目錄簡述原核生物DNA的合成過程 原核生物dna復制過程及特點 原核生物dna復制過程圖片 原核生物DNA復制時間 影響dna損傷的因素有哪些
原核生物DNA復制
1.DNA雙螺旋的解旋
拓撲異構(gòu)酶解開負超螺旋，并與解鏈酶共同作用，在復制起始神亮點處解開雙鏈。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＇方向并隨著復制叉前進而譽瞎正移動，只有另一種解鏈是沿前導鏈3＇→5＇方向移動；SSB蛋白與DNA結(jié)合時表現(xiàn)出協(xié)同效應，以四聚體形式存在復制叉處，單鏈復制完成后離開）
2.DNA復制的引發(fā)與延伸
前導鏈的引發(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，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將缺口補齊，再由DNA連接酶將兩個岡崎片段連在一起形成大分子DNA。 3.復制的終止
復制叉遇到約22個堿基的重復性終慶悔止子序列（Ter）時，Ter-Tus復合物能使DnaB不再將DNA解鏈，復制叉不能前進，等反方向的復制叉到達后，其間未被復制的50~100bp由DNA修復機制填補空缺。拓撲異構(gòu)酶Ⅳ使復制叉解體，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（能辨認錯配的堿基并水解）
5'→3'核酸外切酶：從5'游離磷酸基團端逐一水解核苷酸鏈（切除突變DNA片段）
DNA的復制順序是從5’到3’。
DNA的復制過程
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，引物酶辨認起始位點，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的兩條鏈同時進行復制過程，由于復制過程只能由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DNA合成一定長度后，DNA聚合酶水解RNA引物，補填缺口。
4、DNA連接酶將DNA片段連接起來，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。
擴展資料
DNA復制的特點
1、半保留復制：DNA在復制時，以親代DNA的每一股作模板，合成完全相同的兩個雙鏈子代DNA，每個子代DNA中都含有一股親代DNA鏈，這種現(xiàn)象稱為DNA的半保留復制。DNA以半保留方式進行復制，是在1958年由M. Meselson 和 F. Stahl 所完成的實驗所證明。
2、有一定的復制起始點：DNA在復制時，需在特定的位點起始，這是一些具有特定核苷酸排列順序的片段，即復制起始點（復制子）。在原核生物中擾運局，復制起始點通常為一個，而在真核生物中則為多個。
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個核苷酸，而在真核生物中約為10個核苷酸。
4、雙向復制：DNA復制時，以復制起始點為中心，向兩個方向進行復制。但在低等緩讓生物中，也可進行單向復制。
5、半不連續(xù)復制：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鏈時的方式是不同的。
參考資料來源：-DNA復制
以原核生物DNA復制過程予以簡要說明 1．DNA雙螺旋的解旋 DNA在復制時，其雙鏈首先解開，形成復制叉，而復制叉的形成則是由多種蛋白質(zhì)及酶參與的較復雜的復制過程 （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)合時表現(xiàn)出協(xié)同效應：若第1個ssbDNA蛋白結(jié)合到DNA上去能力為1，第2個的結(jié)合能力可高達103；真核生物細胞中的ssbDNA蛋白與單鏈DNA結(jié)合時則不表現(xiàn)上述效應。ssbDNA蛋白的作用是保證解旋酶解開的單鏈在復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制叉處，待單鏈辯肢復制后才脫下來，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。復制時，大部分DNA解旋酶可沿滯后模板的5’—〉3’方向并隨著復制叉的前進而移動，只有個別解旋酶（Rep蛋白）是沿著3’—〉5’方向移動的。故推測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解鏈過程 DNA在復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，保證此局部不會恢復成雙鏈。兩條單鏈DNA復制的引發(fā)過程有所差異，但是不論是前導鏈還是后隨鏈，都需要一段RNA引物用于開始子鏈DNA的合成。因此前導鏈與后隨鏈的差別在于前者從復制起始點開始按5’—3’持續(xù)的合成下去，不形成岡崎片段，后者則隨著復制叉的出現(xiàn)，不斷合成長約2—3kb的岡崎片段。 2．