遗传学3DNA的复制.ppt

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,DNA,的复制,DNA,复制的特性,DNA,聚合酶,第一步形成,DNA,复制叉，解旋酶将双链打开，单链附着蛋白使单链稳定。在第二步需要生成,RNA,引物，,DNA,聚合酶,III,的一个重要特征是其只能向一条已经配对的,DNA,单链上添加核苷酸。因此,DNA,聚合酶不能合成一条新链上最初的几个核苷酸。另外一种酶，也就是被称作引物酶的,RNA,聚合酶，它可以合成,RNA,引物，,primer,是一个长度大约为,10,个核苷酸的,RNA,序列，它可以与,DNA,进行互补，,DNA,聚合酶,III,可以识别这个引物，通过向其增加核苷酸而构筑新链。在第三步合成互补链的过程中，,DNA,聚合酶,III,二聚体与复制叉结合。,DNA,的复制有两种机制，一种是连续的合成，一种是不连续的合成。前导链与聚合酶的一半结合，而滞后链必须反转才能与另一半结合。,DNA,聚合酶,III,在两条母链上，同步前进，也就使得每条单链上的互补序列可以同时形成，滞后链的合成实际上是分段进行的，冈崎片段也就是,Okazaki fragment,，在真核细胞中大概长度为,100,至,200,个核苷酸，而在原核细胞中则长达,1000,至,2000,个核苷酸，每一个冈崎片段都是由,DNA,聚合酶,III,按照,5,到,3,的方向合成。而最后一步是,DNA,聚合酶,I,，去除了之前所生成的,RNA,引物，然后用,DNA,取代，然后用,DNA,连接酶可以将冈崎片段连接起来。,端粒及端粒酶,DNA,的复制机制告诉我们，细胞在线性染色体的复制过程中将会出现一个不可避免的问题：首先，前导链的合成是没有问题的，但是后随链的合成需要加入引物。然而当复制到达染色体的末端的时候，由于没有办法再加入引物，然后再去合成,DNA,，那么将导致最后的一小段,DNA,，无法完成复制。如果这个问题不解决，那么经过一代两代多代的复制以后，这条染色体将会变的越来越短。,端粒酶（,Telomerase,），在细胞中负责端粒的延长的一种酶，是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒,DNA,加至真核细胞染色体末端。端粒在不同物种细胞中对于保持染色体稳定性和细胞活性有重要作用，端粒酶能延长缩短端粒（缩短的端粒其细胞复制能力受限），从而增强体外细胞的增殖能力。端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制，在肿瘤中被重新激活，端粒酶可能参与恶性转化。端粒酶在保持端粒稳定、基因组完整、细胞长期的活性和潜在的继续增殖能力等方面有重要作用。端粒酶的存在，就是把,DNA,复制的缺陷填补起来，即由把端粒修复延长，可以让端粒不会因细胞分裂而有所损耗，使得细胞分裂的次数增加。,但是，在正常人体细胞中，端粒酶的活性受到相当严密的调控，只有在造血细胞、干细胞和生殖细胞，这些必须不断分裂的细胞之中，才可以侦测到具有活性的端粒酶。当细胞分化成熟后，必须负责身体中各种不同组织的需求，各司其职，于是，端粒酶的活性就会渐渐的消失。对细胞来说，本身是否能持续分裂下去并不重要，而是分化成熟的细胞将背负更重大的使命，就是让组织器官运作，使生命延续。,