DNA的生物合成(复制)DNABiosynthesis(Replication)第九章中心法则(CentralDogma)复制(replication)是指遗传物质的传代,以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。复制亲代DNA子代DNA•子链继承母链遗传信息的几种可能方式全保留式半保留式混合式一、半保留复制的实验依据和意义DNA生物合成时,母链DNA解开为两股单链,各自作为模板(template)按碱基配对规律,合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA,一股单链从亲代完整地接受过来,另一股单链则完全重新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。•半保留复制的概念AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母链DNA复制过程中形成的复制叉子代DNA目录•密度梯度实验——实验结果支持半保留复制的设想。含重氮-DNA的细菌培养于普通培养液第一代继续培养于普通培养液第二代梯度离心结果按半保留复制方式,子代DNA与亲代DNA的核苷酸序列一致,即子代保留了亲代的全部遗传信息,体现了遗传的保守性。•半保留复制的意义遗传的保守性,是物种稳定性的分子基础,但不是绝对的。•参与DNA复制的物质底物(substrate):dATP,dGTP,dCTP,dTTP聚合酶(polymerase):依赖DNA的DNA聚合酶,简写为DNA-pol模板(template):解开成单链的DNA母链引物(primer):提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合其他的酶和蛋白质因子二、参与DNA复制的主要酶类与蛋白因子•(一)原核生物•1拓扑异构酶(topoisomerase)DNA拓扑异构酶主要有Ⅰ和Ⅱ两种类型。•拓扑异构酶作用特点–既能水解、又能连接磷酸二酯键解链过程中正超螺旋的形成目录拓扑异构酶是一类可改变DNA拓扑性质的酶。在DNA复制时,复制叉行进的前方DNA分子部分产生正超螺旋,拓扑异构酶可松弛正超螺旋,还可以引入负超螺旋,有利于复制叉的行进及DNA的合成。在复制完成后,拓扑异构酶又将DNA分子引入负超螺旋,有利于DNA缠绕、折叠、压缩以形成染色质。Ⅰ型拓扑异构酶首先在大肠杆菌中被发现,称为拓扑异构酶Ⅰ,它可使DNA的一条链发生断裂和再连接,反应无需供给能量。另外,DNA复制时负超螺旋的消除,亦由拓扑异构酶Ⅰ来完成,但它对正超螺旋无作用。Ⅱ型拓扑异构酶又称为旋转酶(gyrase),由两个A亚基和两个B亚基组成,即A2B2。它能使DNA的两条链同时发生断裂和再连接,当它引入负超螺旋以消除复制叉前进带来的扭曲张力时,...