第四章DNA的复制12.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,第三级,第四级,第五级,第四章,DNA,的复制,中心法则,(,The Central Dogma,),转 录,翻 译,逆转录,DNA,RNA,蛋白质,复 制,核 酸,储存和传递遗传信息,蛋白质,构成生物体的基本组分,执行各种生理功能,DNA,通过复制，将基因信息代代相传,DNA,通过基因表达,决定了蛋白质的结构、功能,RNA,参与,DNA,遗传信息的表达,RNA,也可作为某些病毒遗传信息的载体,复制,(,replication,),由亲代,DNA,合成两个相同的子代,DNA,的过程。,复制,亲代,DNA,子代,DNA,第一节,DNA,复制的方式,一,、,复制可能的几种方式,全保留式 半保留式 弥散式,密度梯度实验,实验结果支持,半保留复制,的设想,含重氮-,DN A,的细菌,培养于普通培养液,第一 代,继续培养于普通培养液,第二代,梯度离心结果,(,semiconservative,replication,),当,DNA,进行复制时，双螺旋结构解开成两条单链，各自作为模板合成与之互补的新链。在子代,DNA,双链中，一条是来自于亲代，另一条是完全重新合成的新链。,这种复制方式称为,半保留复制,二、半保留复制,AGAACTT,TCTTGAA,AGAACTT,TCTTGAA,TCTTGAA,AGAACTT,母代,DNA,子代,DNA,按半保留复制方式，子代,DNA,与亲代,DNA,的,碱基序列一致,，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的,保守性,。,半保留复制的意义,遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但,不是绝对的,。,第二节 复制的原点、方向和方式,复制起点,(origin),是,DNA,复制所必需的一段特殊的,DNA,序列。细菌染色体、质粒和一些病毒的环形,DNA,分子通常具有比较明显的复制起点。,E.coli,的,ori,C,由两种类型的重复序列组成，一类是,3,个连续的,13,bp,序列，其中富含,A-T,；另一类是反向重复出现,4,次的,9,bp,序列。后者对于结合,Dna,A,蛋白以起始,DNA,复制十分重要。,复制起始点,（,E,.coli-oriC,）,GATTNTTTATTT,GATCTNTTNTATT,GATCCTTATTAG,1 13 17 29 32 44,TGTGGATTA-,-TTATTACACA-,-,TTTGGATAA-,-,TTATCCACA,58 66 166 174 201 209 237 245,串联重复序列,反向重复序列,5,3,5,3,DNA,分子复制时，在亲代双链分子一个特定区域内打开，随之以两股链为模板复制生成两个子代,DNA,双链分子。开始时，复制起始点呈现一叉形,(,或,Y,形,),，称之为复制叉,(replication fork),。,复制进行中，复制叉向前移动,复制时,DNA,双链解开分成二股单链新链沿着张开的二股单链生成，复制中形成的这种,Y,字形的结构称为,复制叉,复制叉,（,replication fork,）,3,5,5,3,新链,3,5,3,5,亲代,DNA,复制方向,DNA,的半不连续续复制,因为,DNA,双螺旋的两条链是反向平行的，而,DNA,合成的方向只能是,5,3,，所以在,DNA,复制时，,1,条链的合成方向和复制叉的前进方向相同，可以连续复制，这条链叫前导链,(1eading strand),；而另一条链的合成方向和复制叉的前进方向正好相反，不能连续复制，只能分成几个片段合成，故称为滞后链,(lagging strand),，又称后随链。