《分子生物学》PPT课件

复制起始时，母链即已解开，两股单链都 是模板，其作用是按碱基配对规律指引核 苷酸加入到新链。
每次加入的单个核苷酸，都是以dNTP为原 料，复制时子链从5’向3’延长。
复制延长速度相当快。E.coli每秒钟能加入 的核苷酸数达2500个。
复制的半不连续性和冈崎片段
在形成双螺旋结构时，DNA双链的走 向是相反的。复制经解链后，两股单链在 复制叉上也是走向相反。复制，包括引物 合成，只能从5′向3′延伸。而在同一复制叉 上，解链的方向只可能有一个。复制方向 与解链方向不一致，可以理解不连续复制 的成因。
四种碱基：腺嘌呤 （adenine，缩写为A） 胸腺嘧啶（thymine，缩写为T） 胞嘧啶（cytosine，缩写为C） 鸟嘌呤（guanine，缩写为G）
DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的。
DNA分子的结构特点是:
DNA分子是由两条链组成的，这两链按反 向平行方式盘旋成双螺旋结构。
复制的终止
原核生物基因是环状DNA，双向复制的 复制片段在复制的终止点(ter)处汇合。复制 的起始点和终止点刚好把环状DNA分为两 个半圆，两个方向各进行180，同时在终止 点汇合。
原核DNA聚合酶的种类:
有三种DNA聚合酶（I，II，III），可 进行5’→3’方向聚合和3’→5’外切酶活性逐 个切下核苷酸，聚合酶I和III还可从5’→3’ 切下核苷酸。聚合酶III是主要的DNA复制 酶，酶I填补引物去除后的缺口，而酶II与 酶I协作或作为其补充。
B.真核生物的DNA复制
真核生物每个染色体有多个起始点，是多 复制子复制。复制有时序性，即复制子以 分组方式激活而不是同步起动。
在复制叉及RNA引物生成后，DNA-polδ通 过PCNA的协同作用，逐步取代DNA-polα， 在引物的3’－OH基础上分别合成领头链和 随从链。复制子复制完成后，除去引物。
真核DNA聚合酶至少有5种，即α,β,γ,δ和ε，均 可进行5’→3’方向聚合。
酶α是主要的DNA聚合酶与酶δ协同进行DNA 聚合反应，酶α没有3’→5’外切酶活性但可作为引 物酶，酶α至少含4种不同多肽最大的亚基组成核 心负责聚合反应，两个小亚基具有引物酶活性。
酶β可能与α和ε协同参与DNA修复。 酶γ只在线粒体和叶绿体中发现 酶δ含3’→5’外切酶活性进行校读并作为解旋酶。 酶δ至少含2个亚基及PCNA（proliferating cell nuclear antigen）和复制因子C(RFC)、单链结合 蛋白RFA。酶δ参与引导链的聚合而酶α参与滞后 链的聚合。
真核细胞染色体组成包括： a. 蛋白质 b. 基因组DNA c. 染色质和核小体（结构成分）
真核生物基因组结构特点：
基因组庞大 存在大量重复序列 非编码序列 转录产物为单顺反子 内含子 顺式作用元件 DNA多态性 端粒结构
C. 原核生物基因组
染色体外遗传因子： 细菌的质粒 真核生物的线粒体 高等植物的叶绿体
第二章 染色体与DNA
一、染色体
A. 染色体概述
细胞核中棒状可染色物质 遗传物质传递的载体 包括DNA 和蛋白质 染色体和染色质的区别 真核细胞与原核细胞中染色体的差异
B. 真核细胞基因组
染色体共性特征： a. 结构稳定 b. 自我复制 c. 指导蛋白质合成 d. 可遗传变异
引发体的形成并合成引物
DnaB蛋白和DnaA、DnaC蛋白，还有其他复 制因子，一起形成复合体，结合引物酶，形成较 大的聚合体，再结合到模板DNA上，这种复合物 称为引发体。
引发体的蛋白质部分在DNA链上可以移动， 并需由ATP供给能量。引发体到达适当位置就可 按照模板的配对序列，催化NTP（不是dNTP）的 聚合，生成引物。
A. DNA的半保留式复制
semiconservative replication DNA在复制过程中碱基间的氢键首先
断裂（通过解旋酶），双螺旋结构解旋分 开，每条链分别作模板合成新链。由于每 个子代DNA的一条链来自亲代，另一条 则是新合成的，故称之为半保留式复制。
B. 复制起点、方向和速度
复制子：(origin，ori 或 O，复制原点)复 制开始处DNA分子的特定位置
复制叉:复制时DNA分子中的“Y”形区 域，是由解开的两条链和尚未松 解开的双螺旋形成的。
单向复制和双向复制
无论是原核生物还是真核生物，DNA的复 制主要是从固定的起始点以双向等速复制 方式进行的。
复制叉以DNA分子上某一特定顺序为起点， 向两个方向等速生长前进。
C. Dห้องสมุดไป่ตู้A复制方式
线性DNA双链的复制： 二联体+多联体 末端发卡结构 链取代法
环状DNA双链的复制： θ型
滚环型 D-环型
四、原核生物和真核生物DNA复制 的特点
A. 原核生物DNA复制
DNA解链 DnaA蛋白辨认起始点oriC的重复序列，
并与DNA形成起始复合物；DnaB蛋白在 DnaC蛋白协助解开双螺旋；SSB维持单链 模板稳定。
C. DNA的高级结构
DNA的拓扑结构是指在DNA双螺旋的基础 上，进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结 构。
超螺旋结构是拓扑结构的主要形式，它可 以分为正超螺旋和负超螺旋两类，在相应 条件下，它们可以相互转变。
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三、DNA的复制
DNA是遗传信息的载体，故 亲代DNA必须以自身分子为模板 准确的复制成两个拷贝，并分配 到两个子细胞中去，完成其遗传 信息载体的使命。而DNA的双链 结构对于维持这类遗传物质的稳 定性和复制的准确性都是极为重 要的。
原核细胞DNA特点： 结构简单 存在转录单元 多顺反子mRNA 有重叠基因
重叠基因的重叠方式： 包含 部分重叠 单碱基对重叠
二、DNA的结构
A. DNA一级结构
DNA分子是一种高分子化合物，它的基本单位 是脱氧核苷酸
每种脱氧核苷酸都是由三部分组成:即一分子含 氮碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸。
DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接， 排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在 内侧。
DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成 碱基对。
B. DNA的二级结构
DNA的二级结构是指两条脱氧多核苷酸链 反向平行盘绕所形成的双螺旋结构。
DNA的二级结构分为两大类： 一类是右手螺旋，如A-DNA、B-DNA等； 一类是左手螺旋，如Z-DNA