DNA复制修复
第34章DNA复制和修复
蛋白质 DnaA
DnaB
结合到DNA双链复制起始部位 (需ATP)
解链酶的作用
引物合成酶 合成RNA引物
59
（六）DNA连接酶
催化二段DNA链之间3’,5’ 磷酸二酯键的形成
5’ ATP
3’
O 5’
OH O- P O
O-
3’
有缺口的DNA链
AMP+PPi
DNA连接酶
如缺少染色体间会互相粘连、出现结构 变化或其它错误行为，以致影响染色体 的生存和正确复制并进一步威胁到细胞 的存亡。
“端粒” （telomere）
92
端粒帽 染色体
端粒帽
希腊语末端“telos”和部分“meros”
端粒—— telomere
1978年首次发现四膜虫端粒的分子组成：
端粒 染色体DNA
含拓扑异构酶Ⅱ（及H1） ——与DNA复制及转录有关
51
52
1、大肠杆菌的拓扑异构酶
拓扑异构酶Ⅰ/Ⅲ 切断DNA双螺旋中一股， （topoisomeraseⅠ） 张力下降后封闭 消除负超螺旋 不需能量
拓扑异构酶Ⅱ/Ⅳ 切断DNA双链 旋转酶 （gyrase） 引入负超螺旋 需ATP供能
72
原核生物双向复制（θ型复制）
73
真核生物复制泡（复制起始点+复制叉） 74
DNA双链复制起始点
解旋酶
dnaA
拓扑异构酶
dnaB/dnaC
5’ 3’
解旋酶 SSB SSB
引发体
DNA双链解开成单链DNA
SSB
3’
5’
引物酶
RNA引物/3’-OH
DNA聚合酶Ⅲ dNTP
DNA复制与修复
DNA复制与修复DNA是生命中最重要的分子之一，它承载着生物体遗传信息的基因。
在细胞分裂和生物繁殖过程中，DNA需要进行复制和修复，以确保遗传信息的稳定传递和维护细胞的正常功能。
本文将介绍DNA复制和修复的过程、机制和重要性。
一、DNA复制DNA复制是指在细胞分裂过程中，通过将DNA的遗传信息复制并传递给子细胞的过程。
DNA复制发生在细胞周期的S期，是细胞分裂的前提和基础。
1. DNA复制的需求细胞分裂时，每个子细胞都需要获得完整的遗传信息，以确保正常的生物学功能和特征的传递。
只有通过DNA复制，才能保证分裂后的子细胞拥有与母细胞相同的基因组。
2. DNA复制的过程DNA复制是一个复杂而精确的过程，分为三个阶段：解旋、复制和连接。
解旋：DNA的双螺旋结构被酶类分子解开，形成两条互补的模板链。
复制：通过配对原则，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间形成两条互补链，而鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间形成另外两条互补链。
酶类分子在此过程中辅助催化。
连接：新合成的DNA链与原DNA模板链连接在一起，形成两个完全相同的DNA分子。
二、DNA修复DNA修复是指在DNA发生损伤或突变时，细胞通过修复机制将其还原为正常状态的过程。
DNA修复是维护DNA完整性和稳定性的重要过程。
1. DNA损伤的来源DNA损伤源于内源性和外源性因素。
内源性因素包括正常的细胞代谢过程中产生的氧自由基和代谢产物；外源性因素包括辐射、化学物质、烟草、环境污染等。
DNA损伤会导致遗传信息的丢失、突变和细胞功能紊乱。
2. DNA修复机制细胞拥有多种DNA修复机制，以应对不同类型的DNA损伤。
常见的DNA修复机制包括：a. 直接修复：直接修复是一种针对DNA损伤较小的修复机制，不涉及DNA链的切割和重合。
例如，光修复是细菌和植物具有的一种修复机制，通过光酶将紫外线引起的损伤修复。
b. 切割修复：切割修复是一种通过切割和重合DNA链的修复机制。
包括碱基切割修复、核苷酸切割修复和错配切割修复等。
第十二章 DNA的复制和修复
第十二章 DNA的复制和修复第十二章dna的复制和修复解释名词:1.激活体:在dna制备的生长点，即为激活叉上，原产着各种各样与激活有关的酶和蛋白质因子，它们构成的复合物称为复制体:。
2.oric:大肠杆菌的复制起点称为oric，由245个bp构成，其序列和控制元件在细菌复制起Behren十分激进。
3.引发体:由dnab解螺旋酶和dnag引物合成酶构成了复制体的一个基本功能单位，称为引起体4.端粒：它就是由许多成串长的重复序列所共同组成。
该重复序列通常一条链上含有g（g-rich)，而其互补链上富含c（c-rich)。
5.端粒酶:就是一种所含rna链的逆转录酶，它以所不含rna为模板去制备dna端粒结构。
