参与DNA复制的蛋白质： 后随链的引发由引发体来完成。引发体由n，nˊ，n〞，DnaB、 C和I等6种蛋白质共同组成，与引发酶结合形成引发体。 DnaA：结合Ori区，具ATP酶活性，促进DnaB形成起始复合物 DnaB：DNA解链酶，有解旋和解链作用 DnaC：形成起始复合物，运输DnaB DnaG：DNA引发酶由dnaG基因编码，在特定环境下发挥作用 的RNA聚合酶 Hu： 促进起始复合物形成 回旋酶：松驰正超螺旋，促进单链DAN产生 SSB： 促进DNA解链，稳定单链DNA
复制将亲代细胞所含有遗传信息传递到子代细胞。
双链 DNA 的复制包括 复制的起始、延伸和终止三个阶段， 并需要拓扑异构酶、解链酶、单链结合蛋白、引物合成酶、 DNA聚合酶及DNA连接酶等酶和蛋白质的参与。
2.3.1 DNA的半保留复制 Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型的同时对其复制过 程进行了探讨。 DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断开，每条链分别作 为模板合成新链，产生互补的两条链。 新合成2条DNA链的核苷酸序列和亲代DNA链完全相同。因 此，每子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成 的，DNA这种复制方式叫做DNA的半保留复制。
activity,
but not 5′→3′exonuclease activity.
68 kD
35 kD
DNA聚合酶Ⅱ 其有5′→3′聚合酶活性，但活性低，其酶活性是DNA聚合酶 Ⅰ的5%。 通过其3 ′ →5 ′核酸外切酶活性可起校正作用。 DNA聚合酶Ⅲ 其有5′→3′聚合酶活性，3 ′ →5 ′核酸外切酶活性。该酶活性 为DNA聚合酶Ⅰ的15倍， DNA聚合酶Ⅱ的300倍。 即5万个核苷酸/min速度合成新DNA链。 其他DNA聚合酶 DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ分别由dinB和umuD’ 2C基因编码，主要 在SOS修复过程中发挥作用。
Z-DNA调控基因转录的两个模式
DNA的双螺旋结构的意义
该模型揭示了 DNA 作为遗传物质的稳定性特征， 最有价值的是确认了碱基配对原则，这是DNA复制、 转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表 达的分子基础。
2.3 DNA的复制
生命的遗传实际上是 DNA 自我复制的结果。而 DNA 自我复 制主要是通过半保留复制来实现的，是一个以亲代 DNA 分子 为模板合成子代DNA链的过程。即细胞分裂时，通过DNA自我
（3）某种蛋白启动复制 腺病毒DNA分别在分子两 端启动复制，并通过链取代法使 之延伸。
末端蛋白的作用下，在真正的 末端上启动复制。
2.环状DNA的复制
（1）θ-复制
（2）滚环复制
（3）D-环复制
（1）θ-复制
E. coli基因组的复制原点位于天冬酰胺合酶和 ATP合酶操 纵子之间，全长为 245 bp，称为 oriC ，其富含 AT ，并含有多 个短的重复序列，能够被复制起始点结合蛋白所识别。复制 的起始： 涉及DNA双链的解旋和松开，形成两个方向相反的 复制叉。前导链DNA开始复制前，复制原点的核酸序列被转 录生成短的RNA链，作为起始DNA复制的引物。
端移动；体内DNA复制时，由一段RNA引物起始DNA合成， 起始后RNA引物被切除，使子链短于母链。切除后的子链5`端 缺口如何合成？这就提出了线性DNA末端复制的问题。
5′ 3′
寿命缩短？
3′ 5′
线性DNA末端复制的特殊机制
（1）线性复制子转变为环状或多聚分子：T4噬菌体DNA通过
其末端的简并性使不同链的3′端因互补而结合。DNA聚合酶作 用填满其缺口，再经DNA连接酶作用生成二联体。 （2）DNA末端形成发夹式结构，是该分子没有游离的末端。 如草履虫线粒体DNA。
（2）单链结合蛋白(SSB蛋白） 发现T4的基因32蛋白可以在远低于解链温度时使双链 DNA分开，并牢牢地结合在单链DNA上，后来发现许多生物 中都有这类蛋白。 原核生物：SSB蛋白与DNA结合时还表现协同效应，如第 1个SSB蛋白结合DNA的能力为1，第2个SSB蛋白的结合力可 达103。真核生物SSB蛋白与单链DNA结合时，不表现协同效 应。 SSB蛋白: 保证被解链酶解开的ssDNA在复制完成之前能 保持单链结构，SSB蛋白以四聚体形式存在于复制叉处，他 没有解链作用。
氯化铯密度梯度离心法： 由于15N-DNA分子的密度比普通DNA的密度大，在氯化铯密 度梯度离心时，这两种DNA分子形成位置不同的区带。
结果证实：无论原核还是真核生物DNA都是以半保留复制方式遗传的
2.3.2 复制的起点、方向和速度 DNA复制时，双链DNA要解开成两股链分别进行，所以， 这个复制起始点呈现叉子的形式，被称为复制叉。DNA的复 制是由固定的起始位点开始的。 复 制 子是生物体DNA复制的基本单位，一个复制子只含 一个复制起始位点。 复制叉从复制起点开始沿着DNA链连续移动，起始点可以 启动单向复制或者双向复制，这主要取决于在复制起点形成一 个还是两个复制叉。
DNA链复制过程示意图
2.2.3 DNA复制的几种主要方式
DNA 双链的复制大都是以半保留方式进行的；但是不同
生物 DNA 分子存在形式各不相同，如大小，线性分子和环 状分子，功能差异，因而反映在复制方式上的差异。绝大多 数DNA复制是以复制叉的形式进行的。
线性DNA双链的复制
研究表明，DNA聚合酶和RNA聚合聚合酶都只从5`端向3`
2.4.2 真核生物DNA复制的特点
（1）DNA分子上出现多复制起始位点；
（2）真核生物染色体在全部完成复制前，各个起始点上 DNA复制不能再开始； （3）真核生物DNA复制只在其细胞周期S期进行； （4）真核生物复制子大小约为40~1酵母复制起始区长度约为 150bp ，包括数个复制起始必须 的保守区， 将克隆该DNA片段构建环状DNA分子，它在酵母 中自主复制的。 酵 母 复 制 起 始 位 点 成 为 自 主 复 制 序 列 (autonomously replicating sequences, ARS）。不同ARS共同特征是具有一个 11个A-T碱基对的保守序列。 ORC（origin recognition complex）识别并结合ARS序列， ORC有6种蛋白组成的起动复合物。 人类基因组DNA上每隔30000~300 000bp序列有一个复制 起始位点。真核生物 DNA 复制叉的移动速度为 50 bp/sec ， E.coli的1/20。
真核生物DNA聚合酶 哺乳动物主要有5种DNA聚合酶，其特性见表2-12.
