第2章染色体与DNA
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55
几个概念 • 半不连续复制：DNA复制时其中一条子链的合成 是连续的，而另一条子链的合成是不连续的。 • 前导链：指在DNA复制时，其延伸方向与复制叉 移动方向一致并连续合成的链。 • 滞后链：指其延伸方向与复制叉移动方向相反， 首先形成许多不连续的片段(冈崎片段)，最后再 连成一条完整链的DNA单链。
71
Coordinating synthesis of the lagging and leading strands.
Each catalytic core of Pol Ⅲ synthesizes a daughter strand. DnaB is responsible for forward movement at the replication fork. 72
碱基倾角(°) 碱基间距(nm) 螺旋直径(nm) 每匝碱基数 螺旋方向 20 0.26 2.6 11 右 6 0.34 2.0 10 右 4 0.37 1.8 12 左
A
B
Z
34
A-DNA
B-DNA
Z-DNA
35
36
37
T==A
38
C≡≡G
39
大沟的生物学作用
大沟 大沟
A - T
G - C
• C-值悖理（C-value paradox)，C-值矛盾：某些 物种C-值大小与其进化复杂性程度之间不呈对应关 系的现象，即某些低等生物却具有较大的C值。
27
2.1.4 DNA一级结构的测定
28
29
30
模板 3´ 引物 5´
CCGGTAGCAACT GG 3´
5´
桑 格 法 序 列 分 析 的 原 理
51
Semi-conservative
Conservative
Dispersive
52
DNA半保留复制的实验验证
Matthew Messelson
Franklin Stahl
1958年Meselson和Stahl利用氮标记技术在大 肠杆菌中首次证实了DNA的半保留复制（实验验证）
53
“Heavy” DNA
8
核小体
核小体是由H2A、
H2B、H3、H4各两个分子 生成的八聚体和由大 约200bpDNA组成的。 八聚体在中间，DNA分 子盘绕在外，而H1则在 核小体的外面。每个 核小体只有一个H1。
9
10
染色体形成过程中的长度变化
染色体 ５倍 超螺线体 ４０倍 螺线体 ６倍 核小体 约１万倍
64
染色体DNA复制时存在RNA引物的实验证明
65
5）大肠杆菌的DNA聚合酶
是以DNA为模板的DNA合成酶（DdDp）。催化反应时，以 dNTP为底物；需要DNA模板；需要3-OH；新链合成方向为5 3 性质 聚合酶Ⅰ 聚合酶Ⅱ 聚合酶Ⅲ 3ˊ 5ˊ外切活性 + + + 5ˊ 3ˊ外切活性 + 5ˊ 3ˊ聚合活性 + 中 + 很低 + 很高 新生链合成 + • 聚合酶Ⅲ：DNA复制的主要聚合酶，其3ˊ
GGCCAT GGCCATCGT GGCCATCGTT
A
C
G
T
3´
5´
电 泳 方 向
A T G C T A T A 读出模板 G 读出模板 C 互补序列 C 序列 G T A A T C G C G
5´
31 3´
2.2 DNA二级结构
DNA的双螺旋结构模型
32
33
不同螺旋形式DNA分子的主要参数的比较 A-DNA B-DNA Z-DNA
7
组蛋白的特性
(1) 进化上的极端保守性
H1 H2 A、H2 B H 3 、H4 ，
(2) 无组织特异性 (3) 肽链氨基酸分布的不对称性 (4) 组蛋白的可修饰性。在细胞周期的特定时间可 发生甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP核糖基化等。 修饰的意义：使染色质结构发生改变，使其它调 控蛋白易于和染色质相互接触，从而间接影响转 录活性。 (5) H5组蛋白的特殊性
