遺傳信息的傳遞專家講座

第二章

遺傳信息傳遞遺傳信息的傳遞專家講座第1頁(yè)第一節(jié)中心法則克里克(F.Crick)于1958年提出說明遺傳信息傳遞方向法則，是指遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再?gòu)腞NA傳遞給蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。也能夠從DNA傳遞給DNA，即完成DNA復(fù)制過程。這是全部含有細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物所遵照法則。在一些病毒中RNA自我復(fù)制（如煙草花葉病毒等）和在一些病毒中能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA過程（一些致癌病毒）是對(duì)中心法則補(bǔ)充。遺傳信息的傳遞專家講座第2頁(yè)即遺傳信息從DNA傳遞至RNA，再傳遞至多肽。DNA同RNA之間遺傳信息傳遞是雙向，而遺傳信息只是單向地從核酸流向蛋白質(zhì)。遺傳信息的傳遞專家講座第3頁(yè)第二節(jié)DNA生物合成遺傳信息的傳遞專家講座第4頁(yè)

包含：DNA指導(dǎo)下DNA復(fù)制和RNA指導(dǎo)下反轉(zhuǎn)錄兩種方式。一、DNA復(fù)制方式1.DNA半保留復(fù)制遺傳信息的傳遞專家講座第5頁(yè)2.DNA復(fù)制屬性原核生物只有一個(gè)復(fù)制原點(diǎn)；真核生物染色體DNA有多個(gè)復(fù)制原點(diǎn)；復(fù)制原點(diǎn)（originori或o復(fù)制起點(diǎn)）：指復(fù)制開始處DNA分子特定位置，富含A-T堿基對(duì)。復(fù)制子(replicon)：指能進(jìn)行獨(dú)立復(fù)制單位。一個(gè)復(fù)制子只含一個(gè)ori，故原核生物只形成一個(gè)復(fù)制子；真核生物染色體DNA可形成多個(gè)復(fù)制子。真核生物染色體DNA有多個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)

，兩個(gè)起始點(diǎn)之間DNA片段就是一個(gè)復(fù)制子。

遺傳信息的傳遞專家講座第6頁(yè)

大腸桿菌復(fù)制起點(diǎn)為oriC，是由245個(gè)堿基對(duì)組成，這些序列在大多數(shù)細(xì)菌中是高度保守，關(guān)鍵序列是三個(gè)13bp和四個(gè)9bp重復(fù)序列。遺傳信息的傳遞專家講座第7頁(yè)?四個(gè)9bp重復(fù)序列

dnaA結(jié)合位點(diǎn)?三個(gè)13bp重復(fù)序列遺傳信息的傳遞專家講座第8頁(yè)

復(fù)制子遺傳信息的傳遞專家講座第9頁(yè)

復(fù)制叉

(replicationfork)

復(fù)制時(shí)雙鏈打開，分開成兩股，新鏈沿 著張開模板生成，復(fù)制中形成這種Y

字形結(jié)構(gòu)稱為復(fù)制叉或生長(zhǎng)點(diǎn)。遺傳信息的傳遞專家講座第10頁(yè)

單向復(fù)制

雙向復(fù)制遺傳信息的傳遞專家講座第11頁(yè)DNA復(fù)制起始點(diǎn)和復(fù)制叉

雙向復(fù)制形成兩個(gè)復(fù)制叉或生長(zhǎng)點(diǎn)；單向復(fù)制只形成一個(gè)復(fù)制叉或生長(zhǎng)點(diǎn)。遺傳信息的傳遞專家講座第12頁(yè)

復(fù)制眼（replicationeye）：電子顯微鏡下觀察正在復(fù)制DNA，復(fù)制區(qū)域形如一只眼睛。遺傳信息的傳遞專家講座第13頁(yè)真核生物多復(fù)制子多個(gè)復(fù)制眼遺傳信息的傳遞專家講座第14頁(yè)遺傳信息的傳遞專家講座第15頁(yè)復(fù)制多模式：?jiǎn)纹瘘c(diǎn)、單方向（原核）多起點(diǎn)、單方向（真核）單起點(diǎn)、雙方向（原核）多起點(diǎn)、雙方向（真核）遺傳信息的傳遞專家講座第16頁(yè)

