生物学分子生物学DNA复制课件.pptx

1、教学要求教学要求1. 理解理解DNA复制的半保留机制和半不连续复制的半保留机制和半不连续复制复制2. 掌握细菌掌握细菌DNA复制过程及有重要作用的复制过程及有重要作用的酶和蛋白质酶和蛋白质3. 掌握真核生物掌握真核生物DNA复制的特点复制的特点4. 掌握掌握DNA复制的类型复制的类型主要内容主要内容第第1节节 DNA复制概述复制概述第第2节节 细菌细菌DNA的复制的复制第第3节节 真核生物真核生物DNA的复制的复制问 题l复制开始时亲本链是完全解开的吗？复制开始时亲本链是完全解开的吗？l复制可以随机起始吗？复制可以随机起始吗？l复制是沿一个方向还是双向进行？复制是沿一个方向还是双向进行？l复制

2、是从复制是从5 3 还是还是3 5，或是双向，或是双向进行的？进行的？l复制过程中有哪些酶参与？复制过程中有哪些酶参与？ DNA replication第第1节节 DNA复制概述复制概述一、半保留机制一、半保留机制 二、复制子二、复制子(Replicons)和复制方向和复制方向三、半不连续复制三、半不连续复制 (semi-discontinous replication )四、四、RNA引导引导 (RNA priming )一、一、半保留机制半保留机制亲代双链亲代双链DNA分子在分子在DNA聚聚合酶的作用下，分别以各单链合酶的作用下，分别以各单链 DNA分子分子为模板，聚合与自身碱基可以互补配

3、对为模板，聚合与自身碱基可以互补配对的游离的的游离的dNTP，合成出两条与亲代，合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代分子完全相同的子代DNA分子的过程。分子的过程。 一、一、半保留机制半保留机制 2.半保留复制：半保留复制：复制过程中各以双螺旋复制过程中各以双螺旋DNA的其中一条链为模板合成其互补链，的其中一条链为模板合成其互补链，新生的互补链与母链构成子代新生的互补链与母链构成子代DNA分子分子 。半保留复制半保留复制新合成新合成 的链的链2、实验证据（1958 Meselson 和Stahl） Matthew Messelson Franklin Stahl单林娜 制作10 DNA r

4、eplication E. ColiE. Coli DNA DNA在在1515N-N-标记标记的营养液中生的营养液中生长多代，使长多代，使DNADNA双链充分标记双链充分标记万有引力万有引力将将1515N-N-标记标记的的E.ColiE.Coli 加入加入1414N N 培培养液中养液中细胞在细胞在1414N N中中复制复制1 1次次细胞在细胞在1414N N中复中复制第制第2 2次次细胞在细胞在1414N N中复中复制第制第3 3次次DNADNA半保留复制的生物学意义：半保留复制的生物学意义： DNADNA的半保留复制表明的半保留复制表明DNADNA在代谢上的稳定性，在代谢上的稳定性，保证亲

5、代的遗传信息稳定地传递给后代。保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代。复制子复制子(复制单位或复制元复制单位或复制元 ) ：能独立进行复制的：能独立进行复制的DNA 单位，从起始位点到终止位点的全部单位，从起始位点到终止位点的全部DNA。Origin(复制起始位点复制起始位点):复制开始处复制开始处DNA分子的特分子的特定位置定位置。(富含富含AT)Terminus(复制终止点复制终止点) 复制终止处复制终止处DNA分子的特定分子的特定位置。位置。DNA replication二、复制子二、复制子(Replicons)和复制方向和复制方向1.复制子复制子l原核生物（Prokaryote）：单复制起

6、点，即整个染色体只有一个复制单位 单林娜 制作14 All prokaryotic chromosomes and many bacteriophage and viral DNA molecules are circles and comprise single replications. （单复制子）（单复制子）真核生物（真核生物（EukaryoteEukaryote） : : 多复制起点多复制起点，即一个即一个genomegenome中有中有多个复制单位多个复制单位2 2、复制方向（复制过程的顺序性）、复制方向（复制过程的顺序性）l复制叉（复制叉（Replication fork）：复制