复制起始点的特点 1. 富含 AT：测定细菌、酵母、线粒体和叶绿体 DNA 中的复 制起始点核苷酸序列，发现复制起始点富含AT序列，它可能 有利于DNA复制启动时双链的解开。 2. 细菌、病毒和线粒体DNA分子只有一个复制起始点，即 只有一个复制子。 3. 真生物基因组DNA有多个复制起点，可以同时在多个复 制起点上进行双向复制，其大小为40-100kb/个。
（3）DNA拓扑异构酶（DNA topoisomerase） DNA复制过程中，随着DNA解旋，双螺旋的盘绕数T减 少，而超螺旋数W增加，使正超螺旋增加，未解链部分的缠 绕更加紧密，形成的压力使解链不能继续进行。 DNA拓扑异构酶作用 它能够消除解链造成的正超螺旋堆积，消除阻碍解链继 续进行的此种压力，使DNA复制得以延伸。
（1）DNA一级结构的表示法
（2）DNA碱基组成的Chargaff规则（1949）
（3）DNA和RNA一级结构
2.2.2 DNA的二级结构
DNA的二级结构是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所形成的 双螺旋结构。Watson和Crick用X线衍射结构分析DNA结构。
在DNA二级结构与 高级结构间或高级结 构的各种构象间存在 一个动力学平衡。
DNA复制中间产物呈一个θ。
1. DNA双螺旋的解旋 研究证实多种蛋白质及酶参与DNA双链的解开过程。如拓
扑异构酶I、DNA解链酶及SSB蛋白等。
（1）DNA解链酶 DNA helicase是经水解ATP获得能量来解开双链DNA， 大 部分DNA helicase沿着随后链模板5′→ 3′方向及沿着复制叉的 前进而移动。 研究证明：Rep蛋白和特定的DNA解链酶分别在DNA两条链 上协调作用，以解开双链DNA。
2. DNA复制的引发
研究发现：
①所有DNA复制是由一个固定的起始位点开始； ②DNA聚合酶都只能延长已存在的DNA链，而不能从头 合成DNA链。 问题：一个新链DNA的复制怎样开始的呢？
发现：所有DNA聚合酶都从脱氧核苷酸3′-OH端起始DNA合成，
所以，DNA复制时，由引发酶(RNA聚合酶)在DNA模板上合成一 段 RNA 链，它提供引发末端（引物），接着由 DNA 聚合酶从 RNA引物的3’-OH端开始合成新的DNA链。无论前导链还是后随 链开始DNA合成时，都需要RNA引物。
2.2 DNA的结构
核酸的结构与功能
DNA-遗传的物质基础，基因是具有特定生
物学功能的核苷酸序列，基因通过转录和翻
译能够使亲代的性状准确地在子代表现出来。 DNA结构与功能密切相关的。
2.2.1 DNA的一级结构
1.DNA的化学成分
2.DNA和RNA化学组分的比较
3. 核苷酸的结构
4. DNA的一级结构
性
3.冈崎片段与半不连续复制 dsDNA两条链是反向平行的，因此在复制叉附近的DNA 链一条是5′→3′，另一条是3′ →5′，即两条模板极性不同。 而DNA聚合酶：DNA合成方向是5′→3′，而不是3′ →5′。
无法解释DNA两条链是如何能够同时进行复制？
日本科学家Okazaki通过含3H-dTTP 培养基培养大肠菌标 记其DNA，提出DNA的半不连续复制模型。 原核生物冈崎片段 〉真核生物冈崎片段 Okazaki fragment：1000~2000b。
（2）滚环复制（rolling cirle）
这是单向复制的一种特殊形式。φX174噬菌体由一个单链环 状DNA组成，这条链称为正（+）链，而以其模板合成的互补链 称为负（-）链。双链体的复制以滚环复制方式进行。