DNA復(fù)制體系：

1.底物：dNTP(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)；

2.模板(template)：解開成單鏈DNA母鏈；

3.引物(primer)：提供3′-OH末端寡核苷酸；

4.聚合酶(polymerase)：依賴DNADNA聚合酶，簡(jiǎn)寫為DNA-pol；

5.其它酶和蛋白質(zhì)因子

二、DNA復(fù)制酶學(xué)基礎(chǔ)遺傳信息的傳遞專家講座第17頁(yè)（1）DNA聚合酶(DNApolymetases)（2）引物酶(peimase)和引發(fā)體(primosome)：開啟RNA引物鏈合成。

(3）DNA連接酶（DNAligase）（4）DNA解螺旋酶(DNAhelicase)(5）單鏈結(jié)合蛋白(single-strandbindingprotein,SSB)：結(jié)合在解開DNA單鏈上，預(yù)防重新形成雙螺旋。

(6）拓?fù)洚悩?gòu)酶(topoisomerase):兼具內(nèi)切酶和連接酶活力，能快速將DNA超螺旋或雙螺旋擔(dān)心狀態(tài)變成松馳狀態(tài)，便于解鏈。解旋酶DNA聚合酶III解鏈酶RNA引物引物酶和引發(fā)體DNA聚合酶ISSB3′3′5′3′5′5′RNA引物遺傳信息的傳遞專家講座第18頁(yè)

DNA聚合酶

催化dNTP聚合到核酸鏈上酶。是DNA復(fù)制主要酶。 全稱叫依賴DNADNA聚合酶（DNAdependentDNApolymerase）或DNA指 導(dǎo)DNA聚合酶（DNA-directedDNApolymerase），均縮寫為DDDP。遺傳信息的傳遞專家講座第19頁(yè)

DNA聚合酶催化反應(yīng)1.5′至3′聚合活性

催化四種脫氧核苷三磷酸（dNTP）一個(gè)一個(gè)地接到DNA鏈末端3′-羥基上，形成3′，5′-磷酸二酯鍵，同時(shí)脫氧核苷三磷酸脫下焦磷酸。焦磷酸水解放出能量，促進(jìn)DNA復(fù)制反應(yīng)進(jìn)行。

(dNMP)n+dNTP→(dNMP)n+1+PPi遺傳信息的傳遞專家講座第20頁(yè)

聚合反應(yīng)機(jī)理：遺傳信息的傳遞專家講座第21頁(yè)

聚合反應(yīng)特點(diǎn)：

(1)以單鏈DNA為模板

(2)以dNTP為原料

(3)引物提供3′-OH (4)聚合方向?yàn)?′→3′遺傳信息的傳遞專家講座第22頁(yè)

2.核酸外切酶活性3′→5′外切酶活性：切除錯(cuò)配核苷酸5′→3′外切酶活性：切除引物切除突變片段？遺傳信息的傳遞專家講座第23頁(yè)

DNA聚合酶種類

1.原核生物DNA聚合酶pol-Ipol-IIpol-III5′→3′聚合酶活性+++3′→5′外切酶活性+++5′→3′外切酶活性+––功能切除引物填補(bǔ)空隙修復(fù)合成修復(fù)復(fù)制主要酶遺傳信息的傳遞專家講座第24頁(yè)

DNA-polI:單一肽鏈大分子含量最多可被水解成兩個(gè)片段小片段(N端)：含有5′→3′外切酶活性；大片段(C端)：含有聚合活性和3′→5′

外切酶活性，也稱為Klenow片段，是慣用工具酶。遺傳信息的傳遞專家講座第25頁(yè)

