1、第十五章第十五章 DNA的生物合成的生物合成DNA的生物合成的生物合成19531993“We have discovered the secret of life!”We have discovered the secret of life!”第一節(jié)第一節(jié) 中心法則中心法則 （central dogma） 復(fù)制復(fù)制：是親代雙鏈DNA按堿基配對(duì)原則，準(zhǔn)確形成兩個(gè)相同核苷酸序列的子代DNA分子的過(guò)程。兩條DNA鏈都可作為復(fù)制的模板。 轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄：是以一條DNA鏈為模板，將DNA鏈上儲(chǔ)存的遺傳信息按堿基配對(duì)原則準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換成互補(bǔ)的mRNA的過(guò)程。 翻譯翻譯：是以mRNA為模板，將mRNA上的遺傳信息轉(zhuǎn)換成

2、蛋白質(zhì)的氨基酸序列的過(guò)程。 中心法則中心法則：遺傳信息由DNA mRNA PRO的流動(dòng)途徑。 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)翻譯翻譯轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制復(fù)制復(fù)制復(fù)制DNARNA中心法則中心法則：遺傳信息由DNA mRNA PRO的流動(dòng)途徑。補(bǔ)充和完善之處：A：RNA作為遺傳物質(zhì)能自我復(fù)制，并作為mRNA指導(dǎo)PRO的合成。 B：RNA能以逆轉(zhuǎn)錄的方式將遺傳信息傳遞給DNA分子。 一、DNA的生物合成 DNA的生物合成有兩條途徑： DNA的復(fù)制（主要）；RNA的反向轉(zhuǎn)錄（次要）。 （一）DNA的半保留復(fù)制 提出背景： 1953年Watson和Crick在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上提出了DNA半保留復(fù)制假說(shuō)。 子代D

3、NA分子中總是保留一條來(lái)自親代DNA的復(fù)制方式稱為“半保留復(fù)制”。 1958年Meselson和Stahl首次用同位素標(biāo)記法得到證實(shí)。DNA的的半保留復(fù)制的概念半保留復(fù)制的概念 DNA在復(fù)制時(shí)，兩條在復(fù)制時(shí)，兩條鏈解開(kāi)分別作為模板，在鏈解開(kāi)分別作為模板，在DNA聚合酶的催化下按堿聚合酶的催化下按堿基互補(bǔ)的原則合成兩條與基互補(bǔ)的原則合成兩條與模板鏈互補(bǔ)的新鏈，以組模板鏈互補(bǔ)的新鏈，以組成新的成新的DNA分子。這樣新分子。這樣新形成的兩個(gè)形成的兩個(gè)DNA分子與親分子與親代代DNA分子的堿基順序完分子的堿基順序完全一樣。由于子代全一樣。由于子代DNA分分子中一條鏈來(lái)自親代，另子中一條鏈來(lái)自親代，另一

4、條鏈?zhǔn)切潞铣傻?，這種一條鏈?zhǔn)切潞铣傻?，這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制。1515N-DNAN-DNA的密度大于的密度大于1414N-DNAN-DNA的密度的密度 （二）DNA復(fù)制的起始點(diǎn)和方向 1、起始點(diǎn) DNA復(fù)制的起始點(diǎn)是含有100-200個(gè)堿基的一段DNA。先是DNA的兩條鏈在起始點(diǎn)分開(kāi)形成叉子樣的“復(fù)制叉（replication fork）”，也叫“生長(zhǎng)點(diǎn)（growing point）”隨著復(fù)制叉的移動(dòng)完成DNA的復(fù)制過(guò)程。 細(xì)胞內(nèi)存在能識(shí)別起始點(diǎn)的特種蛋白質(zhì)。 2、方向 DNA復(fù)制可以朝一個(gè)方向（單向復(fù)制，unidirectional），也可以朝兩個(gè)相反方向進(jìn)行（雙向

5、復(fù)制，bidirectional，主要）。 DNA復(fù)制一般是對(duì)稱的，兩條鏈同時(shí)進(jìn)行，也有不對(duì)稱的，一條鏈復(fù)制完后再進(jìn)行另一條鏈的復(fù)制。 在迅速生長(zhǎng)的原核生物中，第一個(gè)染色體DNA分子的復(fù)制還未完成，第二個(gè)DNA分子就在同一個(gè)起始點(diǎn)上開(kāi)始復(fù)制。 ( (二二) )與與DNA復(fù)制有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)（原核生物）復(fù)制有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)（原核生物）解旋酶解旋酶DNA聚合聚合酶酶III解鏈酶解鏈酶RNA引物引物引物酶和引引物酶和引發(fā)體發(fā)體DNA聚合聚合酶酶ISSB3 3 5 3 5 5 RNA引引物物1.1.DNA聚合酶聚合酶 DNADNA聚合酶聚合酶 polpol (1)(1) 具具5 35 3聚合酶活性聚合

6、酶活性 將脫氧核糖核苷三磷酸dNTP逐個(gè)添加到具有3OH末端的多核苷酸鏈上形成3， 5磷酸二酯鍵。 特點(diǎn)特點(diǎn)：A：底物為d NTP； B：DNA模板 (3 5)； C：引物：RNA引物 （帶3羥基） ； D：方向 5 3； F：產(chǎn)物DNA的性質(zhì)與模板相同 。 DNA聚合酶催化的鏈延長(zhǎng)反應(yīng)聚合酶催化的鏈延長(zhǎng)反應(yīng)5 RNA引物引物子鏈3 355335533 5 模板鏈 (2) 具有具有3 5端核酸外切酶端核酸外切酶的活性的活性 有校對(duì)功能，能在3OH端將DNA鏈水解。以保證DNA復(fù)制的真實(shí)性。 DNADNA聚合酶的聚合酶的3 - 5 外切酶水解位點(diǎn)外切酶水解位點(diǎn)3 3 5 5 錯(cuò)配堿基錯(cuò)配堿基3

7、- 5 核酸外切核酸外切酶水解位點(diǎn)酶水解位點(diǎn)(3)(3) 具有具有5 5 33端核酸外切酶端核酸外切酶的活性的活性 由5端水解DNA鏈，主要是切去一小段DNA，包括RNA引物和損傷DNA部分。 polpol主要功能主要功能： 用于修復(fù)DNA雙螺旋區(qū)中的單鏈區(qū)，這些單鏈區(qū)是在DNA復(fù)制時(shí)或DNA受損傷后留下的。活性高?；钚愿摺?DNA聚合酶聚合酶5 - 3 外切酶活力外切酶活力5 - 3 核酸外切核酸外切酶水解位點(diǎn)酶水解位點(diǎn)單鏈缺口單鏈缺口5 DNADNA聚合酶聚合酶 polpol 具有3 5端核酸外切酶的活性,主要負(fù)責(zé)DNA的修復(fù)，在一定程度上參與DNA復(fù)制。活性活性低低。功能不十分清楚，是一

