我们已经过完了 2015 年最后一个假期,考试的时间也越来越近了,同学们要注意关注重要的时间节点。
国庆节期间为大家汇总了各省市报名点的现场确认时间及其注意事项,目前公布的省份最早是在 11 月 4 日开始,最晚在 11 月 12 日结束。
真题回顾
【2012 - 34 生化 A 型题】真核生物 DNA 复制的主要酶是 A. DNA 聚合酶 β
B. DNA 聚合酶 γ
C. DNA 聚合酶 δ
D. DNA 聚合酶 ε
题目解析
真核生物 DNA 聚合酶(DNA-pol)有 5 种:即 DNA-pol α、DNA-pol β、DNA-pol γ、DNA-pol δ、DNA-pol ε。
在复制时延长子链中主要起催化作用的是 DNA-pol δ,它相当于原核生物的 DNA-pol ?,此外它还有解螺旋酶活性。
DNA-pol α 虽能催化新链延长,但延长的长度有限,不是复制的主要酶,可它能催化 RNA 链的合成,因此认为它具有引物酶活性。
DNA-pol β 复制的保真度低,可能是参与应急修复的酶。
DNA-pol ε 与原核生物的 DNA-pol?相类似,在复制中起校读、修复和填补引物缺口的作用。
DNA-pol γ 是线粒体 DNA 复制的酶。
因此答案选 C。
考点讲解
【2015 年西综大纲,生物化学,(三)基因信息的传递,1. DNA 的半保留复制及复制的酶】
一、DNA 复制的基本特征
DNA 复制主要特征包括:半保留复制、双向复制和半不连续复制。DNA 复制具有高保真性。
1. 半保留复制
亲代双链分别作为模板,根据碱基配对的原则,重新合成另一条子代单链,即子代的一条单链完全从亲代接受过来,另一条单链完全重新合成。
2. DNA 复制从起点向两个方向延伸
(1)原核生物为环形 DNA,单点起始双向复制。
(2)真核生物为多起点双向复制。
(3)复制子是含有一个复制起点的独立完成复制的功能单位。
3. 半不连续特征
(1)沿着解链方向生成的子链是连续的,称为前导链。
(2)另一条链不连续延长,逐段从 5' ? 3' 生成引物并复制子链,称为后随链。
(3)沿着后随链的模板链合成的 DNA 片段称为冈崎片段。
(4)两条链的合成是不对称的。
二、酶学和拓扑学变化
DNA 复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程,需要多种分子共同参与:底物、酶、模板与引物。
底物即 dATP、dGTP、dCTP、dTTP,总称脱氧三磷酸核苷(dNTP);聚合酶依赖 DNA 的 DNA 聚合酶,简称 DNA-pol;模板指解开单链的 DNA 母链;引物提供 3'-OH 末端使 dNTP 可以依次聚合;还有其他酶和蛋白质因子。
核苷酸和核苷酸之间生成 3',5'-磷酸二酯键是复制的基本化学反应:底物是 dNTP,参入子链的是脱氧单磷酸核苷(dNMP)。
1. DNA 聚合酶催化脱氧核苷酸之间聚合
(1)原核生物的 DNA 聚合酶分为三型
DNA-pol ?、DNA-pol ?、DNA-pol ?。
, DNA-pol ?