,DNA,的这种复制方式是半不连续复制,(,semidiscontinuous,replication),。,因此，复制叉是不对称的。,滞后链片段又叫冈崎片段，它们合成后再连接起来。,DNA复制的酶学,第二节,DNA,复制的物质基础,底物,(,substrate,),:,d,ATP,dGTP,dCTP,dTTP,聚合酶,(polymerase),：,依赖,DNA,的,DNA,聚合酶，简写为,DNA-,pol,模板,(template),：,解开成单链的,DNA,母链,引物,(primer),:,一小段,RNA,其他的酶和蛋白质因子,在复制叉处进行复杂的,DNA,复制过程中，除,DNA,聚合酶外，需要许多相关的酶和蛋白因子参与：,DNA,旋转酶,(,gyrase,又称拓扑异构酶,),使,DNA,双股链在复制叉解开的解旋酶,在,DNA,复制前防止解开的,DNA,单链局部退火的,DNA,结合蛋白,合成,RNA,引物的酶,除去,RNA,引物的酶,使冈崎片段共价连接的,DNA,连接酶等酶与蛋白因子。,RNA,引物,DNA,链不能从头（,de novo,）合成。在,DNA,复制开始时必须先合成一小段,RNA,作为引物,(primer),，从它的,3,羟基开始合成,DNA,链，这一过程叫引发,(priming),。待,DNA,链或片段合成结束，再将引物切除。,先导链,后随链,在研究复制时，将与复制有关的蛋白质命名为：,Dna,A,Dna,B,Dna,C,Dna,X,将相关的基因命名为：,dna,A,dna,B,dna,C,dna,X,特,性,DNA,聚合酶,I,DNA,聚合酶,DNA,聚合酶,5,3,聚合作用,3,5,外切酶活性,5,3,外切酶活性,结构,模板：完整的,DNA,双链,引发出的单链,引发出的单链加,SSB,蛋白,体外实验链延伸速率,(,bp,s),每个细胞的分子数,功能,+,+,+,单链多肽,+,+,1620,400,基本的修复聚合酶和引物切除,+,+,单链多肽,25,100,错误倾向修复聚合酶,(SOS),诱导,+,+,+,多亚基复合物,+,250,1000,1020,基本的复制聚合酶,一、,DNA,聚合酶,全称：依赖,DNA,的,DNA,聚合酶（,DNA-dependent DNA,polymerase,DDDP,）,（一）,DNA,聚合酶催化的反应,1,、,5,3,聚合活性,dTTP,3,(,dNMP,),n,+,dNTP,(,dNMP,),n,+1,+,ppi,3,A T G C A A T T G C 5,|,5,T A C G,ppi,T,聚合反应的特点：,聚合反应具有方向性:,5,3,DNA,聚合酶不能催化两个游离的脱氧核苷酸聚合，只能在一段寡核苷酸的,3,-,OH,逐个添加脱氧核苷酸，使核苷酸链不断延长,5,A G C T T C A G G A T,A,3,|,3,T C G A A G T C C T A G C G A C 5,3,5,外切酶活性,5,3,外切酶活性,?,能切除突变的,DNA,片段,能辨认错配的碱基对，并将其水解,2、核酸外切酶活性,（,二,）,DNA,聚合酶的分类,1、原核生物的,DNA,聚合酶：,DNA-,pol,DNA-,pol,DNA-,pol,DNA,聚合酶,I,和,DNA,聚合酶,DNA,聚合酶水解为一大一小两个片段。较大的片段,(68kD),称为,Klenow,片段，具有,5,3,的聚合酶活性和,3,5,外切酶活性。即具有合成,/,校正活性。,小片段,(35kD),具有,5,3,外切酶活性，一次可切除少量的核苷酸，包括切除,RNA,引物。,5,3,外切酶活性与合成,/,校正活性互相协调，使,DNA,聚合酶,在体外具有从切口处起始复制的独特能力,(,其它,DNA,聚合酶均无此能力,),。