8、種修復(fù)酶修復(fù)酶。 DNADNA聚合酶聚合酶 polpol 是使DNA鏈延長(zhǎng)的主要聚合酶，目前已知全酶是由7種多肽形成的復(fù)合物，含有10種共22個(gè)亞基組分（22222222222）和Zn原子。 大腸桿菌大腸桿菌DNA聚合酶聚合酶全酶的結(jié)構(gòu)和功能全酶的結(jié)構(gòu)和功能 延長(zhǎng)因子延長(zhǎng)因子DNADNA聚合酶聚合酶 兩個(gè)兩個(gè) 亞基夾住亞基夾住DNADNADNADNA聚合酶聚合酶異二聚體異二聚體核心酶核心酶校對(duì)校對(duì)引物的結(jié)引物的結(jié)合和識(shí)別合和識(shí)別促使核心促使核心酶二聚化酶二聚化（1）亞基：具5 3端聚合酶活性（需模板和引物）；（2）亞基具3 5端核酸外切酶的活性。校對(duì)作用，以提高保真性；（3）、亞基相連形成核心

9、酶pol，亞基起組建作用；（4）核心酶+亞基后成為二聚體，稱為pol；（5）pol與、亞基結(jié)合，形成pol，、亞基可增強(qiáng)酶與模板的結(jié)合；（6）pol與亞基結(jié)合形成全酶，亞基猶如夾子，夾住DNA向前滑動(dòng)，不脫離，提高持續(xù)合成能力。 大腸桿菌三種大腸桿菌三種DNA聚合酶比較聚合酶比較DNA聚合酶聚合酶分子量分子量每個(gè)細(xì)胞的分子統(tǒng)計(jì)數(shù)每個(gè)細(xì)胞的分子統(tǒng)計(jì)數(shù)5 -3 聚合酶作用聚合酶作用3 -5 核酸外切酶作用核酸外切酶作用5 -3 核酸外切酶作用核酸外切酶作用轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率DNA聚合酶聚合酶109，000400+1120，000100+-0 .05400，00010-20+-50比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目DNA聚

10、合酶聚合酶切除引物切除引物修復(fù)修復(fù)修復(fù)修復(fù)復(fù)制復(fù)制功能功能 1999年發(fā)現(xiàn)聚合酶年發(fā)現(xiàn)聚合酶 和和，它們涉及，它們涉及DNA的錯(cuò)誤傾向的錯(cuò)誤傾向修復(fù)（修復(fù)（errooune repair） pol pol不是不是DNADNA復(fù)制酶復(fù)制酶，理由：，理由： A A、該酶合成該酶合成DNADNA速度太慢，只是細(xì)胞速度太慢，只是細(xì)胞內(nèi)內(nèi)DNADNA復(fù)制速度的復(fù)制速度的1%1%； B B、持續(xù)合成能力較低，而細(xì)胞內(nèi)持續(xù)合成能力較低，而細(xì)胞內(nèi)DNADNA復(fù)制不會(huì)頻繁中止；復(fù)制不會(huì)頻繁中止； C、許多基因突變都會(huì)影響許多基因突變都會(huì)影響DNA復(fù)制，復(fù)制，但都與但都與polpol無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。 DNADNA聚合

11、酶聚合酶 pol polpol pol 1999年發(fā)現(xiàn) ，涉及DNA的錯(cuò)誤損傷修復(fù)。能在DNA許多損傷部位繼續(xù)復(fù)制，而正常的pol、pol、pol在此部位不能形成正確堿基配對(duì)而停止復(fù)制，在跨越損傷部位時(shí)造成錯(cuò)誤傾向的復(fù)制。 真核生物的真核生物的DNADNA聚合酶：有六種聚合酶：有六種：在DNA復(fù)制中起主要作用，與隨后鏈合成有關(guān)；：在DNA復(fù)制中起主要作用，與領(lǐng)頭（前導(dǎo)）鏈合成有關(guān)，具有3 5端核酸外切酶的活性；：修復(fù)功能； ：位于線粒體中，與線粒體DNA復(fù)制有關(guān)；：具3 5端核酸外切酶的活性； 附屬蛋白：具3 5端核酸外切酶的活性。 2. 解螺旋酶解螺旋酶（helicase） 使DNA雙螺旋的

12、兩條鏈分開(kāi)。條件條件：ATP提供能量，有單鏈DNA存在。 隨后鏈：解旋酶結(jié)合于它的模板上，移動(dòng)方向是5 3； 領(lǐng)頭鏈：另一種解旋酶叫rep蛋白，移動(dòng)方向是3 5。 3.3.拓?fù)洚悩?gòu)酶（拓?fù)洚悩?gòu)酶（DNADNA松弛酶）松弛酶） （topoisomerase） 涉及超螺旋的松弛，復(fù)制后又涉涉及超螺旋的松弛，復(fù)制后又涉及到它們的再次形成。及到它們的再次形成。 正超螺旋（左）：雙螺旋DNA處于擰緊狀態(tài)時(shí)形成的超螺旋，使DNA解開(kāi)雙螺旋困難： 負(fù)超螺旋（右）：雙螺旋DNA處于擰松狀態(tài)時(shí)形成的超螺旋。 拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶 解開(kāi)解開(kāi)DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)。包含兩種：的超螺旋結(jié)構(gòu)。包含兩種：拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶

13、（轉(zhuǎn)環(huán)酶）（轉(zhuǎn)環(huán)酶）：在：在DNA的特定部位將的特定部位將雙鏈中的雙鏈中的一條一條切開(kāi)，使鏈的末端沿螺旋軸松解的切開(kāi)，使鏈的末端沿螺旋軸松解的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，然后將切口封閉，使方向轉(zhuǎn)動(dòng)，然后將切口封閉，使DNA分子呈松弛分子呈松弛狀態(tài)。（不需要狀態(tài)。（不需要ATP供能）。供能）。拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶（旋轉(zhuǎn)酶）：（旋轉(zhuǎn)酶）：將將DNA特定部位的特定部位的兩兩條條鏈均切開(kāi)，使鏈均切開(kāi)，使DNA分子去除超螺旋，變?yōu)樗沙诜肿尤コ菪優(yōu)樗沙跔顟B(tài)。（需要狀態(tài)。（需要ATP供能）。供能）。 拓?fù)洚悩?gòu)酶對(duì)DNA的超螺旋進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，從而在DNA重組修復(fù)和DNA其它轉(zhuǎn)變中起作用。分為兩類：拓?fù)洚悩?gòu)酶：可瞬時(shí)打開(kāi)