o 主要是对复制中的错误进行校对,对复制和修复中出现的空隙进行填补,只有 DNA-pol ? 具有 5' ? 3' 核酸外切酶活性。
o 用特异的蛋白酶水解 DNA-pol ? 获得两个片段,小片段具有 5' ? 3' 核酸外切酶活性,大片段,或称 Klenow 片段,具有 DNA 聚合酶活性和 3' ? 5' 核酸外切酶活性。
o Klenow 片段是实验室合成 DNA 和进行分子生物学研究中常用的工具
酶。
, DNA-pol ? 被认为参与 DNA 损伤的应急状态修复。
, DNA-pol ? 活性最高,被认为是原核生物复制延长中真正起催化作用的
酶;DNA-pol ? 由 10 种亚基组成不对称异源二聚体,α、ε、θ组成核心酶,
兼有 5' ? 3' 聚合活性和 3' ? 5' 外切酶活性,ε 亚基是复制保真性所必需的。
(2)常见的真核细胞 DNA 聚合酶有 5 种(见表)
各种 DNA-pol 都有 5' ? 3' 核酸外切酶活性。
dna复制的特点 DNA 复制的特点和酶
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DNA 复制的特点和酶 我们已经过完了 2015 年最后一个假期,考试的时间也越来越近了,同学们要注意关注重要的时间节点。
国庆节期间为大家汇总了各省市报名点的现场确认时间及其注意事项,目前公布的省份最早是在 11 月 4 日开始,最晚在 11 月 12 日结束。
真题回顾
【2012 - 34 生化 A 型题】真核生物 DNA 复制的主要酶是
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A. DNA 聚合酶 β
B. DNA 聚合酶 γ
C. DNA 聚合酶 δ
D. DNA 聚合酶 ε
题目解析
真核生物 DNA 聚合酶(DNA-pol)有 5 种:即 DNA-pol α、DNA-pol β、DNA-pol γ、DNA-pol δ、DNA-pol ε。
在复制时延长子链中主要起催化作用的是 DNA-pol δ,它相当于原核生物的 DNA-pol ?,此外它还有解螺旋酶活性。
DNA-pol α 虽能催化新链延长,但延长的长度有限,不是复制的主要酶,可它能催化 RNA 链的合成,因此认为它具有引物酶活性。
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DNA-pol β 复制的保真度低,可能是参与应急修复的酶。
DNA-pol ε 与原核生物的 DNA-pol?相类似,在复制中起校读、修复和填补引物缺口的作用。
DNA-pol γ 是线粒体 DNA 复制的酶。
因此答案选 C。
考点讲解
【2015 年西综大纲,生物化学,(三)基因信息的传递,1. DNA 的半保留复制及复制的酶】
一、DNA 复制的基本特征
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DNA 复制主要特征包括:半保留复制、双向复制和半不连续复制。DNA 复制具有高保真性。
1. 半保留复制
亲代双链分别作为模板,根据碱基配对的原则,重新合成另一条子代单链,即子代的一条单链完全从亲代接受过来,另一条单链完全重新合成。
2. DNA 复制从起点向两个方向延伸
(1)原核生物为环形 DNA,单点起始双向复制。
(2)真核生物为多起点双向复制。
(3)复制子是含有一个复制起点的独立完成复制的功能单位。
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3. 半不连续特征
(1)沿着解链方向生成的子链是连续的,称为前导链。
(2)另一条链不连续延长,逐段从 5' ? 3' 生成引物并复制子链,称为后随链。
(3)沿着后随链的模板链合成的 DNA 片段称为冈崎片段。
(4)两条链的合成是不对称的。
二、酶学和拓扑学变化
DNA 复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程,需要多种分子共同参与:底物、酶、模板与引物。