在双链,DNA,磷酸二酯键的断裂处，它能延伸,3,末端。随着,DNA,新片段的合成，,DNA,聚合酶,可置换双螺旋中已有的同源链，称为切口平移,(Nick translation),。,323个氨基酸,小片段,5,核酸外切酶活性,大片段,/,Klenow,片段,604个氨基酸,DNA,聚合酶活性,5,核酸外切酶活性,N,端,C,端,木瓜蛋白酶,DNA,聚合酶,是细胞正常生长中一种次要成分，可能与,DNA,聚合酶,类似。,DNA,聚合酶,I,和,在细胞内都不是主要复制酶,尽管,DNA,聚合酶,活性很高，但它们的主要功能是用于,修复体内,DNA,双螺旋区中的,DNA,复制或,DNA,受损伤后留下的单链区。,DNA,聚合酶,I,的,5,3,核酸外切酶活性从,5,端切除,DNA,受损伤的部位，,DNA,聚合酶,I,的,5,3,聚合酶活性随即开始工作，使,DNA,链向,3,端延伸（,切口平移,(nick translation,）。,在体外，可以用切口平移来制备,高放射性活性的,DNA,探针。,此外，在,DNA,复制中，,RNA,引物的切除,就是切口平移；,DNA,的损伤修复,中也存在切口平移。,DNA,聚合酶,在,E.coli,内实际承担,DNA,复制功能的主要是,DNA,聚合酶,，它是一个大的酶复合物，是多亚基复合物构成的全酶,(,holoenzyme,),。,复制酶活性最初是通过在,dna,E,基因座的致死突变发现的，它编码一个,130kD,的,亚基，此亚基拥有,DNA,合成活性。,3,5,外切核酸酶校对活性则在由,dna,Q,编码的,亚基中发现。,2、真核生物的,DNA,聚合酶,真核生物,DNA,聚合酶的性质,酵母相应,DN,聚合酶以括号内罗马数字表示,真核生物的,DNA,聚合酶,DNA -,pol,与“引发,(Priming)”,复制有关,核内复制酶，在复制延长中起催化作用,在没有其他,DNA-,pol,时才发挥催化作用，,参与修复损伤的核,DNA,在复制过程中起校读、修复和填补缺口的作用,在,线粒体,DNA,复制中起催化作用,DNA -,pol,DNA -,pol,DNA -,pol,DNA -,pol,二、解 链、解 旋 酶 类,(,一,）,解螺旋酶,（,helicase,),利用,ATP,供能，作用于氢键，使,DNA,双链解开成为两条单链。,SSB,Dna,B,Dna,C,解链方向,(二,),单链,DNA,结合蛋白（,SSB,）,复制过程中，复制叉在不断前进，复制叉前方的亲代,DNA,就需不断解链，为使复制能够顺利进行，就必须防止,DNA,单链的链间或链内局部退火并保证其完整性与伸展性，使单链,DNA,处于稳定的状态。承担上述任务的是,DNA,解旋酶,(DNA,helicase,),和单链,DNA,结合蛋白,(single-strand DNA binding protein,，,SSB),。,(,三,）,DNA,拓扑异构酶,（,DNA,topoi,SO,merase,）,10,8,局部解链后,拓扑异构酶作用特点：,既能水解、又能连接磷酸二酯键,解链过程中，,DNA,分子会过度拧紧、打结、缠绕、连环等现象，均需,DNA,拓扑异构酶，改变,DNA,分子构象，理顺,DNA,链，使复制能顺利进行。,分类：,拓扑异构酶,拓扑异构酶,拓扑异构酶,切断,DNA,双链中,一股,链，使,DNA,解链旋转不致打结；,适当时候封闭切口，,DNA,变为松弛状态,（,负超螺旋,）,拓扑异构酶,切断,DNA,分子,两股,链，断端通过切口旋转使超螺旋松弛；,利用,ATP,供能，连接断端，,DNA,分子进入负超螺旋状态。,*作用机制：,三、引物酶和引发体,在模板的复制起始部位催化,NTP,的聚合,形成短片段的,RNA。