14、雙螺旋的一條鏈，然后再連接。不需能量，同轉(zhuǎn)錄相關(guān)。拓?fù)洚悩?gòu)酶；使DNA雙鏈同時(shí)斷裂，然后再連接。需能量ATP，同復(fù)制相關(guān)。 拓?fù)洚悩?gòu)酶可除去負(fù)超螺旋，拓?fù)洚悩?gòu)酶可引入負(fù)超螺旋，消除復(fù)制前產(chǎn)生的正超螺旋，協(xié)同作用控制DNA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有利于DNA解開(kāi)雙螺旋。4. 引發(fā)酶（引物合成酶）引發(fā)酶（引物合成酶） 引物的合成由引發(fā)酶催化完成，這些酶在模板單鏈DNA上識(shí)別特殊序列，合成RNA引物。它本身沒(méi)有活性，需要與“引發(fā)前體”結(jié)合在一起，形成“引發(fā)體”后才有活性。 復(fù)制早期易發(fā)生堿基參入錯(cuò)誤，用復(fù)制早期易發(fā)生堿基參入錯(cuò)誤，用RNA較好，然后通過(guò)較好，然后通過(guò)polpol的的5 3端端核酸外切酶的活性切去，

15、代之以核酸外切酶的活性切去，代之以dNMP，可可消除最初階段的錯(cuò)誤。消除最初階段的錯(cuò)誤。 5. 其它蛋白因子其它蛋白因子(1)(1)、單鏈結(jié)合蛋白、單鏈結(jié)合蛋白（single-strand binding protein，SSB） 結(jié)合在單鏈DNA分子上，功能是穩(wěn)定已被解開(kāi)的DNA單鏈，阻止復(fù)性和保護(hù)單鏈不被核酸酶降解。 (2)(2)、引發(fā)前體、引發(fā)前體 由六種蛋白質(zhì)組成（DnaB、DnaC、Dnan、Dnan、Dnan、Dnai），與RNA引物合成酶結(jié)合，組裝成引發(fā)體（primosome） 。 功能：識(shí)別合成起始位點(diǎn)功能，可沿模板鏈方向移動(dòng)，移動(dòng)到一定位置即可引發(fā)RNA引物合成，從而合成領(lǐng)頭

16、鏈和岡崎片段。 引發(fā)體成分引發(fā)體成分6. DNADNA連接酶連接酶 催化子代雙鏈DNA中的切口處的相鄰3OH和5磷酰基之間形成磷酸二酯鍵。但不能將兩條游離的DNA單鏈連接起來(lái)。 同時(shí)該酶要求含有3OH和5磷?；腄NA片段能以氫鍵與互補(bǔ)鏈結(jié)合。 DNA3OHP5DNAATP（NAD+） DNA3OP5DNAAMPPPi（NMN） E,coli連接酶連接酶催化下的連接機(jī)制催化下的連接機(jī)制連連接接酶酶連連接接切切口口Mg2+連接酶連接酶ATP或或NADAMP+PPi或或NMN+AMPATCGPTTPPPAACCTGAPACPPPPOHTGGATCGPTTPPPAACCTGAPACPPPTGGP缺口

17、33555533模板鏈模板鏈模板鏈模板鏈 ( (三三) )、DNA的復(fù)制過(guò)程（原核生物）的復(fù)制過(guò)程（原核生物） DNA的合成是以四種脫氧核苷三磷酸即dATP、dGTP、dCTP、dTTP為前體，在DNA聚合酶的催化下，向DNA的3OH端添加脫氧核苷酸，在DNA的3OH與添加的脫氧核苷酸的5磷?；g形成3，5磷酸二酯鍵，反應(yīng)中脫去一個(gè)焦磷酸基團(tuán)。 合成方向：5 3 添加到鏈上的每個(gè)核苷三磷酸是按照模板鏈的順序由堿基互補(bǔ)配對(duì)原則選擇的。 反應(yīng)的通式可寫(xiě)為：（NMP）n3OHdNTP （NMP）n13OHPPi 復(fù)制的條件 （1）DNA親鏈（模板）：復(fù)制前DNA先解螺旋、解鏈形成兩條單鏈，兩條單鏈都

18、可以作為模板； （2）四種三磷酸脫氧核苷（dNTP）作為底物； （3）一系列酶； （4）一小段寡核苷酸鏈作為“引物”。DNA聚合酶催化的鏈延長(zhǎng)反應(yīng)聚合酶催化的鏈延長(zhǎng)反應(yīng)5 RNA引物引物子鏈3 355335533 5 模板鏈1.1.雙鏈的解開(kāi)（起始）雙鏈的解開(kāi)（起始） (1)(1)、復(fù)制原點(diǎn)、復(fù)制原點(diǎn) ( (ori ori 或或o)o) DNA分子復(fù)制的特定位置，是一段指示復(fù)制起始的序列，多富含A、T的區(qū)段。 E.coli E.coli的復(fù)制原點(diǎn)由的復(fù)制原點(diǎn)由245245個(gè)堿基對(duì)組成，個(gè)堿基對(duì)組成，關(guān) 鍵 是 成 串 排 列 的關(guān) 鍵 是 成 串 排 列 的 3 3 個(gè)個(gè) 1 31 3 b p

19、b p 序 列序 列（GATCTNTTNTTTTGATCTNTTNTTTT）和間隔排列的和間隔排列的4 4個(gè)個(gè)9 9bpbp序序列列（TTATCCACATTATCCACA，是是DnaADnaA蛋白結(jié)合位點(diǎn)）蛋白結(jié)合位點(diǎn)）大腸桿菌大腸桿菌復(fù)制起點(diǎn)成串排列的重復(fù)序列復(fù)制起點(diǎn)成串排列的重復(fù)序列GATCTNTTNTTT成串排列的成串排列的三個(gè)三個(gè)13bp序列序列共有序列共有序列共有序列共有序列TTATCCACA DnaA蛋白結(jié)合位點(diǎn)蛋白結(jié)合位點(diǎn)四個(gè)四個(gè)9bp序列序列DnaADnaB(解螺旋酶解螺旋酶)SSB大腸桿菌大腸桿菌DNA復(fù)制起點(diǎn)在起始階段的結(jié)構(gòu)模型復(fù)制起點(diǎn)在起始階段的結(jié)構(gòu)模型 E.coli 的