7、时DNA分子中的叉形结构，是由解开的两条链和尚未松解开的双螺旋形成的，是复制有关的酶和蛋白质组装成复合物和新链合成的部位。 lreplication bubbles(复制泡复制泡)：两个靠得很近的复制叉之间形成的空间。Replication forkorigins of DNA replication (every 150 kb)replication bubbledaughter chromosomesfusion of bubblesbidirectional replicationOrigins of DNA replication on mammalian chromosomes5 3

8、 3 5 5 3 3 5 3 5 5 3 Electron Microscopy of replicating DNA reveals replicating bubbles. 单向复制单向复制 双向复制双向复制 （1 1）单双向复制取决于起点处有一个）单双向复制取决于起点处有一个还是两个复制叉还是两个复制叉单单起点、起点、单单方向（原核）方向（原核）多多起点、起点、单单方方向（真核）向（真核）单单起点、起点、双双方向方向(原核原核)多多起点、起点、双双方向方向（真核）（真核）（2 2） 复制的多模式复制的多模式 Bidirectional (双向复制双向复制) replication of

9、a circular bacterial repliconorignterminidaughter DNAA single termination site is roughly 180o opposite the unique origin3 5 OK !How ?5 3 5 3 三、半不连续复制三、半不连续复制 (semi-discontinous replication ) DNA聚合酶只能以53方向合成DNA， 事实上没有发现DNA能按35合成的证据E.coli t- 2, 7, 15, 30 脉冲标记脉冲标记 dT-H3 0 0 KCN 杀死杀死D.S. DNA S.S. DNA 密

10、度梯度离心密度梯度离心 测定测定 H3-T 放射强度放射强度脉冲追踪脉冲追踪 20 in dT-H3 30 正常培养基中数分钟正常培养基中数分钟 冈崎片段（冈崎片段（Okazaki fragmentOkazaki fragment）19681968 D.S. DNA 5Okazaki fragmentlagging strandlagging strand（后随链（后随链):):单林娜 制作30 DNA replication四四 、RNA引导引导The first few nucleotides(核苷酸核苷酸) at the 5-end of Okazaki fragments are ri

11、bonucleotides(核糖核苷酸核糖核苷酸). Hence, DNA synthesis is primed by RNA that is then removed before fragments are joined. Crucial for high fidelity(忠实性忠实性) of replicationDNA复制反应的共同特点复制反应的共同特点l半保留复制半保留复制l半不连续复制半不连续复制l有特定的复制起点有特定的复制起点l需要引物需要引物l复制真实性复制真实性l复制叉双向移动，复制叉双向移动，DNA合成的单向延伸，合成的单向延伸， l复制受控制复制受控制DNA rep

12、lication第第2节节 细菌细菌DNA的复制的复制一、一、 DNA复制所需的蛋白质和酶复制所需的蛋白质和酶二、二、 DNA复制的过程复制的过程三、三、 DNA复制的方式复制的方式一、一、 DNA复制所需的蛋白质和酶复制所需的蛋白质和酶dATP, dGTP, dCTP, dTTP primer templatelProteins and enzymes2. DNA复制所需的蛋白质和酶复制所需的蛋白质和酶DNA helicase (DNA解旋酶解旋酶)single-stranded binding protein (SSB, 单链结合单链结合蛋白蛋白)DNA primase (DNA 引发酶引

13、发酶) DNA topoisomerase (拓扑异构酶拓扑异构酶) Primosome (引发体引发体)DNA polymerase (DNA聚合酶聚合酶)DNA ligase (DNA 连接酶连接酶)DNA helicase (DNA解旋酶解旋酶) 利用利用ATP供能，解开供能，解开DNA双链双链, 可随复制叉可随复制叉的伸展向前移动的伸展向前移动大肠杆菌中解旋酶的种类大肠杆菌中解旋酶的种类种种 类类功功 能能DnaA辨认起始点，并结合到复制起始部位辨认起始点，并结合到复制起始部位DnaB解开解开DNA双链双链DnaC运送和协同运送和协同DnaBsingle-stranded bindin

