【正文】 對原核生物它產(chǎn)生高變異，對高等動物則是致癌的。 （六） SOS反應和誘導修復（易錯修復） ? SOS反應： 細胞 DNA受到嚴重損傷或 DNA復制系統(tǒng)受到抑制的緊急狀態(tài)下，為求生存而出現(xiàn)的 應急反應。 （ 4） DNA連接酶連接切口。 高度耗能的錯配修復 (二 ) 堿基的切除修復 （ 1） DNA糖基化酶切除損傷的堿基產(chǎn)生無堿基酸 （ 2）無堿基核酸內(nèi)切酶無堿基酸處切開產(chǎn)生切口。 外切酶 Ⅰ 、 Ⅹ 、 Ⅶ ； RecJ核酸酶 DNA連接酶 ； SSB （一）錯配修復 MutS識別并結(jié)合與堿基錯配處 MutHMutL二聚體結(jié)合后沿兩個方向移動，形成 DNA環(huán)，直至遭遇半甲基化的 CTAG。 解螺旋酶 Ⅱ 。 DNA損傷的修復機制 : 參與錯配修復的酶與蛋白質(zhì) Dam甲基化酶 。 ? 動物 細胞的突變 與癌的發(fā)生有強烈的相關性。 ? 沉默突變： 突變影響非必需的 DNA或突變對一個基因的功能的影響可忽略，稱為沉默突變。從而引起生物突變，甚至導致死亡。 ： DNA分子中缺失一個或多個堿基對稱為缺失作用。其主要形式有： ： DNA分子中一個堿基對替代另一個堿基對稱為點的突變。 真核生物線性染色體兩端有 端粒結(jié)構 ，它是由許多成串的重短復序列組成，端粒功能是穩(wěn)定染色體末段結(jié)構，防止染色體間的末端連接，并可補償滯后鏈5’末段在消除 RNA引物后造成的空缺，使染色體 保持一定長度 。 真核生物有 多種 DNA聚合酶 ,DNA聚合酶 Ⅲ （ δ ）是真正的復制酶，在 PCNA存在下有持續(xù)的合成能力。 真核生物 DNA復制速度 比原核 慢 ，速度為 1000～3000bp/min(僅為原核生物的 1/20～ 1/50）。多復制眼，呈雙向復制，多復制子。真核生物快速生長時，往往采用 更多的復制起點 。 DNA復制必須具有 高度精確性 ，在大腸桿菌的細胞DNA復制中其 錯誤率約為 1/109～ 1/1010， 即每 109～1010個核苷酸才出現(xiàn)一個錯誤，也就是大腸桿菌染色體 DNA復制 1000～ 10000次才出現(xiàn)一個核苷酸的錯誤。 DNA聚合酶的 3’→5 ’外切酶活性的校對功能， 使堿基的錯配幾率又降低 100～ 1000倍。 ? 前導鏈 ? 滯后鏈 ? 岡崎片段 ? 半不連續(xù)復制 岡崎模型 岡崎片段引物的切除、缺口的填補和切口的連接 : 前導鏈和滯后鏈的合成（ DNA聚合酶的異二聚體催化） (三 ) 復制的終止 順時針終止陷阱 逆時針終止陷阱 Ter:終止陷阱，引起復制終止的特定區(qū)域， 20bp的序列，終止利用物質(zhì) Tus可識別并結(jié)合，從而導致 DNA復制的終止。 DNA鏈的延伸同時進行前導鏈和滯后鏈的合成。 引物合成酶（ Dna G蛋白）開始合成 RNA引物。 4 、 Dna B借助于水解 ATP產(chǎn)生的能量在 Dna C的幫助下沿 5’ →3 ’ 方向移動，解開 DNA雙鏈，形成前引發(fā)復合物。 Dna A蛋白識別并在 ATP存在下結(jié)合于四個 9bp的重復序列。 ?復制原點 由 DnaA蛋白識別， 在原點由 DnaB蛋白（解螺旋酶）將雙螺旋解開成單鏈狀態(tài)，分別作為模板，合成其互補鏈 (DNA雙鏈的解開還需 DNA拓撲異構酶 Π 、 SSB),在原點處形成一個眼狀結(jié)構，叫 復制眼 。常用ori C(或 o）表示。 （五）、參與 DNA復制的酶與蛋白因子總覽圖 五、 DNA的復制過程 ： （以大腸桿菌為例） ? 復制的終止 ： ? 復制的起始 起始復合物的形成：稱為引發(fā) RNA引物的合成 ? 鏈的延伸： 復制原點 oriC和原點的識別： ? 從復制原點到終點，組成一個 復制單位 ，叫 復制子（基因組獨立進行復制的單位）。 引物合成酶與引發(fā)前體 ? 引物合成酶： 催化引物 RNA的生成 ? 引發(fā)前體 :它由多種蛋白質(zhì) dnaA、 dnaB、 dnaC、n、 n’、 n’’和 i組成。移動和引發(fā)均需要 ATP提供能量， n’蛋白具有 ATP酶的活力。 穩(wěn)定 DNA解開的單鏈，防止復性和保護單鏈部分不被核酸酶水解。 