6.一：填空题1.参予dna激活的主要酶和蛋白质包含________________、________________、________________、________________、________________、________________和________________。
2.dna激活的方向从________________端的至________________端的进行。
3.大肠杆菌在dna复制过程中切除rna引物的酶是________________，而真核细胞dna复制过程中切除rna引物的酶是________________或________________。
4.大肠杆菌染色体dna激活的初始区被称作________________，酵母细胞染色体dna 激活的初始区被称作________________，两者都含有________________碱基对，这将有助于________________过程。
5.大肠杆菌dna连接酶采用________________能源物质，t4噬菌体dna连接酶采用________________做为能源物质。
6.________________和________________酶的缺乏可导致大肠杆菌体内冈崎片段的堆积。
DNA的复制和修复机制
DNA的复制和修复机制DNA是构成生命的基础分子，它存储了生物体遗传信息的全部内容。
在生物体繁殖和生长的过程中，DNA需要不断地进行复制和修复。
本文将从DNA复制和DNA修复两个方面来探讨DNA的复制和修复机制。
一、DNA的复制机制在细胞分裂过程中，DNA需要进行复制，以确保每个新生细胞都有完整的遗传物质。
DNA的复制过程是一个高度复杂和密集的事件，在保持准确性和可靠性方面具有重要意义。
1. DNA复制的基本原理DNA复制是由许多复杂步骤组成的，但总的原理是双链DNA 分解成两个单链模板，然后每个模板根据碱基互补规则进行互补匹配，形成新的DNA分子。
具体过程如下：1）双链DNA分离：DNA双链在复制开始前需要分解成两个单链。
DNA双链被酶或蛋白质复合物断开，形成两个单链。
2）DNA合成：DNA配对原则是A对T，C对G。
DNA聚合酶按照这种互补规则将游离碱基从溶液中拾取到新单链上，形成新的DNA双链。
这样，每条单链上的每个碱基都可以通过互补配对获得一个互补匹配的碱基，以恢复新的双链DNA结构。
3）复制完成：参与复制的酶和蛋白分离，复制完成。
2. DNA复制的重要生物分子DNA复制需要多种重要的生物分子参与，包括：1）DNA聚合酶：DNA聚合酶是一种大分子酶，可以将游离核苷酸与模板DNA上的碱基互补配对。
人类DNA中有15种不同类型的DNA聚合酶，它们各自在不同情况下执行DNA复制任务。
2）DNA螺旋酶：DNA螺旋酶能够打开和关闭双链DNA的螺旋结构。
它能解除DNA上的过度的正转和反转扭曲，并且为新合成链的合成提供合适的空间。
3）单链结合蛋白：单链结合蛋白能够保护自由的单链DNA不受降解和修复酶的攻击，从而确保DNA聚合酶能够准确地在正确的位置进行DNA复制。
二、DNA的修复机制DNA的修复是细胞确保DNA稳定性的关键保障，DNA修复机制能够检测和修复DNA链的损伤，从而维持细胞遗传稳定性。
本文将从DNA损伤的类型和DNA修复的方式两个方面探讨DNA的修复机制。
【生物化学】DNA的复制和修复
三、需要引物
参与DNA复制的DNA聚合酶，必须以一段具有3’端 自由羟基（3’-OH）的RNA作为引物(primer) ，才 能开始聚合子代DNA链。
RNA引物的大小，在原核生物中通常为50～100个核 苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。RNA引物 的碱基顺序，与其模板DNA的碱基顺序相配对。
以3‘→5’方向的亲代DNA链作模板的子代链在复制时基 本上是连续进行的，其子代链的聚合方向为5‘→3’， 这一条链被称为领头链(leading strand)。
而以5‘→3’方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时 则是不连续的，其链的聚合方向也是5‘→3’，这条链 被称为滞后链(lagging strand)。
第一节 DNA复制的特点
一、半保留复制
DNA在复制时，以亲代DNA的每一股 作模板，合成完全相同的两个双链 子代DNA，每个子代DNA中都含有一 股亲代DNA链，这种现象称为DNA的 半 保 留 复 制 (semi-conservative replication)。