20、的oriC結(jié)構(gòu)模式結(jié)構(gòu)模式a OriC內(nèi)富含A-T序列和4個(gè)9堿基對(duì)重復(fù)序列的分布b在oriC處復(fù)制起始模式 原核生物：只有一個(gè)復(fù)制原點(diǎn)。第二次復(fù)制可在第一次復(fù)制完成之前開(kāi)始復(fù)制。 真核生物；可在DNA鏈上的多個(gè)不同位點(diǎn)同時(shí)起始復(fù)制。 真核生物真核生物DNA的多起點(diǎn)復(fù)制的多起點(diǎn)復(fù)制 (2)(2)、復(fù)制叉、復(fù)制叉（replication forks） 復(fù)制叉復(fù)制叉：復(fù)制中的DNA分子，未復(fù)制的部分是親代雙螺旋，而復(fù)制好的部分是分開(kāi)的，由兩個(gè)子代雙螺旋組成，復(fù)制正在進(jìn)行的部分叫做復(fù)制叉。 DnaADnaA蛋白蛋白是關(guān)鍵成分，大約是關(guān)鍵成分，大約2020個(gè)與復(fù)制原個(gè)與復(fù)制原點(diǎn)的點(diǎn)的4 4個(gè)個(gè)9 9b

21、pbp序列結(jié)合，使序列結(jié)合，使DNADNA連續(xù)不斷變性，啟連續(xù)不斷變性，啟動(dòng)解鏈過(guò)程動(dòng)解鏈過(guò)程 復(fù)制子復(fù)制子：基因組能獨(dú)立進(jìn)行復(fù)制的單位。每個(gè)復(fù)制子含有控制復(fù)制起始的起點(diǎn)，可能還有中止復(fù)制的終點(diǎn)。 果蠅胚胎中復(fù)制果蠅胚胎中復(fù)制DNA的電子顯微鏡照片的電子顯微鏡照片 從圖中可以看到大量的復(fù)制叉，左下角為照片的示意圖從圖中可以看到大量的復(fù)制叉，左下角為照片的示意圖 方向方向：復(fù)制叉從起始點(diǎn)出發(fā)，沿DNA移動(dòng)，移動(dòng)方向與前導(dǎo)鏈的延長(zhǎng)方向相同。 復(fù)制可能是單向的，也可能是雙向的，兩個(gè)方向的復(fù)制速度不一定相同。大多數(shù)大多數(shù)是雙向的。是雙向的。 眼狀結(jié)構(gòu)眼狀結(jié)構(gòu)：線狀DNA分子上的正在復(fù)制的部分形成； 結(jié)

22、構(gòu)結(jié)構(gòu)：環(huán)狀DNA分子上的正在復(fù)制的部分形成。 DNA的雙向和單向復(fù)制的雙向和單向復(fù)制環(huán)狀環(huán)狀 DNA復(fù)制時(shí)復(fù)制時(shí)所形成的所形成的Q結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)起始點(diǎn)起始點(diǎn)復(fù)制叉的推進(jìn)復(fù)制叉的推進(jìn)復(fù)制叉復(fù)制叉起始點(diǎn)起始點(diǎn)起始點(diǎn)起始點(diǎn)起始點(diǎn)起始點(diǎn)復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制叉未復(fù)制未復(fù)制DNA單向復(fù)制單向復(fù)制雙向復(fù)制雙向復(fù)制兩種復(fù)制模式兩種復(fù)制模式（a）單向復(fù)制模式單向復(fù)制模式 （b）大腸桿菌染色體大腸桿菌染色體DNA雙向復(fù)制模式雙向復(fù)制模式單向復(fù)制單向復(fù)制i雙向復(fù)制雙向復(fù)制觀察到的放射觀察到的放射自顯影圖象自顯影圖象18%質(zhì)粒ColE1的單向復(fù)制示意圖單向復(fù)制單向復(fù)制最早研究DNA復(fù)制起點(diǎn)和方向的是J.Cairns（1

23、963年）。型型DNA Replication 2. RNARNA引物的合成引物的合成 引發(fā)酶與引發(fā)前體結(jié)合形成引發(fā)體，引發(fā)體在復(fù)制叉上移動(dòng)，識(shí)別合成的起始點(diǎn)，引發(fā)RNA引物的合成，該過(guò)程需ATP提供能量。 方向：以DNA為模板，5 3 長(zhǎng)度：幾個(gè)至10個(gè)核苷酸，5端含3個(gè)磷酸殘基，3端為游離羥基。 為什么需要為什么需要RNARNA引物、而且最后要切除？引物、而且最后要切除？ 1 1、DNADNA聚合酶有校正功能，每引入一個(gè)核聚合酶有校正功能，每引入一個(gè)核苷酸都要復(fù)查一次，無(wú)誤后方繼續(xù)下去，它苷酸都要復(fù)查一次，無(wú)誤后方繼續(xù)下去，它不能從無(wú)到有合成新的鏈，因?yàn)樵谖春藢?shí)前不能從無(wú)到有合成新的鏈，因

24、為在未核實(shí)前一個(gè)核苷酸處于正確配對(duì)狀態(tài)時(shí)是不會(huì)進(jìn)行一個(gè)核苷酸處于正確配對(duì)狀態(tài)時(shí)是不會(huì)進(jìn)行聚合反應(yīng)的；聚合反應(yīng)的； 2、RNA引物是從新開(kāi)始合成的，錯(cuò)配的引物是從新開(kāi)始合成的，錯(cuò)配的可能性大，在完成引物功能后即將它刪除，可能性大，在完成引物功能后即將它刪除，而代之以高保真的而代之以高保真的DNA鏈。鏈。 primer復(fù)制的起始位置3. DNADNA鏈的延長(zhǎng)鏈的延長(zhǎng) 在一個(gè)復(fù)制叉內(nèi)兩條鏈的復(fù)制方向、合成方式、復(fù)制速度是不同的。 前導(dǎo)鏈（領(lǐng)頭鏈） （leading strand)： 以一條鏈（3 5）為模板時(shí)，子代鏈的合成方向是5 3，合成是連續(xù)的，合成速度較快。 隨后鏈（后隨鏈） （lagging

