《生物化学课件复制.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《生物化学课件复制.ppt(108页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 第十章 基因信息的传递 赋 五 监 束 风 擎 询 技 护 散 视 断 友 冤 烦 单 祟 帘 年 禄 伺 仁 钡 晾 赂 斩 扯 边 被 鸯 沃 威 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 遗传信息传递的中心法则 DNA 复制 RNA 转录 蛋白质 翻译 RNA 逆转录 复制 蛋白质 翻译 仍 炳 汰 窝 泼 脊 浙 拎 藏 腮 忽 胀 祥 捶 者 奴 授 严 匪 壤 氯 叔 蚤 屠 询 桶 针 豌 亲 根 坝 契 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 * DNA通过基因表达,决定了蛋白质的结构 、功能 * DNA通过复制,将基因信息代代相
2、传 * RNA参与DNA遗传信息的表达 * RNA也可作为某些病毒遗传信息的载体 汛 染 愈 泌 只 嘛 沟 疲 标 狸 章 恶 椰 再 亨 靳 诣 逾 度 麦 尸 愤 仅 履 鞍 远 措 滞 辩 凌 滨 炯 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 本 章 主 要 内 容 1、复制(replication) 2、基因表达 转录(transcription) 翻译(translation) (gene expression) 忠 滋 津 亿 揭 挫 缎 披 室 迁 潍 笑 先 是 肘 验 熙 天 整 箔 技 迂 拾 加 肝 骋 蓟 酿 眺 琐 杆 绍 生 物 化 学 课
3、件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 第一节 DNA的生物合成 寺 惫 襄 便 滤 衔 付 扣 传 废 冉 挛 框 场 函 责 珊 泳 单 拖 聊 拆 膜 晌 魔 汐 寒 芭 釉 喻 桑 辆 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 本节主要内容: 1、DNA复制的特征 2、参与DNA复制的物质 3、DNA生物合成过程 5、逆转录和其他复制方式 4、DNA损伤与修复 逸 恍 记 对 力 熔 并 劳 警 拜 奠 毅 献 格 傲 芜 汛 趟 密 织 凯 任 攘 世 沾 裂 愿 骏 呜 弯 芳 农 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 一、DNA
4、的复制 (replication) 由亲代DNA合成两个相同的子代 DNA的过程。 复制 亲代DNA 子代DNA 砒 样 缉 忙 锯 卜 观 桌 官 贸 卷 切 貉 雷 额 亚 真 贾 丰 渡 清 椭 酬 岛 埔 摔 欧 皱 纠 隧 树 佑 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (一)DNA复制的特征 n 半保留复制 (semi-conservative replication) n 半不连续复制 (semi-discontinuous replication) n 双向复制 (bidirectional replication) n 有特定的起点 见 像 见 足 佛
5、 孩 概 成 贼 针 苑 呜 羞 缩 苑 蜘 茄 忿 旗 秉 糕 溅 茁 涯 眉 薪 捐 乏 覆 避 哗 样 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 子链继承母链遗传信息的几种可能方式 全保留式 半保留式 混合式 颖 玲 甘 耀 饮 频 葬 人 呀 蕾 赁 皖 将 撩 吓 谁 雅 缝 寨 鼎 泪 屡 符 堆 亲 悬 朔 亩 邻 惊 淄 教 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 一、半保留复制 (一)半保留复制的定义 复制时,母链的双链DNA解开成两股单链,各 自作为模板指导子代合成新的互补链。子代细胞的 DNA双链,其中一股单链从亲代完整地接受
6、过来, 另一股单链则完全重新合成。由于碱基互补,两个 子细胞的DNA双链,都和亲代母链DNA碱基序列一 致。这种复制方式称为半保留复制。 荷 狙 撵 泥 盗 风 咐 赡 著 铣 卿 纶 愈 究 夕 谗 君 磋 禽 瓣 箔 牙 茬 蔼 作 掸 坍 釉 卒 烧 脸 莹 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 A G G T A C T G C C A C T G G T C C A T G A C G G T G A C C C C A C T G G G G T G A C C A G G T A C T G T C C A T G A C T C C A T G A C
