DNA复制导图笔记

DNA复制导图笔记，知识点有基本概念、所涉及的酶、原核生物的复制、真核生物的复制等，希望梳理的内容对你有所帮助！

DNA复制

• 基本概念
  • 化学本质：酶促脱氧核苷酸聚合反应
  • 概念：在DNA聚合酶的作用下合成子代DNA 的过程
  • 原料
    • DNA模板
    • DNA聚合酶
    • dNTP原料
      • A T G C
    • 引物
      • 寡聚核苷酸（RNA片段）提供3'-OH末端使dNTP依次聚合
• 所涉及的酶
  • DNA聚合酶
    • 原核生物
      • DNApol Ⅰ
        • 具有3'-5'外切酶活性，5'-3'外切酶活性
        • 功能：核对功能，填补间隙(修复DNA损伤和变异)，去除复制中引物
        • 水解
          • 用特异的木瓜蛋白酶水解成两个片段-大，小
          • 水解后的Klenow片段：
            • 有3'-5'核酸外切酶活性，
            • 有5'-3'DNA聚合酶活性5'-3'
            • 无5'-3'核酸外切酶活性
      • DNApol Ⅱ
        • 功能：SDS修复有关，在细菌快死时，ⅠⅢ暂时有作用
      • DNApolⅢ
        • 具有3'-5'外切酶活性，不具有5'-3'外切酶活性
        • 功能：是复制延长中真正催化作用的关键酶
    • 真核生物
      • DNApolα
        • 催化新链延长的长度有限，但能催化RNA链的合成，作为引物酶
      • DNApolβ
        • 参与应急修复，DNA修复
      • DNApolγ
        • 线粒体DNA复制的酶
      • DNApolδ
        • 负责后随链，在复制延长中起主要作用
      • DNApolε
        • 负责前导链
  • 解链酶
    • 利用ATP供能，作用于碱基对间氢键，使DNA解链为单链
    • DNA拓扑异构酶
    • 单链DNA结合蛋白(SSB)
  • 引物酶
  • DNA连接酶
• 原核生物的复制
  • 所需酶
    • DNA空间结构改变，双螺旋松弛
      • 拓扑异构酶
    • 双链解开为单链
      • DnaA 辨认起始点 DnaB解螺旋 DnaC协助B
    • 维持解开的单链结构
      • SSB
    • 生成引发体（主要成分是引物）
      • DnaG+DnaB+DnaC+DnaA起始复制区
    • 复制延长
      • DNApolⅢ（生成3'5'磷酸二酯键）
    • 去掉引物
      • RNA水解酶（水解RNA引物）DNApolⅠ
    • 填补空隙
      • DANpolⅠ
    • 连接缺口
      • DNA连接酶（耗能过程)
  • 复制起始
    • 起始（环状）
      • 起始点
        • oriC，跨度为245bp
          • 有DnaA蛋白
      • 复制单位
        • 1个
      • 复制方向
        • 双向
      • 电镜图形
        • Y型 复制叉
    • 特点
      • 上游串联重复序列--识别区
      • 下游反向重复序列--富含AT区（易发生解链）
  • 解链
    • 参与复制起始的蛋白质
      • DnaA-辨别复制起始点OriC
      • DnaB(解螺旋酶）-即RCP蛋白-解开DNA双链
      • DnaC-运送和协助DnaB
      • DnaG-催化RNA引物合成 催化RNA短链合成
      • SSB-稳定解开的单链DNA
      • 拓扑异构酶-改变DNA分子的拓扑构象，理顺DNA链
    • 引发体的生成和引物
      • 引物酶：DnaG是一种特殊的RNA聚合酶
      • 引发体：DnaG（引物酶）+DnaB+DnaC+DnaA+其他复制因子
      • 先利用模板游离NTP，形成一段RNA引物，提供3'-OH端，使dNTP不断加入 由于在复制起始部位，DNA聚合酶没有聚合dNTP的能力，所以只能催化3'-OH末端与其结合
  • 延长
    • DNApolⅢ的催化下，本质：3'5'磷酸二酯键的不断生成
      • 前导链连续复制，后随链片段复制
  • 终止
    • 线性
      • 复制叉到末端的时候复制即终止
    • 环状
      • 双向复制，起点与终点汇合，即终止，中止点为tcr
• 真核生物的复制
  • 起始
    • 有多个复制起始点
      • 有蛋白质-DNA复合物参与
    • 单个复制速度慢
    • 引物长度短
    • 主要酶：DNA-polδ
  • 延长
    • 引物合成由DNA-polα催化 DNA链延长由DNA-polδ催化
    • 合成前导链：DNApolδ在PCNA（增殖细胞核抗原的作用）的协同作用下，在RNA引物的3'-OH端，连续合成前导链
    • 合成后随链：引物由DNA-polδ催化合成，由PCNA协同，DNApolδ置换成α，继续合成DNA子链
    • 去除引物：RNA酶＋核酸外切酶
  • 中止
    • 端粒
      • 概念：染色体线性DNA分子末端的结构，膨大为粒状
      • 作用：维持染色体的稳定性和DNA复制的完整性
    • 端粒酶
      • 由RNA+逆转录酶＋端粒酶协同蛋白Ⅰ
      • 作用：端粒复制要靠逆转录酶特性的端粒酶来完成--具有RNA模板，催化逆转录的功能，补偿引物去除所引起的末端缩短
• 酶活性
  • α β γ δ ε
  • 3'-5'外切酶活性 - - 有 有 有
  • 5'-3'外切酶活性 有 有 有 有 有
  • 5'-3'聚合酶活性 有 ？ 有 有 有
• 核酸外切酶活性
  • 指能水解位于核酸分子链末端的核苷酸的能力
  • 3'-5'外切酶活性
    • 能辨认错配的碱基，并将其水解
  • 5'-3'外切酶活性
    • 能切除突变的DNA片段（大片段）
  • 5'-3'聚合酶活性
    • 是指能沿5'-3'方向延长脱氧核苷酸链的聚合活性