生物化学:核酸的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第5页共14页 6、拓扑异构E 大肠杆菌(原核生物)DNA为双链环形,其三级结构为麻花状超螺旋形式,连 环数是表示超螺旋的一个参数。大小和一级结构完全相同的DNA分子,可因连环数 不同而形成一系列拓扑异构体 引起拓扑异构反应的E,亦称旋转酶。有两种类型 拓扑异构酶Ⅰ,松解螺旋,能切开一条DNA链在复制叉前面的一段DNA的一个 磷酸二酯键,允许该DNA链绕着另一条完整的DNA链自由旋转,而后由拓扑异构 酶重新形成磷酸二酯键。(不需ATP,可切无DMA双螺旋中的一条链) 拓扑异构酶Ⅱ(旋转E)细菌环形DNA复制后,两个DNA分子是互锁的。该酶结 合到一双链DNA环上,造成一暂时性的双链断裂,另一DNA环正好从这一断裂处穿 过,然后拓扑异构酶重新封上这个链的断口。(引入负超螺旋,需ATP,消除复制叉 前进时产生的扭曲张力。在无ATP时,可松解负超螺旋。可同时切断DNA双链。) 三)原核生物DNA复制 nIdATP dgtP dNA+ DN聚合E,DNA+(n1+n+n+n4)PPi n3dCTP n4dTTP 以四种dNTP为底物在DNA模板指令下,按碱基配对的原则,由DNA聚合酶催化,向 DNA的3′-0H端添加核苷酸,以5→3的方向合成与模板互补的新链 1、复制的起始 原核生物:特定位点开始,特定位点终止,只有一个复制子。(基因组能独立进 行复制的单位)。 真核生物:多个位点起始,多复制子。 大肠杆菌复制起始点:oriC 终止点:ter 些特殊的Pr可以识别并结合到复制起点,随即使DNA双螺旋局部解链,形成 复制眼,在其两端的DNA的两股链呈丫字状,称为复制叉。分别向两侧进行复制 通常复制叉双向等速前进,某些质粒,病毒和细胞器DNA的复制可以单向或是不等 速的或是先合成一条链后再合成另一条链生物化学: 核酸的生物合成 山农大生物化学与分子生物学系 第 5 页 共 14 页 5 6、拓扑异构 E 大肠杆菌（原核生物）DNA 为双链环形，其三级结构为麻花状超螺旋形式，连 环数是表示超螺旋的一个参数。大小和一级结构完全相同的 DNA 分子，可因连环数 不同而形成一系列拓扑异构体。 引起拓扑异构反应的 E，亦称旋转酶。有两种类型： 拓扑异构酶Ⅰ，松解螺旋，能切开一条 DNA 链在复制叉前面的一段 DNA 的一个 磷酸二酯键，允许该 DNA 链绕着另一条完整的 DNA 链自由旋转，而后由拓扑异构 酶重新形成磷酸二酯键。（不需 ATP，可切无 DNA 双螺旋中的一条链） 拓扑异构酶Ⅱ（旋转 E）细菌环形 DNA 复制后，两个 DNA 分子是互锁的。该酶结 合到一双链 DNA 环上，造成一暂时性的双链断裂，另一 DNA 环正好从这一断裂处穿 过，然后拓扑异构酶重新封上这个链的断口。（引入负超螺旋，需 ATP，消除复制叉 前进时产生的扭曲张力。在无 ATP 时，可松解负超螺旋。可同时切断 DNA 双链。） （三）原核生物 DNA 复制 以四种 dNTP 为底物在 DNA 模板指令下，按碱基配对的原则，由 DNA 聚合酶催化，向 DNA 的 3′－OH 端添加核苷酸，以 5’→3’的方向合成与模板互补的新链。 1、复制的起始 原核生物：特定位点开始，特定位点终止，只有一个复制子。（基因组能独立进 行复制的单位）。 真核生物：多个位点起始，多复制子。 大肠杆菌复制起始点：oriC 终止点：ter 一些特殊的 Pr 可以识别并结合到复制起点，随即使 DNA 双螺旋局部解链，形成 复制眼，在其两端的 DNA 的两股链呈丫字状，称为复制叉。分别向两侧进行复制， 通常复制叉双向等速前进，某些质粒，病毒和细胞器 DNA 的复制可以单向或是不等 速的或是先合成一条链后再合成另一条链。 ⎯DNA ⎯ → ⎯聚合⎯⎯E 2+ Mg n1dATP n2dGTP n3dCTP n4dTTP DNA + DNA+(n1+n2+n3+n4)PPi