,这一小段,RNA,作为复制的,引物,（,primer,）,，,提供,3,-,OH,末端，使,DNA-,pol,能够催化,dNTP,聚合。,引物酶,(,primase,),依赖,DNA,的,RNA,聚合酶,引物酶与其他和复制有关的蛋白质形成的复合物。,引发体,（,primosome,）,冈崎片段的合成需要经过引发、延伸、引物,RNA,的去除、缺口填补及切刻连接等步骤,四、,DNA,连接酶,(,DNA,ligase,),连接,DNA,链 3,-,OH,末端和相邻,DNA,链5,-,P,末端，使二者生成磷酸酯键，从而把两段相邻的,DNA,链连接成完整的链。,ATP,DNA,连接酶在,DNA,修复、重组、剪接中也起连接缺口的作用。,OH P,真核生物和,T4,噬菌体利用以,ATP,作为腺苷酰基的供体，而原核生物则以,NAD,为辅因子，催化的反应过程如下：,(1),酶的活化,NAD,或,ATP,中的腺苷酰基,(AMP),与酶活性中心的赖氨酸残基的,-NH2,以磷酰胺键结合，形成共价中间体酶,-AMP,。,酶,NAD,(ATP),中酶,AMP-NMN(,PPi,),(2),腺苷酰化,DNA,酶,-AMP,将腺苷酰基,(AMP),转移给,DNA,切口处的,5,磷酰基团，以焦磷酸键的形式活化，形成,AMP-P-DNA,。,酶,-AMP,5,-P-DNA,酶十,AMP-5,-P-DNA,(3),亲核进攻完成,DNA,连接 通过相邻,DNA,的,3,羟基对活化的磷原子进行亲核进攻，生成,3,5,-,磷酸二酯键，同时释放出,AMP,。,DNA-3,-OH,AMP-5,-P-DNA AMP,DNA-3,-O-5,-P-DNA,DNA生物合成过程,第三节,G,1,G,2,S,M,哺乳动物的细胞周期,DNA,合成,(,synthesis,),期,人为分成：,起始、延长、终止三个阶段,一、复制的起始,需要解决两个问题：,1、,DNA,解开成单链，提供模板,2、生成引物，提供 3,-,OH,末端,1、复制起始点,（,E,.coli-oriC,）,GATTNTTTATTT,GATCTNTTNTATT,GATCCTTATTAG,1 13 17 29 32 44,TGTGGATTA-,-TTATTACACA-,-,TTTGGATAA-,-,TTATCCACA,58 66 166 174 201 209 237 245,串联重复序列,反向重复序列,5,3,5,3,复制时,DNA,双链解开分成二股单链新链沿着张开的二股单链生成，复制中形成的这种,Y,字形的结构称为,复制叉,2、复制叉,（,replication fork,）,3,5,5,3,新链,3,5,3,5,亲代,DNA,复制方向,原核生物例如,E.coli，,是从固定的复制起始点开始，同时向两个方向进行复制,称为,双向复制,（,bidirectional replication,）,3、,双向复制,DnaA,蛋白辨认起始点,形成起始复合物,DnaB,蛋白解螺旋,DnaC,蛋白协助,DnaB,在多种蛋白质参与下，,DNA,解开成单链,HU,蛋白促进起始,SSB,维持单链稳定,引物合成,Dna,A,Dna,B、,Dna,C,DNA,拓扑异构酶,引物酶,OH,SSB,3,5,3,5,真核生物的染色体庞大、复杂，有,多个复制起始点,，同时进行多个,DNA,片段的复制。,两个起始点之间的,DNA,片段，称为一个,复制子,（,replicon,）,。,真核生物也是双向复制。,二、复制的延长,DNA,聚合酶催化游离的脱氧核苷酸结合到新链,3,末端，使其不断延长。,5,3,5,DNA-,pol,DNA-,pol,DNA-,pol,DNA-,pol,（,一,）,复制延长的过程,dATP,dGTP,dTTP,dCTP,dTTP,dGTP,dATP,dCTP,先导链,(,leading strand,),顺着解链方向生成的子链，其复制是连续进行的，所得到一条连续片段的子链。