文档介绍：第十六章 DNA的生物合成与修复
第一节 DNA的复制
一、半保留复制(semi-conservation replication)
(一)证据:
,然后在氮-14中培养,新形成的DNA是杂合双链,即双链中一条是重链(约重1%),一条是轻链。第二代则有一半全是轻链,一半是杂合双链。
,放射自显影,未复制部分银密度低,由一条放射链和一条非放射链组成;已复制部分有一条双链是放射的,一条双链有一半是放射的。这证明大肠杆菌DNA是环状分子,以半保留方式复制。
(二)特点:
子代保留一条亲代链,而不是将它分解。这说明DNA是相对稳定的。双螺旋DNA(或RNA)是所有已知基因的复制形式。
二、复制的起点和单位
(一)基因组能独立进行复制的单位称为复制子。原核生物是单复制子,真核生物是多复制子。每个复制子有起点。通过测定基因出现的频率可以确定起点位置,距离起点越近的基因出现的频率越高。起点有发动复制的序列,也有决定拷贝数的序列。起点的结构是很保守的。
(二)复制终止点:已发现Ecoli的与复制终止有关位点,其中含有23bp的保守序列,由tus蛋白与此位点结合参与复制的终止。真核生物中似乎没有复制终止点。
(三)复制多数是双向、对称的,但也有例外。通过放射自显影可以判断复制是双向还是单向:先在低放射性培养基中起始复制,再转移到高放射性培养基中,如是双向复制,其放射自显影图是中间银密度低;单向复制则为一端低。
(四)单向复制有一些特殊方式:
:噬菌体φX174DNA是环状单链分子,复制时先形成双链,再将正链切开,将5’连接在细胞膜上,从3’延长,滚动合成出新的正链。
:线粒体DNA复制时是高度不对称的,一条链先复制,另一条链保持单链而被取代,呈D环形状。这是因为两条链的复制起点不同,另一条链的起点露出才能复制。
三、有关的酶
(一)反应特点:

’-羟基存在
’-3’

(二)大肠杆菌DNA聚合酶
:
单链球状蛋白,含锌。有聚合酶活性和外切酶活性,其中3’-5’外切酶活性起校正作用,5'-3'活性起修复和切除引物作用。DNA聚合酶I主要起损伤修复作用。每秒可聚合10个碱基。切除氨基端5'-3'外切酶活性后称为Klenow fragment,用于引物标记等。
:
单链,以切口双链DNA为模板,作用不清楚。
:
起DNA复制作用,功能与聚合酶I相似。全酶共10种亚基,含锌。每秒可聚合1000个碱基。
(三)真核生物DNA聚合酶:有a、b、g、δ、ε五种,性质与大肠杆菌的酶相似,多无外切酶活性。a相当于聚合酶III,用于引发、滞后链合成;b主要起修复作用,γ位于线粒体,δ合成前导链,但前50个碱基由a合成。
(四)DNA连接酶:使双链DNA切口处的5’-磷酸和3’-羟基生成磷酸二酯键。需供能,细菌用NAD,动物和噬菌体用ATP,形成焦磷酸键的活化形式,再由3’羟基发动亲核攻击,形成磷酸二酯键。大肠杆菌的连接酶作用于粘末端,T4的还可作用于平末端。
四