25、 strand） ；以另一條親代鏈（5 3）為模板時(shí)，子代鏈的合成方向不能按照3 5方向進(jìn)行，因?yàn)槠駴](méi)有發(fā)現(xiàn)這樣的DNA聚合酶，因此只能合成方向?yàn)? 3方向的許多DNA小片段（約1000-2000dp，7-10S），為1968年日本人岡崎等人發(fā)現(xiàn)，叫岡崎片段，然后在DNA連接酶催化下，連接起來(lái)形成一條子代鏈。 合成是不連續(xù)的，合成速度較慢。當(dāng)一段新的岡崎片段合成后，pol行使5 3核酸外切酶活性切除引物，再合成一段DNA作為替換，缺口由DAN連接酶封口。 原核細(xì)胞DNA的半不連續(xù)復(fù)制復(fù)制過(guò)程復(fù)制叉的復(fù)制叉的移動(dòng)方向移動(dòng)方向解旋酶解旋酶DNA聚合聚合酶酶III解鏈酶解鏈酶RNA引物引物引物體引

26、物體DNA聚聚合酶合酶ISSB3 3 5 前導(dǎo)鏈前導(dǎo)鏈隨后鏈隨后鏈3 5 復(fù)制的起始復(fù)制的起始DNADNA鏈的延長(zhǎng)鏈的延長(zhǎng)DNADNA鏈終止鏈終止5 RNA引物引物3 3 大腸桿菌復(fù)制體結(jié)構(gòu)示意圖大腸桿菌復(fù)制體結(jié)構(gòu)示意圖1 機(jī)制：后隨鏈的模板在全酶上繞轉(zhuǎn)180。形成一個(gè)小環(huán)，使岡崎片段合成方向與前導(dǎo)鏈合成方向一致，與復(fù)制叉移動(dòng)方向一致，最后形成大環(huán)再釋放，當(dāng)然，每合成一個(gè)岡崎片段都需起始一次，由引物酶合成一個(gè)引物。 聚合酶聚合酶III核心酶核心酶大腸桿菌復(fù)制大腸桿菌復(fù)制體結(jié)構(gòu)示意圖體結(jié)構(gòu)示意圖聚合酶聚合酶I聚合酶聚合酶III核心酶核心酶滯后鏈滯后鏈前導(dǎo)鏈前導(dǎo)鏈解螺旋酶解螺旋酶引物合成酶引物合成

27、酶RNA引物引物引發(fā)體引發(fā)體拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶II -夾子夾子 -聚體聚體 -夾子夾子 -復(fù)合物復(fù)合物RNA引物引物單鏈結(jié)合蛋白單鏈結(jié)合蛋白（SSB）復(fù)制叉處前導(dǎo)鏈和隨后鏈同時(shí)合成的工作模型復(fù)制叉處前導(dǎo)鏈和隨后鏈同時(shí)合成的工作模型聚合酶聚合酶III全酶全酶引物引物聚合酶聚合酶III全酶全酶引物引物引物體引物體引物體引物體解旋酶解旋酶解旋酶解旋酶參與參與DNA復(fù)制叉移動(dòng)的蛋白質(zhì)復(fù)制叉移動(dòng)的蛋白質(zhì) 前導(dǎo)鏈和滯后鏈的合成前導(dǎo)鏈和滯后鏈的合成 半不連續(xù)復(fù)制半不連續(xù)復(fù)制：在DNA復(fù)制過(guò)程中，一條鏈的合成是連續(xù)的，另一條鏈的合成是不連續(xù)的。 pol全酶同時(shí)負(fù)責(zé)前導(dǎo)鏈和后隨鏈的合成。 4. 終止終止 有有

28、終止子位點(diǎn)終止子位點(diǎn)（22bp），），有一種有一種蛋白質(zhì)稱為蛋白質(zhì)稱為終止利用基質(zhì)終止利用基質(zhì)與終止位點(diǎn)與終止位點(diǎn)結(jié)合，抑制解螺旋酶的活性，阻止復(fù)結(jié)合，抑制解螺旋酶的活性，阻止復(fù)制子通過(guò)終止位點(diǎn)。制子通過(guò)終止位點(diǎn)。 大腸桿菌染色體大腸桿菌染色體復(fù)制的終止復(fù)制的終止oric復(fù)制叉復(fù)制叉2復(fù)制叉復(fù)制叉1終止復(fù)制叉終止復(fù)制叉2終止復(fù)制叉終止復(fù)制叉1復(fù)制叉復(fù)制叉1復(fù)制叉復(fù)制叉2完成復(fù)制完成復(fù)制DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶連鎖染色體連鎖染色體(1)(1)、前導(dǎo)鏈、前導(dǎo)鏈連續(xù)復(fù)制完畢后：（1）pol：切除引物，表現(xiàn)5 3核酸外切酶活性；（2）pol：催化合成一段DNA填補(bǔ)上，表現(xiàn)5 3聚合酶活性； （3）在

29、DNA連接酶作用下，連接上述兩種DNA片段。 (2)(2)、后隨鏈、后隨鏈當(dāng)新形成的岡崎片段延長(zhǎng)至一定長(zhǎng)度時(shí)：（1）pol：在DNA片段與引物RNA之間切斷，表現(xiàn)5 3核酸外切酶活性；（2）pol：催化合成一段DNA填補(bǔ)上，表現(xiàn)5 3聚合酶活性；（3）連接修復(fù)：在DNA連接酶作用下，連接上述兩種DNA片段。 pol：修復(fù)錯(cuò)配堿基。 5. 復(fù)制后復(fù)制后DNADNA再加工再加工 兩組反應(yīng)： 1、起修飾作用的甲基化酶催化堿基甲基化，以防止DNA被限制性內(nèi)切酶降解； 2、由多種不同的DNA修復(fù)機(jī)制組成。 DNA的復(fù)制的分子機(jī)制的復(fù)制的分子機(jī)制 包括三個(gè)階段： （1）復(fù)制的起始）復(fù)制的起始 起始點(diǎn)：DN