DNA-polIII:由10種亞基組成不對(duì)稱聚合體催化效率最高遺傳信息的傳遞專家講座第26頁(yè)大腸桿菌DNA聚合酶Ⅲ中亞基亞基全酶中亞基數(shù)分子量α213200ε227000θ

210000τ

271000γ

25δ

135000δ’133000χ115000ψ11β437000關(guān)鍵酶（連接蛋白）（滑動(dòng)鉗）γ復(fù)合物遺傳信息的傳遞專家講座第27頁(yè)遺傳信息的傳遞專家講座第28頁(yè)遺傳信息的傳遞專家講座第29頁(yè)

DNApolⅠ和DNApolⅢ主要特征和功效比較

1、DNA聚合酶活性：二者都有。條件－－模板、引物

DNApolⅠ－－主要用于DNA

修復(fù)和RNA引物替換

DNApolⅢ－－DNA鏈延長(zhǎng)聚合方向：5’－3’遺傳信息的傳遞專家講座第30頁(yè)2、子鏈DNA延伸方向只能是5’－3’：二者都有。已知DNA聚合酶只能使鏈按5’－3’方向生長(zhǎng)5’OHTCATCAC5’OH3’ppp

OH

C++

ppi

遺傳信息的傳遞專家講座第31頁(yè)

3、3’－5’外切核酸酶活性：二者都有。校對(duì)功效(proofreading)遺傳信息的傳遞專家講座第32頁(yè)

4、5’－3’外切核酸酶活性：只有DNApolⅠ含有。

DNApolⅠ5’－3’外切活性有以下三個(gè)特點(diǎn)：

?必須有5’－磷酸末端?被除去核苷酸必須是已經(jīng)配正確?被除去能夠是脫氧核糖核苷酸，也能夠是核糖核苷酸遺傳信息的傳遞專家講座第33頁(yè)

2.真核生物DNA聚合酶DNA-pol

復(fù)制中合成引物及其后4-5個(gè)寡聚脫氧核糖核苷酸合成DNA-pol

沒有其它pol時(shí)才起作用DNA-pol

催化線粒體DNA復(fù)制DNA-pol

復(fù)制中延長(zhǎng)前導(dǎo)鏈（依賴PCNA）DNA-pol

校對(duì)、修復(fù)和填補(bǔ)缺口主要功效酶是和。增殖細(xì)胞核抗原（PCNA）遺傳信息的傳遞專家講座第34頁(yè)

解旋解鏈酶類

解開并理順DNA雙鏈，維持DNA

處于單鏈狀態(tài)。主要有解螺旋酶、

DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶和單鏈DNA結(jié)合蛋白。遺傳信息的傳遞專家講座第35頁(yè)

解螺旋酶(helicase)

:

模板對(duì)復(fù)制指導(dǎo)作用在于堿基準(zhǔn)確 配對(duì)，而堿基卻埋在雙螺旋內(nèi)部。只有把DNA解開成單鏈，它才能起模板作用。 解螺旋酶是最早發(fā)覺與復(fù)制相關(guān)蛋白質(zhì)，當(dāng)初稱為rep蛋白。作用是利用ATP供能，解開DNA雙鏈。遺傳信息的傳遞專家講座第36頁(yè)

單鏈DNA結(jié)合蛋白(SSB)

:

在大腸桿菌，它是由177個(gè)氨基酸殘基組成同四聚體，結(jié)合單鏈DNA跨度約32個(gè)核苷酸單位。

SSB與解開DNA單鏈緊密結(jié)合，預(yù)防重新形成雙鏈，并免受核酸酶降解。在復(fù)制中維持模板處于單鏈狀態(tài)。遺傳信息的傳遞專家講座第37頁(yè)遺傳信息的傳遞專家講座第38頁(yè)

DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶(topoisomerase)

:

