12、 常见的真核细胞DNA聚合酶及其功能
13、 原核生物DNA复制的过程(课本P50-P52)
1)复制的起始:识别起始点 , 合成引发体:在E.coli , DnaA蛋白识别并结合ori ,DnaC 协助DnaB蛋白(解链酶 helicase)结合于ori, DNA双链局部被打开 , 引物酶及其他蛋白加入 , 形成引发体 。
形成单链:促旋酶(II型拓扑异构酶)解开DNA超螺旋 , 解链酶解开双链 , 单链结合蛋白SSB结合于处于单链状态模板链上 。
合成引物:前导链 的引物由RNA聚合酶合成 , 滞后链的引物由引发酶合成。 引物提供3’-OH , 复制进入延伸阶段
2)复制的延伸:按照与模板链碱基配对的原则 , 在DNA聚合酶III的作用下 , 逐个加入脱氧核糖核酸 , 使链延长 。
DNA聚合酶的即时校读和碱基选择功能 , 确保复制的保真性 。
由于DNA双链走向相反 , DNA聚合酶只能催化核苷酸从5’→3’方向合成 , 前导链的复制方向与解链方向一致 , 可以连续复制 , 而另一模板链沿5’→3’方向解开 , 随从链(滞后链)的复制方向与解链方向相反 , 复制只能在模板链解开一定长度后进行 , 因此随从链的合成是不连续的 , 形成的是若干个岗崎片段 。DNA聚合酶I的3’-5’核酸外切酶活性去除RNA引物 。 DNA聚合酶I填补DNA间隙 。 连接酶使相邻两个DNA片段的3’-OH末端和5’-P末端形成3’ , 5’磷酸二酯键 。
3)复制的终止:两个复制叉的汇合点就是复制的终点 。 两个复制叉向前推移 , 在终止区相遇而停止复制 , 复制体解体
14、DNA复制过程中后随链的合成:后随链开始合成DNA时 , 需要一段RNA引物、后随链的引发过程引发体来完成引发体像火车头一样在后随链分叉的方向上前进 , 并在模板上断断续续地引发生成后随链的引物RNA短链 , 再由DNA聚合酶III作用合成DNA , 直到遇到下一个引物或冈崎片段为止 。 由RNaseH降解RNA引物并由DNA聚合酶I将缺口补齐 , 再由DNA连接酶将两个冈崎片段连接在一起形成大分子DNA 。
15、与原核生物相比真核生物DNA复制的特点:DNA复制发生在细胞周期的S期;
染色体DNA有多个复制起点 , 为多复制子;
冈崎片段长约100—200 bp 。
每个复制子在染色体DNA全部复制完成前 , 不能再开始新一轮复制;而在快速生长的原核中 , 起点可以连续发动复制 。 真核生物快速生长时 , 往往采用更多的复制起点 。
复制叉移动速度较原核生物慢(1/20);
真核生物线性染色体两端有端粒结构 , 防止染色体间的末端连接和核酸酶降解 。 由端粒酶负责新合成链5¢端RNA引物切除后的填补 , 保持端粒的一定长度 。
16、几种修复机制:
1)直接修复 2)错配修复3)切除修复 4)重组修复 5)SOS修复
第四章 转录
概念:模板链与编码链:DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链 , 称为模板链(template strand) , 也称作有意义链或Watson链 。 相对的另一股单链是编码链(coding strand) , 也称为反义链或Crick链 。
启动子:RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列 。
终止子(terminator):提供转录终止信号的DNA序列 。
终止因子(termination factor) :协助RNA聚合酶识别终止信号的辅助因子(蛋白质) 。
外显子&内含子:不编码的插入序列 , 称内含子;编码的序列称外显子 。
断裂基因:大多数真核生物基因的核苷酸顺序不全部反映到蛋白质一级结构上 。 基因的编码序列被不编码的插入序列分割成几段 , 这样的基因称为断裂基因 。
RNA编辑:mRNA分子由于核苷酸的缺失、插入或置换导致序列发生了不同于模板DNA的变化 , 这种现象称为RNA编辑 。
RNA聚合酶组成: 1)原核生物——2个α亚基、1个β亚基、1个次β亚基、1个ω亚基、1个σ亚基构成RNA聚合酶的全酶 。2)真核生物——一般有8-16个亚基 , 有两个分子质量超过100000的大亚基 , 同种生物3类聚合酶(聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)有共享小亚基的倾向即有几个小亚基是3类或2类聚合酶所共有的 。
σ70 识别的启动子:E. coli中σ70 识别的启动子包含2个保守的核心序列-10 区 和-35 区 :
-10 区 (TATA box Pribnow box)
中心位于转录起始位点上游10bp处 , 一致序列(Consensus sequence)为T80A95T45A60A50T96 所以称-10 区 。 (右下角的数字表示该碱基在这个位置出现的百分率)
功能:与RNA聚合酶紧密结合;形成开放启动子复合体;使RNA聚合酶定向转录
-35 区 (Sextama box)
中心位于转录起始位点上游35bp处 , 一致序列为T82T84G78A65C54A45 。
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