14、g protein (SSB, 单链结合蛋白单链结合蛋白) 稳定已被解开的稳定已被解开的DNA单链，阻止复性和保单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶降解。护单链不被核酸酶降解。 使单链使单链DNA 呈伸展状态，无弯曲和结节，呈伸展状态，无弯曲和结节，有利于作为模板有利于作为模板DNA primase (DNA 引发酶引发酶) 在模板复制的起始部位，以在模板复制的起始部位，以DNA为模板催为模板催化互补碱基聚合生成一小段化互补碱基聚合生成一小段RNA e.g. DNa G (E. coli)DNA topoisomerase (拓扑异构酶拓扑异构酶) 是一类调节是一类调节DNA分子的超螺旋水平，可

15、改变分子的超螺旋水平，可改变DNA拓扑性拓扑性质的酶。对质的酶。对DNA分子的作用是既能水解、又能连接磷酸分子的作用是既能水解、又能连接磷酸二酯键。二酯键。 拓扑异构酶拓扑异构酶 I: 切开切开DNA双链中的一股，使双链中的一股，使DNA在解链旋在解链旋转中不打结，转中不打结，DNA变为松弛状态再封闭切口。变为松弛状态再封闭切口。 同转录有同转录有关关 拓扑异构酶拓扑异构酶 II: 能切断能切断DNA双链，使螺旋松弛。在双链，使螺旋松弛。在ATP参参与下，松弛的与下，松弛的DNA进入负超螺旋，再连接断端。进入负超螺旋，再连接断端。同复制同复制有关有关 Primosome (引发体引发体) A

16、mobile complex includes helicase (DNaA, DNaB, DNaC) and DNA primase. 由多种蛋白质及酶组成由多种蛋白质及酶组成,是是DNA复制开始复制开始所必需的所必需的. 性质 聚合酶聚合酶 聚合酶3 5 外切活性+ + + +5 3 外切活性+-5 3 聚合活性+ 中+ 很低+ 很高新生链合成-+主要是对主要是对DNADNA损伤的修损伤的修复；以及在复；以及在DNADNA复制时复制时切除切除RNARNA引物并填补其引物并填补其留下的空隙。留下的空隙。修复紫外修复紫外光引起的光引起的DNADNA损伤损伤DNA DNA 复制的主要复制的主要聚

17、合酶，还具有聚合酶，还具有3 3-5-5 外切酶的外切酶的校对功能，提高校对功能，提高DNADNA复制的保真性复制的保真性DNA polymerase (DNA聚合酶聚合酶)DNA polymerase IIIDNA polymerase III 二聚体复合物二聚体复合物 由由10种亚基种亚基( ) 组成不对称异组成不对称异源二聚体。源二聚体。 核心酶（核心酶（）DNA polymerase III holoenzyme 单林娜 制作51 2.2.核酸外切酶活性核酸外切酶活性3 3 55 外切酶活性：外切酶活性：切除错配的核苷酸切除错配的核苷酸5 5 33 外切酶活性：外切酶活性： 切除引物切

18、除引物 切除突变的片段切除突变的片段C T T C A G G AG A A G T C C G G C G5335 DNA ligase 连接连接DNA链链3 -OH末端和相邻末端和相邻DNA链链5 -P末端，形成磷末端，形成磷酸二酯键，从而把两段相邻的酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连接成完整的链。链连接成完整的链。反应需要反应需要ATP。二、二、 DNA复制的过程复制的过程(1) Initiation (起始起始)(2) Elongation (延伸延伸)(3) Termination and segregation (终止与分终止与分离离)(1) Initiation (起始起始)识

19、别原点识别原点分开双链，稳定单链分开双链，稳定单链通过引发体起动子代链的合成反应通过引发体起动子代链的合成反应单林娜 制作58 单林娜 制作HU ATPDnaA 13bp segments OriC Supercolled template 1 单林娜 制作59 1. 起始复合体：随同HU蛋白一起，2040个dnaA protein-ATP 复合体结合到DNA上，包围4个9-mers区HU ATPDnaA 13bp segments OriC Supercolled template 1 单林娜 制作2. 开放性复合体：开放性复合体：DnaA 蛋白使蛋白使13bp重重复单位熔解而形成开放复单位