,5,3,3,5,3,5,解链方向,（,二,）,复制的 半不连续性,3,5,3,5,解链方向,复制方向与解链方向相反，须等待解开足够长度的模板链才能继续复制，所得到一条由不连续片段组成的子链。,随从链,(,lagging strand,),冈崎片段,（,Okazaki fragment,）,3,5,3,3,5,三、复制的终止,原核生物的复制终止,1、多为环状,DNA,分子，双向复制的复制片段在复制的终止点,处汇合。,5,5,5,OH,P,5,DNA,聚合酶,dNTP,5,5,P,ATP,ADP+Pi,5,5,DNA,连接酶,2、,滞后链上不连续性片段的连接,真核生物的复制终止,1，染色体,DNA,呈线状，复制在末端停止,5,5,5,5,水解、聚合、连接,5,5,5,5,2，连接不连续片段,端粒,（,telomere,）,真核生物染色体线性,DNA,分子末端的结构,1、结构特点：,1,）,由末端单链,DNA,序列和蛋白质构成,2,）,末端,DNA,序列是多次重复的富含,G、C,碱基的短序列。,2、功能,1,）,维持染色体的稳定性,2,）,维持,DNA,复制的完整性,TTTT,GGGG,TTTT,GGGG,端粒酶,（,telomerase,）,1、一种,RNA,蛋白质的复合物,2、一种特殊的逆转录酶,能依赖自身的,RNA,为模板逆转录合成端粒,DNA,特点：,功能：,复制终止时，染色体线性,DNA,末端确有可能缩短，但通过端粒酶的作用，可以补偿这种由除去引物引起的末端缩短。,第六节,DNA,复制的忠实性,与突变,一、,DNA,复制的忠实性,细胞内,DNA,复制的突出特点是具有高度的忠实性（,fidelity,）。据计算，每复制,10,8,10,l0,bp,中仅有一个错配，平均误差率只有,10,-9,，即复制十亿个碱基对才产生,1,个错误。,复制的忠实性,(,fidelity,),（一）,DNA,聚合酶对模板的依赖性，是子链与母链能准确配对的保证,。,（二）,复制过程中，,DNA,复制的保真性至少依赖三种机制：,1、遵守严格的碱基配对规律,2、聚合酶在复制延长时对碱基的选择功能,3、复制出错时,DNA-,pol,的及时校读功能,4,、,RNA,引物,1,、,RNA,引物,DNA,聚合酶不能从头合成,(de novo synthesis)DNA,，即它不能把两个,dNTP,连接起来，只能从已有引物的,3,端延伸,DNA,链，而一个预先存在的,RNA,引物是保证复制忠实性的重要因素。,在,DNA,复制中，开始从头合成的引物,(RNA,或,DNA),拷贝其碱基容易错配，误差率至少为,10,-4,；而且，开始阶段所形成的短核苷酸序列中的错配碱基也不易被校正。如果冈崎片段中的这些引物拷贝作为终产物保留下来，即使它们所占的比例只有,5,(,每,200,个核苷酸中有,10,个核苷酸引物,),，也会造成基因突变大大增加。,2,、,DNA,聚合酶的自我校正,DNA,聚合酶的自我校正功能非常有效，大约,DNA,复制真实性的一半是由,DNA,聚合酶本身的校正功能提供,(,即,3,5,外切核酸酶活力,),。,在,DNA,复制过程中，所有的细菌,DNA,聚合酶和动物细胞的某些,DNA,聚合酶,(,、,和,),都具有校正功能。,DNA,聚合酶,具有校正功能，而且总是“先校正，后合成”。,3,、,DNA,聚合酶催化的反应机制,在,DNA,复制中，,DNA,聚合酶按,5,3,方向合成,DNA,。,如果是,3,5,方向合成,DNA,，则：,3,5,-,磷酸二酯键,4,、错配校正系统,错配校正系统可以消除因核酸外切酶校正缺陷所产生的复制错误。,错配校正系统通过区分、切除存在于新合成的,DNA,链,(,而不是模板链,),中错配的核苷酸，有效地校正复制错误。