1958年Meselson和Stahl的实验首次有力地支持了 半保留复制方式。
第34章 DNA的复制和修复
生物多样性 生物稳定性
DNA：生命的控制器.rm
中心法则
复制（DDDP）
转录（DDRP）
DNA
RNA
反转录（RDDP）
RNA
反中心法则
复制（RDRP）
翻译
蛋白质
DNA dependent DNA polymerase——DDDP DNA dependent RNA polymerase——DDRP RNA dependent RNA polymerase——RDRP RNA dependent DNA polymerase——RDDP
生物化学笔记DNA的复制与修复名词解释
半保留复制（semiconservative replication）：DNA复制的一种方式。
每条链都可用作合成互补链的模板，合成出两分子的双链DNA，每个分子都是由一条亲代链和一条新合成的链组成。
复制叉（replication fork）：Y字型结构，在复制叉处作为模板的双链DNA解旋，同是合成新的DNA链。
DNA聚合酶（DNA polymerase）：以DNA为模板，催化核苷酸残基加到已存在的聚核苷酸3ˊ末端反应的酶。
某些DNA聚全酶具有外切核酸酶的活性，可用来校正新合成的核苷酸的序列。
Klenow片段（Klenow fragment）：E.coli DNA聚合酶I经部分水解生成的C末端605个氨基酸残基片段。
该片段保留了DNA聚合酶I的5ˊ-3ˊ聚合酶和3ˊ-5ˊ外切酶活性，但缺少完整酶的5ˊ-3ˊ外切酶活性。
前导链（leading strand）:与复制叉移动的方向一致，通过连续的5ˊ-3ˊ聚合合成的新的DNA链。
滞后链（lagging strand）：与复制叉移动的方向相反，通过不连续的5ˊ-3ˊ聚合合成的新的DNA链。
冈崎片段（Okazaki fragment）：相对比较短的DNA链（大约1000核苷酸残基），是在DNA的滞后链的不连续合成期间生成的片段，这是Reiji Okazaki在DNA 合成实验中添加放射性的脱氧核苷酸前体观察到的。
引发体（primosome）：一种多蛋白复合体，E.coli中的引发体包括催化DNA 滞后链不连续DNA合成所必需的，短的RNA引物合成的引发酶，解旋酶。
复制体（replisome）：一种多蛋白复合体，包含DNA聚合酶，引发酶，解旋酶，单链结合蛋白和其它辅助因子。
复制体位于每个复制叉处进行细菌染色体DNA复制的聚合反应。
单链结合蛋白（SSB）：一种与单链DNA结合紧密的蛋白，它的结构可以防止复制叉处单链DNA本身重新折叠回双链区。
滚环复制（rolling-circle replication）：复制环状DNA的一种模式，在该模式中，DNA聚合酶结合在一个缺口链的3ˊ端绕环合成与模板链互补的DNA，每一轮都是新合成的DNA取代前一轮合成的DNA。
DNA复制和修复
DNA复制和修复DNA复制是指细胞在分裂过程中，将自身的遗传信息复制出一个完整的复制品。
而DNA修复则是指细胞在DNA受损或出现错误时，通过各种修复机制来修复DNA的完整性和正确性。
DNA复制和修复是生命维持与传递的基本过程，在细胞分裂和生物进化中起着重要作用。
一、DNA复制DNA复制是生物体在细胞分裂过程中进行的重要活动，它确保了新细胞中的DNA完全相同。
1. DNA复制的起点DNA复制始于特定的起始点，称为复制起点。
在这个起始点，DNA双链会被解开形成两个单链，每个单链作为新的DNA模板。
2. DNA复制的酶和蛋白质DNA复制过程中需要多种酶和蛋白质的参与。
首先是DNA聚合酶，它负责将新的核苷酸与模板上的核苷酸配对，形成新的DNA链。
还有其他酶和蛋白质，如DNA解旋酶、DNA连接酶等，它们协助DNA复制的进行。
3. DNA复制的三步骤DNA复制可以分为三个步骤：解旋、配对和连接。
解旋：DNA解旋酶会解开DNA双链，形成两个单链模板。
这是DNA复制的第一步。
配对：DNA聚合酶会按照模板链上的碱基顺序，将新的核苷酸与之配对。
这是DNA复制的第二步。
连接：DNA连接酶将配对好的新核苷酸连接起来，形成新的DNA 链。
这是DNA复制的最后一步。
二、DNA修复DNA修复是细胞对DNA损伤或错误的修复过程，它确保了DNA 的稳定性和可靠性。
1. DNA损伤的原因DNA存在多种损伤原因，包括放射线、化学物质、环境因素和内源性因素等。
这些损伤会导致DNA链断裂、碱基损伤等问题。