20、熔解而形成开放性复合体，这一过程需性复合体，这一过程需要要ATP 。3. 前引发复合体：前引发复合体：这时这时DnaB 和和DnaC蛋蛋白进入白进入DNA的熔解区的熔解区与与OriC结合形成前引结合形成前引发复合体。发复合体。 4. 单链结合蛋白结合，单链结合蛋白结合，稳定稳定OriC的单链结构的单链结构引发和复制引发和复制2 DnaB DnaC ATP DnaC DnaB 3 4 38 解旋酶解旋酶 (DnaB) 解开解开DNA链。链。 SSB结合稳定其单链结构结合稳定其单链结构 旋转酶解除链的张力旋转酶解除链的张力 . Primase 合成一段合成一段RNA引物引物 Dna A Dna B

21、、 Dna CDNA topoisomerase引物引物酶酶SSB3 5 3 5 Prismosome and primer3 5 3 5 引物是由引物酶催化合成的短链引物是由引物酶催化合成的短链RNA分子。分子。 引物引物3 HO5引物引物酶酶Re-initiation of bacterial replication at new origins before completion of the first round of replication (3) Elongation (延伸延伸) DNA聚合酶聚合酶III合成前导链和滞后链合成前导链和滞后链 DNA polymerase I切除

22、切除RNA引物，补齐空缺的引物，补齐空缺的碱基碱基 DNA ligase 连接冈崎片段连接冈崎片段. 5 5 3 35 5dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH 33 3DNA-polLeading strand strand elongationelongation回环模型：回环模型：后随链模后随链模板绕聚合酶形成板绕聚合酶形成180。的回环，穿过的回环，穿过DNA聚聚合酶合酶III的裂缝，使两的裂缝，使两条模板链在此处呈相条模板链在此处呈相同的同的35方向。随着方向。随着后随链模板在聚合酶后随链模板在聚合酶中穿行，聚合酶便从中穿行，聚合酶便从引物引物3端合成冈

23、崎片端合成冈崎片段。段。阶段一阶段一阶段二阶段二形成回环，与聚合酶的一形成回环，与聚合酶的一个亚单位和引发体结合，个亚单位和引发体结合，准备开始合成引物准备开始合成引物引物行进引物行进5 3方向的合成，与方向的合成，与复制叉行进的方向一致复制叉行进的方向一致阶段三阶段三阶段四阶段四环不断扩大，在引物环不断扩大，在引物3-OH端端开始合成开始合成DNA片段，合成方片段，合成方向为向为5 3当当DNA新片段合成到距离前一新片段合成到距离前一片段的片段的5端仅剩一小空隙是，端仅剩一小空隙是，解环，新合成的片段移到与复解环，新合成的片段移到与复制叉行进相反的方向。制叉行进相反的方向。Elongatio

24、n: lagging strand replication Polymerase III holoenzyme(DNA pol III)DNA pol I (53 exonulclease activity)DNA pol I (53 polymerase activity)DNA ligase单林娜 制作73 4-14拓扑旋转酶拓扑旋转酶解旋酶解旋酶引发体引发体冈崎片段冈崎片段引物引物Pol SSBPolDNA连接酶连接酶(4) Termination and segregation (终止与分离终止与分离)Termination(终止终止) Terminus(终止位点终止位点): cont

25、aining several terminator sites (ter) approximately 180o opposite oirC.单林娜 制作75 Termination of E. coli DNA replicationtrap顺时针复制叉顺时针复制叉反时针复制叉反时针复制叉陷阱陷阱 在大肠杆菌和枯草杆菌中，在OriC中形成的两个复制叉沿环状染色体双向移动，最后在与oriC相对的复制终止子ter终止。有6个复制终止位点。3个终止顺时针方向延伸的复制叉，3个终止反时针方向延伸的复制叉。Ter序列为22-23bp, 共有序列为 AA AA A NN G TGTTGTAACTA NN

