原核生物dna復(fù)制過(guò)程，簡(jiǎn)述原核生物DNA的合成過(guò)程

目錄

簡(jiǎn)述原核生物DNA的合成過(guò)程

原核生物dna復(fù)制過(guò)程及特點(diǎn)

原核生物dna復(fù)制過(guò)程圖片

原核生物DNA復(fù)制時(shí)間

影響dna損傷的因素有哪些

簡(jiǎn)述原核生物DNA的合成過(guò)程

原核生物DNA復(fù)制

1.DNA雙螺旋的解旋

拓?fù)洚悩?gòu)酶解開負(fù)超螺旋，并與解鏈酶共同作用，在復(fù)制起始神亮點(diǎn)處解開雙鏈。一旦局部解開雙鏈，SSB蛋白穩(wěn)定解開的單鏈。

（大部分DNA解鏈酶可沿后隨鏈5＇→3＇方向并隨著復(fù)制叉前進(jìn)而譽(yù)瞎正移動(dòng)，只有另一種解鏈?zhǔn)茄厍皩?dǎo)鏈3＇→5＇方向移動(dòng)；SSB蛋白與DNA結(jié)合時(shí)表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，以四聚體形式存在復(fù)制叉處，單鏈復(fù)制完成后離開）

2.DNA復(fù)制的引發(fā)與延伸

前導(dǎo)鏈的引發(fā)與延伸：引發(fā)酶（一種特殊的RNA聚合酶）在DNA模板上合成一段RNA鏈，提供引發(fā)末端，后DNA聚合酶從RNA引物3＇端開始合成新的DNA鏈。

后隨鏈的引發(fā)與延伸：引發(fā)前體把6種蛋白質(zhì)n,n’,n”,Dna B,C合在一起并與引發(fā)酶組裝成引發(fā)體，引發(fā)體在后隨鏈分叉方向前進(jìn)，斷斷續(xù)續(xù)引發(fā)后隨鏈的引物RNA短鏈，再DNA聚合酶Ⅲ作用合成DNA，直至遇到下一個(gè)引物或者岡崎片段。由RNase H降解RNA引物并由DNA聚合酶Ⅰ將缺口補(bǔ)齊，再由DNA連接酶將兩個(gè)岡崎片段連在一起形成大分子DNA。 3.復(fù)制的終止

復(fù)制叉遇到約22個(gè)堿基的重復(fù)性終慶悔止子序列（Ter）時(shí)，Ter-Tus復(fù)合物能使DnaB不再將DNA解鏈，復(fù)制叉不能前進(jìn)，等反方向的復(fù)制叉到達(dá)后，其間未被復(fù)制的50~100bp由DNA修復(fù)機(jī)制填補(bǔ)空缺。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ使復(fù)制叉解體，釋放子鏈DNA。

性質(zhì) DNA聚合酶Ⅰ DNA聚合酶Ⅱ DNA聚合酶Ⅲ 3'→5' + + + 5'→3' + - - 新生鏈合成 - - + 3'→5'核酸外切酶：從核酸的3'游離羥基端逐一水解核酸鏈（能辨認(rèn)錯(cuò)配的堿基并水解）

5'→3'核酸外切酶：從5'游離磷酸基團(tuán)端逐一水解核苷酸鏈（切除突變DNA片段）

原核生物dna復(fù)制過(guò)程及特點(diǎn)

DNA的復(fù)制順序是從5’到3’。

DNA的復(fù)制過(guò)程

1、起始階段：解旋酶在局部展開雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子為單鏈，引物酶辨認(rèn)起始位點(diǎn)，以解開的一段DNA為模板，按照5'到3'方向合成RNA短鏈。形成RNA引物。

2、DNA片段的生成：在引物提供了3'-OH末端的基礎(chǔ)上，DNA聚合酶催化DNA的兩條鏈同時(shí)進(jìn)行復(fù)制過(guò)程，由于復(fù)制過(guò)程只能由5'->3'方向合成，因此一條鏈能夠連續(xù)合成，另一條鏈分段合成，其中每一段短鏈成為岡崎片段（Okazaki fragments）。

3、RNA引物的水解：當(dāng)DNA合成一定長(zhǎng)度后，DNA聚合酶水解RNA引物，補(bǔ)填缺口。

4、DNA連接酶將DNA片段連接起來(lái)，形成完整的DNA分子。

5、最后DNA新合成的片段在旋轉(zhuǎn)酶的幫助下重新形成螺旋狀。

擴(kuò)展資料

DNA復(fù)制的特點(diǎn)