2. DNA修复机制细胞有多个DNA修复机制，如直接修复、错配修复、核切修复和碱基切除修复等。
直接修复：某些DNA损伤可以直接被修复酶修复，这种修复方式是最简单的一种。
错配修复：当DNA复制过程中出现错配错误时，细胞会引入错配修复机制，将错误的核苷酸去掉，并重新合成正确的核苷酸。
核切修复：当DNA链发生断裂时，细胞会引入核切修复机制，通过切割并重新连接DNA链来修复断裂。
DNA修复与细胞复制
DNA修复与细胞复制DNA修复与细胞复制是维持生物体遗传信息稳定性和正常生命活动的关键过程。
DNA修复是指修复DNA链上发生的各种损伤以及突变，以保持DNA结构和功能的完整性。
而细胞复制是指细胞在分裂过程中复制DNA分子，确保每个新生细胞都拥有完整的基因组。
DNA是生物体内存储遗传信息的重要分子，其结构由两个螺旋链组成，通过碱基配对相互连接。
然而，DNA及其碱基容易受到环境物理、化学因素的损伤，也可能会因为自身的错误而产生突变。
为了保证基因组的稳定性和完整性，细胞发展出了一系列DNA修复机制。
DNA修复机制可以分为直接修复、间接修复和组合修复三种方式。
直接修复是通过一些特定酶的作用，将损伤的碱基修复至原本状态。
间接修复则通过移除损伤的碱基，再利用新合成的DNA链作为模板进行修复。
组合修复则是将两条相同的DNA链通过重新组合，将损伤部分剪切掉并用正常链进行修复。
细胞复制是指细胞在分裂过程中，将自身的遗传信息准确复制并传递给下一代细胞。
复制过程通常发生在细胞周期的S阶段，由一系列酶和蛋白质协同作用完成。
在复制过程中，DNA螺旋结构被解开，每条链作为模板被复制，最终形成两条完全相同的DNA分子。
细胞复制的过程分为三个重要步骤：解旋、复制和连接。
首先，酶类蛋白通过断裂氢键将DNA螺旋分离，形成两条单链。
接下来，DNA聚合酶将游离核苷酸按照碱基配对原则与模板链相互配对，逐渐合成新的DNA链。
复制过程中，DNA聚合酶具有高度的准确性，但仍存在一定的错误率。
最后，DNA连接酶将新合成的碱基连接在一起，恢复DNA的双链结构。
细胞复制过程的精确性对于维持基因组的稳定性至关重要。
为了确保准确的复制，细胞在复制开始之前会检测DNA的完整性和准确性。
如果发现有损伤或错误，细胞将启动修复机制，对DNA进行修复或纠正，以确保复制的准确性。
然而，DNA修复和细胞复制并非完美无缺。
在DNA修复过程中，特定的酶可能会出现错误的修复，导致突变的形成。
第十六章DNA的复制与修复
第十六章DNA 的复制与修复第一节 DNA 的复制 一、半保留复制（semi-conservation replication ）（一）证据：15标记大肠杆菌DNA ，然后在氮-14中培养，新形成的DNA 是杂合双链，即双链中一条是重链（约重1％），一条是轻链。
第二代则有一半全是轻链，一半是杂合双链。
DNA 在用氚标记的胸苷复制近两代，放射自显影，未复制部分银密度低，由一条放射链和一条非放射链组成；已复制部分有一条双链是放射的，一条双链有一半是放射的。
这证明大肠杆菌DNA 是环状分子，以半保留方式复制。
（二）特点：子代保留一条亲代链，而不是将它分解。
这说明DNA 是相对稳定的。
双螺旋DNA （或RNA ）是所有已知基因的复制形式。
二、复制的起点和单位（一）基因组能独立进行复制的单位称为复制子。
原核生物是单复制子，真核生物是多复制子。
每个复制子有起点。
通过测定基因出现的频率可以确定起点位臵，距离起点越近的基因出现的频率越高。
起点有发动复制的序列，也有决定拷贝数的序列。
起点的结构是很保守的。
（二）复制终止点：已发现Ecoli 的与复制终止有关位点，其中含有23bp 的保守序列，由tus 蛋白与此位点结合参与复制的终止。
真核生物中似乎没有复制终止点。
（三）复制多数是双向、对称的，但也有例外。
通过放射自显影可以判断复制是双向还是单向：先在低放射性培养基中起始复制，再转移到高放射性培养基中，如是双向复制，其放射自显影图是中间银密度低；单向复制则为一端低。
（四）单向复制有一些特殊方式：X174DNA 是环状单链分子，复制时先形成双链，再将正链切开，将5’连接在细胞膜上，从3’延长，滚动合成出新的正链。
DNA 复制时是高度不对称的，一条链先复制，另一条链保持单链而被取代，呈D 环形状。
这是因为两条链的复制起点不同，另一条链的起点露出才能复制。
三、有关的酶（一）反应特点：dNTP 为底物3’-羟基存在 链的生长方向是5’-3’ DNA 的性质与模板相同 （二）大肠杆菌DNA 聚合酶聚合酶I：单链球状蛋白，含锌。
分子生物学中的DNA复制及修复机制