拓?fù)洌菏侵肝矬w或圖像作彈性移位而又保 持物體不變性質(zhì)。

拓?fù)洚悩?gòu)酶：是一類可改變DNA拓?fù)湫再|(zhì) 酶。對(duì)DNA分子作用是既能水解、又 能連接磷酸二酯鍵。松弛DNA超螺旋，有利于DNA解鏈。遺傳信息的傳遞專家講座第39頁(yè)DNA雙螺旋本身深入盤繞稱超螺旋。超螺旋有正超螺旋和負(fù)超螺旋兩種。負(fù)超螺旋存在對(duì)于轉(zhuǎn)錄和復(fù)制都是必要。正超螺旋：兩股以右旋方向纏繞螺旋，在外力往緊纏方向捻轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)左旋超螺旋，以解除外力捻轉(zhuǎn)造成脅變。這么形成螺旋為正超螺旋。負(fù)超螺旋：兩股以右旋方向纏繞螺旋在外力向松纏方向捻轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)右旋超螺旋以解除外力捻轉(zhuǎn)造成脅迫。這么形成超螺旋為負(fù)超螺旋。遺傳信息的傳遞專家講座第40頁(yè)正超螺旋遺傳信息的傳遞專家講座第41頁(yè)

正超螺旋為雙螺旋旋轉(zhuǎn)過分，經(jīng)過分子整體左旋來解去過分螺旋。正超螺旋（左旋）遺傳信息的傳遞專家講座第42頁(yè)分子整體右旋一圈來補(bǔ)雙螺旋上一圈不足。負(fù)超螺旋（右旋）遺傳信息的傳遞專家講座第43頁(yè)

拓?fù)洚悩?gòu)酶I（topoI）:

主要作用是切開DNA雙鏈中一股，使

DNA解鏈旋轉(zhuǎn)中不打結(jié)，DNA變?yōu)樗沙跔顟B(tài)再封閉切口。遺傳信息的傳遞專家講座第44頁(yè)原核拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ作用機(jī)制：①酶與DNA結(jié)合使雙鏈解旋；②使一條鏈切開，但酶與切口兩端結(jié)合阻止了螺旋旋轉(zhuǎn)；③酶使另一條鏈經(jīng)過缺口，然后再將兩斷端連接起來；④酶從DNA上脫落，兩條鏈復(fù)原。遺傳信息的傳遞專家講座第45頁(yè)

拓?fù)洚悩?gòu)酶II（

topoII）:

在原核生物又叫旋轉(zhuǎn)酶(gyrase)。能切斷DNA雙鏈，使螺旋松弛。在ATP參與下，松弛DNA進(jìn)入負(fù)超螺旋，再連接斷端。遺傳信息的傳遞專家講座第46頁(yè)

正超螺旋負(fù)超螺旋遺傳信息的傳遞專家講座第47頁(yè)ReplicationmachineryreplicationPositivesupercoilBreakDNATopoisomeraseIIpassDNAthroughthebreaknegativesupercoil遺傳信息的傳遞專家講座第48頁(yè)

引物酶和引發(fā)體引物酶(primase):

依賴DNARNA聚合酶。

催化RNA引物合成。RNA引物：

在DNA模板復(fù)制起始部位由引物酶催化NTP聚合，形成短片段RNA，為DNA

聚合提供3′-OH末端。遺傳信息的傳遞專家講座第49頁(yè)

引發(fā)體(primosome):

是由DnaB、DnaA、DnaC以及其它復(fù)制因子一起形成復(fù)合體，再結(jié)合引物酶形成較大聚合體，結(jié)合到模板DNA上。

復(fù)制開始時(shí)，在引發(fā)體下游解開雙鏈，再由引物酶催化引物合成。遺傳信息的傳遞專家講座第50頁(yè)

復(fù)制相關(guān)蛋白質(zhì)：DnaA、DnaB、DnaC……DnaX

DnaA：識(shí)別復(fù)制起始位點(diǎn)

