第三章DNA的复制ppt课件

第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
全酶在DNA上的装配分为三个阶段： 一个β二聚体上加上一个γ复合体识别引物模板 形成一种前起始复合物 DNA由于β、 γ复合体结合的位点构象发生改变， 而对核心酶产生了高亲和 ζ二聚体结合核心聚合酶，使其发生聚合
第四节 原核生物复制的酶系统
DNA聚合酶III的成分与功能
第四节 原核生物复制的酶系统
DNA聚合酶 III 的组成
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
复制酶作用模型
解旋酶形成复制叉，解旋酶 一般为六聚体环状结构，并 在后随链的模板上，以5‘-3’ 方向移动。 解旋酶和DNA聚合酶的两个 催化亚基相连
一、研究方法： 同位素标记电镜观察及变性法 噬菌体插入标记法 • 同步培养 • 不同步培养 变性定性法 双向电泳法
第二节 复制的起点、方向和终点
第二节 复制的起点、方向和终点
大肠杆菌染色体的Mu噬菌体插入位置
第二节 复制的起点、方向和终点
第二节 复制的起点、方向和终点
二、原核染色体的复制起点和方向 E.Coli 定点、双向对称复制 T7在近一端的17%处开始，向两端延伸 枯草杆菌有固定的起始点、双向不对称复制 质粒R6K早期为单向复制，复制了约1/5基因组时改 为双向复制 质粒Col E1 有固定起始点，为单向复制 Mt DNA进行D（displaced loop）环复制
第四节 原核生物复制的酶系统
一、DNA聚合酶 共同特点： •需要提供合成模板 •不能起始新的DNA链，必须要有引物提供3-OH •合成的方向都是5´-3´ •除聚合DNA外还有其它功能
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
（1）DNA聚合酶 I 的结构
第三节 DNA复制突变型的筛选
根据温度敏感性筛选 同位素标记法筛选 5´-溴尿嘧啶插入法筛选 质粒温度敏感性的筛选 根据抗药性筛选 根据与突变有关的生物学功能筛选 快停突变和慢停突变筛选
第三节 DNA复制突变型的筛选
慢停突变和快停突变示意图
第四节 原核生物复制的酶系统
大肠杆菌三种DNA聚合酶的性质比较
第四节 原核生物复制的酶系统
DNA聚合酶 I 5'-3'外切活性的功能
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
（3）DNA聚合酶III的结构
DNA聚合酶的结构类似于人的右手，DNA结合 于三个结构域所组成的大沟内； “手掌”结构域具有高度保守的模块，提供催 化活性位点； “手指”结构域将模板正确结合到活性位点； “拇指”具有使DNA链前进的功能 核酸外切活性形成独立的结构域 N结构域延伸至核酸酶结构与中
DNA聚合酶有6个结合位点： •模板结合位点 •引物结合位点 •引物3´-OH结合位点 •底物dNTP结合位点 •5´-3´外切酶结合位点 •3´-5´外切活性校正位点
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物复制的酶系统
（2） DNA聚合酶I的功能
1. 5´-3´聚合功能 2. 3´-5´外切活性 3. 5´-3´外切活性 切口平移 链的置换 模板转换 4. 内切酶活性
真核中有多个复制起点，双向等速复制
第二节 复制的起点、方向和终点
第二节 复制的起点、方向和终点
D环复制：双螺旋的两条链 并不同时进行复制，轻链先 开始复制，稍后重链再开始 复制，当复制沿轻链开始时， 重链上产生了D环，随环形 轻链复制的进行，D环增大， 重链后亦开始复制，最后两 条链完成复制形成两条新的 DNA又螺旋。
第四节 原核生物复制的酶系统
二、DNA连接酶
作用机制：
•E+ATP
E-AMP+ppi
•E.Coli中：E+NAD 酰胺单核苷酸)
E-AMP+NMN(烟
•E-AMP上的AMP转移到DNA的5‘-PO4上使 其活化
•活化的E与相邻的3’-OH作用形成3复制的酶系统
第四章 DNA的复制
第一节 半保留复制的验证
半保留模型（semioconservetive model） 全保留复制模型（conservetive model） 分散模型（dispersive model）
第一节 半保留复制的验证
验证半保留复制的试验
•Meselson-Stahl实验 •Taylar实验 •姐妹染色单体差别染色方法（sister-chromatid defferential staining）
多聚体 F因子滚环复制中解链
58K
T7噬菌体复制中沿着5´-3´解链
第四节 原核生物复制的酶系统
第四节 原核生物的复制
一、复制起始区的结构特点 1. 富含A-T，这可能和双链易于解开起始复制有关 2. 含有多个回文结构（9-14个GATC），8个GATC较
斑色染色体（Harlequin chromosome） •Cairns复制模型-θ型复制
第一节 半保留复制的验证
第一节 半保留复制的验证
第一节 半保留复制的验证
第一节 半保留复制的验证
中国仓鼠的斑色染色体图
第一节 半保留复制的验证
第一节 半保留复制的验证
第二节 复制的起点、方向和终点
E.Coli及噬菌体的解旋酶
结构
功能
Dna B
rep
Pri A （w 蛋白）
Tra Y/I 基因4
330K 六聚体 66 K 单体 82 K 单体
结合与Ori C、Ori λ参与前引发分离双链， 水解ATP，提供能量
ATP依赖性解旋酶，在ΦX174滚环复制 中推进复制叉
ΦX174RF形成中参与前引发体3´-5´移动 取代SSB，识别特意位点
三、单链结合蛋白
双螺旋去稳定蛋白（helix destabilizing protein） 177个aa组成 在E.coli中以四聚体形式存在 分子量为74KDa SSB与DNA结合表现出协同效应
原因: 1、SSB之间可能存在互作 2、DNA链结构的改变
第四节 原核生物复制的酶系统
解旋酶