,E.coli,的错配校正系统利用,dam,基因编码的甲基化酶，将,DNA,所有的,GATC,序列中的,A,在,N,6,位甲基化；新合成的,DNA,链中的,A,甲基化晚，刚合成出来的新,DNA,链中没有被甲基化，为区别新,DNA,链和模板链提供了基础。,E.coli,的错配校正过程始于,Mut,S,、,Mut,L,和,Mut,H,三种蛋白的作用,：,Mut,S,可以识别和结合于,DNA,的错配碱基处,(,如,G,T,或,C,T),，错配碱基距离最近,GATC,序列一般不到,1 000,个核苷酸；,Mut,H,在新,DNA,链（尚未甲基化）的,GATC,的,5,侧造成切口；,Mut,L,蛋白将,Mut,H,和,Mut,S,连结起来形成复合物，新合成的,DNA,链和模板链形成了,环状结构,；,DNA,解旋酶,、外切酶,I,和,SSB,联合作用，去除新,DNA,链上包括,错配碱基,在内的,DNA,片段；,DNA,聚合酶,和连接酶,填补缺口,。,Mut,S,Mut,H,系统从,G-T,和,C-T,两种错配中切除错配碱基,Mut,Y,是一种,DNA,腺嘌呤糖苷酶，它从,C-A,和,G-A,两种错配碱基对中切除,A,，所产生的无嘌呤位点被核酸内切酶识别，从而引发切除修复。,目前已在在真核生物细胞中发现了几种错配校正蛋白，其氨基酸顺序和细菌的,Mut,S,及,Mut,L,同源。如果编码这些蛋白的基因缺失，酵母突变率将增加,100,倍以上。,如果,DNA,错配校正系统缺陷，整个基因组在复制中产生碱基错配不能得到正常校正，会导致调节细胞增生等功能的基因突变而产生病变。,遗传物质的结构改变而引起的遗传,信息改变，均可称为,突变,mutation,）,可以通过复制而遗传的,DNA,结构的任何永久性改变,从分子水平来看，突变就是,DNA,分子上碱基的改变。,二、突变,（一）突变的意义,1,、,突变是进化、分化的分子基础,自发突变/自然突变,2,、,突变导致基因型改变,没有可察觉的表型改变,个体之间基因型的差别称为,多态性,3,、,突变导致死亡,4,、,突变是某些疾病的发病基础,突变体,(mutant),：携带突变的生物个体或群体或株系。,突变基因,(,mutantgene,):,存在突变位点的基因。,野生型基因（,wild type gene,）,从突变作用来源上定义,自发突变自然界的突变剂或偶然复制错误,诱变 人为使用突变剂,（二）引发突变的因素,物理因素：,紫外线,各种辐射,化学因素：,常见的化学诱变剂,化合物类别,作 用 点,分子改变,碱基类似物,A,G,-,A-T-,-,G-C-,羟胺类,T,C,-,T-A-,-,C-G-,亚硝酸盐,C,U,-,G-C-,-,A-T-,烷化剂,G,m,G,DNA,缺失,G,（三）突变的类型,1,、点突变（,point mutation）,指,DNA,分子上一个碱基的变异,转换：发生在同型碱基之间，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。,颠换：发生在异型碱基之间，即嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。,从序列改变多少上定义,单点突变,(point mutation)(,点突变,),多点突变,(multiple mutation),正常成人,Hb,(,HbA,),N,pro,glu,glu,C,镰形红细贫血病人,Hb,(,HbS,),N,pro,val,glu,C,C,T,C,G,A,G,C,A,C,G,T,G,2,、缺失,（,deletion,）,和插入,(,insertion,),缺失,：,一个碱基或一段核苷酸链从,DNA,大分子上消失。,插入,：,原来没有的一个碱基或一段核,苷酸链插入到,DNA,大分子中间。