真核生物DNA复制过程

真核生物DNA复制过程EukaryoticDNAreplicationprocess第四节真核生物与原核生物DNA复制的差异：真核生物复制子多、冈崎片段短、复制叉前进速度慢等DNA复制从引发进入延伸阶段发生DNA聚合酶转换切除冈崎片段RNA引物的是核酸酶RNAseH和FEN1等哺乳动物的细胞周期DNA合成期G1G2SM细胞能否分裂，决定于进入S期及M期这两个关键点。G1→S及G2→M的调节，与蛋白激酶活性有关蛋白激酶通过磷酸化激活或抑制各种复制因子而实施调控作用真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子复制。复制有时序性，即复制子以分组方式激活而不是同步启动复制的起始需要DNA-polα（引物酶活性）、polδ和polε参与。还需解螺旋酶活性、拓扑酶和复制因子(replicationfactor,RF)一、真核生物复制的起始与原核基本相似酵母复制起点为自主复制序列（autonomouslyreplicatingsequences，ARS）：酵母染色体含有多个复制起点。元件A(富含A/T的共有序列)：结合一个特异的蛋白质复合物──复制起点识别复合物(ORC)3个序列(B1、B2和B3)可以增加复制起点的效率，其中B2的9个碱基与上述ARS共有序列相同酵母复制起始点拓扑异构酶，去除负超螺旋（使解旋酶容易解旋），去除复制叉前方产生的正超螺旋TolⅠ和TolⅡDNA双螺旋解链，参与组装引发体DNA解旋酶连接冈崎片段DNA连接酶Ⅰ核酸酶，切除RNA引物RNAseH核酸酶，切除RNA引物FEN1DNA复制，核苷酸切除修复，碱基切除修复Pol/合成RNA-DNA引物Pol/引发酶有依赖DNA的ATPase活性，结合于引物-模板链，激活DNA聚合酶，促使PCNA结合于引物-模板链RFC激活DNA聚合酶和RFC的ATPase活性PCNA单链DNA结合蛋白，激活DNA聚合酶，使解旋酶容易结合DNARPA功能蛋白质真核DNA复制叉主要蛋白质的功能现在认为polα主要催化合成引物，然后迅速被具有连续合成能力的DNApolδ和DNApolε所替换，这一过程称为聚合酶转换。DNApolδ负责合成后随链，DNApolε负责合成前导链。二、真核生物复制的延长发生DNA聚合酶转换前导链：出现在引发后期后随链：发生于每个冈崎片段合成之际发生DNA聚合酶转换的原因是Pol不具备持续合成能力DNA聚合酶转换的关键蛋白是RFCDNA聚合酶/转换真核DNA聚合酶转换和后随链合成3553前导链3535亲代DNA后随链引物核小体三、真核生物DNA合成后立即组装成核小体染色体DNA呈线状，复制在末端停止复制中冈崎片段的连接，复制子之间的连接染色体两端DNA子链上最后复制的RNA引物，去除后留下空隙四、端粒酶参与解决染色体末端复制问题切除引物的两种机制线性DNA复制一次端粒缩短53355335+5333355端粒（telomeres）由富含TG的重复序列组成人的端粒重复序列为5’-(TnGn)x-3这些重复序列多为双链，但每个染色体的3’端比5端长，形成单链ssDNA。这一特殊结构可解决染色体末端复制问题组成：端粒酶RNA(humantelomeraseRNA,hTR)端粒酶协同蛋白(humantelomeraseassociatedprotein1,hTP1)端粒酶逆转录酶(humantelomerasereversetranscriptase,hTRT)端粒酶(telomerase)端粒酶（telomerase）是一种核糖核蛋白（RNP），由RNA和蛋白质组成端粒酶以自己的RNA组分作为模板，以染色体的3’端ssDNA（后随链模板）为引物，将端粒序列添加于染色体的3端。这些新合成的DNA为单链端粒酶催化作用的爬行和端粒的延长过程真核所有染色体DNA复制仅仅出现在细胞周期的S期，而且只能复制一次五、真核生物染色体DNA在每个细胞周期中只能复制一次前复制复合物在G1期形成而在S期被激活真核细胞DNA复制的起始分两步进行，即复制基因的选择和复制起点的激活复制基因（replicator）是指DNA复制起始所必需的全部DNA序列ORC至少募集两种解旋酶加载蛋白Cdc6和Cdt1复制起点识别复合物（originrecognitioncomplex，ORC）识别并结合复制基因三种蛋白质一起募集真核细胞解旋酶Mcm2-7前复制复合物（pre-RC）的形成pre-RC的激活和组装真核DNA复制叉激活pre-RC，以起始DNA复制抑制形成新的pre-RCCDK控制pre-RC的形成和激活真核细胞通过依赖细胞周期蛋白的蛋白激酶（cyclin-dependentkinases，CDK）严格控制pre-RC的形成和激活Cdk功能：D-环复制（D-loopreplication）是线粒体DNA的复制形式六、真核生物线粒体DNA按D环方式复制dNTPDNA-polγ