生物化學(xué)及分子生物學(xué)人衛(wèi)第九DNA合成

生物化學(xué)及分子生物學(xué)人衛(wèi)第九DNA合成第1頁(yè)/共98頁(yè)第一節(jié)DNA復(fù)制的基本規(guī)律第二節(jié)DNA復(fù)制的酶學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)第三節(jié)原核生物DNA復(fù)制過(guò)程第四節(jié)真核生物DNA復(fù)制過(guò)程第五節(jié)逆轉(zhuǎn)錄第2頁(yè)/共98頁(yè)重點(diǎn)難點(diǎn)熟悉了解掌握掌握DNA復(fù)制體系的組成、半保留復(fù)制的特點(diǎn)及其意義；掌握DNA復(fù)制的基本規(guī)律，DNA聚合酶的類型及功能特點(diǎn)DNA復(fù)制的過(guò)程，原核DNA復(fù)制與真核DNA復(fù)制的主要區(qū)別；真核生物DNA端粒及端粒酶非染色體DNA復(fù)制的其他形式；了解逆轉(zhuǎn)錄的發(fā)現(xiàn)發(fā)展了中心法則第3頁(yè)/共98頁(yè)DNA復(fù)制的基本規(guī)律ThebasiclawofDNAreplication第一節(jié)第4頁(yè)/共98頁(yè)DNA復(fù)制的主要特征:半保留復(fù)制(semi-conservativereplication)雙向復(fù)制(bidirectionalreplication)半不連續(xù)復(fù)制(semi-discontinuousreplication)第5頁(yè)/共98頁(yè)在復(fù)制時(shí)，親代雙鏈DNA解開(kāi)為兩股單鏈，各自作為模板，依據(jù)堿基配對(duì)規(guī)律，合成序列互補(bǔ)的子鏈DNA雙鏈一、DNA以半保留方式進(jìn)行復(fù)制半保留復(fù)制的概念:第6頁(yè)/共98頁(yè)子鏈繼承母鏈遺傳信息的幾種可能方式:

全保留式半保留式混合式第7頁(yè)/共98頁(yè)密度梯度實(shí)驗(yàn):含15N-DNA的細(xì)菌培養(yǎng)于普通培養(yǎng)液

第一代繼續(xù)培養(yǎng)于普通培養(yǎng)液

第二代第8頁(yè)/共98頁(yè)依據(jù)半保留復(fù)制的方式，子代DNA中保留了親代的全部遺傳信息，親代與子代DNA之間堿基序列的高度一致遺傳的保守性，是物種穩(wěn)定性的分子基礎(chǔ)，但不是絕對(duì)的半保留復(fù)制的意義:第9頁(yè)/共98頁(yè)TCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGAGGTACTGTCCATGACAGGTACTGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGG+母鏈DNA復(fù)制過(guò)程中形成的復(fù)制叉子代DNA第10頁(yè)/共98頁(yè)二、DNA復(fù)制從起始點(diǎn)雙向進(jìn)行原核生物基因組是環(huán)狀DNA，只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)（origin）。復(fù)制從起點(diǎn)開(kāi)始，向兩個(gè)方向進(jìn)行解鏈，進(jìn)行的是單點(diǎn)起始雙向復(fù)制復(fù)制中的放射自顯影圖象第11頁(yè)/共98頁(yè)A.環(huán)狀雙鏈DNA及復(fù)制起始點(diǎn)B.復(fù)制中的兩個(gè)復(fù)制叉C.復(fù)制接近終止點(diǎn)(termination,ter)oriterABC第12頁(yè)/共98頁(yè)真核生物每個(gè)染色體又有多個(gè)起點(diǎn)，呈多起點(diǎn)雙向復(fù)制特征。每個(gè)起點(diǎn)產(chǎn)生兩個(gè)移動(dòng)方向相反的復(fù)制叉，復(fù)制完成時(shí)，復(fù)制叉相遇并匯合連接。從一個(gè)DNA復(fù)制起點(diǎn)起始的DNA復(fù)制區(qū)域稱為復(fù)制子（replicon）。復(fù)制子是含有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)的獨(dú)立完成復(fù)制的功能單位5’3’oriorioriori5’3’第13頁(yè)/共98頁(yè)5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’復(fù)制3’第14頁(yè)/共98頁(yè)三、DNA復(fù)制以半不連續(xù)方式進(jìn)行3535解鏈方向3′5′3′3′5′領(lǐng)頭鏈(leadingstrand)后隨鏈(laggingstrand)第15頁(yè)/共98頁(yè)沿著解鏈方向生成的子鏈DNA的合成是連續(xù)進(jìn)行的，這股鏈稱為前導(dǎo)鏈（leadingstrand）另一股鏈因?yàn)閺?fù)制方向與解鏈方向相反，不能連續(xù)延長(zhǎng)，只能隨著模板鏈的解開(kāi)，逐段地從5′→3′生成引物并復(fù)制子鏈。模板被打開(kāi)一段，起始合成一段子鏈；再打開(kāi)一段，再起始合成另一段子鏈，這一不連續(xù)復(fù)制的鏈稱為后隨鏈（laggingstrand）沿著后隨鏈的模板鏈合成的新DNA片段被命名為岡崎片段（Okazakifragment）第16頁(yè)/共98頁(yè)四、DNA復(fù)制具有高保真性“半保留復(fù)制”確保親代和子代DNA分子之間信息傳遞的絕對(duì)保真性高保真度DNA聚合酶利用嚴(yán)格的堿基配對(duì)原則是保證復(fù)制保真性的機(jī)制之一；體內(nèi)復(fù)制叉的復(fù)雜結(jié)構(gòu)提高了復(fù)制的準(zhǔn)確性；DNA聚合酶的核酸外切酶活性和校讀功能以及復(fù)制后修復(fù)系統(tǒng)對(duì)錯(cuò)配加以糾正第17頁(yè)/共98頁(yè)DNA復(fù)制的酶學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)EnzymologyandtopologyofDNAreplication第二節(jié)第18頁(yè)/共98頁(yè)參與DNA復(fù)制的物質(zhì):底物(substrate):dATP,dGTP,dCTP,dTTP聚合酶(polymerase):依賴DNA的DNA聚合酶，簡(jiǎn)寫為DNA-pol模板(template):解開(kāi)成單鏈的DNA母鏈引物(primer):提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合其他的酶和蛋白質(zhì)因子第19頁(yè)/共98頁(yè)(dNMP)n+dNTP→(dNMP)n+1+PPi第20頁(yè)/共98頁(yè)一、DNA聚合酶催化脫氧核苷酸間的聚合全稱：依賴DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)簡(jiǎn)稱：DNA-pol活性：1.5’3’的聚合活性2.核酸外切酶活性第21頁(yè)/共98頁(yè)核酸外切酶活性:5′AGCTTCAGGATA3′

|||||||||||3′TCGAAGTCCTAGCGAC5′?3’5’外切酶活性:能辨認(rèn)錯(cuò)配的堿基對(duì)，并將其水解5’3’外切酶活性:能切除突變的DNA片段第22頁(yè)/共98頁(yè)（一）原核生物有3種DNA聚合酶DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢ第23頁(yè)/共98頁(yè)DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢ分子量（kD）109120250組成單肽鏈？多亞基不對(duì)稱二聚體分子數(shù)/細(xì)胞400？205’3’核酸外切酶活性有無(wú)無(wú)基因突變后的致死性可能不可能可能原核生物的DNA聚合酶第24頁(yè)/共98頁(yè)２個(gè)核心酶1個(gè)-復(fù)合物（、、、、、