30、A的復(fù)制并非在DNA分子的任何部位都可以起始，而是在特定的起始部位開(kāi)始的。 原核細(xì)胞的環(huán)狀DNA一般只有一個(gè)起始點(diǎn)。真核細(xì)胞染色體DNA分子比原核細(xì)胞DNA分子大得多，其線狀DNA具有多個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，甚至多達(dá)上千個(gè)，從而形成許多獨(dú)立復(fù)制的核苷酸序列，稱為“復(fù)制單位”或“復(fù)制子”。 復(fù)制開(kāi)始時(shí)，先由拓?fù)洚悩?gòu)酶和解鏈酶與DNA的復(fù)制起始部位結(jié)合，使該部位解螺旋、解鏈，形成復(fù)制點(diǎn)，同時(shí)單鏈結(jié)合蛋白與該處解開(kāi)的兩條模板鏈牢固結(jié)合，使其保持可復(fù)制狀態(tài)。每個(gè)復(fù)制點(diǎn)結(jié)構(gòu)猶如叉狀，稱為“復(fù)制叉”。 引物酶具有辨別DNA模板鏈起始點(diǎn)的能力，在此處由模板鏈指導(dǎo)，按照A-U、G-C的堿基配對(duì)原則聚合三磷酸核苷（NT

31、P），形成RNA引物。 細(xì)菌的RNA引物較長(zhǎng)，一般含有50-100個(gè)核苷酸殘基，哺乳動(dòng)物的RNA引物較短，一般含有10個(gè)左右的核苷酸殘基。 （2）DNA片段的合成與延伸片段的合成與延伸 RNA引物形成之后，在兩條DNA模板鏈的指導(dǎo)下，在DNA聚合酶的催化下，按照A-T、G-C的堿基配對(duì)原則在引物的 3-OH端逐個(gè)聚合三磷酸脫氧核苷，形成兩段DNA片段。在復(fù)制中，拓?fù)洚悩?gòu)酶和解鏈酶不斷向前推進(jìn)，復(fù)制叉就不停地向前移行，新合成的DNA片段也就相應(yīng)的延伸。合成的方向?yàn)? 3。 前導(dǎo)鏈：在復(fù)制叉的起點(diǎn)處復(fù)制時(shí)，一條子鏈的延伸方向與復(fù)制叉前進(jìn)方向相同，稱為“前導(dǎo)鏈”。 后隨鏈：另一條子鏈的延伸方向與復(fù)制

32、叉的前進(jìn)方向相反，稱為“后隨鏈”。 復(fù)制開(kāi)始后，隨著復(fù)制叉向前移行，前導(dǎo)鏈向復(fù)制叉移行方向連續(xù)延伸；而后隨鏈沿著復(fù)制叉移性的反方向斷續(xù)合成，開(kāi)始合成的是一段一段的DNA片段（岡崎片段）。 當(dāng)一個(gè)岡崎片段合成后，隨著復(fù)制叉的前移，在新分叉處又合成一段RNA引物，在引物的3-OH端再合成一段岡崎片段，如此進(jìn)行下去便合成了一條RNA引物-岡崎片段相間排列的序列。 復(fù)制到了一定程度，DNA聚合酶的核酸外切酶活性便將RNA引物切除，同時(shí)它的DNA聚合酶活性催化岡崎片段由3-OH端延長(zhǎng)（每個(gè)核苷酸單位被切除后立即被與模板鏈上相應(yīng)位置堿基互補(bǔ)的脫氧核苷酸補(bǔ)上），直達(dá)前一個(gè)岡崎片段的5-末端為止。 （3 3）

33、完成子代）完成子代DNADNA分子的形成分子的形成 復(fù)制進(jìn)行到一定程度，核酸外切酶將前導(dǎo)鏈的RNA引物切除，由DNA聚合酶催化其延長(zhǎng)補(bǔ)缺；DNA連接酶將相鄰的兩個(gè)崗崎片段連接起來(lái)，使之成為完整的長(zhǎng)鏈。兩條子鏈分別與兩條親鏈重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，生成兩個(gè)與親代DNA完全相同的子代DNA。DNA聚合酶的校對(duì)功能聚合酶的校對(duì)功能聚合酶聚合酶錯(cuò)配鹼基錯(cuò)配鹼基復(fù)制方向復(fù)制方向正正 確核確核苷酸苷酸5 5 5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 切除錯(cuò)配切除錯(cuò)配核苷酸核苷酸 DNA聚合酶的聚合酶的“校對(duì)校對(duì)”作用作用 在大腸桿菌的DNA復(fù)制中，每聚合109-1010個(gè)堿基對(duì)僅有一個(gè)誤差。 原因：DNA聚合酶

34、具有三種不同的酶活性，其核酸外切酶活性是校對(duì)新生DNA鏈和改正聚合酶活性所造成“錯(cuò)配”的一種方法。當(dāng)“錯(cuò)配”一個(gè)核苷酸時(shí)，酶能識(shí)別這種“失誤”并立即從新鏈的3-OH端切除所配錯(cuò)的核苷酸，然后再按5 3方向和正常復(fù)制的過(guò)程在新DNA鏈的3加上正確的核苷酸。所以當(dāng)復(fù)制叉沿模板鏈移動(dòng)時(shí)，隨加入的每個(gè)脫氧核苷酸單位都會(huì)受到檢查。 (四四)、真核細(xì)胞、真核細(xì)胞DNADNA復(fù)制復(fù)制 不十分清楚，與原核生物DNA復(fù)制比較： 1. 一致：一致： 1、基本機(jī)制相似。如半保留復(fù)制、半不連續(xù)復(fù)制。 2、所需酶相似。2. 區(qū)別區(qū)別 真核生物真核生物 原核生物原核生物復(fù)制起始點(diǎn) 多個(gè) 一個(gè)復(fù)制方向 雙向 單向復(fù)制速度

35、較快 較慢起始點(diǎn)是否連續(xù)復(fù)制 不 是催化DNA鏈延長(zhǎng)的酶 兩種酶（pol、） 一種酶（pol）引物酶的結(jié)合情況 與DNA聚合酶 與解旋酶 DNA DNA復(fù)制具有高度的真實(shí)性，以保證遺復(fù)制具有高度的真實(shí)性，以保證遺傳信息一代一代傳遞，物種不會(huì)改變。主傳信息一代一代傳遞，物種不會(huì)改變。主要有要有三個(gè)因素三個(gè)因素：1 1、具有、具有3 53 5核酸外切酶活性的核酸外切酶活性的polpol、polpol切除參入的錯(cuò)誤堿基；切除參入的錯(cuò)誤堿基；2 2、復(fù)制體的組成。各種酶、蛋白質(zhì)在性質(zhì)、復(fù)制體的組成。各種酶、蛋白質(zhì)在性質(zhì)、活性上相互依賴，形成網(wǎng)絡(luò)，保證反應(yīng)過(guò)活性上相互依賴，形成網(wǎng)絡(luò)，保證反應(yīng)過(guò)程極高精確