６.８倍
DNA
11
12
2. DNA的组成与结构
2.1 DNA的一级结构 2.1.1 化学组成与基本单位
13
• DNA和RNA中的碱基
14
• 碱基、核苷和核苷酸
15
• 单核苷酸的组成（举例） 核苷酸=核苷+磷酸
NH2 O O O γ β α N P O O P O P～ ～ - O O O O CH2 O N N N
第二章
染色体与DNA
1
本章主要内容
1. 染色体的组成与结构
2. DNA的组成与结构 3. DNA的复制 4. DNA的修复 5. DNA的重组
2
3
4
原核生物基因组的特点 （1）结构简练：整个染色体DNA几乎全部由功能 基因与调控序列所组成。 （2）存在多顺反子mRNA的转录单元。 （3）存在重叠基因：同一段DNA编码不同的蛋白 质。 原核生物中一般只有一条染色体且大都带有 单拷贝基因，只有很少数基因（如rRNA基因）是 以多拷贝形式存在的。 E.coli的DNA双链长达1.1-1.4mm，是菌体长 度的1000倍。
69
• Klenow片段的结构
70
• 大肠杆菌的DNA Pol III
Pol Ⅲ 是一种非对称 二聚体，一个单体用于先 导链的合成，另一个用于 后随链的合成。 核心酶: 由α 、θ 、 ε 三个亚基构成， α ：5ˊ- 3ˊ聚合。 ε ：3ˊ-5ˊ外切。 θ ：激发ε 外切酶活性。 延伸前导链和滞后链. 复制速率: 体内: 1000nt/sec。 体外: 700nt/sec。
56
3.1 原核和真核细胞染色体DNA复制的特点
1）半保留复制（从DNA复制的结果） 2）半不连续复制（从新生单链合成的过程） 3）双向复制（从复制叉延伸的方向）
57
3.2 原核细胞染色体DNA的复制
3.2.1 复制的起始
大肠杆菌DNA的复制原点（oriC）
58
大约20个DnaA蛋白在ATP的作用下与 oriC处的4个9bp保守序列相结合
12真核生物染色体的组成化学成分化学成分作用作用含量含量dnadna遗传信息的载体遗传信息的载体3030组蛋白组蛋白参与核小体的组成参与核小体的组成与与dnadna质量相当质量相当非组蛋白非组蛋白参与染色质结构调节参与染色质结构调节2323组蛋白量组蛋白量少量的少量的rnarna少于少于10dna10dna量量非组蛋白非组蛋白主要包括酶类及与细胞分裂有关的各种蛋白质如hmg蛋白可能与dna超螺旋结构有dna结合蛋白可能是与dna复制和转录有关的酶或调节物a24等进化上的极端保守性h1h2ah2bh3h4组蛋白的可修饰性
小沟
小沟
可能形成氢键的基团在大、小沟中的分布
大沟是蛋白因子的主要识别部位；与DNA形成 三级结构及基因表达调控有关 40
41
42
43
44
45
46
DNA超螺旋的形成 负超螺旋
拓扑异构酶
溴乙锭
松驰型DNA
拓扑异构酶
溴乙锭
正超螺旋
双螺旋分子的链间螺旋数发生变化（增多或减少 几圈），DNA分子内部产生额外的张力而使分子内部 原子空间位置重排。 拓扑异构酶与DNA共价结合形成蛋白质－DNA中间 体，在其磷酸二酯键处造成暂时性裂口，使DNA的多 核苷酸链得以穿越，从而改变分子的拓扑状态。
性的校对功能，提高了DNA复制的保真性。 • 聚合酶Ⅰ(DNA Pol Ⅰ)，Kornberg酶: 主要是对DNA 损伤的修复；以及在DNA复制时切除RNA引物并催化DNA 合成以填补切除RNA引物后留下的缺口。 66 • 聚合酶Ⅱ：修复紫外光引起的DNA损伤。
5ˊ外切活
E.coli 中的三种DNA多聚酶
73
6）DNA连接酶（1967年发现）：
若双链DNA中一条链有切口，切口一端是 3ˊ-OH，另一端是5ˊ-磷酸基，连接酶可催化这 两端形成磷酸二酯键，而使切口连接。 DNA连接酶在DNA复制、损伤修复、重组等过 程中起重要作用。 连接酶基因的发现 E. coli lig基因突变，并不 导致DNA合成的终止，但引起冈崎片段的异常积累。