6種亞基）1對(duì)-亞基（可滑動(dòng)的DNA夾子）全酶結(jié)構(gòu)包括：DNA聚合酶Ⅲ全酶結(jié)構(gòu):第25頁(yè)/共98頁(yè)亞基（130000）主要功能是合成DNA亞基具有35外切酶活性（復(fù)制保真性所必需）亞基可增強(qiáng)其活性亞基可能起組裝作用核心酶由、和亞基組成：兩側(cè)的β亞基發(fā)揮夾穩(wěn)DNA模板鏈，并使酶沿模板滑動(dòng)的作用第26頁(yè)/共98頁(yè)2個(gè)-亞基分別和1個(gè)核心酶相互作用，其柔性連接區(qū)可以確保在復(fù)制叉1個(gè)全酶分子的2個(gè)核心酶能夠相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，分別負(fù)責(zé)合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈功能：有促進(jìn)全酶組裝至模板上及增強(qiáng)核心酶活性的作用-復(fù)合物由6種亞基組成：、、、、、第27頁(yè)/共98頁(yè)對(duì)復(fù)制中的錯(cuò)誤進(jìn)行校讀，對(duì)復(fù)制和修復(fù)中出現(xiàn)的空隙進(jìn)行填補(bǔ)功能：DNA-polⅠ（109kD）:第28頁(yè)/共98頁(yè)323個(gè)氨基酸小片段5核酸外切酶活性大片段/Klenow片段

604個(gè)氨基酸DNA聚合酶活性

5核酸外切酶活性N端C端木瓜蛋白酶DNA-polⅠKlenow片段是實(shí)驗(yàn)室合成DNA，進(jìn)行分子生物學(xué)研究中常用的工具酶

第29頁(yè)/共98頁(yè)DNA-polⅡ（120kD）:DNA-polII基因發(fā)生突變，細(xì)菌依然能存活DNA-polⅡ?qū)δ０宓奶禺愋圆桓?，即使在已發(fā)生損傷的DNA模板上，它也能催化核苷酸聚合。因此認(rèn)為，它參與DNA損傷的應(yīng)急狀態(tài)修復(fù)第30頁(yè)/共98頁(yè)（一）常見(jiàn)的真核細(xì)胞DNA聚合酶有5種DNA-pol起始引發(fā)，有引物酶活性DNA-pol

參與低保真度的復(fù)制DNA-pol

在線粒體DNA復(fù)制中起催化作用DNA-pol

合成后隨鏈DNA-pol合成前導(dǎo)鏈第31頁(yè)/共98頁(yè)E.Coli真核細(xì)胞

功能Ⅰ填補(bǔ)復(fù)制中的DNA空隙，DNA修復(fù)和重組Ⅱ復(fù)制中的校對(duì)，DNA修復(fù)DNA修復(fù)線粒體DNA合成Ⅲ前導(dǎo)鏈合成DnaG引物酶后隨鏈合成真核生物和原核生物DNA聚合酶的比較第32頁(yè)/共98頁(yè)DNA-pol

分子量（kD）16.54.014.012.525.55’3’聚合活性中？高高高3’5’核酸外切酶活性--+++功能起始引發(fā)，引物酶活性低保真度的復(fù)制線粒體DNA復(fù)制合成后隨鏈合成前導(dǎo)鏈真核生物的DNA聚合酶第33頁(yè)/共98頁(yè)二、DNA聚合酶的堿基選擇和校對(duì)功能DNA復(fù)制的保真性至少要依賴三種機(jī)制:遵守嚴(yán)格的堿基配對(duì)規(guī)律聚合酶在復(fù)制延長(zhǎng)時(shí)對(duì)堿基的選擇功能復(fù)制出錯(cuò)時(shí)有即時(shí)校對(duì)功能第34頁(yè)/共98頁(yè)（一）復(fù)制的保真性依賴正確的堿基選擇利用“錯(cuò)配”實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，DNApolⅢ對(duì)核苷酸的參入（incorporation）具有選擇功能