36、性；程極高精確性； 3、使用、使用RNA引物而不是引物而不是DNA引物，可消引物，可消除初期容易發(fā)生的錯(cuò)誤（錯(cuò)配堿基）。除初期容易發(fā)生的錯(cuò)誤（錯(cuò)配堿基）。 （五）、（五）、DNA的損傷修復(fù)的損傷修復(fù) 突變突變 基因組DNA的堿基順序發(fā)生突然而永久性的改變。 1 1、點(diǎn)突變：、點(diǎn)突變：指一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)被置換。有兩種形式：轉(zhuǎn)換：一個(gè)嘌呤堿基或一個(gè)嘧啶堿基轉(zhuǎn)換為另一個(gè)嘌呤或嘧啶堿基。如TA被CG替換。顛換：嘌呤堿基變成嘧啶堿基或嘧啶堿基變成嘌呤堿基。如TA被AT替換。 2 2、結(jié)構(gòu)畸變、結(jié)構(gòu)畸變 DNA的大段堿基發(fā)生改變。包括：插入、缺失、倒位、易位。 -T-C-T-G-C-T-G-T-A-C-G

37、- -A-G-A-C-G-A-C-A-T-G-C-轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換野生型基因野生型基因 -T-C-G-A-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-T-G-A-C-A-T-G-C- -T-C-T-T-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-A-A-G-A-C-A-T-G-C-顛換顛換堿基對(duì)的置換堿基對(duì)的置換(substitution)移碼突變移碼突變(framesshift mutation) -T-C-T-C-G-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-A-G-C-G-A-C-A-T-G-C-插入插入 -T-C-G-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-G-A-C-A-T-G-C-缺失缺失A

38、T 造成造成DNADNA損傷的原因可能是生物因素、物理?yè)p傷的原因可能是生物因素、物理因素或是化學(xué)因素；可能來(lái)自細(xì)胞內(nèi)部，也可因素或是化學(xué)因素；可能來(lái)自細(xì)胞內(nèi)部，也可能來(lái)自細(xì)胞外部；受到破壞的可能是能來(lái)自細(xì)胞外部；受到破壞的可能是DNADNA的堿基、的堿基、糖基或是磷酸二酯鍵糖基或是磷酸二酯鍵。物理誘變劑：如紫外線、X射線等。生物誘變劑：如噬菌體、抗菌素等。化學(xué)誘變劑：直接作用于DNA模板的誘變劑， 如亞硝酸、烷化劑等。 堿基類似物：如5溴尿嘧啶。 移碼誘變劑：如普魯黃。 DNA的損傷修復(fù)系統(tǒng)的損傷修復(fù)系統(tǒng) 1 1、直接修復(fù)、直接修復(fù)（direct repair） 對(duì)由紫外線引起的胸腺嘧啶二聚體

39、的光復(fù)活作用是一種高度專一的直接修復(fù)方式，只作用于由紫外線引起的胸腺嘧啶二聚體。 這種結(jié)構(gòu)不能形成堿基配對(duì)，使DNA鏈喪失了模板的功能。 用強(qiáng)的可見(jiàn)光照射受損傷的細(xì)胞，可見(jiàn)光將光裂合酶激活，此酶與二聚體結(jié)合并將其恢復(fù)成兩個(gè)單獨(dú)的嘧啶堿。胸腺嘧啶的形成示意圖DNA紫外線損傷的光裂合酶修復(fù)紫外線損傷的光裂合酶修復(fù)1、形成嘧啶二聚體、形成嘧啶二聚體2、光復(fù)合酶結(jié)合于、光復(fù)合酶結(jié)合于損傷部位損傷部位3、酶被可見(jiàn)光激活、酶被可見(jiàn)光激活4、修復(fù)后酶被釋放、修復(fù)后酶被釋放 2 2、切除修復(fù)、切除修復(fù)（excision repair） 是在一系列酶的作用下，將DNA分子中受損傷部分切除掉，并以完整的那一條鏈為

40、模板，合成出切去的部分，然后使DNA恢復(fù)正常結(jié)構(gòu)的過(guò)程。 包括兩個(gè)過(guò)程：一是由細(xì)胞內(nèi)特異的酶找到DNA的損傷部位，切除含有損傷結(jié)構(gòu)的核酸鏈；二是修復(fù)合成并連接。 DNA的損傷和切除修復(fù)的損傷和切除修復(fù)堿基丟失堿基丟失堿基缺陷或錯(cuò)配堿基缺陷或錯(cuò)配結(jié)構(gòu)缺陷結(jié)構(gòu)缺陷切開(kāi)切開(kāi) 核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶核酸外切酶核酸外切酶切除切除DNA聚合酶聚合酶DNA連接連接酶酶AP核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶核酸外切酶核酸外切酶切開(kāi)切開(kāi)切除切除修復(fù)修復(fù)連接連接糖苷酶糖苷酶插入酶插入酶堿基取堿基取代代 細(xì)胞含有的DNA糖基化酶能使不正確的堿基或發(fā)生改變的堿基的糖苷鍵斷裂，切除堿基，產(chǎn)生一個(gè)只保留有脫氧核糖磷酸部分脫氧核糖磷酸部分

41、的位點(diǎn)。稱為AP位點(diǎn)（無(wú)嘌呤或無(wú)嘧啶的位點(diǎn)）。 一旦AP位點(diǎn)形成后，即有AP核酸內(nèi)切酶在AP位點(diǎn)附近將DNA鏈切開(kāi)。 在在AP位點(diǎn)必須切除若干核苷酸后才能進(jìn)行位點(diǎn)必須切除若干核苷酸后才能進(jìn)行修復(fù)合成，細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有酶能在修復(fù)合成，細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有酶能在AP位點(diǎn)直接將堿位點(diǎn)直接將堿基插入，因?yàn)榛迦?，因?yàn)镈NA合成的前體物質(zhì)是核苷酸而合成的前體物質(zhì)是核苷酸而不是堿基。不是堿基。 3 3、錯(cuò)配修復(fù)、錯(cuò)配修復(fù)（mismatch repair） 復(fù)制過(guò)程中，DNA多聚酶將不正確的 堿 基 參 入 D N A 鏈 而 形 成 一 些 非WatsonCrick配對(duì)形式。當(dāng)DAN多聚酶和的校正功能不能糾正這種錯(cuò)誤時(shí)，

