Mindmap --- 真核生物

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现代分子生物学 思维导图 — DNA 的复制之真核生物。

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  • 真核生物
    • 复制方式：多点复制
      • 真核生物在完成全部复制之前，各个起始点上的 DNA 复制不能再开始；而原核生物则在起始点上可连续开始新的DNA复制
      • 自主复制序列(autonomous replicating sequence, ARS) 这个序列是染色体正常起始复制 所必需的。所有的ARS的DNA均有一段保守序列: -A(T)TTTAT(C)A(G)TTTA(T)- ARS能结合起始点识别复合物(origin recognition complex, ORC)。
    • 真核生物DNA每个细胞周期只精确复制一次,只在S期进行。第一批复制子的 激活标志着S期的开始。之后其余的复制子相继启动复制。
    • DNA复制起始过程
      • 真核细胞复制的起始需要在前复制复合物pre-RC的指导下进行。对指导复制 起始的序列进行识别(复制器选择)发生在G1期。
      • 细胞周期蛋白依赖性激酶调控前复制复合体的形成和激活
      • 已发现15种真核DNA聚合酶,在哺乳动物细胞中有5种:
        • Pol α:作为引发酶合成RNA引物,然后作为DNA聚合酶延伸此段RNA引物;合成数百 个碱基后,将后续的延伸过程交给Pol δ与ε。
        • Pol β:在DNA修复中起作用。
        • Pol γ:复制线粒体DNA。
        • Pol δ:Pol δ与Pol ε是真核细胞的主要DNA聚合酶。
        • Pol ε:填补引物空隙,切除修复,重组。
      • 去除 RNA 引物：
        • RNA酶H1切断 DNA-RNA
        • FEN1蛋白酶降解RNA片段
    • 末端复制难题：在DNA复制过程中随着引物的移走，后随链末端总有相当于引物长度的一小段不能完整复制下载，这势必会导致DNA分子越来越短
    • 端粒
      • 是真核细胞染色体末 端的特殊结构;由末端DNA和蛋白质组成 的复合体;端粒DNA由多次串联重复的短 序列构成。
      • 端粒功能:稳定染色体末端结构,防止染 色体间末端连接,并补偿新生链5’末端在 消除引物后造成的空缺。
      • 端粒酶：将自身RNA模板合成的DNA重复序列 加在后随链亲链的3’端,然后再以延长了的 亲链为模板,由DNA聚合酶合成子链。
      • 端粒的形成过程：（“爬行模型”）
        • 1、端粒酶RNA与DNA链突出的3’端序列配对结合
        • 2、端粒酶发挥逆转录酶活性,以自身RNA为模板,催化DNA链3’端延长一个单位的长度;
        • 3、端粒酶向前移位;
        • 4、重复第2步和第3步;
        • 5、端粒酶离开;由RNA引物引导,DNA聚合酶以 延长的3’端序列为模板来填补互补链的5’端; DNA连接酶缝合切口;
        • 6、去除RNA引物
        • 7、端粒DNA结合蛋白结合其上。