DNApolⅢ對(duì)不同構(gòu)型糖苷鍵表現(xiàn)不同親和力，因此實(shí)現(xiàn)其選擇功能

第35頁(yè)/共98頁(yè)（二）聚合酶中的核酸外切酶活性在復(fù)制中辨認(rèn)切除錯(cuò)配堿基并加以校正核酸外切酶(exonuclease)是指能從核酸鏈的末端把核苷酸依次水解出來(lái)的酶，外切酶是有方向性的A：DNA-pol的外切酶活性切除錯(cuò)配堿基；并用其聚合活性摻入正確配對(duì)的底物B：堿基配對(duì)正確，DNA-pol不表現(xiàn)活性DNApolⅠ的校讀功能第36頁(yè)/共98頁(yè)三、復(fù)制中DNA分子拓?fù)鋵W(xué)變化DNA分子的堿基埋在雙螺旋內(nèi)部，只有把DNA解成單鏈，它才能起模板作用。第37頁(yè)/共98頁(yè)蛋白質(zhì)（基因）通用名功能DnaA（dnaA）

辨認(rèn)復(fù)制起始點(diǎn)DnaB（dnaB）解旋酶解開(kāi)DNA雙鏈DnaC（dnaC）

運(yùn)送和協(xié)同DnaBDnaG（dnaG）引發(fā)酶催化RNA引物生成SSB單鏈結(jié)合蛋白/DNA結(jié)合蛋白穩(wěn)定已解開(kāi)的單鏈DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ又稱促旋酶解開(kāi)超螺旋原核生物復(fù)制中參與DNA解鏈的相關(guān)蛋白質(zhì)（一）多種酶參與DNA解鏈和穩(wěn)定單鏈狀態(tài)第38頁(yè)/共98頁(yè)解螺旋酶(helicase)——利用ATP供能，作用于氫鍵，使DNA雙鏈解開(kāi)成為兩條單鏈引物酶(primase)——復(fù)制起始時(shí)催化生成RNA引物的酶單鏈DNA結(jié)合蛋白(singlestrandedDNAbindingprotein,SSB)——在復(fù)制中維持模板處于單鏈狀態(tài)并保護(hù)單鏈的完整第39頁(yè)/共98頁(yè)解鏈過(guò)程中正超螺旋的形成第40頁(yè)/共98頁(yè)復(fù)制過(guò)程正超螺旋的形成：ABCDNA只固定一端DNA兩端固定解開(kāi)10個(gè)堿基對(duì)（一個(gè)螺旋）DNA將會(huì)旋轉(zhuǎn)一圈DNA形成一個(gè)超螺旋解開(kāi)10個(gè)堿基對(duì)（一個(gè)螺旋）蛋白分子DNA負(fù)超螺旋開(kāi)口易化正超螺旋開(kāi)口受阻第41頁(yè)/共98頁(yè)拓?fù)洚悩?gòu)酶作用特點(diǎn):既能水解、又能連接磷酸二酯鍵拓?fù)洚悩?gòu)酶分類及作用機(jī)制：拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ：切斷DNA雙鏈中一股鏈，使DNA解鏈旋轉(zhuǎn)不致打結(jié)；適當(dāng)

時(shí)候封閉切口，DNA變?yōu)樗沙跔顟B(tài)。反應(yīng)不需ATP

拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ：切斷DNA分子兩股鏈，斷端通過(guò)切口旋轉(zhuǎn)使超螺旋松弛