中的 rep蛋白就是解螺旋酶，還有解螺旋酶 I、II、 III。 兩類拓撲異構酶作用特點 : 二者共同控制 DNA的拓撲結(jié)構。 ? 拓撲異構酶 Π ： 使 DNA兩條鏈發(fā)生斷裂和再連接。作用是松解負超螺旋，反應不需要能量。 除連環(huán)數(shù)不同外其它性質(zhì)均相同的 DNA分子稱為 拓撲異構體 ，引起拓撲異構體反應的酶稱為 拓撲異構酶 。 ? DNA連接酶在 DNA復制、損傷修復、重組 等過程中起重要作用。 DNA聚合酶 Ⅲ 的異二聚體 前導鏈的合成 滯后鏈的合成 DNA聚合酶Ⅲ 的 β鉗子俯視圖 DNA雙螺旋 大腸桿菌三種聚合酶比較 DNA聚合酶 Ⅰ DNA聚合酶 Ⅱ DNA聚合酶 Ⅲ 結(jié)構基因 ＊ 不同種類的亞基數(shù)目 相對分子質(zhì)量 3’→5’ 外切酶5’→3’ 外切酶 聚合速度（核苷酸 /分） 持續(xù)合成能力 功能 Pol A 1 103,000 ＋ ＋ 1,0001,200 3200 切除引物，修復 Pol B ≥7 88,000 ＋ － 2,400 1,500 修復 Pol C ≥10 830,000 ＋ － 15,00060,000 ≥500,000 復制 大腸桿菌三種 DNA聚合酶比較 (三） DNA連接酶：連接 DNA雙鏈中的單鏈切口 作用特點： ? 大腸桿菌和其它細菌的 DNA連接酶 要求NAD+提供能量；在高等生物和噬菌體中，則要求 ATP提供能量。因此認為該酶 DNA的真正復制酶 。 DNA聚合酶 Ⅲ 多亞基酶，含 十種亞基 :（ αβγθτδδ ’χΨε ） ，其中（ αεθ ）稱為 核心酶 ， β 2稱為夾子，（ γ 2δδ ’χΨ ）組成 γ復合物 ，其主要功能是幫助 β 亞基夾住 DNA，故稱為 夾子裝配器 ，該酶 DNA合成的 持續(xù)能力強 ，主要與該結(jié)構有關。該酶 具有3’ ? 5’ 外切酶活性 。 DNA聚合酶催化的反應： Ⅰ DNA聚合酶 Ⅰ 的功能 Arthur Kornberg 1918 Stanford University Stanford, CA, USA The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1959 for their discovery of the mechanisms in the biological synthesis of ribonucleic acid and deoxyribonucleic acid DNA聚合酶 Ⅱ ： 多亞基酶，聚合作用，聚合活力比 DNA聚合酶 Ⅰ 高；持續(xù)合成 DNA的能力差。為多功能酶，具有 : 該酶缺失時大腸桿菌仍具有 DNA合成酶活性，只是對DNA損傷的修復能力 下降，容易導致變異和死亡。）； （ 3）還具有 5? ?3’ 外切酶 活性（雙鏈有效）； DNA聚合酶 Ⅰ: 1956年 Kornberg首先從 大腸桿菌 中分離。 ? 需要引物： 一小段 RNA(或 DNA）為引物，在大腸桿 菌中， DNA的合成需要一段 RNA鏈作為引物，引物含 3’ OH. ?合成方向： 5 ? ? 3 ? (一 ) DNA聚合酶： 1956年 Kornberg等在大腸桿菌中首先發(fā)現(xiàn) DNA聚合酶，其后發(fā)現(xiàn)該酶在許多生物中廣泛存在。 ? 1968日本學者岡崎： 四、與 DNA復制有關的酶和蛋白質(zhì) ?原料： 四種脫氧核苷三磷酸 （ dATP、 dGTP dCTP dTTP) ?需要模板： 以 DNA為模板鏈，合成子代 DNA，模板可以是雙鏈，也可以是單鏈 DNA。似乎兩條鏈都是不連續(xù)合成的，后發(fā)現(xiàn)是由于 U替代 dT滲入 DNA中，而被尿嘧啶 N糖基酶切除所致。 → 證明 DNA復制中有小片段合成。 半不連續(xù)復制的發(fā)現(xiàn) 同位素實驗，用含 3H的 dT標記用 T4噬菌體感染的大腸桿菌 ? 短時間內(nèi)分離的 DNA均為 DNA小片段 ?一段時間后 ?檢測到 DNA大片段。 雙向復制 單向復制 二、 DNA復制的起點與方向 復制中的 DNA 復制原點 復制叉 DNA復制的主要方式 ? 大腸桿菌雙鏈 環(huán)狀 DNA的復制（ 一個 復制起點，雙向復制） 3?