原核细胞DNA的复制

原核细胞DNA的复制
林琳 生科院6666班 （6666666666666）


什么是DNA复制 和DNA复制有关的的概念 和复制有关的酶 原核细胞DNA复制的分子机制
什么是DNA复制


所谓DNA的复制，即以亲代DNA分子为模 板合成与其完全相同的子代DNA的过程。 DNA的复制可分为起始、延伸、终止三个 阶段。
3'
5' 3' OH P
5'
DNA连接酶不能将两个游离的DNA分子连 接起来。 大肠杆菌和其它细菌的DNA连接酶需要 NAD+提供能量；在高等生物和噬菌体中，则 要ATP提供能量。T4 DNA连接酶可连接两个 游离的DNA分子
原核细胞DNA复制的分子机制
半保留复制？
DNA复制方式？
全保留复制？
分散式复制？
① 5′→3′聚合酶活性； 酶与模板结合后构象改变，识别碱基，正确配对后才发挥聚合 作用。 ② 3′→ 5′外切酶活性； 主要是对新生DNA链进行校对，防止“错配”
③ 5′→3′外切酶活性； 主要是对DNA损伤的修复，以及在DNA复制时RNA引物 的 切除及其空隙的填补 ④内切酶活性：切掉不配对碱基
终止
1、在DNA聚合酶Ⅰ催化下切除RNA引物；留下的空隙由 该酶催化合成一段DNA填补上； 2、在DNA连接酶作用下，连接相邻的DNA链； 3、修复掺入DNA链的错配碱基；以修复方式填补终止区 50-100bp的空缺。 这样以两条亲代DNA链为模板，各自形成一条新的 DNA互补链，结果形成了两个DNA双股螺旋分子。
和DNA复制有关的的概念


Байду номын сангаас
复制子：从复制起点到复制终点之间的一 个DNA复制单位称为复制子。 复制原点：原核生物DNA的复制是从DNA 分子上的特定位置开始的，这一位置复制 原点。

复制叉：DNA复制时双链解开，形成一个Y 形结构，称为复制叉。
和复制有关的酶

（一）DNA聚合酶 polⅠ 功能
小结
延伸



在DNA聚合酶Ⅲ的作用下，活化的脱氧核苷酸加 到引物末端，同时脱掉一个焦磷酸。 前导链连续合成 后随链以一些列冈崎片段和方式不连续合成 冈崎片段：DNA复制过程中，两条新生链都只能 从5‘端向3’端延伸，前导链连续合成，滞后链 分段合成。这些分段合成的新生DNA片段称冈崎 片段。
半保留复制的实验证据
1958年Meselson 和Stahl用同位素15N标 记大肠杆菌DNA，首 先证明了DNA的半保 留复制。
亲 代
第 一 代
第 二 代 半保留复制
双链解开
DNA旋转酶(拓扑异构酶Π)、 DNA解链酶、单链结 合蛋白协同作用
起始----RNA引物的合成


在DNA模板上先合成一段RNA引物，DNA 聚合酶从引物的3’-OH末端开始合成新的 DNA链。 RNA引物的合成需要引物合成酶的催化。
Pol Ⅱ 功能

① 5′→3′聚合酶活性； ② 3′→5′外切酶活性。 该酶无5′→3′外切酶活性；且活性很低，功能尚不清楚




Pol Ⅲ DNA 复制中起关键作用的酶 功能 ①5′→3′聚合酶活性； ②3′→5′外切酶活性。 Pol Ⅲ是由十种亚基构成的不对称二聚体， α、ε、θ构成核心酶


'

ε


ε



'





Pol Ⅲ

5′→3′方 向合成 DNA


ε

使核心酶 二聚化
识别引物、 组建复合 校对 体 夹住 DNA分 子
（二）DNA连接酶：
若双链DNA中一条链有切口，而且一端是3′-OH，
另一端是5′-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。