分子生物学中的DNA复制及修复机制DNA是细胞内的生命基因，是一种复杂的分子结构。
在细胞分裂和增殖过程中，DNA会复制和修复，以保证DNA的稳定性和正确性。
分子生物学中的DNA复制及修复机制是生命体中最基本的生物学过程之一，对于生命体的生长、发育和繁殖都至关重要。
一、DNA的复制DNA复制是生物体细胞分裂和增殖过程中最为基本的生物学过程之一。
它保证了DNA的遗传信息得到准确地传递，并使细胞能够分裂并产生新细胞。
DNA的复制要求先将DNA双链进行分离，然后以每个单链作为模板合成新的互补单链，将两个单链结合为一份双链。
DNA双链的分离必须通过酶类来实现，其中最为重要的是DNA螺旋酶。
DNA螺旋酶可以协助DNA分子在一段长度内解开双链，使DNA单链暴露出来，并在解旋后防止双链重新交织。
在DNA双链被解开后，DNA聚合酶通过调控核苷酸模板合成新的互补单链。
DNA复制过程中，DNA聚合酶也会在不同的环节上发挥不同的作用，例如，在启动、合成和完成DNA链，以及识别和修复DNA中的缺陷时，都需要它的帮助。
二、DNA的修复DNA生命分子承载着大量的遗传信息，并且在细胞分裂和生物体的增殖过程中，必须保证其稳定。
然而，对于DNA这种生命分子而言，由于种种原因可能会发现错误或损坏。
在这种情况下，修复机制能够检测、识别和纠正DNA中出现的问题，以确保生物体的DNA信息不受破坏，这也是保障生物体基本遗传信息的重要手段之一。
1. 补丁修复机制补丁修复机制通常用来纠正某个DNA链上出现的错误，例如曾经发生过的突变。
一般情况下，这些突变或者损坏不会影响到DNA双链的结构，但是，在细胞分裂和生长过程中，这些错误也会进一步传递下去。
在补丁修复机制中，DNA酶会检测到这些错误，并在错误的核苷酸上放置一个“补丁”。
这个“补丁”可以通过多个酶复制和剪切建立出来和删除，而这个过程通常伴随着DNA链的重新合成。
2. 核苷酸切除修复机制核苷酸切除修复机制通常用来修复DNA链上单个核苷酸或者核苷酸链上的损坏，例如损坏核苷酸。
生物体内的DNA复制与修复
生物体内的DNA复制与修复生物体内的DNA复制与修复是生命的基本过程之一，确保遗传信息的传递与稳定性。
DNA复制是指在细胞分裂过程中，DNA分子从一个原始DNA分子复制为两个完全相同的子分子，以保证每个新细胞都能得到与母细胞相同的遗传信息。
DNA修复是指在DNA分子受到损伤时，通过一系列的修复机制来修复损伤，维持DNA的健康与稳定。
DNA复制是通过一系列复制酶的协同作用完成的。
首先，在DNA 双链的起始点，由DNA解旋酶解开DNA双链，形成两个复制叉。
之后，DNA聚合酶结合单链DNA，将新的互补碱基加入到模板链上，形成两条新的DNA分子。
DNA复制是半保留复制，即每个新的DNA分子中，一条链是由原始DNA分子的模板链直接复制得到，另一条链是新合成的。
细胞核内的DNA复制在S期进行，确保细胞分裂后每个新细胞都含有完整的遗传信息。
然而，DNA复制并不是完全准确的，有时候会出现错误，产生突变。
此时，细胞会启动DNA修复机制来修复这些错误。
主要有三种常见的DNA修复机制，包括错误配对修复、错配修复和核酸切除修复。
错误配对修复主要修复DNA双链间的碱基配对错误。
细胞中存在一种特殊的酶，称为DNA聚合酶，它能够检测到错误的碱基配对，然后切除错误的碱基，用正确的碱基进行替换。
错配修复主要修复DNA双链内的碱基错误。
细胞中有一种酶称为错配修复酶，它能够识别DNA双链内的碱基错误，并将错误的碱基切除，然后DNA聚合酶填充缺失的碱基，最后由DNA连接酶将DNA分子连接起来。
核酸切除修复是修复DNA双链的损伤的重要方式。
当DNA双链发生断裂、氧化损伤或其他损伤时，细胞会启动核酸切除修复机制。
该修复机制包括通过特定酶的作用，切除损伤的DNA碱基，然后由DNA聚合酶填补缺失的碱基，并由DNA连接酶连接两个DNA分子。
DNA复制和修复是细胞中非常重要的过程，因为DNA的稳定性对生物体的遗传信息和生命的正常功能至关重要。
正常的DNA复制和修复可以保证细胞正常生长与分裂，并维持遗传信息的准确传递。
DNA复制与修复
DNA复制与修复DNA复制与修复是细胞中重要的生物学过程，对于细胞的正常功能和生存起着至关重要的作用。
本文将详细探讨DNA复制和修复的过程以及其在细胞中的重要性。
一、DNA复制DNA复制是指细胞在细胞分裂前复制其DNA分子，确保每个新生细胞都具有完整的遗传信息。
DNA复制是一个高度精确和复杂的过程，包括三个主要步骤：解旋、复制和连接。