,谷 酪 蛋 丝,5,G,C,A,G U A,C A U,G U C,丙 缬 组 缬,正常,5,G A G,U A C,A U G,U C,缺失,C,插入和缺失引起的突变称为,框移突变,(,frame-shift mutation,),Examples of deletion mutations,4,、从对遗传信息的改变上定义,（点突变）,同义突变：没有改变产物氨基酸序列的密码子,错义突变：碱基序列的改变引起了氨基酸序列的改变（中性突变、渗漏突变）,无义突变：碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子变 为蛋白合成的终止密码子,碱基替代对遗传信息的改变,-,同义突变,GA,A,GA,G,Glu,-,错义突变,G,AA,A,AA,Lys,-,无义突变,G,AA,T,AA(stop),无义突变类型,UAA,（,Oc,）赭石型（,Ocher,）,UAG,（,Am,）琥珀型（,amber,）,UGA,（,Opal,）乳石型（,Opal,）,5,、从,突变的表达类型 上定义,-,非条件型突变,:,-,条件型突变,:,突变的表现,=,突变基因型,+,诱导条件,6,、从突变效应上定义,正向突变,:,由野生型变为突变型的基因突变。,回复突变,:,使突变体所失去的野生型性状得到恢复的第二次突变；,真正的原位回复突变很少。,7,、,突变位点存在于负责基因调控的序列中,在启动子区域时,:,启动子上升突变，增强启动子对转录的发动作用的突变；启动子下降突变。,*,在操作子上或调节基因上,组成型突变,:,产生组成型表达方式的操作子突变或调 节基因的突变,突变的操作子不能被阻遏蛋白所识别,调节基因突变不能产生有活性的阻遏蛋白,两者之一都使结构基因失去了负向控制,3,、重排,（,rearrangement,）,DNA,分子内发生较大片断的交,换，也称为重组。,四、,DNA,损伤的修复,修复,（,DNA,repairing,是针对已发生了的缺陷而进行的补救机制,主要有光修复,、,切除修复,、,重组修复和,SOS,修复等。,（,一,）,光修复（,light repairing）,UvrA,UvrB,UvrC,OH,P,DNA,聚合酶,OH,P,（,二,）,切除修复,是细胞内最重要的修复机制，主要由,DNA,聚合酶和 连接酶完成。,（,excission,repairing,）,DNA,连接酶,ATP,E.coli,的切除修复机制,（,四,）,SOS,修复,当,DNA,损伤广泛难以继续复制时，由此而诱发出一系列复杂的反应。,各种与修复有关的基因，组成一个称为,调节子,（,regulon,）,的网络式调控系统。,这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差。即使修复后复制能继续，,DNA,保留的,错误较多,会引起较广泛、长期的突变。,第八节 逆转录,逆转录酶,(,reverse transcriptase,),逆转录,(,r,everse,transcription,),以,RNA,为模板，合成与其互补的,DNA,的过程。,RNA,DNA,逆转录,酶,依赖RNA的DNA聚合酶,逆转录病毒细胞内的逆转录现象：,RNA,模板,逆转录酶,DNA,-RNA,杂化双链,RNA,酶,单链,DNA,双链,DNA,*逆转录现象说明：至少在某些生物，,RNA,同样兼有遗传物质的传代与表达功能。,逆转录酶,A AA A,T T T T,AAAA,SI,核酸酶,DNA,聚合酶,碱水解,T T T T,分子生物学研究可应用逆转录酶，合成,DNA,以,mRNA,为模板，经逆转录合成的与,mRNA,碱基序列互补的,DNA,链，称为,cDNA,complementary,DNA,