发布时间 : 星期六 文章生物化学考试辅导资料1更新完毕开始阅读
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多相邻的片段，在连接酶的催化下，连接成为一条长链。连接作用是在连接酶催化下进行的。连接酶的作用是催化各相邻的DNA片段以3′→5′磷酸二酯键相连接。连接反应中的能量来自ATP（或NAD+）。 4终止
终止区，在此区中包括有5个ter序列，其核心序列为GTGTGTGT，它们可以和Tus蛋白结合，阻止了解链酶发挥作用，促使复制的终止。
DNA复制完毕后，又可在拓扑酶作用下，在DNA分子中引入超螺旋结构，进行进一步的装配。 下面小结：参与大肠杆菌DNA复制的蛋白，见表。 蛋白质 作用 DnaB蛋白(拓扑异构酶Ⅰ) 开始解链 引物酶(DnaG) 合成RNA引物 rep蛋白(解链酶) 解开双链 SSB(单链结合蛋白) 稳定单股链区 DNA旋转酶(拓扑异构酶Ⅱ) 引入负超螺旋 DNA polⅢ全酶 合成DNA DNA polⅠ 去除引物，补充空隙 DNA连接酶 连接DNA片段 DnaA蛋白 连接DNA片段辨认起始点 （三）真核生物DNA的复制特点 （1）真核生物中复制进行的速度约为50个核苷酸／秒，仅为原核生物的1／10，但真核生物染色体上DNA复制起始点有多个，因此可以从几个起始点上同时进行复制。
（2）真核生物DNA复制过程中的引物及冈崎片段的长度均小于原核生物。真核长约100-200个核苷酸，原核长约1000-2000个。
（3）其真生物DNA的复制有DNA聚合酶及多种蛋白质因子参与，DNA聚合酶也有多种类型。其中DNA Polα及DNA Polδ在细胞核内DNA的复制中起主要作用。DNAPolδ催化前导链及随从链的合成，PCNA参与其作用。
DNA Polα与引物酶共同催化引发链的合成。DNA Polδ有3′→5′外切酶活性，因此有校正的功能。 DNA Pol γ是线粒体中的复制酶。 二、反转录作用及端粒酶 1.反转录作用
反转录作用即是以RNA为模板，由dNTP聚合生成DNA的作用。催化此反应酶为反转录酶或逆转录酶。
反转录酶具有多种酶活性，其催化的反应是：①RNA指导的DNA合成反应；②RNA的水解反应；③DNA指导的DNA合成反应。
反转录酶催化的DNA合成反应也是5′→3′合成方向。在DNA合成开始进行时，需要有引物。 反转录酶没有3′→5′外切酶活性，因此它没有校正功能，反转录作用的错误率相对较高。 2端粒酶
真核生物线形染色体的末端具有一种特殊的结构，称为端区或端粒。端区结构中有核苷酸重复序列，一般在一条链上为TxGy，互补链为CyAx，x与y大约在1-4范围内，人的端粒区含有TTAGGG重复序列。 端区具有保护DNA双链末端，使其免遭降解及彼此融合的功能。端区的平均长度随着细胞分裂次数的增多及年龄的增长而变短，可导致核生物染色体稳定性下降，并导致衰老。其分子机制在于，线形DNA分子不能从末端核苷酸外合成RNA引物，如此染色体将逐代缩短。但是在生殖细胞、胚胎细胞和肿瘤细胞中，由于有端粒酶，所以并不出现这种情况。
端粒酶是一种由RNA和蛋白质组成的酶，RNA和蛋白质都是酶活性必不可少的组分。可看作是一种反转录酶。此酶组成中的RNA可作为模板，催化合成端区的DNA片段。端粒酶催化合成端区，在保证染色体复制的完整性上有重要意义。 三、DNA的修复合式
需要进行修复的DNA损伤，见表： DNA损伤 原因 碱基丢失 酸及热去嘌呤 碱基变化 电离辐射，烷化剂 错误的碱基 自发脱氨基作用：C→U，A→次黄嘌呤 缺失/插入 嵌入剂 环丁基二聚体 紫外辐射 DNA链断裂 电离、化学物质诱导(博莱霉素) DNA链交联 化学物质诱导(丝裂霉素) （一）DNA复制过程中的校正修复 DNA复制过程中会发生错误的，这可以由DNA聚合酶来修正错误。在大肠杆菌DNA复制过程中，如果有错误核苷酸掺入，DNA聚合暂时停止催化聚合作用，而是由DNA PolⅠ或 PolⅢ的 3′→5′外切
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酶活性切除错误的碱基，然后继续再催化正确的聚合作用。真核生物DNA Polδ也具有此种校对作用。所以DNA聚合酶的校对作用是DNA复制中的修复形式，可使错配率下降至10-6。 其他能够保证DNA复制准确性的机制在于：
（1）以亲代DNA为模板，按碱基互补配对方式进行DNA复制。 （2）细胞内DNA错配修复机制，可使错配减少至10-9以下。 （二）DNA的损伤修复
修复是指针对已发生了的缺陷而施行的补救机制，DNA的修复机制的有数种方式，有光修复、切除修复、重组修复、SOS修复等，其中以切除修复最为重要。 1光修复