1. 解旋DNA复制开始时，DNA双螺旋结构被酶类分子解开，形成两个单链DNA。
这一过程需要解旋酶的参与，它能够在DNA链上切断氢键，并将双链DNA分开。
2. 复制在解旋后，DNA链上的复制酶能够识别并与之配对的核苷酸形成氢键。
复制酶从3'端向5'端的方向移动，逐个添加新的核苷酸，使得原始DNA链的每个碱基都有一个互补的碱基。
两个新生成的DNA链分别称为 leading strand（连续复制链）和 lagging strand（不连续复制链）。
3. 连接在DNA复制的末端，还需要将新复制的DNA链与模板DNA链连接起来。
这一过程由连接酶完成，它将之前添加的核苷酸紧密连接在一起，最终形成两条完整的DNA分子。
二、DNA修复DNA修复是指细胞在DNA受到损害或出现错误时修复DNA分子的过程。
由于DNA分子长期处于细胞内的环境中，会受到多种外界因素和内源性因素的影响，导致DNA发生损伤、突变等问题。
DNA修复的过程十分重要，可以帮助细胞维持基因组的稳定性。
1. 直接修复直接修复是最简单的一种DNA修复方式，常见的直接修复机制包括光修复和酶修复。
光修复是通过生物体内的酶类分子将光能转化为化学能，修复DNA中的损伤。
酶修复则是通过酶的催化作用，直接修复DNA分子上的错误。
2. 间接修复间接修复包括核酸切割修复和错配修复等机制。
核酸切割修复是通过核酸切割酶识别和切除DNA链上的损伤部分，然后再合成修复的新链。
错配修复则是通过一系列酶的协作作用，将DNA链上的错误结构修复为正确的结构。
第3讲DNA的复制和修复
图 3 – 3 在复制不同阶段的 DNA分子
图 3 – 4 在非 复制DNA的旁 边复制的DNA 被看成是复制 眼
图3 – 5 放 射活性标 记的不同 密度可被 用于区别 不定向和 双向复制
图3-6 复制可能是不定向或 双向的，这决定于在起始点 形成1或2个复制叉。
表 2-9
物种
大肠杆菌 酵母
1、DNA replicase system
Helicase，任何DNA在被复制前都必须解开双链，这个过 程是由helicase来完成的，它可在ATP的作用下将DNA母链 不断解开形成单链。 Topoisomerase，主要功能是消除DNA解链过程中所产生 的扭曲力。 DNA结合蛋白，使新解链的DNA保持稳定结构。 Primases，为DNA复制提供RNA引物。 DNA polymerases，合成新生DNA链，切除RNA引物。 DNA Ligases，使新生DNA链上的缺口（3'-OH, 5'-p）生 成磷酸二酯键。
效应：拓扑异构酶可使DNA发生：
连环化（catenate) 脱连环化(decatenate) 打结（knot) 解结（unknot)
图3 – 13 I型拓扑异构酶作用机理示意图
（5） 连接酶（ligase) DNA 随后链上的复制是不连续的，各合成的片段需要连 接酶连接，连接酶的反应条件： 被连接的两链必须与另一链（模板链）互补； 两链相邻； 每次只能连接一个切口； 使一条链的5′- P 与另一链的3′- OH形成磷酸二酯键。 A T T A A T G C
（4） 拓扑异构酶（topoisomerase) 拓扑异构体：具有不同螺旋数的同一DNA分子两种异构体。 拓扑异构酶：可使DNA的两种拓扑异构体互变的酶。
DNA复制和DNA修复
DNA复制和DNA修复作为所有生命体细胞中的基本遗传信息载体，DNA承载了所有个体的基因信息，决定了其特定的生物结构和功能。
为了保证遗传信息的可传递性和稳定性，DNA需要在每个细胞分裂前进行正确无误地复制。
然而，在日常生活和细胞内部环境中，DNA也存在着不同程度的损伤和损害，这时细胞需要进行DNA修复以保证基因信息的准确传递。
DNA的复制和修复是两个重要的过程，本文将从科学角度解析其机理和重要性。
一、DNA复制DNA复制是指细胞在有丝分裂或有丝分裂之前，将现有的DNA分子复制成两份完全相同的新DNA分子的过程。
这个过程是由DNA聚合酶等一系列酶的协同作用完成的，分为以下步骤：第一步：双链DNA分子被拆分成单链模板。
这个步骤需要DNA解旋酶，该酶能够解开双链DNA使其成为两个单链模板，以准备DNA聚合酶的到来。
第二步：合成一条新的DNA链。
DNA聚合酶不断扩展单链模板，合成第一条DNA链，并同步合成第二条互补的链。
第三步：重新连接成两条DNA分子。
由于DNA只能够朝一个方向合成，而DNA双链的两条链之间是互相嵌套的，所以另一条链的合成需要利用单链的“末端”作为起点，向反方向合成。