1、半保留復(fù)制：DNA在復(fù)制時(shí)，以親代DNA的每一股作模板，合成完全相同的兩個(gè)雙鏈子代DNA，每個(gè)子代DNA中都含有一股親代DNA鏈，這種現(xiàn)象稱為DNA的半保留復(fù)制。DNA以半保留方式進(jìn)行復(fù)制，是在1958年由M. Meselson 和 F. Stahl 所完成的實(shí)驗(yàn)所證明。

2、有一定的復(fù)制起始點(diǎn)：DNA在復(fù)制時(shí)，需在特定的位點(diǎn)起始，這是一些具有特定核苷酸排列順序的片段，即復(fù)制起始點(diǎn)（復(fù)制子）。在原核生物中擾運(yùn)局，復(fù)制起始點(diǎn)通常為一個(gè)，而在真核生物中則為多個(gè)。

3、需要引物（primer)：DNA聚合酶必須以一悄備段具有3'端自由羥基（3'-OH）的RNA作為引物，才能開始聚合子代DNA鏈。RNA引物的大小，在原核生物中通常為50～100個(gè)核苷酸，而在真核生物中約為10個(gè)核苷酸。

4、雙向復(fù)制：DNA復(fù)制時(shí)，以復(fù)制起始點(diǎn)為中心，向兩個(gè)方向進(jìn)行復(fù)制。但在低等緩讓生物中，也可進(jìn)行單向復(fù)制。

5、半不連續(xù)復(fù)制：由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA鏈，因此兩條親代DNA鏈作為模板聚合子代DNA鏈時(shí)的方式是不同的。