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底物即 dATP、dGTP、dCTP、dTTP,总称脱氧三磷酸核苷(dNTP);聚合酶依赖 DNA 的 DNA 聚合酶,简称 DNA-pol;模板指解开单链的 DNA 母链;引物提供 3'-OH 末端使 dNTP 可以依次聚合;还有其他酶和蛋白质因子。
核苷酸和核苷酸之间生成 3',5'-磷酸二酯键是复制的基本化学反应:底物是 dNTP,参入子链的是脱氧单磷酸核苷(dNMP)。
1. DNA 聚合酶催化脱氧核苷酸之间聚合
(1)原核生物的 DNA 聚合酶分为三型
DNA-pol ?、DNA-pol ?、DNA-pol ?。
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o DNA-pol ? 主要是对复制中的错误进行校对,对复制和修复中出现的空隙进行填补,只有 DNA-pol ? 具有 5' ? 3' 核酸外切酶活性。
o 用特异的蛋白酶水解 DNA-pol ? 获得两个片段,小片段具有 5' ? 3' 核酸外切酶活性,大片段,或称 Klenow 片段,具有 DNA 聚合酶活性和 3' ? 5'
核酸外切酶活性。
o Klenow 片段是实验室合成 DNA 和进行分子生物学研究中常用的工具酶。
DNA-pol ? 被认为参与 DNA 损伤的应急状态修复。
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? DNA-pol ? 活性最高,被认为是原核生物复制延长中真正起催化作用的酶;DNA-pol ? 由 10 种亚基组成不对称异源二聚体,α、ε、θ组成核心酶,兼有
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5' ? 3' 聚合活性和 3' ? 5' 外切酶活性,ε 亚基是复制保真性所必需的。
(2)常见的真核细胞 DNA 聚合酶有 5 种(见表)
各种 DNA-pol 都有 5' ? 3' 核酸外切酶活性。
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dna复制的特点
dna复制的特点
dna复制的特点 学习总结一:
dna复制的特点
1。半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一股作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都内含一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。DNA以半保留方式进行复制,是在1958年由M。Meselson和F。Stahl所完成的实验所证明。
2。有必须的复制起始点:DNA在复制时,需在特定的位点起始,这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段,即复制起始点。在原核生物中,复制起始点通常为一个,而在真核生物中则为多个。[由Www.DuanMeiWen.Com整理]
3。需要引物:DNA聚合酶务必以一段具有3’端自由羟基的RNA作为引物,才能开始聚合子代DNA链。RNA引物的大小,在原核生物中通常为50,100个核苷酸,而在真核生物中约为10个核苷酸。
4。双向复制:DNA复制时,以复制起始点为中心,向两个方向进行复制。但在低等生物中,也可进行单向复制。好的空间留言
学习总结二:
1、DNA复制的概念:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。qq个性签名伤感男生
2、发生的场所和时期:
场所:主要发生在细胞核中,也可发生在线粒体和叶绿体中;
发生的时期:细胞分裂中有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂前的间期。
3、DNA复制的条件:
模板:以DNA两条链为模板;原料:四种脱氧核苷酸;
能量:细胞呼吸构成的ATP;酶:DNA聚合酶和解旋酶等。
1、半保留复制
概念:DNA复制时,以亲代DNA的两条链为模板,合成两个完全相同的子代双链DNA分子,每个子代DNA分子中均内含一条亲代DNA分子链。
由DNA半保留复制总结出的规律:
?亲代DNA复制n次后,共有2n个DNA,其中含亲代母链的有2个;