DnaB：解螺旋酶

DnaC：輔助解螺旋酶使其在起始點(diǎn)上 結(jié)合并打開雙鏈。遺傳信息的傳遞專家講座第51頁(yè)

DNA連接酶（DNAligase）連接DNA鏈3

-OH末端和相鄰DNA鏈5

-P

末端，形成磷酸二酯鍵，從而把兩段相鄰DNA鏈連接成完整鏈。反應(yīng)需要ATP。ATP遺傳信息的傳遞專家講座第52頁(yè)

所需條件：

a、切刻3’－OH和5’－P相鄰

b、切刻各自堿基處于配對(duì)狀態(tài)

c、需要能量：原核（ATP、NAD）真核（ATP）遺傳信息的傳遞專家講座第53頁(yè)遺傳信息的傳遞專家講座第54頁(yè)在復(fù)制中用途：DNA鏈合成后引物被切除，并被DNA替換。此時(shí)DNA鏈上仍存在缺口，DNA連接酶會(huì)催化形成磷酸二酯鍵，將斷裂缺口連上，形成完整DNA鏈。遺傳信息的傳遞專家講座第55頁(yè)連接酶連接切口Mg2+連接酶ATP或NAD＋PPi或NMNATCGPTTPPPAACCTGAPACPPPPOHTGGATCGPTTPPPAACCTGAPACPPPTGGP缺口3'3'5'5'5'5'3'3'模板鏈模板鏈遺傳信息的傳遞專家講座第56頁(yè)

DNA連接酶在復(fù)制、DNA修復(fù)、

重組、剪接中均起縫合缺口作用。是主要工具酶之一。遺傳信息的傳遞專家講座第57頁(yè)

1.DNA復(fù)制起始：就是要解開雙鏈和生成引物。①DNA解成單鏈 由拓?fù)洚悩?gòu)酶松弛超螺旋，解螺旋酶解開雙鏈，SSB結(jié)合到單鏈上使其穩(wěn)定。三、DNA復(fù)制過程遺傳信息的傳遞專家講座第58頁(yè)

引發(fā)體（引物酶作用下）在原點(diǎn)處合成一小段RNA引物（10-60個(gè)堿基不等）。引物合成方向也是5′→3′方向

，然后由DNA聚合酶合成DNA鏈。前導(dǎo)鏈合成一個(gè)引物，滯后鏈斷續(xù)合成多個(gè)引物。②引物合成遺傳信息的傳遞專家講座第59頁(yè)

遺傳信息的傳遞專家講座第60頁(yè)遺傳信息的傳遞專家講座第61頁(yè)

2.復(fù)制延長(zhǎng)

在DNA聚合酶催化下，以解開單鏈為模板，以四種dNTP為原料，進(jìn)行聚合作用。即新進(jìn)入dNTP與引物3′－OH形成磷酸二酯鍵，由5′3′方向延長(zhǎng)子鏈。遺傳信息的傳遞專家講座第62頁(yè)

遺傳信息的傳遞專家講座第63頁(yè)

在DNA復(fù)制中，DNA新鏈合成是沿5′→3′方向進(jìn)行。因?yàn)镈NA分子兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫?，所以分別以兩條鏈為模板DNA鏈復(fù)制方式是不一樣。一條連續(xù)合成，另一條不連續(xù)合成。半不連續(xù)復(fù)制：遺傳信息的傳遞專家講座第64頁(yè)DNA一條鏈復(fù)制以3′→5′DNA母鏈為模板，DNA鏈復(fù)制是沿5′→3′方向連續(xù)進(jìn)行，稱為前導(dǎo)鏈。另一條以5′→3′DNA母鏈為模板，DNA鏈復(fù)制不能連續(xù)進(jìn)行，稱為后隨鏈，后隨鏈合成方向與前導(dǎo)鏈相反。遺傳信息的傳遞專家講座第65頁(yè)

前導(dǎo)鏈(leadingstrand)