參考資料來(lái)源：-DNA復(fù)制

原核生物dna復(fù)制過(guò)程圖片

以原核生物DNA復(fù)制過(guò)程予以簡(jiǎn)要說(shuō)明 1．DNA雙螺旋的解旋 DNA在復(fù)制時(shí)，其雙鏈?zhǔn)紫冉忾_，形成復(fù)制叉，而復(fù)制叉的形成則是由多種蛋白質(zhì)及酶參與的較復(fù)雜的復(fù)制過(guò)程 （1）單鏈DNA結(jié)合蛋白（single—stranded DNA binding protein,ssbDNA蛋白） ssbDNA蛋白是較牢固的結(jié)合在單鏈DNA上的蛋白質(zhì)。原核生物ssbDNA蛋白與DNA結(jié)合時(shí)表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)：若第1個(gè)ssbDNA蛋白結(jié)合到DNA上去能力為1，第2個(gè)的結(jié)合能力可高達(dá)103；真核生物細(xì)胞中的ssbDNA蛋白與單鏈DNA結(jié)合時(shí)則不表現(xiàn)上述效應(yīng)。ssbDNA蛋白的作用是保證解旋酶解開的單鏈在復(fù)制完成前能保持單鏈結(jié)構(gòu)，它以四聚體的形式存在于復(fù)制叉處，待單鏈辯肢復(fù)制后才脫下來(lái)，重新循環(huán)。所以，ssbDNA蛋白只保持單鏈的存在，不起解旋作用。（2）DNA解鏈酶（DNA helicase） DNA解鏈酶能通過(guò)水解ATP獲得能量以解開雙鏈DNA。這種解鏈酶分解ATP的活性依賴于單鏈DNA的存在。如果雙鏈DNA中有單鏈末端或切口，則DNA解鏈酶可以首先結(jié)合在這一部分，然后逐步向雙鏈方向移動(dòng)。復(fù)制時(shí)，大部分DNA解旋酶可沿滯后模板的5’—〉3’方向并隨著復(fù)制叉的前進(jìn)而移動(dòng)，只有個(gè)別解旋酶（Rep蛋白）是沿著3’—〉5’方向移動(dòng)的。故推測(cè)Rep蛋白和特定DNA解鏈酶是分別在DNA的兩條母鏈上協(xié)同作用以解開雙鏈DNA。（3）DNA解鏈過(guò)程 DNA在復(fù)制前不僅是雙螺旋而且處于超螺旋狀態(tài)，而超螺旋狀態(tài)的存在是解鏈前的必須結(jié)構(gòu)狀態(tài)，參與解鏈的除解鏈酶外還有一些特定蛋白質(zhì)，如大腸桿菌中的Dna蛋白等。一旦DNA局部雙鏈解開，就必須有ssbDNA蛋白以穩(wěn)定解開的單鏈，保證此局部不會(huì)恢復(fù)成雙鏈。兩條單鏈DNA復(fù)制的引發(fā)過(guò)程有所差異，但是不論是前導(dǎo)鏈還是后隨鏈，都需要一段RNA引物用于開始子鏈DNA的合成。因此前導(dǎo)鏈與后隨鏈的差別在于前者從復(fù)制起始點(diǎn)開始按5’—3’持續(xù)的合成下去，不形成岡崎片段，后者則隨著復(fù)制叉的出現(xiàn)，不斷合成長(zhǎng)約2—3kb的岡崎片段。 2．岡崎片段與半不連續(xù)復(fù)制 因DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模试趶?fù)制叉附近解開的DNA鏈，一條是5’—〉3’方向，另一條是3’—〉5’方向，兩個(gè)模板極性不同。所有已知DNA聚合酶合成方向均是5’—〉3’方向，不是3’—〉5’方向，因而無(wú)法解釋DNA的兩條鏈同時(shí)進(jìn)行復(fù)制的問(wèn)題。為解釋DNA兩條鏈各自模板合成子鏈等速?gòu)?fù)制現(xiàn)象，日本學(xué)者岡崎（Okazaki）等人提出了DNA的半連續(xù)復(fù)制（semidiscontinuous replication）模型。1968年岡崎用3H脫氧胸苷短時(shí)間標(biāo)記大腸桿菌，提取DNA，變性后用超離心方法得到了許多3H標(biāo)記的，被后人稱作岡崎片段的DNA。延長(zhǎng)標(biāo)記時(shí)間后，岡崎片段可轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒霥NA鏈，因此這些片段必然是復(fù)制過(guò)程中的中間產(chǎn)物。另一個(gè)實(shí)驗(yàn)也證明DNA復(fù)制過(guò)程中首先合成較小的片段，即用DNA連接酶溫度敏感突變株進(jìn)行試驗(yàn)，在連接酶不起作用的溫度下，便有大量小DNA片段積累，表明DNA復(fù)制過(guò)程中至少有一條鏈?zhǔn)紫群铣奢^短的片段，然后再由連接酶鏈成大分子DNA。一般說(shuō)，原核生物的岡崎片段比真核生物的長(zhǎng)。深入研究還證明，前導(dǎo)鏈的連續(xù)復(fù)制和滯后鏈的不連續(xù)復(fù)制在生物界具有普遍性，故稱為DNA雙螺旋的半不連續(xù)復(fù)制。 3．復(fù)制的引發(fā)和終止 所有的DNA的復(fù)制都是從一個(gè)固定的起始點(diǎn)開始的，而DNA聚合酶只能延長(zhǎng)已存在的DNA鏈，不能從頭合成DNA鏈，新DNA的復(fù)制是如何形成的？經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)研究證明，DNA復(fù)制時(shí)，往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再攔凱由聚合酶從RNA引物3’端開始合成新的DNA鏈。對(duì)于前導(dǎo)鏈來(lái)說(shuō)，這一引發(fā)過(guò)程比較簡(jiǎn)單，只要有一段RNA引物，DNA聚合酶就能以此為起點(diǎn)，一直合成下去。對(duì)于后隨鏈，引發(fā)過(guò)程較為復(fù)雜，需要多種蛋白質(zhì)和酶參與。后隨鏈的引發(fā)過(guò)程由引發(fā)體來(lái)完成。引發(fā)體由6種蛋白質(zhì)構(gòu)成，預(yù)引體或引體前體把這6種蛋白質(zhì)結(jié)合在一起并和引發(fā)酶或引物過(guò)程酶進(jìn)一步組裝形成引發(fā)體。引發(fā)體似火車頭一樣在后隨鏈分叉的方向前進(jìn)，并在模板上斷斷續(xù)續(xù)的引發(fā)生成滯后鏈的引物RNA短鏈，再由DNA聚合酶 III 作用合成DNA，直至遇到下一個(gè)攜衡世引物或?qū)槠螢橹埂Ｓ蒖NA酶H降解RNA引物并由DNA聚合酶 I 將缺口補(bǔ)齊，再由DNA連接酶將每?jī)蓚€(gè)岡崎片段連在一起形成大分子DNA.。

原核生物DNA復(fù)制時(shí)間

DNA復(fù)制時(shí)以半保留復(fù)制和半不連續(xù)復(fù)制兩種方式進(jìn)行的。原核生物的復(fù)制與真核生物復(fù)制的不同關(guān)鍵在于兩者的DNA和DNA聚合酶的不同。原核生物復(fù)制過(guò)程如下：首先是DNA解旋酶在ATP提供能量的情況下，將DNA