26、N TT TG CTus protein: 终止位点结合蛋白终止位点结合蛋白, (4) Termination and segregation (终止与分离终止与分离) Segregation(分离分离) 拓扑异构酶拓扑异构酶 IV: a type II DNA topoisomerase, 分开连锁的姐妹染色体分开连锁的姐妹染色体单林娜 制作80 相连的染色体相连的染色体4. DNA复制的方式复制的方式(1) 型复制(2)滚环复制(3)D环复制双链环状、型复制、双向等速滚环复制模型滚环复制模型1968年Gilbert提出：模板链和新合成的链模板链和新合成的链分开分开;不需不需RNA引物，在正

27、引物，在正链链3OH上延伸上延伸只有一个复制叉只有一个复制叉;单向复制的特殊方式单向复制的特殊方式复制过程复制过程 首先首先(+)链链DNA复制起点被特异性蛋白切开，形成缺口，复制起点被特异性蛋白切开，形成缺口，使游离出使游离出5和和3-OH，(+)链的链的5端与双链脱离开端与双链脱离开 以以()链链DNA为模板，为模板，(+)链的链的3-OH为引物，由为引物，由DNA聚合酶聚合酶III催化聚合反应，使链不断的延长，催化聚合反应，使链不断的延长，3端不断端不断延伸，取代原有的延伸，取代原有的(+)链，被取代的链，被取代的(+)链不断剥离出来链不断剥离出来 (+)链不断被合成，好像链不断被合成，

28、好像()链在滚动，链在滚动，(+)链链5形成越形成越来越常的来越常的“尾巴尾巴” 当置换出的正链当置换出的正链DNA达到单位长度时被内切核酸酶酶达到单位长度时被内切核酸酶酶切离后，环化为环形切离后，环化为环形DNA。D环复制环复制又称取代环复制。又称取代环复制。 双链在固定点解开进行复制，但两条链的合双链在固定点解开进行复制，但两条链的合成高度不对称，一条链先复制，另一条链保持成高度不对称，一条链先复制，另一条链保持单链而被取代在电镜下看到呈单链而被取代在电镜下看到呈D环形状。环形状。 原因：两条链的起点并不在同一点上，分开一原因：两条链的起点并不在同一点上，分开一段距离。段距离。第三节第三节

29、 真核生物真核生物DNA的复制的复制一、一、DNA复制所需的蛋白质和酶复制所需的蛋白质和酶二、二、DNA复制的过程复制的过程三、端粒三、端粒DNA复制复制一、一、DNA复制所需的蛋白质和酶复制所需的蛋白质和酶DNA helicase (DNA解旋酶解旋酶)single-stranded binding protein (单链结合蛋白单链结合蛋白) replication protein A(RPA)DNA primase (DNA 引发酶引发酶)DNA polymerase (DNA聚合酶聚合酶)辅因子辅因子DNA ligase (DNA 连接酶连接酶)DNA polymerase (DNA聚

30、合酶聚合酶)DNA polymeraseLocation位置位置nuclear细胞核nuclear细胞核mitochondrion线粒体 nuclear nuclearActivity活性活性5 3的聚的聚合酶活性合酶活性;引物酶活性引物酶活性 5 3的聚合的聚合酶活性酶活性5 3的聚合的聚合酶活性；酶活性； 3 5的外切活性的外切活性5 3的聚的聚合酶活性；合酶活性； 3 5的外切的外切活性活性,需要需要PCNA5 3的聚的聚合酶活性；合酶活性； 3 5的外的外切活性切活性Function功能功能引发Repair修复修复mDNA replication前导链和后随链的合成Repair修复修复

31、PCNA:增殖细胞核抗原增殖细胞核抗原辅因子辅因子 PCNA( 增殖细胞核抗原增殖细胞核抗原) 促进促进酶与模板酶与模板/引物相互作用引物相互作用 复制因子复制因子C （RF-C） 具有具有ATP活性，是活性，是 酶的辅助因酶的辅助因 RF-A 真核生物的单链结合蛋白真核生物的单链结合蛋白二、二、DNA复制的过程复制的过程(1) Initiation (起始起始)(2) Elongation (延伸延伸)(3) Termination (终止终止)(1) Initiation (起始起始)u 大约大约2050多个复制子在多个复制子在S期同时起始。期同时起始。u 复制子可能在起始区域内的任意位置