7、 A G G T A C T G A G G T A C T G C C A C T G G T C C A T G A C G G T G A C C A G G T A C T G C C A C T G G T C C A T G A C G G T G A C C + 母链DNA 复制过程中形成 的复制叉 子代DNA 还 赖 蛤 峡 浴 邓 蝇 骗 展 筋 轧 复 粗 巷 八 津 烘 彪 眷 蝇 讽 碘 吧 蜀 赶 缺 姚 痘 膊 摧 锄 纪 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (二)半保留复制的实验依据 使 樊 查 檄 敬 瑟 倚 膏 曾 尚 驯 俺 氰
8、桶 朔 狈 泥 辩 剐 仙 涛 陷 力 猎 兹 童 检 上 湖 凭 臂 颅 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (三)半保留复制的意义 使亲代DNA所含的信息以极高的准确度 传递给子代DNA分子。 杜 缺 绿 疗 党 狭 久 我 奖 贩 聂 遭 痹 梅 瘴 廓 边 盲 鹿 骋 袄 艾 敖 呆 袱 醉 恋 苫 悯 调 植 罗 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 3 5 3 5 解链方向 3 5 3 3 5 领头链 (leading strand) 随从链 (lagging strand) 溯 症 舍 色 度 兹 叫 扑 楷 醉 瞅 自 漂
9、为 迟 吧 审 币 辞 骋 草 牺 缮 躁 见 凹 何 遂 逝 峦 杂 闭 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 二、复制的半不连续性 DNA双螺旋的两条链是反平行的,而DNA合成的 方向只能是53 。 在DNA复制时,1条链的合成方向和复制叉的前 进方向相同,可以连续复制,叫作前导链( leading strand);而另一条链的合成方向和复 制叉的前进方向正好相反,不能连续复制,只能 分成几个片段(冈崎片段)合成,称之为滞后链 (lagging strand)。 领头链连续复制而随从链不连续复制,就是复制 的半不连续复制。 挂 塞 犯 丽 赏 脖 拢 挖 拳 艳
10、俐 规 澎 殉 岂 锨 甘 喀 中 着 数 叔 藩 龄 搞 硒 累 臃 或 滥 蓝 诫 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 三、双向复制 双向复制的定义 复制时,DNA从起始点(origin) 向两个方向解链,形成两个延伸方向相 反的复制叉,称为双向复制。 厢 笺 渔 厂 侈 贡 译 随 邻 蚌 迷 薯 背 圃 疮 祁 勇 娇 着 滋 主 侮 咨 泪 盖 寐 队 陡 毕 梳 芬 争 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 5 3 oriorioriori 5 3 5 5 3 3 5 5 3 复制子 3 真核生物的双向复制 称 谎 侣 廷 扔
11、肿 象 炎 向 戒 蚀 世 法 幌 途 忌 诸 俗 遏 柜 饰 蛙 亲 炉 施 泳 范 霍 望 寄 哺 航 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 四、有特定的起始点 u原核生物只有一个复制起始点 u真核生物有多个复制起始点 涝 惺 拢 近 彼 纤 逮 宅 过 犀 蠕 樊 贩 渔 遮 扔 却 签 赏 蓟 嗓 红 谭 剔 晾 郭 王 肘 具 旱 敦 叭 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (二) 参与DNA复制的物质 1底物:四种 dNTP:dATP 、dTTP、 dGTP、 dCTP 2聚合酶:依赖DNA的DNA聚合酶,DNA- pol; 3
12、模板:指解开成单链的DNA母链; 4引物:提供3OH末端,使dNP可以依 次聚合; 5其他酶和蛋白质因子。 迅 阳 鲤 拈 恃 弥 旅 六 哦 慧 苦 袖 后 帖 斧 单 帮 痔 理 官 烟 坏 琅 哈 妇 锁 黄 卑 莲 捎 从 圃 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 参与复制的主要酶类 (一)DNA聚合酶 (二)解链解旋酶 (三)引物酶 (四)DNA连接酶 赶 斑 涂 雹 迪 滴 寒 斑 悲 缕 楔 霉 容 霍 玄 灰 哭 揩 传 葱 汪 航 能 栽 寨 琼 伟 卯 扮 勃 碑 府 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 u DNA聚合酶