利用ATP供能，連接斷端，DNA分子進(jìn)入負(fù)超螺旋狀態(tài)第42頁(yè)/共98頁(yè)拓?fù)涿傅淖饔梅绞剑旱?3頁(yè)/共98頁(yè)四、DNA連接酶連接復(fù)制中產(chǎn)生的單鏈缺口連接DNA鏈3-OH末端和相鄰DNA鏈5-P末端，使二者生成磷酸二酯鍵，從而把兩段相鄰的DNA鏈連接成一條完整的鏈DNA連接酶(DNAligase)作用方式：第44頁(yè)/共98頁(yè)DNA連接酶的作用：第45頁(yè)/共98頁(yè)功能:DNA連接酶在復(fù)制中起最后接合缺口的作用在DNA修復(fù)、重組及剪接中也起縫合缺口作用也是基因工程的重要工具酶之一第46頁(yè)/共98頁(yè)DNA聚合酶，拓?fù)涿负瓦B接酶催化3,5-磷酸二酯鍵生成的比較提供核糖3-OH提供5-P結(jié)果DNA聚合酶引物或延長(zhǎng)中的新鏈游離dNTP去PPi(dNTP)n+1連接酶復(fù)制中不連續(xù)的兩條單鏈不連續(xù)→連續(xù)鏈拓?fù)涿盖袛唷⒄砗蟮膬涉湼淖兺負(fù)錉顟B(tài)第47頁(yè)/共98頁(yè)原核生物DNA復(fù)制過(guò)程DNAreplicationinprokaryotes第三節(jié)第48頁(yè)/共98頁(yè)起始是復(fù)制中較為復(fù)雜的環(huán)節(jié)，在此過(guò)程中，各種酶和蛋白因子在復(fù)制起始點(diǎn)處裝配引發(fā)體，形成復(fù)制叉并合成RNA引物

需要解決兩個(gè)問(wèn)題：1.DNA解開(kāi)成單鏈，提供模板2.形成引發(fā)體，合成引物，提供3-OH末端一、復(fù)制的起始第49頁(yè)/共98頁(yè)原核生物的復(fù)制起始部位及解鏈

（此圖有誤需修改）（此圖錯(cuò)誤部分包括文字和少了一個(gè)9bp重復(fù)序列已在圖中標(biāo)注，請(qǐng)編輯幫忙修改）第50頁(yè)/共98頁(yè)DnaADnaB、DnaCDNA拓?fù)洚悩?gòu)酶引物酶SSB3535（二）引物合成和起始復(fù)合物形成含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA復(fù)制起始區(qū)域的復(fù)合結(jié)構(gòu)稱為起始復(fù)合物第51頁(yè)/共98頁(yè)起始復(fù)合物和復(fù)制叉的生成第52頁(yè)/共98頁(yè)3535引物是由引物酶催化合成的短鏈RNA分子引物3'HO5'引物酶第53頁(yè)/共98頁(yè)二、DNA鏈的延長(zhǎng)復(fù)制的延長(zhǎng)指在DNA-pol催化下，dNTP以dNMP的方式逐個(gè)加入引物或延長(zhǎng)中的子鏈上，其化學(xué)本質(zhì)是磷酸二酯鍵的不斷生成

第54頁(yè)/共98頁(yè)5'3'5'dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH3'3'DNA-pol第55頁(yè)/共98頁(yè)領(lǐng)頭鏈的合成：領(lǐng)頭鏈的子鏈沿著5→3方向可以連續(xù)地延長(zhǎng)第56頁(yè)/共98頁(yè)后隨鏈的合成第57頁(yè)/共98頁(yè)

在復(fù)制叉同時(shí)合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈第58頁(yè)/共98頁(yè)第59頁(yè)/共98頁(yè)原核生物基因是環(huán)狀DNA，雙向復(fù)制的復(fù)制片段在復(fù)制的終止點(diǎn)(ter)處匯合oriter

E.coli8232oriterSV40500三、復(fù)制的終止第60頁(yè)/共98頁(yè)555DNA-polⅠOHP5DNA-polⅠdNTP55PATPADP+Pi55DNA連接酶子鏈中的RNA引物被取代第61頁(yè)/共98頁(yè)第62頁(yè)/共98頁(yè)真核生物DNA復(fù)制過(guò)程EukaryoticDNAreplicationprocess第四節(jié)第63頁(yè)/共98頁(yè)真核生物與原核生物DNA復(fù)制的差異：真核生物復(fù)制子多、岡崎片段短、復(fù)制叉前進(jìn)速度慢等DNA復(fù)制從引發(fā)進(jìn)入延伸階段發(fā)生DNA聚合酶轉(zhuǎn)換切除岡崎片段RNA引物的是核酸酶RNAseH和FEN1等第64頁(yè)/共98頁(yè)哺乳動(dòng)物的細(xì)胞周期DNA合成期G1G2SM細(xì)胞能否分裂，決定于進(jìn)入S期及M期這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。G1→S及G2→M的調(diào)節(jié)，與蛋白激酶活性有關(guān)蛋白激酶通過(guò)磷酸化激活或抑制各種復(fù)制因子而實(shí)施調(diào)控作用第65頁(yè)/共98頁(yè)真核生物每個(gè)染色體有多個(gè)起始點(diǎn)，是多復(fù)制子復(fù)制。復(fù)制有時(shí)序性，即復(fù)制子以分組方式激活而不是同步啟動(dòng)復(fù)制的起始需要DNA-polα（引物酶活性）、polδ和polε參與。還需解螺旋酶活性、拓?fù)涿负蛷?fù)制因子(replicationfactor,RF)