32、起始复制子可能在起始区域内的任意位置起始Early S-phase: euchromatin(常染色质常染色质) replicationLate S-phase: heterochromatin(异染色质异染色质) replicationCentromeric(着丝粒着丝粒) and telomeric(端粒端粒) DNA replicate last不同区域的染色质起始复制的时间不同不同区域的染色质起始复制的时间不同(1) Initiation (起始起始)u每个细胞周期仅起始一次复制每个细胞周期仅起始一次复制 Licensing factor (特许因子特许因子)：控制真核生：控制真核生物

33、物DNA复制复制复制起始所必需，且复制后失活复制起始所必需，且复制后失活位于细胞质，在有丝分裂过程中，核膜破裂，位于细胞质，在有丝分裂过程中，核膜破裂，进入细胞核进入细胞核Licensing factor controls eukaryotic replication（）(1) Initiation (起始起始)u 酵母复制起始位点酵母复制起始位点 (ARS- autonomously replicating sequences(自主复制序列自主复制序列), enables the prokaryotic plasmids to replicate in yeast).Minimal sequ

34、ence of ARS: 11 bp A/TTTTATA/GTTTA/T (TATA box)u ORC (origin recognition complex 起始点识别复合物起始点识别复合物) binds to ARS, upon activation by CDKs, ORC will open the DNA for replication.Yeast replication initiation (2) Elongation (延伸延伸)uDNA解旋解旋: 复制叉复制叉Replication fork uElongationReplication fork复制之前需从核小体上解下复制

35、之前需从核小体上解下DNA : 50 bp/sec, helicases(解旋酶解旋酶) and RP-A (单链结合蛋白单链结合蛋白)单林娜 制作5.45.4 Eukaryotic DNA replication Elongation: 三种不同的三种不同的DNA聚合酶聚合酶.1. DNA pol a a: 具有引发酶活性，用于合成具有引发酶活性，用于合成RNA引物引物 and synthesizes RNA primers. 继续延伸继续延伸DNA链，链，但很快被其他但很快被其他DNA聚合酶所取代聚合酶所取代. 2. DNA pol d d: 用于前导链和后随链的合成用于前导链和后随链的合

36、成)3. DNA pol e e: RNA引物切除后，用于填补缺口引物切除后，用于填补缺口).(3) Termination (终止终止)u染色体染色体DNA呈线状，复制在末端停止。呈线状，复制在末端停止。u后随链后随链5 端端RNA引物去除后留下空隙。引物去除后留下空隙。(该空隙没有该空隙没有DNA可用来填补可用来填补)u Telomere(端粒端粒) and telomerase(端粒酶端粒酶)5 3 3 5 5 3 3 5 +5 3 3 3 3 5 5 三、三、Telomere replication (端粒复制端粒复制)1. Telomere :是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体

37、，是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。端粒的功能：端粒的功能：保护端粒保护端粒DNA末端不受外切核酸酶及单链末端不受外切核酸酶及单链特异的内切核酸酶破坏，稳定染色体末端结特异的内切核酸酶破坏，稳定染色体末端结构构避免染色体发生融合避免染色体发生融合与真核生物染色体线性与真核生物染色体线性DNA末端的复制有末端的复制有关。关。单林娜 制作 20世纪的世纪的80年代中期发现了端粒酶，它是年代中期发现了端粒酶，它是一种一种RNA-蛋白质复合物。蛋白质复合物。 端粒酶中的端粒酶中的RNA序列常可与端粒区的重复序列常可与端粒区的重复序列互补并作为端粒区重复序列延长的模序列互补并作为端粒区重复序列延

38、长的模板。板。 端粒酶中的蛋白质部分具有逆转录酶活性，端粒酶中的蛋白质部分具有逆转录酶活性，能以其自身携带的能以其自身携带的RNA为模板逆转录合成为模板逆转录合成端粒端粒DNA。5.45.4 Eukaryotic DNA replication telomeric DNA synthesis template端粒复制的过程端粒复制的过程 端粒后随链模板的端粒后随链模板的3端和端粒酶所结合的端和端粒酶所结合的RNA分子的分子的3端通过碱基配对形成端通过碱基配对形成DNA-RNA的部分杂交链的部分杂交链 利用利用RNA为模板，将为模板，将dNTP单位逐个加到后随链模板单位逐个加到后随链模板DNA3