13、 全称:依赖DNA的DNA聚合酶(DDDP) 缩写:DNApol 活性: 1. 53 的聚合活性 2. 核酸外切酶活性 纲 迟 昔 砌 秉 述 胁 忘 替 蛰 捞 味 陡 疵 并 仑 爽 橱 趴 夕 冗 想 闹 巾 皑 考 刚 丸 疡 列 尾 遥 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 复制的化学反应 在聚合酶的作用下,一个核苷酸 5-P和相 邻的核苷酸上核糖的3 -OH生成磷酸二酯 键而逐一聚合的形成多核苷酸链。 (dNMP)ndNTP(dNMP)n+l ppi 渴 欺 例 佩 邹 削 孔 或 慑 亡 脸 挖 响 凹 垛 录 藻 腰 眼 欠 晰 召 痊 向 虚 云 限
14、 床 所 匈 址 苹 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 5 A G C T T C A G G A T A 3 | | | | | | | | | | | 3 T C G A A G T C C T A G C G A C 5 3 5外切酶活性 5 3外切酶活性 ? 能切除RNA引物和突变的 DNA片段 。 能辨认错配的碱基对,并将其水解。 核酸外切酶活性 摩 光 搭 榔 煮 辩 它 藤 越 烬 杀 楷 靠 翅 踊 磺 戌 凰 杰 滩 数 娇 凝 瞅 殿 峭 羊 靠 诗 茧 湾 倪 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 1原核生物的DNA
15、聚合酶 DNA-pol I DNA-pol II DNA-pol 擒 狰 撕 夯 前 捷 薛 惹 沟 痞 隧 迄 钧 系 仅 流 锣 腕 碑 夫 平 裔 喷 泌 聂 庞 匪 族 猖 卿 氓 蔗 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (1)DNA聚合酶: 结构特点 单一多肽链,从N端到C端有3个酶促活 性结构域依次排列:53外切酶、 35外切酶和DNA聚合酶。 DNA Pol I在蛋白酶的作用下,可分为大 、小两个片段。小片段具有53外 切酶活性。大片段(又称为Klenow片段 )具有聚合酶活性及35 外切酶活性 ,它对核酸技术十分有用。 糖 繁 藉 惊 贬 门 蒸 抠
16、 冒 趟 决 廷 他 啸 铺 垦 静 汁 凭 魂 氖 南 重 巡 驱 估 叫 检 时 旅 钥 胖 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 323个氨基酸 小片段 5 核酸外切 酶活性 大片段/Klenow 片段 604个氨基酸 DNA聚合酶活性 5 核酸外切酶活性 N 端C 端 木瓜蛋白酶 DNA-pol Klenow片段是实验室合成DNA,进行 分子生物学研究中常用的工具酶。 键 辫 怨 卑 喻 狰 婪 鲍 帝 磷 弗 否 爷 缕 仰 也 峪 俘 僻 豪 乍 虑 颇 咳 疵 辜 狱 竟 媳 予 宪 禁 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 D
17、NA-pol I在活细胞内的功能 1)53聚合酶的活性:对复制和修复 中出现的空隙进行填补。 2)35外切酶活性:对复制中错误进 行即时校读,保证复制的准确性。 3)53外切酶活性:可去除RNA引物 和突变碱基。 茬 蔽 宝 纽 惊 僧 情 幌 违 和 手 槛 气 放 废 凭 臀 卷 谨 喀 斜 贞 酱 盛 悠 版 掘 晃 镰 袁 野 域 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (2)DNA-pol II 53聚合酶活性 35外切酶活性 无53外切酶活性 它只是在无pol I及pol 的情况下才起作用 ,其真正的功能也未完全清楚,可能在损伤 修复中有特殊作用。 凭 阔
18、劳 讹 实 上 梢 泼 罕 年 庙 阵 夫 敬 案 忿 沪 梗 险 惹 拱 伯 鸽 养 朴 裔 诗 挎 居 栽 代 讶 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (3)DNA pol- 结构特点 由10种亚基组成不对称异源二聚体。 核心酶() 亚基:53 聚合酶活性 亚基: 3 5外切酶活性和碱基选择功能 亚基:可能起组装作用 亚基:夹稳模板链并使酶沿模板链滑动 复合物:促进全酶组装至模板及增强核心 酶活性 剥 肛 辉 柒 签 啪 挽 势 笔 赏 啃 妆 饰 使 丧 冀 睫 档 歉 散 织 粗 千 自 已 倪 悸 把 注 皂 咏 惨 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物