一、真核生物復(fù)制的起始與原核基本相似第66頁(yè)/共98頁(yè)酵母復(fù)制起點(diǎn)為自主復(fù)制序列（autonomouslyreplicatingsequences，ARS）：酵母染色體含有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。元件A(富含A/T的共有序列)：結(jié)合一個(gè)特異的蛋白質(zhì)復(fù)合物──復(fù)制起點(diǎn)識(shí)別復(fù)合物(ORC)

3個(gè)序列(B1、B2和B3)可以增加復(fù)制起點(diǎn)的效率，其中B2的9個(gè)堿基與上述ARS共有序列相同酵母復(fù)制起始點(diǎn)第67頁(yè)/共98頁(yè)拓?fù)洚悩?gòu)酶，去除負(fù)超螺旋（使解旋酶容易解旋），去除復(fù)制叉前方產(chǎn)生的正超螺旋TolⅠ和TolⅡDNA雙螺旋解鏈，參與組裝引發(fā)體DNA解旋酶連接岡崎片段DNA連接酶Ⅰ核酸酶，切除RNA引物RNAseH核酸酶，切除RNA引物FEN1DNA復(fù)制，核苷酸切除修復(fù)，堿基切除修復(fù)Pol/合成RNA-DNA引物Pol/引發(fā)酶有依賴DNA的ATPase活性，結(jié)合于引物-模板鏈，激活DNA聚合酶，促使PCNA結(jié)合于引物-模板鏈RFC激活DNA聚合酶和RFC的ATPase活性PCNA單鏈DNA結(jié)合蛋白，激活DNA聚合酶，使解旋酶容易結(jié)合DNARPA功能蛋白質(zhì)真核DNA復(fù)制叉主要蛋白質(zhì)的功能第68頁(yè)/共98頁(yè)現(xiàn)在認(rèn)為polα主要催化合成引物，然后迅速被具有連續(xù)合成能力的DNApolδ和DNApolε所替換，這一過(guò)程稱為聚合酶轉(zhuǎn)換。DNApolδ負(fù)責(zé)合成后隨鏈，DNApolε負(fù)責(zé)合成前導(dǎo)鏈。二、真核生物復(fù)制的延長(zhǎng)發(fā)生DNA聚合酶轉(zhuǎn)換第69頁(yè)/共98頁(yè)前導(dǎo)鏈：出現(xiàn)在引發(fā)后期后隨鏈：發(fā)生于每個(gè)岡崎片段合成之際發(fā)生DNA聚合酶轉(zhuǎn)換的原因是Pol不具備持續(xù)合成能力DNA聚合酶轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵蛋白是RFCDNA聚合酶/轉(zhuǎn)換第70頁(yè)/共98頁(yè)真核DNA聚合酶轉(zhuǎn)換和后隨鏈合成第71頁(yè)/共98頁(yè)3553前導(dǎo)鏈3535親代DNA后隨鏈引物核小體三、真核生物DNA合成后立即組裝成核小體第72頁(yè)/共98頁(yè)染色體DNA呈線狀，復(fù)制在末端停止復(fù)制中岡崎片段的連接，復(fù)制子之間的連接染色體兩端DNA子鏈上最后復(fù)制的RNA引物，去除后留下空隙四、端粒酶參與解決染色體末端復(fù)制問(wèn)題第73頁(yè)/共98頁(yè)切除引物的兩種機(jī)制第74頁(yè)/共98頁(yè)線性DNA復(fù)制一次端?？s短第75頁(yè)/共98頁(yè)53355335+5333355第76頁(yè)/共98頁(yè)端粒（telomeres）由富含TG的重復(fù)序列組成人的端粒重復(fù)序列為5’-(TnGn)x-3這些重復(fù)序列多為雙鏈，但每個(gè)染色體的3’端比5端長(zhǎng)，形成單鏈ssDNA。這一特殊結(jié)構(gòu)可解決染色體末端復(fù)制問(wèn)題第77頁(yè)/共98頁(yè)組成：端粒酶RNA(humantelomeraseRNA,hTR)端粒酶協(xié)同蛋白(humantelomeraseassociatedprotein1,hTP1)端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(humantelomerasereversetranscriptase,hTRT)