5
原核基因重叠的方式：
1）一个基因完全存在于另一个基因内 2）部分重叠 3）两个基因只有一个碱基对的重叠
B在A内，E在D内； K与C部分重叠； D的终止密码的最后一个碱基是 J起始密码的第一个碱基
采莲人在绿杨津， 在绿杨津一阙新； 一阙新歌声漱玉， 歌声漱玉采莲人。
6
1.2 真核生物染色体的组成
3ˊ
5ˊ 3ˊ OH P
E. coli中的解螺旋酶Rep沿前导链模板
的3ˊ5ˊ移动，而解螺旋酶(DnaB)I、II、 III沿后随链模板的5ˊ 3ˊ移动。 DnaA 辨认起始点 解开DNA双链 运送和协同DnaB
DnaB 解螺旋酶 DnaC
3）单链结合蛋白(SSBP-single-strand binding protein)：稳定已被解开的DNA单链、阻止复性、 保护单链不被核酸酶降解。 63
67
聚合反应的基本过 程都是通过新合成的 链的3ˊ-OH对进入的 新的核苷三磷酸（用d NTP）的磷进行亲核 攻击，导致磷酯键断 裂，结果在链的3ˊ末 端加上了一个新的核 苷酸，即延长了一个 核苷酸。
释放出的焦磷酸 经焦磷酸酶水解有利 于聚合反应的进行。
68
Klenow片段
大肠杆菌DNA Pol Ⅰ经枯草杆菌蛋白酶或胰蛋 白酶处理后所得到的羧基端大片段,具5ˊ→ 3ˊ聚 合和3ˊ→ 5ˊ外切功能。在体外，曾用于DNA测序 和PCR反应。
4）引物合成酶（引发酶）： 此酶以DNA为模板合成一段RNA,这段RNA作 为合成DNA的引物（Primer)。该酶是一种特殊 的以DNA为模板的RNA聚合酶，是DnaG基因的产 物。 冈崎片段的合成需要RNA引物；前导链的合 成也需要RNA引物。 DNA复制时使用RNA引物的意义:提高DNA复制 的保真性。
酶 反 应
dATP dCTP+ddATP dGTP dTTP
dATP dCTP+ddCTP dGTP dTTP
dATP dCTP+ddGTP dGTP dTTP
dATP dCTP+ddTTP dGTP dTTP
GGCCA GGCCATCGTTGA
GGC GGCC GGCCATC
GGCCATCG GGCCATCGTTG
染色体的组成 化学成分
DNA 组蛋白
作用
遗传信息的载体 参与核小体的组成
含量
30% 与DNA质量相当
非组蛋白
少量的RNA
参与染色质结构调节
2/3组蛋白量
少于10% DNA量
非组蛋白主要包括酶类及与细胞分裂有关的各 种蛋白质，如HMG蛋白（可能与DNA超螺旋结构有 关）、 DNA结合蛋白（可能是与DNA复制和转录有 关的酶或调节物）、A24等
47
48
大肠杆菌topo I:
消除负超螺旋
49
大肠杆菌topo II：产生负超螺旋
3. DNA的复制
RNA 复制 复制
DNA
转录 逆转录
RNA
翻译
蛋白质
50
Watson和Crick的推测
半保留复制：双链DNA在复 制时, 两条单链分开，分 别以每一条单链做模板,各 自合成一条新的DNA单链， 这样新合成的子代双链DNA 分子中, 一条单链来自亲 代DNA，另一条单链是新合 成的。 DNA半保留复制意义：保证 亲代的遗传信息稳定地传 递给后代。
59
在HU蛋白和ATP的共同作用下,Dna复制起始 复合物使3个13bp直接重复序列变性,形成开链
60
解链酶六聚体分别与单链DNA相结合(需DnaC 帮助),进一步解开DNA双链
61
3.2.2 参与大肠杆菌染色体DNA复制的主要蛋白因子
1）DNA 拓扑异构酶(DNA Topoisomerase)：
拓扑异构酶І：使DNA一条链发生断裂和再连接， 作用是松解负超螺旋。主要集中在活性转录区，同 转录有关。例如：大肠杆菌中的ω 蛋白。 拓扑异构酶Π ：该酶能暂时性地切断和重新连接 双链DNA，作用是将负超螺旋引入DNA分子。同复制 有关。例如：大肠杆菌中的DNA旋转酶（gyrase）。