?亲代DNA分子中有某种碱基a个,进行n次复制需该种碱基a个。
2、边解旋边复制
DNA复制时,并不是DNA模板链全部打开,然后复制合成子链,而是在解旋酶的作用下DNA模板链边打开边复制的。
DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和蛋白质、DNA复制过程 dna复制方向
DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和蛋白质、DNA复制过程 dna复
制方向
话题:dna复制方向 协同作用 引物
http://blog.renren.com/share/279781206/7308547560一、DNA复制起始引发体的形成及所参与的酶和蛋白质 DNA复制起始一共涉及到DnaA(复制起始因子,识别OriC序列)、DnaB(DNA解链酶)、DnaC(召唤DnaB到复制叉)、HU(结合DNA使之弯曲)、引物合成酶、单链DNA结合蛋白、RNA聚合酶、DNA旋转酶、Dam甲基化酶,一共是九种重要的酶或蛋白质,其中DnaA、DnaB、引物合成酶、单链DNA结合蛋白、Dam甲基化酶非常重要。 DNA复制时,往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物,再由聚合酶从RNA引物3’端开始合成新的DNA链。对于前导链来说,这一引发过程比较简单,只要有一段RNA引物,DNA聚合酶就能以此为起点,一直合成下去。对于后随链,引发过程较为复杂,需要多种蛋白质和酶参与。后随链的引
发过程由引发体来完成。引发体由六种蛋白质构成,预引体或引体前体把这六种蛋白质结合在一起并和引发酶或引物过程酶进1步组装形成引发体。引发体似火车头一样在后随链分叉的方向前进,并在模板上断断续续的引发生成滞后链的引物RNA短链,再由DNA聚合酶III 作用合成DNA,直至遇到下1个引物或冈崎片段为止。由RNA酶H降解RNA引物并由DNA聚合酶 I将缺口补齐,再由DNA连接酶将每2个冈崎片段连在一起形成大分子DNA.。1.解链酶(helicase,unwindingenzyme) 复制叉的形成则是由多种蛋白质及酶参与的较复杂的复制过程。在DNA不连续复制过程中,结合于复制叉前面,在起始点处解开双链,反应是在解链酶的催化下进行的。解链酶有ATP酶活性的酶,2种活性相互偶联,通过水解ATP提供解链的能量。解链酶的作用就是打开DNA双链之间的氢键。 解链酶分解ATP的活性依赖于单链DNA的存在。如果双链DNA中有单链末端或切口,则DNA解链酶可以首先结合在这一部分,然后逐步向双链方向移动。复制时,大部分DNA解旋酶可沿滞后模板的5’—〉3’方向并随着复制叉的前进而移动,只有个别解旋酶(Rep蛋白)是沿着3’—〉5’方向移动的。故推测Rep蛋白和特定DNA解链酶是分别在DNA的两条母链上协同作用以解开双链DNA。大肠杆菌中DnaB蛋白就有解链酶活性,与随从链的模板DNA结合,沿5′?3′
方向移动,还有1种叫做Rep蛋白和前导链的模板DNA结合沿3′?5′方向移动。2.单链结合蛋白(single strand bindingproteins,SSBP) ssbDNA蛋白是较牢固的结合在单链DNA上的蛋白质。原核生物ssbDNA蛋白与DNA结合时表现出协同效应:若第一个ssbDNA蛋白结合到DNA上去能力为1,第两个的结合能力可高达103;真核生物细胞中的ssbDNA蛋白与单链DNA结合时则不表现上述效应。ssbDNA蛋白的作用是保证解旋酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构,它以四聚体的形式存在于复制叉处,待单链复制后才脱下来,重新循环。所以,ssbDNA蛋白只保持单链的存在,不起解旋作用。ssbDNA蛋白稳定解开的单链,保证此局部不会恢复成双链。它与解开的单链DNA结合,使其稳定不会再度螺旋化并且避免核酸内切酶对单链DNA的水解,保证了单链DNA做为模板时的伸展状态,SSBP可以重复利用(图)。 SSBP与DNA单链结合,既防止核酸水解酶的作用,又避免解开的单链DNA重新缔合形成双链,从而保持1种伸展状态,以保证复制顺利进行。在E.coli中SSB为四聚体,对单链DNA有很高的亲和性,但对双链DNA和RNA没有亲和力。它们与DNA结合时有协同作用。图 大肠杆菌DNA复制叉中复制过程简图3、DNA旋转酶(DNA gyrase)是1个由2个GraA和2个GraB亚基构成的四聚体蛋白,DNA旋转酶以其可以利用ATP结合和水解的能量来介
