第十四章核酸的生物合成--精品PPT课件.ppt
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1、第十四章 核酸的生物合成,nucleic acid biosynthesis,本章主要内容,DNA的生物合成 RNA的生物合成,第一节 DNA的生物合成,中心法则( central dogma),遗传信息传递方向的规律,基因表达:,是指将遗传信息由DNA转录为RNA、再翻译成蛋白质的过程,半保留复制 复制起始点(ori) 双向复制 半不连续复制,一、复制(replication),(一)DNA复制的基本原则,半保留复制 semiconservative replication,AGAACTTAG,TCTTGAATC,AGAACTTAG,TCTTGAATC,AGAACTTAG,TCTTGAATC
2、,亲代,子代,DNA半保留复制的实验,从复制起始点向2个方向进行双向复制,双向复制,半不连续复制(semidiscontinous replication),(二)参与DNA复制的主要酶类,解旋、解链酶类 DNA拓扑异构酶 解链酶 单链结合蛋白 引物酶 DNA聚合酶 DNA连接酶,1、解旋、解链酶类,解链酶,DNA拓朴异构酶,单链DNA结合蛋白 SSB,解开、理顺 DNA链、维持DNA单链状,2、引物酶(primase),DNA聚合酶合成新DNA时需要引物(一小段RNA) 引物RNA3-OH末端作为DNA合成的起始点 引物酶与多种起始蛋白结合形成引发体 引物酶催化合成引物(primer),3、
3、DNA聚合酶(DNA polymerase),DNA聚合酶的作用特点: 模板:解开的DNA双链 催化底物(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)聚合 形成3,5磷酸二酯键 新链延长方向5 / 3 / 具核酸外切酶活性,原核DNA聚合酶,pol:,pol :,生理功能尚不清楚,无酶、时起作用,pol :,DNA复制高保真性的机制,DNA模板指导 正确选择碱基配对 校读功能,4、DNA连接酶(DNA ligase),通过3/,5/-磷酸二酯键连接互补链中DNA片段 不能连接单独存在的DNA或RNA单链。,(三)DNA的复制过程,模板DNA解旋与解链,形成复制叉; 形成引发体,合成RNA引物; 按
4、A=T、G=C碱基配对规则,合成DNA; 切除引物、填补空隙、形成冈崎片段; DNA连接酶连接封口,形成长链DNA; 6. 在Tus蛋白参与下,终止复制。,(terminus utilization substance),DNA复制示意图,解链酶,5/ 3/,3/ 5/ 3/ 5/,DNA聚合酶,单链结合蛋白,DNA聚合酶,前导链 随后链,DNA连接酶,冈崎片段,引物酶,二、逆转录(reverse transcription),概念:以RNA为模板合成DNA的过程 酶:逆转录酶,依赖RNA的DNA聚合酶功能 RNaseH功能(水解RNA-DNA杂交链) 依赖DNA的DNA聚合酶功能,逆转录酶,
5、-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,RNaseH,+,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,cDNA整合入宿主细胞DNA分子中,病毒RNA,RNA-cDNA 杂交体,cDNA,双股cDNA,宿主细胞 DNA分子,整合了cDNA的宿主 细胞DNA分子,逆转录酶,意义: 对中心法则的补充 有助于基因工程的实施,逆转录过程,HIV生活史,三、DNA复制与端粒、端粒酶,端粒: 是由蛋白质和DNA紧密结合的结构,端粒酶: 是一种自身携带模板RNA的逆转录酶,端粒酶特殊的生物学功能: 1.
6、 端粒酶活性与遗传信息的稳定性; 2. 端粒酶活性与细胞衰老; 3. 端粒酶活性与肿瘤,(telomere、telomerase),Further polymerization,端粒酶合成端粒的爬行模式,四、DNA损伤(突变)与修复,突变,自发突变(spontaneous mutation) 人工诱变(induced mutation),(一)引起突变的因素,物理因素:紫外线、各种辐射,化学因素:亚硝酸盐、烷化剂、芳香烃类 生物因素:RNA病毒等,(二)突变的类型,点突变(point mutation) ( 错配) 转换(transition) :A G 或 C T 颠换 (transvers
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