岡崎片段與半不連續(xù)復制 因DNA的兩條鏈是反向平行的，故在復制叉附近解開的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，因而無法解釋DNA的兩條鏈同時進行復制的問題。為解釋DNA兩條鏈各自模板合成子鏈等速復制現(xiàn)象，日本學者岡崎（Okazaki）等人提出了DNA的半連續(xù)復制（semidiscontinuous replication）模型。1968年岡崎用3H脫氧胸苷短時間標記大腸桿菌，提取DNA，變性后用超離心方法得到了許多3H標記的，被后人稱作岡崎片段的DNA。延長標記時間后，岡崎片段可轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒霥NA鏈，因此這些片段必然是復制過程中的中間產(chǎn)物。另一個實驗也證明DNA復制過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行試驗，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復制過程中至少有一條鏈首先合成較短的片段，然后再由連接酶鏈成大分子DNA。一般說，原核生物的岡崎片段比真核生物的長。深入研究還證明，前導鏈的連續(xù)復制和滯后鏈的不連續(xù)復制在生物界具有普遍性，故稱為DNA雙螺旋的半不連續(xù)復制。 3．復制的引發(fā)和終止 所有的DNA的復制都是從一個固定的起始點開始的，而DNA聚合酶只能延長已存在的DNA鏈，不能從頭合成DNA鏈，新DNA的復制是如何形成的？經(jīng)大量實驗研究證明，DNA復制時，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。對于前導鏈來說，這一引發(fā)過程比較簡單，只要有一段RNA引物，DNA聚合酶就能以此為起點，一直合成下去。對于后隨鏈，引發(fā)過程較為復雜，需要多種蛋白質(zhì)和酶參與。后隨鏈的引發(fā)過程由引發(fā)體來完成。引發(fā)體由6種蛋白質(zhì)構(gòu)成，預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)酶或引物過程酶進一步組裝形成引發(fā)體。引發(fā)體似火車頭一樣在后隨鏈分叉的方向前進，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 將缺口補齊，再由DNA連接酶將每兩個岡崎片段連在一起形成大分子DNA.。
DNA復制時以半保留復制和半不連續(xù)復制兩種方式進行的。原核生物的復制與真核生物復制的不同關(guān)鍵在于兩者的DNA和DNA聚合酶的不同。原核生物復制過程如下：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拓撲異構(gòu)酶催化殲螞解負超螺旋的協(xié)同作用下，完成解鏈過程：接著就是DNA單鏈模板與RNA引物結(jié)合，催化DNA復制起始，在前導鏈的復輪改物制中，引物由RNA
聚合酶生成。在滯后鏈的復制中，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，新鏈會以模板從5’-3‘合成。這就是復制過程
1、引發(fā)階段
DNA復制始于基因組中的特定位置(復制起點)，即啟動蛋白的靶冊返燃標位點。啟動州虛蛋白識別“富含AT”(富含腺嘌呤和胸腺嘧啶堿基)的序列，因為AT堿基對具有兩個氫鍵(而不是CG對中形成的三個)，因此更易于DNA雙鏈的分離。
一旦復制起點被識別，啟動蛋白就會募集其他蛋白質(zhì)一起形成前復制復合物，從而解開雙鏈DNA，形成復制叉。復制叉的形成是多種蛋白質(zhì)及酶參與的較復雜的過程。
2、延伸過程
多種DNA聚合酶在DNA復制過程中扮演不同的角色。在大腸桿菌中，DNA Pol III是主要負責DNA復制的聚合酶。它在復制分支上組裝成復制復合體，具有極高的持續(xù)性，在整個復制周期中保持完整。相反，DNA Pol I是負責用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)生非常長的片段。在真核生物中，Pol α有助于啟動復制，因為它與引物酶形成復合物。
3、終止
真核生物在染色體的多個點開始DNA復制，因此復制叉在染色體的許多點處相遇并終止。由于真核生物具有線性染色體，DNA復制無法到達染色體的最末端。由于這個問題，在染色體末端的DNA在每個復制周期中都會丟失。
端粒是接近末端的重復DNA區(qū)域，有助于防止由于這種基因丟失。端粒縮短是體細胞中的正常過程，它縮短了子DNA染色體的端粒。因此，在DNA丟失阻止進一步分裂之前，細胞只能分裂一定次數(shù)。在生殖細胞中，端粒酶延伸端粒區(qū)域的重復序列以防止降解。
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應腺嘌呤、胞嘧啶、鳥嘌呤和胸腺嘧啶的四個核堿基 ，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，指向相對鏈）。核堿基通過氫鍵在鏈之間匹配，形成堿基對。腺嘌呤與胸腺嘧啶配對（兩個氫鍵），鳥嘌呤與胞嘧啶配對（三個氫鍵）。