39、端端 DNA-RNA杂交链之间发生相对滑动，杂交链之间发生相对滑动，DNA链链3端和端和RNA 模板下游模板下游3端形成新的碱基配对，并暴露出部分端形成新的碱基配对，并暴露出部分RNA模板序列模板序列 端粒后随链模板又继续延伸，端粒后随链模板又继续延伸，DNA-RNA杂交链之间再杂交链之间再次发生移位和配对，周而复始。次发生移位和配对，周而复始。 当后随链模板的当后随链模板的3端延伸到足够长时，端粒的端延伸到足够长时，端粒的3单链末单链末端回折成发夹结构，成为引物，复制后随链的端回折成发夹结构，成为引物，复制后随链的5。DNA末端末端1.RNA和和DNA单链单链互补序列识别结合互补序列识别结合

40、2.以以RNA为模板为模板 的逆转录过程的逆转录过程3.再发动新一轮的合成延长再发动新一轮的合成延长,合成较长的重复序列合成较长的重复序列DNADNA聚合酶复制子链聚合酶复制子链进一步加工进一步加工DNA polymerase形成两个形成两个G之间的配对之间的配对DNA replication in prokaryotic and eukaryotic cellsSimilaritiesSemi-conservative replicationSemi-discontinuous replication需要酶和蛋白质需要酶和蛋白质RNA primingProofreading复制过程：引发延伸

41、终止复制过程：引发延伸终止differencesdifferences真核生物每条染色体上有多个复制起点，多复制子真核生物染色体在全部复制完之前,各个起始点不再重新开始DNA复制；而在快速生长的原核生物中，复制起点可以连续开始新的复制(多复制叉)。真核生物快速生长时，往往采用更多的复制起点。复制速度慢：50nt/S真核生物有多种DNA聚合酶。端粒复制本章重点本章重点一、基本概念一、基本概念半保留复制、复制子、复制叉、复制泡、半不连半保留复制、复制子、复制叉、复制泡、半不连续复制、前导链、后随链、冈崎片段续复制、前导链、后随链、冈崎片段二、细菌二、细菌DNA复制的过程复制的过程三、细菌三、细菌D

42、NA复制过程中相关酶和蛋白质的作用复制过程中相关酶和蛋白质的作用四、四、DNA复制的方式复制的方式五、真核生物五、真核生物DNA复制过程主要酶和蛋白质的作复制过程主要酶和蛋白质的作用用六、端粒六、端粒DNA复制的过程复制的过程七、真核生物七、真核生物DNA复制的特点复制的特点思考题思考题 E.coli OH157生长得特别快。在正常生长得特别快。在正常(较差的环境较差的环境)条件下，这些菌条件下，这些菌60一一70分钟后分裂表明复制和细分钟后分裂表明复制和细胞的分裂是连续的过程，一个仅在另一个完成后胞的分裂是连续的过程，一个仅在另一个完成后才起始。假如生长在适宜温度的牛肉浸膏培养基才起始。假如

43、生长在适宜温度的牛肉浸膏培养基上，细胞分裂大约需要上，细胞分裂大约需要20分钟，这比复制过程所分钟，这比复制过程所需的标准时间需的标准时间40分钟快分钟快1倍。请解释原因。涉及倍。请解释原因。涉及多基因组拷贝的复制却没有发生碰撞，其复制机多基因组拷贝的复制却没有发生碰撞，其复制机制如何制如何 ？ 作 业一、名词解释一、名词解释半保留复制、复制子、复制叉、半不连续半保留复制、复制子、复制叉、半不连续复制复制二、问答题二、问答题1. 试述细菌试述细菌DNA复制的过程？复制的过程？2. 真核生物如何解决端粒复制的问题？比真核生物如何解决端粒复制的问题？比较端粒复制与常染色质较端粒复制与常染色质DNA复制的区别？复制的区别？