的兩條鏈解開變?yōu)閱捂湥c拓?fù)洚悩?gòu)酶催化殲螞解負(fù)超螺旋的協(xié)同作用下，完成解鏈過(guò)程：接著就是DNA單鏈模板與RNA引物結(jié)合，催化DNA復(fù)制起始，在前導(dǎo)鏈的復(fù)輪改物制中，引物由RNA

聚合酶生成。在滯后鏈的復(fù)制中，臘液引物由引發(fā)體產(chǎn)生；然后就是DNA的延伸階段，在DNA聚合酶的作用下，新鏈會(huì)以模板從5’-3‘合成。這就是復(fù)制過(guò)程

影響dna損傷的因素有哪些

1、引發(fā)階段

DNA復(fù)制始于基因組中的特定位置(復(fù)制起點(diǎn))，即啟動(dòng)蛋白的靶冊(cè)返燃標(biāo)位點(diǎn)。啟動(dòng)州虛蛋白識(shí)別“富含AT”(富含腺嘌呤和胸腺嘧啶堿基)的序列，因?yàn)锳T堿基對(duì)具有兩個(gè)氫鍵(而不是CG對(duì)中形成的三個(gè))，因此更易于DNA雙鏈的分離。

一旦復(fù)制起點(diǎn)被識(shí)別，啟動(dòng)蛋白就會(huì)募集其他蛋白質(zhì)一起形成前復(fù)制復(fù)合物，從而解開雙鏈DNA，形成復(fù)制叉。復(fù)制叉的形成是多種蛋白質(zhì)及酶參與的較復(fù)雜的過(guò)程。

2、延伸過(guò)程

多種DNA聚合酶在DNA復(fù)制過(guò)程中扮演不同的角色。在大腸桿菌中，DNA Pol III是主要負(fù)責(zé)DNA復(fù)制的聚合酶。它在復(fù)制分支上組裝成復(fù)制復(fù)合體，具有極高的持續(xù)性，在整個(gè)復(fù)制周期中保持完整。相反，DNA Pol I是負(fù)責(zé)用DNA替換RNA引物的酶。

DNA Pol I除了具有聚合酶活性外，還具有5'至3'外切核酸酶活性，并利用其外切核酸酶活性降解RNA引物。 Pol I在DNA復(fù)制中的主要功能是創(chuàng)建許多短DNA片段，而不是產(chǎn)生非常長(zhǎng)的片段。在真核生物中，Pol α有助于啟動(dòng)復(fù)制，因?yàn)樗c引物酶形成復(fù)合物。

3、終止

真核生物在染色體的多個(gè)點(diǎn)開始DNA復(fù)制，因此復(fù)制叉在染色體的許多點(diǎn)處相遇并終止。由于真核生物具有線性染色體，DNA復(fù)制無(wú)法到達(dá)染色體的最末端。由于這個(gè)問(wèn)題，在染色體末端的DNA在每個(gè)復(fù)制周期中都會(huì)丟失。

端粒是接近末端的重復(fù)DNA區(qū)域，有助于防止由于這種基因丟失。端粒縮短是體細(xì)胞中的正常過(guò)程，它縮短了子DNA染色體的端粒。因此，在DNA丟失阻止進(jìn)一步分裂之前，細(xì)胞只能分裂一定次數(shù)。在生殖細(xì)胞中，端粒酶延伸端粒區(qū)域的重復(fù)序列以防止降解。

DNA以雙鏈結(jié)構(gòu)存在，兩條鏈都纏繞在一起形成特征性的雙螺旋。DNA的每條單鏈都是四種核苷酸的鏈。DNA中的核苷酸含有脫氧核糖、磷酸和核堿基。四種類型的核苷酸分別對(duì)應(yīng)腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤和胸腺嘧啶的四個(gè)核堿基 ，通常縮寫為A、C、G和T.腺嘌呤和鳥嘌呤是嘌呤堿基。

而胞嘧啶和胸腺嘧啶是嘧啶。這些核苷酸形式磷酸二世扒酯鍵，形成DNA雙螺旋的磷酸-脫氧核糖主鏈，其核堿基指向內(nèi)（即，指向相對(duì)鏈）。核堿基通過(guò)氫鍵在鏈之間匹配，形成堿基對(duì)。腺嘌呤與胸腺嘧啶配對(duì)（兩個(gè)氫鍵），鳥嘌呤與胞嘧啶配對(duì)（三個(gè)氫鍵）。