导负超螺旋到松弛的共价闭合DNA而闻名于所有拓扑异构酶。 它是DNA拓扑异构酶Ⅱ中的1种亚类,其主要功能为引入负超螺旋,在DNA复制中起十分重要的作用。迄今为止,只有在原核生物中才发现DNA旋转酶。 作用机理:DNA复制时解链产生正螺旋,阻碍复制体的前进,DNA旋转酶通过引起瞬间DNA双链的断裂和重新连接,以改变DNA的拓扑状态,引入负超螺旋。4.引发体的形成: DNA复制起始的关健步骤是前导链DNA的合成,一旦前导链DNA的聚合作用开始,随从链DNA的合成也随着开始。由于前导链的合成是连续进行的,所以它的起始相对简单,而随从链的合成是不连续进行的,所以引发阶段比较复杂。大肠杆菌的引发前体由DnaB. Dna C和单链结合蛋白组成。(1)引物酶(primase) 它是1种特殊的RNA聚合酶,可催化短片段RNA的合成。这种短RNA片段一般十几个至数10个核苷酸不等,它们在DNA复制起始处做为引物。RNA引物的3′桹H末端提供了由DNA聚合酶催化形成DNA分子第1个磷酸二酯键的位置。 催化RNA引物合成的酶叫引发酶(primerase)。引发酶识别DNA单链模板特异序列,以核糖核苷三磷酸为底物合成寡聚核苷酸,产生3′-OH,为DNA聚合酶起始磷酸二酯键提供条件。引物与典型的RNA不同,他们在合成以后并不与模板分离,而是以氢键与模板结合。实验表明,在细菌中,前导链的引
物和滞后链中前体片断的引物在合成时需要不同的条件。滞后链前体片断引物的合成是由引发酶催化的,而引发酶对利福平(rifampicin)不敏感,因此不受利福平抑制;前导链引物的合成是由RNA聚合酶催化的,而RNA聚合酶对利福平十分敏感,所以受利福平强烈抑制。(2)引发体(primosome) 高度解链的模板DNA与多种蛋白质因子形成的引发前体促进引物酶结合上来,共同形成引发体,引发体主要在DNA随从链上开始,它连续地与引物酶结合并解离,从而在不同部位引导引物酶催化合成RNA引物,在引物RNA的3′桹H末端接下去合成DNA片段,这就是随从链不连续合成的开始。5、DNA聚合酶1)DNA聚合酶IDNA聚合酶I最初由Kornberg于1955年在大肠杆菌中发现的,纯化的酶是一条相对分子量为109KD的多肽链。用枯草杆菌蛋白酶处理可以将DNA聚合酶I水解为1大一小2个片段。较大的C末端片断分子量为68KD,叫klenow片断,常用做体外合成DNA的工具酶;具有5′?3′的聚合酶活性,可以将脱氧核苷三磷酸加到DNA链的3′-OH上,形成3′,5′-磷酸二酯键,这个活性需要DNA模板和引物的存在。klenow片断还具有3′?5′的外切酶活性,可以从3′端将DNA链水解。当正确的核苷三磷酸进入正在合成的链的末端,酶就向前移动,一旦发生错误,酶就退回,将错误的碱
基切除,这是1种校对(proofreading)功能。1/4 1234下一
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原核生物dna复制过程 原核生物与真核生物DNA复制过程及异同点
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原核生物与真核生物复制的过程及其异同点。
原核生物与真核生物复制的过程大体上均分为复制的起始、DNA链的延伸和复制的终止三个过程。
原核生物DNA的复制过程(以大肠杆菌为例):
复制起始:OriC 起始位点由四个9个核苷酸(9-mer)的重复序列和三个13个核苷酸(13-mer)的重复序列组成。DnaA蛋白结合到9-mer结构上,使DNA形成一个环。结果,双链DNA在富含A-T碱基的13-mer区域分开成为单链。随
1
后,DnaB-DnaC复合体结合到复制起始点上,形成预引发复合物。然后,DnaB利用其解旋酶的活性使解链部分延长,并激发DnaG引发酶,进而形成一段RNA引物,起始DNA的复制(DNA聚合酶只能从3’羟基端起始复制)。