通过光修复酶催化而完成的，仅需300-600nm波长照射即可活化，普遍存在于各种生物，人体细胞中也有发现。通过此酶作用，可使环丁基二聚体分解为原来的非聚合状态，DNA完全恢复正常。 2切除修复
切除修复是指对DNA损伤部位先行切除，继而进行正确的合成，补充被切除的片段。大肠杆菌有两种切除修复方式。
（1）由糖基化酶起始作用的切除修复。
糖基化酶识别损伤或错误的碱基而水解糖苷键，造成DNA骨架中因丢失碱基而形成一个洞，称为AP部位。特异的AP内切酶识别AP位点，切断其与DNA骨架的连接；继而在外切酶作用下，切下AP位点的核苷酸。随后，在DNA聚合酶Ⅰ的作用下，以未受损伤的DNA链为模板正确合成，补充缺口，最后在连接酶作用下连成一条完整的DNA链。
（2）UvrABC修复。原核生物与紫外线损伤修复有关的一些基因，称为UvrA、UvrB、UvrC。其产物，UvrA，UvrB是辨认及结合DNA损伤部位的蛋白质，UvrC有切除损伤部位相邻12个核苷的酸的作用，可能还需要有解螺旋酶的协助，才能把损伤部位除去。然后由DNA聚合酶Ⅰ补充空隙，连接酶连接，完成修复。
3重组修复
当DNA分子的损伤面较大，还来不及修复完善就进行复制时，损伤部位因无模板指引，复制出来的新子链会出现缺口，这时，就靠重组蛋白recA的核酸酶活性将别一股健康的母链与缺口部分进行交换，以填补缺口。 4SOS修复
指DNA损伤时，应急而诱导产生的修复作用，称为SOS修复。在正常情况下，修复蛋白的合成是处于低水平状态的，这是由于它们的mRNA合成受到阻遏蛋白LexA的抑制。细胞中的recA蛋白也参与了SOS修复。当DNA受到严重损伤时，recA以其蛋白酶的功能水解破坏LexA，从而诱导了十几种SOS基因的活化，促进了此十几种修复蛋白的合成。 一、转录作用
（一）转录作用及其特点
转录作用是DNA指导的RNA合成作用。反应是以DNA为模板，在RNA聚合酶催化下，以四种三磷酸核苷（NTP）即ATP、GTP、CTP及UTP为原料，各种核苷酸之间的3′、5′磷酸二酯键相连进行的聚合反应。合成反应的方向为5′→3′。反应体系中还有Mg2+、Mn2+等参与，反应中不需要引物参与。碱基互补原则为A-U、G-C，在RNA中U替代T与A配对。
DNA分子多为双股链的分子，在转录作用进行时，DNA双链中只有一条链作为模板，指导合成与其互补的RNA。此DNA链称为模板键，另一条链称为编码链。编码链的序列与转录本RNA的序列基本相同，只是编码链上的T在相应转录本上为U，由于转录本RNA编码基因表达的蛋白质产物，DNA的这条链也由此命名为编码链。编码链又称为有义链；模板链又称为反义链。
在多基因的双链DNA分子中，每个基因的模板不是全在同一条链上，也就是在双链DNA分子中的一条链，对于某基因是有义链，但对另一个基因则可能是反义链。
转录作用开始时，RNA聚合酶结合于基因的特定部位，在此附近DNA双键打开约17个碱基对，形成一转录泡，进行核苷酸的聚合反应。随着RNA聚合酶沿着DNA模板链向5′末端的方向移动，核苷酸的聚合反应继续进行。 （ 二）RNA聚合酶
催化转录作用的酶是RNA聚合酶。 1原核生物RNA聚合酶
大肠杆菌RNA聚合酶的结构是由五个亚基组成，为二条α链，一条β链，一条β′链和一条ζ因子链，α2ββ′四个亚基组成核心酶，加上ζ因子后成为全酶α2ββ′ζ。ζ因子与核心酶的结合不紧密，容易脱落。RNA聚合酶β亚基有促进聚合反应中磷酸二酯键生成的作用。β′亚基是酶与模板结合时的主要部分。ζ因子没有催化活性，它可以识别DNA模板上转录的起始部位。
RNA聚合酶具有多种功能，①它可从DNA分子中识别转录的起始部位。②促进与酶结合的DNA双链分子打开17个碱基对。③催化适当的NTP以3′、5′磷酸二酯键相连接，如此连续进行聚合反应完成一条RNA转录本的合成。④识别DNA分子中转录终止信号，促使聚合反应的停止。RNA聚合酶还参与了转录水平的调控。
原核生物RNA聚合酶的几个特点：①聚合速度比DNA复制的聚合反应速率要慢；②缺乏3′→5′外
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切酶活性，无校对功能，RNA合成的错误率比DNA复制高很多；③原核生物RNA聚合酶的活性可以被利福霉素及利福平所抑制，这是由于它们可以和RNA聚合酶的β亚基相结合，而影响到酶的作用。 2.真核生物的RNA聚合酶
真核生物中已发现有四种RNA聚合酶，分别称RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Mt。
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