順著解鏈方向生成子鏈，其復(fù)制是 連續(xù)進(jìn)行，得到一條連續(xù)子鏈。遺傳信息的傳遞專家講座第66頁(yè)

后隨鏈(laggingstrand)

復(fù)制方向與解鏈方向相反，須等解開足夠長(zhǎng)度模板鏈才能繼續(xù)復(fù)制，得到子鏈由不連續(xù)片段所組成。岡崎片段(Okazakifragment)['?:kɑ:'zɑ:ki:,

.?uk?'zɑ:ki:]

遺傳信息的傳遞專家講座第67頁(yè)

當(dāng)雙鏈DNA解鏈后，前導(dǎo)鏈與后隨鏈分別被同一個(gè)DNA聚合酶Ⅲ不對(duì)稱二聚體所合成，為確保二者聚合方向相同，后隨鏈必須繞成一個(gè)突環(huán)。遺傳信息的傳遞專家講座第68頁(yè)

一分子DNApolIII.協(xié)同合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈遺傳信息的傳遞專家講座第69頁(yè)

遺傳信息的傳遞專家講座第70頁(yè)DNA復(fù)制半不連續(xù)模型圖遺傳信息的傳遞專家講座第71頁(yè)3.復(fù)制終止

在細(xì)菌環(huán)狀DNA復(fù)制最終，會(huì)碰到起終止作用特殊核苷酸序列，這時(shí)DNA復(fù)制就終止。假如復(fù)制是雙向復(fù)制，哪個(gè)方向復(fù)制叉先碰到終止序列，哪個(gè)復(fù)制叉就停頓復(fù)制。遺傳信息的傳遞專家講座第72頁(yè)

不連續(xù)片段連接DNA聚合酶ⅠDNA聚合酶Ⅰ遺傳信息的傳遞專家講座第73頁(yè)原核細(xì)胞DNA半不連續(xù)復(fù)制過程

復(fù)制叉移動(dòng)方向拓?fù)洚悩?gòu)酶DNA聚合酶III解螺旋酶RNA引物DNA聚合酶ISSB3′3′5′前導(dǎo)鏈后隨鏈3′5′復(fù)制起始DNA鏈合成與延長(zhǎng)DNA鏈合成終止5′RNA引物3′3′DNA連接酶遺傳信息的傳遞專家講座第74頁(yè)復(fù)制忠實(shí)性確保1、復(fù)制中即時(shí)校讀功效:DNApol3’5’外切酶活性；2、引物RNA作用:DNApol只能從引物3’

端延伸DNA；堿基配對(duì)協(xié)同性造成最初幾個(gè)堿基錯(cuò)配率高，且不易校正；RNA引物最終被降解而防止錯(cuò)誤；3、后隨鏈不連續(xù)合成：因其有利于錯(cuò)配堿基校正；4、恪守嚴(yán)格堿基配對(duì)規(guī)律；

在大腸桿菌DNA復(fù)制中，每聚合109到1010個(gè)堿基才出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤，最少依賴四種機(jī)制：遺傳信息的傳遞專家講座第75頁(yè)四、原核生物DNA復(fù)制與調(diào)控控制復(fù)制起始兩個(gè)基本元件：復(fù)制原點(diǎn)和起始子復(fù)制原點(diǎn)：能夠指導(dǎo)DNA復(fù)制起始整套順式作用序列。復(fù)制起始子：是特異性識(shí)別復(fù)制原點(diǎn)中一個(gè)DNA元件并激活復(fù)制起始一些蛋白質(zhì)。