19、 化 学 课 件 复 制 DNA-pol (250kD) 隙 砖 适 嘘 熊 梅 咳 荣 猫 楷 泡 坐 哨 缸 筋 催 醋 狭 初 陨 替 疫 谊 粗 谰 柬 曾 篆 埂 娄 付 漫 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 DNA-pol 在活细胞内的功能 53聚合酶的活性: 是在复制延长中真正催化新链核苷酸聚合的 酶。 35外切酶活性:对复制中错误进行即时校 读,保证复制的准确性。 娘 淀 晒 馁 符 狸 峡 达 棉 丁 木 捅 寝 穿 溜 肝 或 叮 式 寨 袖 生 牡 仅 榆 浦 彩 么 雏 裹 瞪 独 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复
20、 制 催化DNA 聚合 参与DNA损 伤的应急状态 修复 修复合成、 切除引物、 填补空隙 功能 2040400分子数/细胞 1011亚基数 +5 外切酶活性 + 5外切酶活性 +5 聚合酶活性 pol IIIpol IIpol I E. Coli中的DNA聚合酶 西 螟 订 凡 獭 戈 孰 拭 即 鸽 狠 鲤 窥 这 颤 澳 萍 纲 腿 碗 聊 姚 光 偶 简 戍 姑 搏 幂 频 段 存 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 2真核生物的DNA聚合酶 DNApol ,。 DNApo1:延长领头链和随从链; DNApoI:合成RNA引物; DNApol:校读、修复和填
21、补缺口。 DNApol:在没有其他DNApol时 发挥催化功能。 DNApo1:催化线粒体DNA的合成 帮 鼓 铅 婶 虑 爵 厦 揉 凛 砍 鸡 当 俯 畅 已 生 含 财 庐 谭 龟 庙 氨 辑 斌 涎 橱 六 衰 断 终 苞 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 真核生物的DNA聚合酶 掀 蛇 即 富 寨 盅 抢 顶 嘻 猖 态 依 双 倘 壮 秽 我 臂 胚 许 恃 蛆 主 韭 荧 威 茫 罐 沤 壮 秒 诲 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (二)与复制起始及解链解旋相关的酶类 在复制起始时需要多种酶和蛋白因子,共同 起解开、理
22、顺DNA链,维持DNA在一段时间 内处于单链状态的作用。 壹 违 挥 毛 蹈 即 坯 胯 吐 朋 眉 锋 寄 掣 粟 剪 柜 厕 毒 猜 熔 迅 挞 第 缘 庐 呵 棺 矗 亡 粮 烙 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 帐 总 义 热 槐 厚 柳 奔 何 纪 当 阮 任 怒 漂 悦 肪 己 彼 纬 去 药 蹬 挡 咨 墅 怔 胯 邪 裁 吠 循 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 1. 与复制起始及解链相关的酶类及蛋白 (1) DnaA蛋白 (2) DnaB蛋白(解螺旋酶) (3) DnaC蛋白 乎 虱 辱 红 态 要 加 说 搅 但
23、涅 练 哉 买 科 碍 蜂 蟹 汀 贫 葛 轨 臣 梁 蔑 帮 芥 瓤 虑 甫 寂 揽 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (1)DnaA蛋白 DnaA蛋白是由相同亚基组成的四聚体。 复制起始时, DnaA蛋白辨认并结合 E.coli上复制起始点oriC,1020个 DnaA蛋白相互靠近形成DNA蛋白质复合 体结构,促使oriC局部解链。 村 再 淌 昧 霄 赞 塑 盾 幢 空 勘 刑 诚 慰 涎 皂 流 嗣 匡 皮 距 睬 宣 深 褐 窄 醉 争 允 亩 拾 殴 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 E. Coli 基因图 耿 炙 劣 床
24、 痕 哲 葫 匆 漓 倦 疗 体 勤 眺 负 舞 颖 匆 闸 默 畦 郎 摧 蠕 检 失 需 蔑 挤 翌 巡 帧 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 复制起始点(E.coli-oriC) GATTNTTTATTT GATCTNTTNTATT GATCCTTATTAG 1 13 17 29 32 44 TGTGGATTA-TTATTACACA-TTTGGATAA-TTATCCACA 58 66 166 174 201 209 237 245 串联重复序列反向重复序列 5 3 5 3 识别区AT富含区 砖 搁 株 够 嚷 搞 雌 森 淫 捕 请 凶 宙 蛮 娇 静 奠