最后，DNA连接酶合并两个新的分子。
DNA复制是细胞生命周期的关键过程，因为它确保了遗传信息以恒定的方式分配给新的细胞。
如果复制过程出现错误，就会导致遗传物质不准确分配给后代细胞，可能以严重的健康问题为代价。
二、DNA修复DNA修复是指细胞在DNA受到损伤后，运用内部自我修复机制或调用外部的修复机制来修复DNA的过程。
DNA可能因为各种原因受到修复的需求，包括单翻以及双链断裂，交换，无论哪种原因产生的损伤都可能导致DNA序列上的不一致。
如果这些损伤不能被及时修复，它们可能会导致一系列的问题，如肿瘤的发生，有效DNA的损失，或某些变异的遗传物质。
DNA修复分为几个不同的过程，取决于DNA的种类以及损伤产生的方式。
最常见的DNA修复机制包括以下几种：1. 直接修复涉及由特定酶直接修复损坏的DNA碱基错误或在碱基上产生的损害，例如光催化酶能够依靠紫外线辐射，将[Cyclo]的损伤变回正常的，单个碱基的螺旋式DNA结构。
第十二章 DNA的复制和修复
第十二章DNA的复制和修复解释名词:1.复制体: 在DNA合成的生长点，即复制叉上，分布着各种各样与复制有关的酶和蛋白质因子，它们构成的复合物称为复制体:。
2.oriC:大肠杆菌的复制起点称为oriC，由245个bp构成，其序列和控制元件在细菌复制起点中十分保守。
3.引发体: 由DnaB解螺旋酶和Dna G引物合成酶构成了复制体的一个基本功能单位，称为引发体4.端粒：它是由许多成串短的重复序列所组成。
该重复序列通常一条链上富含G（G-rich)，而其互补链上富含C （C-rich)。
5.端粒酶: 是一种含有RNA链的逆转录酶，它以所含RNA为模板来合成DNA端粒结构。
6.一：填空题1.参与DNA复制的主要酶和蛋白质包括________________、________________、________________、________________、________________、________________和________________。
2.DNA复制的方向是从________________端到________________端展开。
3.大肠杆菌在DNA复制过程中切除RNA引物的酶是________________，而真核细胞DNA复制过程中切除RNA引物的酶是________________或________________。
4.大肠杆菌染色体DNA复制的起始区被称为________________，酵母细胞染色体DNA复制的起始区被称为________________，两者都富含________________碱基对，这将有利于________________过程。
5.大肠杆菌DNA连接酶使用________________能源物质，T4噬菌体DNA连接酶使用________________作为能源物质。
6.________________和________________酶的缺乏可导致大肠杆菌体内冈崎片段的堆积。
第12章DNA的复制重组与修复
DNA的复制、修复和重组
分子生物学的中心法则(central-dogma): 1958年，由Francis.Crick提出。
第一节
DNA的代谢
一、DNA代谢包括DNA复制、修复和重组
二、大肠杆菌遗传图
第二节
DNA复制的一般规律
一、关于模板的概念
模板（template）： 1.早期推测模板分子的表面可以让许多小分
复制一条新链。二个子代DNA分子碱基顺 序与亲代分子完全一致，其中一条链来自 亲代DNA链，另一条是新合成的。
The Meselson-Stahl experiment:
1957年， 由 Mathew Meselson 和Franklin Stahl设 计。
三、DNA复制的起点与方向
复制从原点（origin）开始双向进行的 John Cairns experiment
子按一定排列顺序排列，然后连接这些小 分子形成有特定结构和功能的大分子。 2.Watson-Crick DNA双螺旋结构表明，DNA 双链严格按碱基配对互补，故，如以一条 链为模板，可合成另一条有既定顺序的互 补链。
二、DNA复制是半保留的
半保留复制(semi conservative replication): 亲代的DNA双链，每条链都可作为模板，
具有高度专一的DNA修复功能（appears to have a highly specialized DNA repair function ）。
