原核生物DNA复制的特点

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3、DNA复制的延伸
• 前导链和后随链的合成同时进行。 • DNA 的复制过程中，所有DNA 聚合酶的方
向都是 5 '→ 3 '，而不是 3 '→ 5 '。前导链 是连续复制的，为了解释 3 '→ 5 '是如何合 成后随链的，冈崎提出了 DNA 的半不连续 复制。即后随链是通过冈崎片段的连接来 合成的，是不连续的，称之为 DNA 的半不 连续复制。
后随链的引发过程
• 引发前体:它由多种蛋白质dnaA、dnaB、 dnaC、n、n’、n’’和i组成。引发前体再与 引发酶(RNA聚合酶)结合组装成引发体。
• 引发体可以沿模板链5’→ 3’方向移动,具有 识别合成起始位点的功能，移动到一定位 置上即可引发RNA引物的合成。
• 移动和引发均需要ATP提供能量， n’蛋白 具有ATP酶的活力。引发体的移动与复制叉 移动的方向相同，与冈崎片段的合成方向 相反。
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4、DNA复制的终止
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5、DNA聚合酶
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DNA聚合酶Ⅰ
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DNA聚合酶Ⅱ
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DNA聚合酶Ⅲ
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总结
5´
3´
• 归纳起来，在 复制叉处DNA 的合成可以分 为以下几步：
续延长反应来填
补。
3´ 5´
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DNA聚合 酶III DNA聚 合酶I
RNA引 物
解旋酶 解链酶 引物酶和引 发体
RNA引物
3´ 5´
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• 5）由DNA连接酶将DNA片段连接起来，成 为大分子DNA链。
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望各位批评指正
谢谢
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1)DNA 解链酶（ DNAhelicase ）
用于把 DNA 双链解开形成单链。利用 水解 ATP 释放的能量，催化双链 DNA 解 链。
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2）单链结合蛋白（ SSB 蛋白）
SSB 蛋白可牢固地结合在单链 DNA 上，在原 核生物中表现出协同效应，如第一个 SSB 蛋白结 合到DNA 上去的能力为 1 ，第二个 SSB 蛋白结 合能力则高达 103 。 SSB 蛋白的作用是保证被 解链酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构， 它以四聚体形式存在于复制叉处，待单链复制后 才掉下，重新循环。所以， SSB 蛋白只保持单链 的存在，并不起解链的作用。
其他部分过度拧转，形成正超螺旋。拓扑
酶通过切断、旋转和再连接的作用，实现
DNA超螺旋的转型，即把正超螺旋变成负
超螺旋。
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2、DNA复制的引发
开始DNA合成时，都需要RNA引物引发复 制，前导链只要有一段RNA引物，DNA聚 合酶就可以一直合成下去，而后随链的引 发过程比较复杂。
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应由DNA聚合酶
Ⅲ或相应的DNA
聚合酶所催化。
3´ 5´
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DNA聚合 酶III DNA聚 合酶I
RNA引 物
解旋酶 解链酶 引物酶和引 发体
RNA引物
3´ 5´
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5´
3´
• 4）在DNA聚合酶
Ⅰ的5` → 3` 核酸 SSB
外切酶作用下，
水解除去RNA引
物，所出现的缺
口由聚合酶Ⅰ催
化DNA片段的继
2.4.1原核生物DNA的复制特点
---《分子生物学》
主讲人：罗龙欣
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以大肠杆菌为例
一.基因组简介 1.双链环状DNA分子 2.复制起始区位于其 遗传图的84min附近
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大肠杆菌染色体的复制是朝两个方向进 行的，环形DNA复制时，DNA会形成类 似字母θ的形状，两个复制叉在距起始点 180ο处会合。
DNA聚合 酶III
起点上，由RNA聚
DNA聚
合酶合成一小段
合酶I
RNA或结合一小段
预先形成的RNA。
3´ 5´ RNA引
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物
解旋酶 解链酶 引物酶和引 发体
RNA引物
3´ 5´
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5´
3´
• 3）以此RNA为引
物，从5` → 3`方 SSB
向合成DNA片段
（岗奇片段），直
到另一RNA引物
的5`-末端。该反
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3)DNA 拓扑异构酶（DNA topoisomerase）
• DNA拓扑异构酶在DNA解链时在将要打结
或已打结处作切口。下游的DNA穿越切口
并作一定程度的旋转，把结打开或解松，
然后旋转复位连结。这样解链就不因打结
的阻绊而继续下去。即使出现打结现象，
双链的局部打开，也会导致DNA超螺旋的
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一、原核生物DNA的复制特点
• 1、DNA双螺旋的解旋 • 2、DNA复制的引发 • 3、DNA复制的延伸 • 4、DNA复制的终止 • 5、DNA聚合酶
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1、DNA双螺旋的解旋
DNA 复制时，双链首先解开，形成复 制叉，复制叉的形成过程有多种酶和蛋白 质参与。将主要的酶和蛋白质介绍如下。
• （1）首先由 解链蛋白和解 旋蛋白使DNA 双链解开。
解旋酶
解链酶
引物酶和引
SSB
发体
DNA聚合 酶III
DNA聚 合酶I
RNA引物
3´
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5´ RNA引
物
3´ 5´
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5´
3´
• （2）前导链的合
成是按5` → 3`方向
连续合成（复制叉
SSB
移动方向）；滞后
链的合成是：在单 链模板的岗奇片段