DNA链的延伸:DNA链一般形成两个复制叉进行双向复制。DNA链的复制是半不连续复制,以3’-5’方向DNA链为模板合成的子链为前导链,另一条为后随链,后随链的合成以合成冈崎片段的方式进行。延伸过程主要依靠DNA聚合酶III(核心酶由α、θ、ε构成),DNA聚合酶III靠其β夹钳牢固地结合在DNA链上并延DNA链移动。冈崎片段一端的引物由DNA聚合酶I以切口平移的方式去除,然后由DNA连接酶连接为一体。复制叉前进时由解旋酶依靠水解ATP的能量(一个ATP一个碱基)打开双链,单链与SSB结合并保持稳定。DNA拓扑异构酶去除正超螺旋。
复制的终止:复制叉前行,当遇到22个碱基组成的重复性终止子序列(Ter)时,Ter-Tus复合物使DnaB停止解链,复制叉前移停止,等相反方向复制叉到达后,由修复方式填补两个复制叉间的空缺。随后,在DNA拓扑异构酶IV的作用下复制叉解体,释放子链DNA。
2
真核生物DNA的复制:
真核生物DNA的复制过程与原核生物DNA的复制过程大体相同。
复制的起始:真核生物DNA复制从成百上千个起始位点上开始,形成多个复制叉。真核生物DNA复制只发生在S期。真核生物复制起始位点难以确定,酵母中称为自主复制序列(ARS)。起点识别复合体(ORC)与ARS结合后又与前复制复合体(pre-RC)结合,进而吸引Cdc6和Cdt1两个蛋白以及解旋蛋白Mcm2-7形成完整的复合体。pre-RC只在G1期合成,在S期时Cdc45结合到复合体上,激活Mcm2-7,在DNA聚合酶作用下使pre-RC启动复制。DNA聚合酶α合成由10bpRNA和20-30bpDNA构成的引物(iDNA)。 DNA链的延伸:前导链由DNA聚合酶δ合成,DNA聚合酶δ是有高度前进能力的酶,其前进能力来自于RF-C蛋白和PCNA蛋白的相互作用,两者分别相当于大肠杆菌中γ夹钳装载机和β前进亚基的作用。DNA聚合酶δ的前进能力是由PCNA维持的。后随链的冈崎片段由DNA聚合酶δ或
DNA聚合酶ε合成。冈崎片段之间的引物由核算外切酶MF1
3
去除,之间的缺口由DNA连接酶I连接。
复制的终止:随着复制,各复制叉相互接到一起。5’端的空缺由端粒酶补齐。端粒酶中含有一段RNA序列,可以作为模板合成互补的DNA序列以补齐空缺。
原核生物与真核生物DNA复制共同的特点:
1分为起始、延伸、终止三个过程;
2必须有提供3’羟基末端的引物;
3亲代DNA分子为模板,四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物,多种酶及蛋白质 :DNA拓扑异构酶、DNA解链酶、单链结合蛋白、引物酶、 DNA聚合酶、RNA酶以及DNA连接酶等。
4一般为双向复制、半保留复制、半不连续复制。 原核生物与真核生物DNA复制不同的特点:
1真核生物为线性DNA,具有多个复制起始位点,形成多个复制叉,DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢。原核生物
4
为一般为环形DNA,具有单一复制起始位点。
2真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期,一次复制开始后在完成前不再进行复制,原核生物多重复制同时进行。
3真核生物复制子大小不一且并不同步。
4原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位
点,而真核生物的复制起始位点无固定形式。
5真核生物有五种DNA聚合酶,需要Mg+。主要复制酶为DNA聚合酶δ(ε),引物由DNA聚合酶α合成。原核生物只有三种,主要复制酶为DNA聚合酶III。
6真核生物末端靠端粒酶补齐,而原核生物以多联体的形式补齐。
7真核生物冈崎片段间的RNA引物由核酸外切酶MF1去除,而原核生物冈崎片段由DNA聚合酶I去除。
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8真核生物DNA聚合酶γ负责线粒体DNA合成。
9真核生物DNA聚合酶δ的高前进能力来自于RF-C蛋白与PCNA蛋白的互相作用。原核生物DNA聚合酶III的前进能力来自与γ复合体(夹钳装载机)与β亚基二聚体(β夹钳)的相互作用。
所谓的复制转录激活还是个问题,不知道有没有这一步,,,,,
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