62
2）DNA 解螺旋酶 /解链酶（DNA helicase)： 通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。
“Hybrid” DNA
“light” DNA
“Hybrid” DNA
54
几个概念
• 复制原点: 特定的复制起始点ori(或o）, 长100～ 200bp, 富含A、T。被特定的蛋白因子所识别。 质粒、细菌染色体、噬菌体和其它病毒通常有 一个复制起始点，而真核的则有多个复制起始点。 • 复制子（replicon）：即1个复制单位，包括复制 原点在内的一组基因及其控制下的DNA区段。原 核DNA构成一个复制子，而真核的则构成多个。 • 复制叉：复制时，解链酶等先将DNA的一段双链 解开，形成复制点，这个复制点的形状象一个叉子， 故称为复制叉。
OH OH AM P ADP ATP
16
17
18
19
20
21
反向重复（回文序列）
书 临 汉 字 翰 林 书
画 上 荷 花 和 尚 画
22
较长的回文结构(单链），可形成茎环结构 (发夹结构)
23
较长的回文结构(双链），可形成十字形结构
24
判断
25
镜象重复
26
C-值矛盾 • C-值：指物种单倍体基因组DNA的总量。
几个概念 • 半不连续复制：DNA复制时其中一条子链的合成 是连续的，而另一条子链的合成是不连续的。 • 前导链：指在DNA复制时，其延伸方向与复制叉 移动方向一致并连续合成的链。 • 滞后链：指其延伸方向与复制叉移动方向相反， 首先形成许多不连续的片段(冈崎片段)，最后再 连成一条完整链的DNA单链。
71
Coordinating synthesis of the lagging and leading strands.
Each catalytic core of Pol Ⅲ synthesizes a daughter strand. DnaB is responsible for forward movement at the replication fork. 72
碱基倾角(°) 碱基间距(nm) 螺旋直径(nm) 每匝碱基数 螺旋方向 20 0.26 2.6 11 右 6 0.34 2.0 10 右 4 0.37 1.8 12 左
A
B
Z
34
A-DNA
B-DNA
Z-DNA
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37
T==A
38
C≡≡G
39
大沟的生物学作用
大沟 大沟
A - T
G - C
• C-值悖理（C-value paradox)，C-值矛盾：某些 物种C-值大小与其进化复杂性程度之间不呈对应关 系的现象，即某些低等生物却具有较大的C值。
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2.1.4 DNA一级结构的测定
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30
模板 3´ 引物 5´
CCGGTAGCAACT GG 3´
5´
桑 格 法 序 列 分 析 的 原 理
51
Semi-conservative
Conservative
Dispersive
52
DNA半保留复制的实验验证
Matthew Messelson
Franklin Stahl
1958年Meselson和Stahl利用氮标记技术在大 肠杆菌中首次证实了DNA的半保留复制（实验验证）
53
“Heavy” DNA
8
核小体
核小体是由H2A、
H2B、H3、H4各两个分子 生成的八聚体和由大 约200bpDNA组成的。 八聚体在中间，DNA分 子盘绕在外，而H1则在 核小体的外面。每个 核小体只有一个H1。
9
10
染色体形成过程中的长度变化