DNA聚合酶Ⅲ（ pol Ⅲ）： 为E.coli的主要复制酶（replicase）。
1.全酶含10种亚基,为不对称二聚体。 2.α,ε和θ 组成核心酶 （α具有5′→3′聚合 酶 活性， ε具有3′→5′外切酶活性和碱基选择功能） 。
分子生物学基础第二章DNA的结构、复制和修复 第三节DNA的复制
第三节 DNA的复制
表2-2 部分生物复制子的比较
第三节 DNA的复制
图2-5 放射性实验证明DNA的复制是从固定的起始 点双向等速进行的
第三节 DNA的复制
三、DNA复制的几种主要方式
1．线性DNA双链的复制
复制叉生长方向有单一起点的单向(如腺病毒)及双向(如噬菌体)， 和多个起始点的双向几种，DNA双向复制时复制叉处呈“眼”型。线 性DNA复制中RNA引物被切除后，留下5′端部分单链DNA，不能为DNA 聚合酶所作用，使子链短于母链。T4和T7噬菌体DNA通过其末端的简 并性, 使不同链的3′端因互补而结合，其缺口被聚合酶作用填满， 再经DNA连接酶作用生成二联体。这个过程可重复进行直到生成原长 20多倍的多联体，并由噬菌体DNA编码的核酸酶特异切割形成单位长
度的DNA分子。制时，5′端首先与末端蛋白共价结合，开始互补链的合成。当另 一条链完全被置换后，两端通过发卡结构相连，形成一个大部分序列 互补的单链环形DNA分子，复制从其内部的起始位点开始按前导链方 式双向进行，经过环形结构到达分子的另一部分，经双链结构交错切 割后生成完整的子链病毒。除了环形部分发生重排之外，所生成的新 DNA分子带有母链的全部遗传信息。
分子生物学基础
第二章 DNA的结构、复制和修复
第三节 DNA的复制
一、DNA的半保留复制机理 二、DNA复制的起点、方向和速度 DNA在复制时，首先在一定位置解开双链，这个复制起点呈现叉 子的形式，称为复制叉。一般把生物体能独立进行复制的单位称为复 制子。实验证明，复制在起始阶段进行控制，一旦复制开始，就连续 进行下去，直到整个复制子完成复制。每个复制子由一个复制起点控 制。 原核生物的复制起始点通常在它染色体的一个特定位点，并且只 有一个起始点，因此，原核生物的染色体只有一个复制子。真核生物 染色体的多个位点可以起始复制，有多个复制起始点，因此是多复制 子（表2-2）。且多个复制子不是同时起作用，而是在特定时间，只 有一部分复制子（不超过15%）在进行复制过程。 关于DNA复制的方向和速度，最为普遍的就是双向等速进行（图 2-5）。某些环状DNA偶尔从一个复制起始点形成一个复制叉，单向复 制。而腺病毒则从两个起始点相向进行复制。
DNA复制过程中的错误修正
DNA复制过程中的错误修正DNA复制是生命的基础过程之一，它使得生命能够以简单而优雅的方式复制自身。
然而，这个过程却并非完美无缺。
在复制的过程中，DNA会发生不同的错误，例如插入、删除、替换等。
这些错误如果不及时修正，就会导致遗传信息的错误传递，进而引发疾病甚至导致死亡。
因此，生命的进化历程中产生了复杂的机制来修正这些错误，保证DNA复制的准确性。
DNA复制的错误类型及其严重性DNA复制错误一般可以分为两类，即突变和缺陷。
突变是指在复制过程中，DNA上的基因序列发生了变化，例如单个碱基的替换、插入或缺失等。
这种错误的影响因素较小，一般不会立即影响生命，但长期下来会累加，引起人体变化，从而诱发适应性进化或疾病改变。
缺陷则指在DNA复制过程中，染色体结构发生变化，例如片段缺失、重复、逆转、折叠等，严重的会导致遗传缺陷，注定在生殖过程中产生异常儿童。
DNA复制错误修正的过程DNA复制错误修正一般分为两种机制，即“自修复”和“检修补救”。
前者主要是通过DNA分子本身自带的碱基对的互补性来完成错误的修复。
因为DNA中A对T，C对G，因此当一个碱基错误时，它会自动被另一个碱基所替代。
而对于插入或缺失，它则是通过一个复杂的机制完成的。
这个机制主要涉及到一组酶，它们共同协作完成错误的修复。
而后者则是通过一种复杂的机制，来检测在自修复过程中漏掉的错误，并进行更准确的修复。
这个机制包括不同的路径和多个酶的调节，但是它们的共同目标都是找到并纠正复制过程中的错误。
这个机制也是生命进化中的一个神奇的过程，保障着我们的基因在复制过程中准确无误的完成。
错误修正对生命的重要性DNA复制的准确性对于生命而言极为重要，因为这是它们生命以后代的唯一途径。
如果复制过程中出现的错误得不到修正，那么它们将影响到下一代，并导致DNA错误的积累。
而这些积累的错误在长期演化中，会引起基因组层面的调整、改变或丧失，进而对物种的命运和生存产生重大的影响。