25、厘 婉 油 嫁 妮 史 蜒 忻 惧 淳 顺 卉 写 浇 战 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (2)DnaB蛋白 解螺旋酶、复制蛋白rep ,利用ATP供能,作 用于氢键,使DNA双链解开成为两条单链。 Dna B Dna C 解链方向 注 蔷 遵 俊 沧 憎 槐 真 赠 蝶 周 稠 吹 莲 策 耽 檀 绍 恃 捧 茁 恃 犁 元 苔 慌 洱 久 砧 疯 潞 掌 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (3) DnaC蛋白 Dna C蛋白的作用是将具有解链酶活性的 Dna B蛋白运送到复制模板,并协同Dna B 蛋 白的作用。 留 辅 偶
26、城 栏 肿 种 烂 剂 俐 捐 义 一 条 奸 龄 凉 骋 蓬 魄 罪 昨 伴 柯 绢 芦 寅 编 拔 垢 潜 齿 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 解链过程中,DNA分子会过度拧紧、打结、 缠绕、连环等现象。 懈 点 皿 淹 巍 跋 销 通 勇 判 季 彝 骨 摩 蔷 许 侠 崇 肉 彝 座 金 沼 莹 委 径 勺 叫 苦 篓 鹃 铀 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 2DNA拓扑异构酶 (DNA topoisomerase) DNA拓扑异构酶,改变DNA分子构象, 理顺DNA链,使复制能顺利进行。 分类:拓扑酶和拓扑酶 作用特点:
27、对DNA分子的作用是既能水 解,又能连接磷酸二酯键。 DNA分子一边解链,一边复制,拓扑酶 是在复制全过程中都是有作用的。 烦 耸 尹 虏 莽 木 郑 赔 纳 际 肇 返 柏 菌 戈 吹 呆 淑 烟 戈 瞬 驼 常 怕 甸 曲 律 馁 巴 凉 刃 肘 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 拓扑异 构酶 切断DNA双链中一股链,使DNA 解链旋转不致打结;适当时候封 闭切口,DNA变为松弛状态。 反应不需ATP。 拓扑异 构酶 切断DNA分子两股链,断端通过 切口旋转使超螺旋松弛。 利用ATP供能,连接断端, DNA 分子进入负超螺旋状态。 作用机制 只 珐 娟 谣 敢
28、 顽 衍 迭 并 兴 腐 梧 睛 兔 丙 冻 工 请 咽 琢 砸 网 髓 湍 教 坟 诵 庙 乓 探 蔽 胺 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 拓扑异构酶作用机制: 影 桐 胸 瞧 环 贯 旨 腮 剥 乔 揉 窄 思 糕 碘 荒 先 弃 友 渝 腹 献 澎 尧 萨 蓄 钦 莱 港 酪 爵 鹤 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 3单链DNA结合蛋白 单链DNA结合蛋白(single stranded DNA binding protein,SSB) 的作用是在复制中 维持模板处于单链状态并保护单链的完整。 模板的DNA总要处于单链状态,
29、而DNA分子只 要符合碱基配对,又总会有形成双链的倾向, 以使分子达到稳定状态和免受胞内广泛存在的 核酸酶降解。 驹 彭 绷 弟 笆 培 李 鬃 济 敝 巫 娩 砰 航 提 绞 男 飘 郭 烬 颊 聘 猪 棱 弄 总 了 玛 察 夯 仇 岳 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 穿 饿 吼 磕 饱 捍 胺 玩 菊 污 宿 爪 彪 成 甩 油 识 刁 尚 玲 疼 膳 腹 雾 惭 砸 臣 商 倡 宜 晰 它 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (三)引物酶 DNA聚合酶不能从头合成DNA链,只能延长已 有的DNA或RNA引物链。 引物酶(pri
30、mase)在复制起始时催化引物( primer)合成,提供3-OH末端,使DNA-pol能 够催化dNTP聚合。 引物酶属DNA指导的RNA 聚合酶,但不同于 催化转录过程的RNA聚合酶。在E.coli,引物 酶是dnaG基因的产物DnaG。 蛾 崎 打 绸 川 缨 摆 议 被 警 得 棵 青 弦 绳 砧 赃 谷 烃 滩 捆 俐 孔 挛 邯 镣 怯 央 砍 飞 持 宫 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (四)DNA连接酶 (DNA ligase) 连接DNA链3-OH末端和相邻DNA链的5 P 末端,使二者生成磷酸二酯键,从而把两段相 邻的DNA链连成完整的链。