染色体 ５倍 超螺线体 ４０倍 螺线体 ６倍 核小体 约１万倍
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染色体DNA复制时存在RNA引物的实验证明
65
5）大肠杆菌的DNA聚合酶
是以DNA为模板的DNA合成酶（DdDp）。催化反应时，以 dNTP为底物；需要DNA模板；需要3-OH；新链合成方向为5 3 性质 聚合酶Ⅰ 聚合酶Ⅱ 聚合酶Ⅲ 3ˊ 5ˊ外切活性 + + + 5ˊ 3ˊ外切活性 + 5ˊ 3ˊ聚合活性 + 中 + 很低 + 很高 新生链合成 + • 聚合酶Ⅲ：DNA复制的主要聚合酶，其3ˊ
GGCCAT GGCCATCGT GGCCATCGTT
A
C
G
T
3´
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电 泳 方 向
A T G C T A T A 读出模板 G 读出模板 C 互补序列 C 序列 G T A A T C G C G
5´
31 3´
2.2 DNA二级结构
DNA的双螺旋结构模型
32
33
不同螺旋形式DNA分子的主要参数的比较 A-DNA B-DNA Z-DNA
7
组蛋白的特性
(1) 进化上的极端保守性
H1 H2 A、H2 B H 3 、H4 ，
(2) 无组织特异性 (3) 肽链氨基酸分布的不对称性 (4) 组蛋白的可修饰性。在细胞周期的特定时间可 发生甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP核糖基化等。 修饰的意义：使染色质结构发生改变，使其它调 控蛋白易于和染色质相互接触，从而间接影响转 录活性。 (5) H5组蛋白的特殊性
６.８倍
DNA
11
12
2. DNA的组成与结构
2.1 DNA的一级结构 2.1.1 化学组成与基本单位
13
• DNA和RNA中的碱基
14
• 碱基、核苷和核苷酸
15
• 单核苷酸的组成（举例） 核苷酸=核苷+磷酸
NH2 O O O γ β α N P O O P O P～ ～ - O O O O CH2 O N N N
第二章
染色体与DNA
1
本章主要内容
1. 染色体的组成与结构
2. DNA的组成与结构 3. DNA的复制 4. DNA的修复 5. DNA的重组
2
3
4
原核生物基因组的特点 （1）结构简练：整个染色体DNA几乎全部由功能 基因与调控序列所组成。 （2）存在多顺反子mRNA的转录单元。 （3）存在重叠基因：同一段DNA编码不同的蛋白 质。 原核生物中一般只有一条染色体且大都带有 单拷贝基因，只有很少数基因（如rRNA基因）是 以多拷贝形式存在的。 E.coli的DNA双链长达1.1-1.4mm，是菌体长 度的1000倍。
69
• Klenow片段的结构
70
• 大肠杆菌的DNA Pol III
Pol Ⅲ 是一种非对称 二聚体，一个单体用于先 导链的合成，另一个用于 后随链的合成。 核心酶: 由α 、θ 、 ε 三个亚基构成， α ：5ˊ- 3ˊ聚合。 ε ：3ˊ-5ˊ外切。 θ ：激发ε 外切酶活性。 延伸前导链和滞后链. 复制速率: 体内: 1000nt/sec。 体外: 700nt/sec。
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3.1 原核和真核细胞染色体DNA复制的特点
1）半保留复制（从DNA复制的结果） 2）半不连续复制（从新生单链合成的过程） 3）双向复制（从复制叉延伸的方向）
57
3.2 原核细胞染色体DNA的复制
3.2.1 复制的起始
大肠杆菌DNA的复制原点（oriC）
58
大约20个DnaA蛋白在ATP的作用下与 oriC处的4个9bp保守序列相结合