端粒酶(telomerase)第78頁(yè)/共98頁(yè)端粒酶（telomerase）是一種核糖核蛋白（RNP），由RNA和蛋白質(zhì)組成端粒酶以自己的RNA組分作為模板，以染色體的3’端ssDNA（后隨鏈模板）為引物，將端粒序列添加于染色體的3端。這些新合成的DNA為單鏈第79頁(yè)/共98頁(yè)端粒酶催化作用的爬行和端粒的延長(zhǎng)過(guò)程第80頁(yè)/共98頁(yè)真核所有染色體DNA復(fù)制僅僅出現(xiàn)在細(xì)胞周期的S期，而且只能復(fù)制一次五、真核生物染色體DNA在每個(gè)細(xì)胞周期中只能復(fù)制一次第81頁(yè)/共98頁(yè)前復(fù)制復(fù)合物在G1期形成而在S期被激活真核細(xì)胞DNA復(fù)制的起始分兩步進(jìn)行，即復(fù)制基因的選擇和復(fù)制起點(diǎn)的激活復(fù)制基因（replicator）是指DNA復(fù)制起始所必需的全部DNA序列第82頁(yè)/共98頁(yè)ORC至少募集兩種解旋酶加載蛋白Cdc6和Cdt1復(fù)制起點(diǎn)識(shí)別復(fù)合物（origin

recognitioncomplex，ORC）識(shí)別并結(jié)合復(fù)制基因三種蛋白質(zhì)一起募集真核細(xì)胞解旋酶Mcm2-7前復(fù)制復(fù)合物（pre-RC）的形成第83頁(yè)/共98頁(yè)pre-RC的激活和組裝真核DNA復(fù)制叉第84頁(yè)/共98頁(yè)激活pre-RC，以起始DNA復(fù)制抑制形成新的pre-RCCDK控制pre-RC的形成和激活真核細(xì)胞通過(guò)依賴細(xì)胞周期蛋白的蛋白激酶（cyclin-dependentkinases，CDK）嚴(yán)格控制pre-RC的形成和激活Cdk功能：第85頁(yè)/共98頁(yè)D-環(huán)復(fù)制（D-loopreplication）是線粒體DNA的復(fù)制形式六、真核生物線粒體DNA按D環(huán)方式復(fù)制dNTPDNA-polγ第86頁(yè)/共98頁(yè)逆轉(zhuǎn)錄reversetranscription第五節(jié)第87頁(yè)/共98頁(yè)逆轉(zhuǎn)錄酶(reversetranscriptase)逆轉(zhuǎn)錄(reversetranscription)

逆轉(zhuǎn)錄酶一、逆轉(zhuǎn)錄病毒的基因組RNA以逆轉(zhuǎn)錄機(jī)制復(fù)制RNADNA第88頁(yè)/共98頁(yè)逆轉(zhuǎn)錄病毒細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象:RNA模板逆轉(zhuǎn)錄酶DNA-RNA雜化雙鏈RNA酶單鏈DNA逆轉(zhuǎn)錄酶雙鏈DNA第8