42、它可以通過(guò)錯(cuò)配修復(fù)機(jī)制來(lái)消除。錯(cuò)配修復(fù)（錯(cuò)配修復(fù)（mismatch repair） 錯(cuò)配修復(fù)實(shí)際上是一種特殊的核苷酸切除修錯(cuò)配修復(fù)實(shí)際上是一種特殊的核苷酸切除修復(fù)，它專門(mén)用來(lái)修復(fù)在復(fù)，它專門(mén)用來(lái)修復(fù)在DNA復(fù)制中出現(xiàn)的新合成復(fù)制中出現(xiàn)的新合成DNA鏈上的錯(cuò)配的堿基。但如何避免將鏈上的錯(cuò)配的堿基。但如何避免將DNA鏈上鏈上正確的堿基切除呢？這就需要將正確的堿基切除呢？這就需要將old strand 和和new strand區(qū)分開(kāi)來(lái)。區(qū)分開(kāi)來(lái)。 原核生物利用甲基化區(qū)分原核生物利用甲基化區(qū)分old strand 和和new strand，因此原核細(xì)胞中的錯(cuò)配修復(fù)也，因此原核細(xì)胞中的錯(cuò)配修復(fù)也稱甲基化

43、指導(dǎo)的錯(cuò)配修復(fù)（稱甲基化指導(dǎo)的錯(cuò)配修復(fù)（methyl-directed mismatch repair）。原核細(xì)胞）。原核細(xì)胞DNA的甲基化的甲基化位點(diǎn)位于位點(diǎn)位于5GATC序列中腺嘌呤堿基的序列中腺嘌呤堿基的6位位N原子上，催化甲基化的酶為原子上，催化甲基化的酶為Dam甲基化酶甲基化酶（Dam methylase），剛合成的），剛合成的DNA新鏈上新鏈上的的GATC序列還沒(méi)有來(lái)得及甲基化，而作為序列還沒(méi)有來(lái)得及甲基化，而作為模板的模板的old strand早已被甲基化了，利用這早已被甲基化了，利用這種差別區(qū)分種差別區(qū)分old strand 和和 new strand。 一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)配堿基，即將

44、未甲基化的鏈切除，一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)配堿基，即將未甲基化的鏈切除，并以甲基化的鏈為模板進(jìn)行修復(fù)合成。并以甲基化的鏈為模板進(jìn)行修復(fù)合成。 錯(cuò)配修復(fù)是一個(gè)非常耗能的過(guò)程。錯(cuò)配修復(fù)是一個(gè)非常耗能的過(guò)程。錯(cuò)配的堿基距離錯(cuò)配的堿基距離GATC序列越遠(yuǎn)，被切序列越遠(yuǎn)，被切除的核苷酸就越多，重新合成新鏈所除的核苷酸就越多，重新合成新鏈所需要消耗的脫氧核苷三磷酸單體就越需要消耗的脫氧核苷三磷酸單體就越多。無(wú)論消耗多少多。無(wú)論消耗多少dNTPs，目的都是，目的都是為了修復(fù)一個(gè)錯(cuò)配的堿基，這說(shuō)明機(jī)為了修復(fù)一個(gè)錯(cuò)配的堿基，這說(shuō)明機(jī)體為了維護(hù)遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性可以說(shuō)體為了維護(hù)遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性可以說(shuō)不惜一切代價(jià)。不惜一切代價(jià)。

45、錯(cuò)配修復(fù)機(jī)制是建立在DNA出現(xiàn)的甲基化的基礎(chǔ)上，在復(fù)制過(guò)程中，含有所需要甲基化的堿基的親代鏈充分甲基化。由于DNA甲基化滯后于DNA的合成，新的子代DNA鏈在合成的大部分時(shí)期里，保持著非甲基化。錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)具有既能識(shí)別非甲基化序列又能識(shí)別新合成的子代鏈中的錯(cuò)配堿基對(duì)的能力。被識(shí)別的非甲基化序列就作為修復(fù)的目標(biāo)鏈。 修復(fù)過(guò)程包括切除一段含有錯(cuò)配堿基的非甲基化序列，然后重新合成一段正確的堿基序列來(lái)替換被切除的堿基序列。 4 4、重組修復(fù)、重組修復(fù) 有時(shí)在進(jìn)行DNA修復(fù)之前，受損環(huán)的DNA鏈常常還能進(jìn)行復(fù)制。在這種情況下，受損親代鏈的復(fù)制受損壞堿基的干擾，跨過(guò)這段損壞序列后，此時(shí)在新的一個(gè)起點(diǎn)繼續(xù)開(kāi)

46、始復(fù)制，此時(shí)新合成的子代鏈的堿基序列就有了一個(gè)缺口。這種缺口可以通過(guò)重組修復(fù)機(jī)制糾正。 過(guò)程：從同源DNA的母鏈上將相應(yīng)核苷酸序列片段以至子鏈缺口處，然后用再合成的序列來(lái)補(bǔ)上母鏈的空缺。 在重組修復(fù)過(guò)程中，DNA鏈的損傷部位可能被切除，也可能未被切除。 DNA的重組修復(fù)的重組修復(fù)胸腺嘧啶胸腺嘧啶二聚體二聚體復(fù)制復(fù)制核酸酶及核酸酶及重組蛋白重組蛋白修復(fù)復(fù)制修復(fù)復(fù)制DNA聚合酶聚合酶DNA連接酶連接酶重組重組 5 5、應(yīng)急反應(yīng)（、應(yīng)急反應(yīng)（SOSSOS）和易錯(cuò)修復(fù)和易錯(cuò)修復(fù) SOS反應(yīng)是細(xì)胞DNA受到損傷或復(fù)制受到抑制的緊急情況下，為求得生存而出現(xiàn)的應(yīng)急效應(yīng)。 DNA聚合酶具有3 5核酸外切酶活性而表現(xiàn)出校對(duì)功能，它在DNA損傷部位進(jìn)行復(fù)制時(shí)，由于新合成鏈的核苷酸不能和模板鏈的堿基配對(duì)而被切除，再