12真核生物染色体的组成化学成分化学成分作用作用含量含量dnadna遗传信息的载体遗传信息的载体3030组蛋白组蛋白参与核小体的组成参与核小体的组成与与dnadna质量相当质量相当非组蛋白非组蛋白参与染色质结构调节参与染色质结构调节2323组蛋白量组蛋白量少量的少量的rnarna少于少于10dna10dna量量非组蛋白非组蛋白主要包括酶类及与细胞分裂有关的各种蛋白质如hmg蛋白可能与dna超螺旋结构有dna结合蛋白可能是与dna复制和转录有关的酶或调节物a24等进化上的极端保守性h1h2ah2bh3h4组蛋白的可修饰性
小沟
小沟
可能形成氢键的基团在大、小沟中的分布
大沟是蛋白因子的主要识别部位；与DNA形成 三级结构及基因表达调控有关 40
41
42
43
44
45
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DNA超螺旋的形成 负超螺旋
拓扑异构酶
溴乙锭
松驰型DNA
拓扑异构酶
溴乙锭
正超螺旋
双螺旋分子的链间螺旋数发生变化（增多或减少 几圈），DNA分子内部产生额外的张力而使分子内部 原子空间位置重排。 拓扑异构酶与DNA共价结合形成蛋白质－DNA中间 体，在其磷酸二酯键处造成暂时性裂口，使DNA的多 核苷酸链得以穿越，从而改变分子的拓扑状态。
性的校对功能，提高了DNA复制的保真性。 • 聚合酶Ⅰ(DNA Pol Ⅰ)，Kornberg酶: 主要是对DNA 损伤的修复；以及在DNA复制时切除RNA引物并催化DNA 合成以填补切除RNA引物后留下的缺口。 66 • 聚合酶Ⅱ：修复紫外光引起的DNA损伤。
5ˊ外切活
E.coli 中的三种DNA多聚酶
73
6）DNA连接酶（1967年发现）：
若双链DNA中一条链有切口，切口一端是 3ˊ-OH，另一端是5ˊ-磷酸基，连接酶可催化这 两端形成磷酸二酯键，而使切口连接。 DNA连接酶在DNA复制、损伤修复、重组等过 程中起重要作用。 连接酶基因的发现 E. coli lig基因突变，并不 导致DNA合成的终止，但引起冈崎片段的异常积累。
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原核基因重叠的方式：
1）一个基因完全存在于另一个基因内 2）部分重叠 3）两个基因只有一个碱基对的重叠
B在A内，E在D内； K与C部分重叠； D的终止密码的最后一个碱基是 J起始密码的第一个碱基
采莲人在绿杨津， 在绿杨津一阙新； 一阙新歌声漱玉， 歌声漱玉采莲人。
6
1.2 真核生物染色体的组成
3ˊ
5ˊ 3ˊ OH P
E. coli中的解螺旋酶Rep沿前导链模板
的3ˊ5ˊ移动，而解螺旋酶(DnaB)I、II、 III沿后随链模板的5ˊ 3ˊ移动。 DnaA 辨认起始点 解开DNA双链 运送和协同DnaB
DnaB 解螺旋酶 DnaC
3）单链结合蛋白(SSBP-single-strand binding protein)：稳定已被解开的DNA单链、阻止复性、 保护单链不被核酸酶降解。 63
67
聚合反应的基本过 程都是通过新合成的 链的3ˊ-OH对进入的 新的核苷三磷酸（用d NTP）的磷进行亲核 攻击，导致磷酯键断 裂，结果在链的3ˊ末 端加上了一个新的核 苷酸，即延长了一个 核苷酸。
释放出的焦磷酸 经焦磷酸酶水解有利 于聚合反应的进行。
68
Klenow片段
大肠杆菌DNA Pol Ⅰ经枯草杆菌蛋白酶或胰蛋 白酶处理后所得到的羧基端大片段,具5ˊ→ 3ˊ聚 合和3ˊ→ 5ˊ外切功能。在体外，曾用于DNA测序 和PCR反应。
4）引物合成酶（引发酶）： 此酶以DNA为模板合成一段RNA,这段RNA作 为合成DNA的引物（Primer)。该酶是一种特殊 的以DNA为模板的RNA聚合酶，是DnaG基因的产 物。 冈崎片段的合成需要RNA引物；前导链的合 成也需要RNA引物。 DNA复制时使用RNA引物的意义:提高DNA复制 的保真性。
酶 反 应
