯蓧A基之間的氫鍵連在一起的。腺嘌呤（ A）與胸腺嘧啶（ T）結(jié)合，鳥嘌呤（ G）與胞嘧啶（ C）結(jié)合。A和 T之間形成兩個氫鍵， G與 C之間形成三個氫鍵 DNA復(fù)制 : 親代雙鏈 在 聚合酶 的作用下，分別以每條 單鏈 為模板，按照“ 堿基互補配對 ”的原則 聚合游離的 合成出兩條與親代 完 全相同 的子代的過程。 ? DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點為 DNA復(fù)制方式做了初步解釋： 兩條鏈互補，堿基配對 —— 模板式復(fù)制 All the DNA replicated from one origin of replication, one origin per 復(fù)制單位稱為復(fù)制子，即從一個 DNA復(fù)制起點起始的 DNA復(fù)制區(qū)域。它是一個獨立復(fù)制單位，包括復(fù)制起點和終點。每個復(fù)制子有一個復(fù)制起點。 Replicon 對一個生物體基因組而言，復(fù)制起點是固定的。 在一個細胞周期中，每個復(fù)制子只啟動一次 ? 復(fù)制子 (replicon)或復(fù)制單元 是基因組中具有一個復(fù)制起點（ origin， ori）和一個復(fù)制終點（ terminus， ter）并能在細胞中自主復(fù)制的基本單位 . 原核生物的 DNA是環(huán)狀 DNA，只有一個復(fù)制起點，每個DNA分子上只有一個復(fù)制子 真核生物中是線狀 DNA，每個 DNA分子有多個復(fù)制子，每個復(fù)制子長約 50200kb；其 DNA復(fù)制是由多個復(fù)制子共同完成的。 ? DNA復(fù)制是從 DNA分子上特定位置（原點 , origin）開始，此位置稱 復(fù)制起點 (Origin of replication, ori) 大多數(shù)原核生物基因組和細菌質(zhì)粒只有一個Ori位點，而真核生物染色體中有多個 Ori. 彌補了原核和真核之間復(fù)制速度的差別 AT rich 復(fù)制起點的特征 oriC of ： 兩種類型的重復(fù)序列 Three 13mers repeat Four ninemers repeat Rich in AT Origin position of several anisms. Autonomous replication sequence (ARS) of yeast（酵母的自主性復(fù)制序列） SV40 virus ? “ 呼吸 現(xiàn)象 ” DNA復(fù)制原點處氫鍵迅速斷裂與再生， 導(dǎo)致兩條 DNA鏈不斷解鏈與聚合， 形成瞬間的單泡狀結(jié)構(gòu)的過程。 在富含 AT的區(qū)域內(nèi)尤為明顯 ? DNA正在復(fù)制的分叉部位稱為 復(fù)制叉（ replication fork） replication eye /replication bubble（復(fù)制眼 /泡）： DNA的正在復(fù)制的部分在電鏡下觀察起來猶如一只眼睛，稱為復(fù)制眼。 Transmission electron micrograph of human DNA from a hela cell, illustration the replication bubble that characterizes DNA replication within a single replicon. (Dr. Copal multiscience photo library/photo researchs, Inc) Bidirectional replication 雙向復(fù)制 復(fù)制起始于一個位點，形成兩個復(fù)制叉，向相反方向運動。在每個復(fù)制叉，兩條 DNA鏈均被拷貝。 在生物界，復(fù)制叉移動的方向和速度雖是多種多樣的，但以雙向等速方式為主。 DNA的 半 保留復(fù)制 （ SemiConservation Replication） DNA半保留復(fù)制 在 DNA復(fù)制過程中，每條單鏈都能指導(dǎo)一條互補鏈合成形成兩個子 DNA雙鏈。由于每個子 DNA雙鏈中的一條來自親本，另一條是新合成的核苷酸鏈，因此，該復(fù)制的方式稱為 半保留復(fù)制 。 DNA復(fù)制的過程 1，促旋酶和解旋酶在復(fù)制起點 打開雙螺旋。 2，單鏈結(jié)合蛋白與解開的單鏈結(jié)合，防止單鏈重新聚合為雙鏈。 3，引發(fā)酶在前導(dǎo)鏈和后隨鏈上合成 10bp左右的 RNA引物。 ? DNA復(fù)制過程中新生鏈的延伸方向： DNA polymerase reacts on the 3’ end only 5’ OH T C A T C A C 5’ OH 3’ New DNA elongation from 5’ to 3’ direction ppp OH C + + ppi 3‘ 5‘ OK ! How ? 5‘ 3‘ 5‘ 3‘ ? DNA不同模板鏈上的延伸問題： 岡崎岡崎片段 ，相對比較短的 DNA鏈（大約 1000核苷酸殘基），是在 DNA的 后隨鏈 的 不連續(xù)合成 期間生成的片段。 4， DNA聚合酶 III在引物的 3’ 末端添加堿基，完成鏈的延伸。 5， DNA聚合酶
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