為確保一個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)只發(fā)生一次DNA復(fù)制，細(xì)胞內(nèi)存在嚴(yán)格復(fù)制調(diào)控機(jī)制來協(xié)調(diào)染色體復(fù)制和細(xì)胞分裂關(guān)系。DNA復(fù)制唯一能夠受調(diào)整階段是：起始階段遺傳信息的傳遞專家講座第76頁(yè)1.經(jīng)過調(diào)控復(fù)制叉數(shù)量來確保細(xì)胞分裂與染色體復(fù)制之間保持同時(shí)。2.經(jīng)過復(fù)制原點(diǎn)與復(fù)制調(diào)整蛋白相互作用開啟復(fù)制。3.DNA甲基化及與質(zhì)膜之間相互作用影響復(fù)制開啟。只有經(jīng)Dam甲基化酶在回文序列GATC中AN6位上發(fā)生甲基化反應(yīng)后才能開啟復(fù)制。而半甲基化oriC（大腸桿菌復(fù)制原點(diǎn)）與細(xì)胞膜結(jié)合抑制了它與DnaA蛋白結(jié)合。遺傳信息的傳遞專家講座第77頁(yè)?四個(gè)9bp重復(fù)序列

DnaA結(jié)合位點(diǎn)?三個(gè)13bp重復(fù)序列若干GATC位點(diǎn)遺傳信息的傳遞專家講座第78頁(yè)腺嘌呤AdenineA遺傳信息的傳遞專家講座第79頁(yè)11copiesinoriC

復(fù)制Dam甲基化酶甲基化DNA半甲基化DNA遺傳信息的傳遞專家講座第80頁(yè)細(xì)胞膜抑制物與半甲基化DNA結(jié)合DNA再甲基化，并釋放細(xì)胞膜抑制物DnaA蛋白結(jié)合到oriC遺傳信息的傳遞專家講座第81頁(yè)4.質(zhì)粒ColE1復(fù)制與復(fù)制引物RNA量調(diào)控相關(guān)。ColE1質(zhì)粒DNA復(fù)制，是從一個(gè)特定復(fù)制起點(diǎn)（ori）開始，并沿著環(huán)DNA分子單向性地進(jìn)行?？刂拼朔N質(zhì)粒DNA復(fù)制開啟兩種關(guān)鍵原因RNA1和RNA2兩種RNA分子，都是由ColE1DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生。其中RNA2是復(fù)制引物前體。RNA2分子在轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)附近同互補(bǔ)模板DNA形成一個(gè)雜交分子，被RNaseH酶所切割，從而釋放出3′-OH末端，作為供DNA聚合酶Ⅰ合成DNA引物。RNA1能夠經(jīng)過同RNA2結(jié)合，以阻止其與模板DNA發(fā)生雜交作用。遺傳信息的傳遞專家講座第82頁(yè)五、真核生物DNA復(fù)制與調(diào)控1.真核生物DNA復(fù)制特點(diǎn)存在多復(fù)制子復(fù)制叉移動(dòng)速度慢僅為原核生物1/20（約50nt/秒）?？赡茉蚴钦婧松顳NA與組蛋白組成核小體，對(duì)復(fù)制叉前進(jìn)造成妨礙。人類復(fù)制叉每秒約前進(jìn)100bp，復(fù)制整個(gè)基因組需8h.遺傳信息的傳遞專家講座第83頁(yè)核小體遺傳信息的傳遞專家講座第84頁(yè)真核生物復(fù)制原點(diǎn)在全部染色體完成復(fù)制之前，不能開始新復(fù)制。復(fù)制終止是經(jīng)過復(fù)制叉相遇而終止。存在端粒復(fù)制

線形DNA末端為端粒，是在端粒酶作用下完成。端粒酶是一個(gè)逆轉(zhuǎn)錄酶。遺傳信息的傳遞專家講座第85頁(yè)

復(fù)制子遺傳信息的傳遞專家講座第86頁(yè)1）DNA聚合酶DNA聚合酶α：缺乏3’-5’外切酶活性，其功效是參加RNA引物及其后4~5個(gè)寡聚脫氧核糖核苷酸（initiatorDNA,iDNA,起始DNA）合成。