dATP dCTP+ddATP dGTP dTTP
dATP dCTP+ddCTP dGTP dTTP
dATP dCTP+ddGTP dGTP dTTP
dATP dCTP+ddTTP dGTP dTTP
GGCCA GGCCATCGTTGA
GGC GGCC GGCCATC
GGCCATCG GGCCATCGTTG
染色体的组成 化学成分
DNA 组蛋白
作用
遗传信息的载体 参与核小体的组成
含量
30% 与DNA质量相当
非组蛋白
少量的RNA
参与染色质结构调节
2/3组蛋白量
少于10% DNA量
非组蛋白主要包括酶类及与细胞分裂有关的各 种蛋白质，如HMG蛋白（可能与DNA超螺旋结构有 关）、 DNA结合蛋白（可能是与DNA复制和转录有 关的酶或调节物）、A24等
47
48
大肠杆菌topo I:
消除负超螺旋
49
大肠杆菌topo II：产生负超螺旋
3. DNA的复制
RNA 复制 复制
DNA
转录 逆转录
RNA
翻译
蛋白质
50
Watson和Crick的推测
半保留复制：双链DNA在复 制时, 两条单链分开，分 别以每一条单链做模板,各 自合成一条新的DNA单链， 这样新合成的子代双链DNA 分子中, 一条单链来自亲 代DNA，另一条单链是新合 成的。 DNA半保留复制意义：保证 亲代的遗传信息稳定地传 递给后代。
59
在HU蛋白和ATP的共同作用下,Dna复制起始 复合物使3个13bp直接重复序列变性,形成开链
60
解链酶六聚体分别与单链DNA相结合(需DnaC 帮助),进一步解开DNA双链
61
3.2.2 参与大肠杆菌染色体DNA复制的主要蛋白因子
1）DNA 拓扑异构酶(DNA Topoisomerase)：
拓扑异构酶І：使DNA一条链发生断裂和再连接， 作用是松解负超螺旋。主要集中在活性转录区，同 转录有关。例如：大肠杆菌中的ω 蛋白。 拓扑异构酶Π ：该酶能暂时性地切断和重新连接 双链DNA，作用是将负超螺旋引入DNA分子。同复制 有关。例如：大肠杆菌中的DNA旋转酶（gyrase）。
62
2）DNA 解螺旋酶 /解链酶（DNA helicase)： 通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。
“Hybrid” DNA
“light” DNA
“Hybrid” DNA
54
几个概念
• 复制原点: 特定的复制起始点ori(或o）, 长100～ 200bp, 富含A、T。被特定的蛋白因子所识别。 质粒、细菌染色体、噬菌体和其它病毒通常有 一个复制起始点，而真核的则有多个复制起始点。 • 复制子（replicon）：即1个复制单位，包括复制 原点在内的一组基因及其控制下的DNA区段。原 核DNA构成一个复制子，而真核的则构成多个。 • 复制叉：复制时，解链酶等先将DNA的一段双链 解开，形成复制点，这个复制点的形状象一个叉子， 故称为复制叉。
OH OH AM P ADP ATP
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反向重复（回文序列）
书 临 汉 字 翰 林 书
画 上 荷 花 和 尚 画
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较长的回文结构(单链），可形成茎环结构 (发夹结构)
23
较长的回文结构(双链），可形成十字形结构
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判断
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镜象重复
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C-值矛盾 • C-值：指物种单倍体基因组DNA的总量。