DNA聚合酶δ

：負(fù)責(zé)DNA鏈(前導(dǎo)鏈和岡崎片段)延伸，該酶需要增殖細(xì)胞核抗原（PCNA）來幫助。PCNA主要功效類似于原核生物DNA聚合酶β亞基，形成一個(gè)環(huán)行鉗子，增加DNA聚合酶δ復(fù)制連續(xù)性。2.真核生物DNA復(fù)制蛋白遺傳信息的傳遞專家講座第87頁(yè)遺傳信息的傳遞專家講座第88頁(yè)DNA聚合酶β主要負(fù)責(zé)核DNA修復(fù)。DNA聚合酶ε

相當(dāng)于DNA聚合酶Ⅰ，負(fù)責(zé)RNA引物除去后缺口填補(bǔ)。DNA聚合酶γ負(fù)責(zé)線粒體DNA復(fù)制。2)復(fù)制蛋白因子RP-A是真核生物DNA單鏈結(jié)合蛋白R(shí)P-C滑動(dòng)鉗裝配器，相當(dāng)于原核生物γ復(fù)合物。另外，在SV40復(fù)制中，T抗原是主要解鏈酶。遺傳信息的傳遞專家講座第89頁(yè)

真核生物DNA聚合酶

（α、β、δ、ε、γ五種）

位置核內(nèi)核內(nèi)核內(nèi)核內(nèi)

線粒體

合成

與引發(fā)修復(fù)合成合成,修復(fù)復(fù)制功效酶結(jié)合前導(dǎo)鏈、后隨鏈3’－5’校NONOYesYesYes正活性

α

β

δ

ε

γ遺傳信息的傳遞專家講座第90頁(yè)

RNA引物被RNaseHⅠ和MF-1核酸酶（5’-3’外切酶）除去后，DNA聚合酶ε（相當(dāng)于原核生物DNA聚合酶Ⅰ）負(fù)責(zé)填補(bǔ)缺口，然后由DNA連接酶連接各個(gè)岡崎片段。3）核酸外切酶和連接酶遺傳信息的傳遞專家講座第91頁(yè)3.端粒酶

真核生物線性DNA分子中前導(dǎo)鏈RNA引物空隙和后隨鏈最終一個(gè)RNA引物空隙無法由DNA聚合酶進(jìn)行填補(bǔ)，致使線性DNA分子每復(fù)制一次，DNA分子將截短一些，所以大多數(shù)真核細(xì)胞不能無限地分裂下去。在無限增殖細(xì)胞（如生殖細(xì)胞、干細(xì)胞、癌細(xì)胞）中存在DNA末端補(bǔ)齊模式。遺傳信息的傳遞專家講座第92頁(yè)原核細(xì)胞DNA半不連續(xù)復(fù)制過程

復(fù)制叉移動(dòng)方向拓?fù)洚悩?gòu)酶DNA聚合酶III解螺旋酶RNA引物DNA聚合酶ISSB3′3′5′前導(dǎo)鏈后隨鏈3′5′復(fù)制起始DNA鏈合成與延長(zhǎng)DNA鏈合成終止5′RNA引物3′3′DNA連接酶遺傳信息的傳遞專家講座第93頁(yè)

不連續(xù)片段連接遺傳信息的傳遞專家講座第94頁(yè)真核生物染色體DNA末端補(bǔ)齊模式

(1)端粒DNA(Telomer)

TTGGGG(T2G4)序列高度重復(fù)末端

5’TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGG3’(富含G鏈)

3’AACCCC

AACCCCAACCCC5’(富含C鏈)

因?yàn)檎婧松锶旧w是線性DNA，它兩端叫做端區(qū)。端區(qū)是由重復(fù)寡核苷酸序列組成。不一樣生物重復(fù)次數(shù)不一樣，如人：重復(fù)次遺傳信息的傳遞專家講座第95頁(yè)遺傳信息的傳遞專家講座第96頁(yè)遺傳信息的傳遞專家講座第97頁(yè)（2）端粒酶（

Telomerase）端粒酶－－－逆轉(zhuǎn)錄酶a、核蛋白（ribonucleopro