31、特点:连接酶连接碱基互补基础上的双链中的 单链缺口,它并没有连接单独存在的DNA单链 或RNA单链的作用。 功能:在复制中起最后接合缺口的作用,在 DNA修复、重组、剪接中也起缝合缺口作用, 也是基因工程的重要工具酶之一。 淡 盗 可 菠 潜 通 制 帧 附 河 铺 纺 咽 毖 泻 瘩 鸭 夜 莲 搭 迸 忧 需 瑶 覆 戈 烩 凄 珠 镍 空 菇 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 HO5 3 3 5 DNA连接酶 ATP ADP 53 53 掺 惯 配 谦 肥 谋 崎 僻 趣 慧 怖 骗 捅 嫁 潜 镣 敦 谨 陌 滦 泉 邱 纺 床 肥 悸 黑 瑰 将 章 厉
32、 蘑 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 三种酶催化生成磷酸二酯键的比较 埃 包 赁 剖 顷 苞 外 樟 搏 炉 咬 赣 节 乔 供 翅 亲 寻 经 斡 芋 挝 羌 踪 敦 患 侣 儿 型 身 帛 赶 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 三、原核生物DNA生物合成 (一)复制的起始 (二)复制的延长 (三)复制的终止 死 颈 谊 佐 诀 狐 诲 咋 生 馆 徐 阜 栗 爵 您 面 屎 泄 枕 吓 嚷 沼 巢 扫 胖 藩 哉 梭 传 嘻 廓 疗 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 1、DNA解链 2、引发体的形成
33、并合成引物 3、超螺旋的转型 (一)复制的起始 烈 唬 锗 搭 否 笔 裔 斗 购 进 文 勋 趋 额 差 窒 赵 痴 盂 恶 侣 榨 母 鄙 盅 坍 蜗 骚 瞬 痢 沤 温 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 DnaA蛋白辨认起始点, 形成起始复合物 DnaB蛋白解螺旋 DnaC蛋白协助DnaB 在多种蛋白质参与下, DNA解开成单链 SSB维持单链稳定 釉 木 琴 聚 聪 们 陵 强 愉 矣 搭 蜕 裕 意 矾 蒋 侵 饵 弯 崖 定 惫 暗 洒 谦 挫 炼 恭 熄 勒 娃 聋 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 Dna A Dna
34、B、 Dna C DNA拓扑异构酶 引物 酶 SSB 3 5 3 5 引发体的形成 含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA 复制起始区域的复合结构称为引发体。 犊 畜 熔 潜 有 荆 舷 泪 砾 处 币 堂 缉 掇 蓟 妊 骚 翅 犁 见 霹 曾 业 唤 输 鹅 排 哲 人 埔 馒 屹 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 引物的合成 Dna A Dna B、 Dna C DNA拓扑异构酶 引物酶 OH SSB 3 5 3 5 引物酶 OH 玉 垮 挎 晦 莎 弄 汝 墨 序 字 错 追 堤 产 烽 呢 尘 薄 姓 憎 列 杜 杨 憋 帐 特 展 莽 赢 区 士
35、埋 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (三)超螺旋的转型 解链将导致下游发生打结现象或DNA超螺 旋的其他部分过度拧转。 拓扑酶通过切断、旋转和再连结的作用, 实现DNA超螺旋的转型。 声 被 托 桓 乍 囤 守 谰 练 扮 谗 薯 妖 滇 铸 邯 簿 王 墟 词 短 沈 丑 兰 秃 蒙 尖 襄 淮 络 抠 畸 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 复制起始的过程 1DnaA蛋白辨认结合oriC的重复序列,并与 DNA形成复合物,引起解链; 2DnaB在DnaC的辅助下结合于初步打开的双 链,并用其解螺旋酶活性开链; 3拓扑酶通过切断、旋
36、转和再连结的作用,实 现DNA超螺旋的转型; 4SSB结合在已开链的DNA模板上,使DNA 在一定的范围内保持开链状态。 5引物酶介入,形成的引发体,可按照模板的 配对序列,催化NTP的聚合,生成引物。 效 屏 研 尼 抵 秦 浑 旺 骑 这 妙 下 模 蓉 宦 舱 粪 保 涧 露 戊 绘 创 料 滦 酚 守 漫 撼 秧 喻 筷 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (二)复制的延长 脱氧单核苷酸逐个加入而延长DNA新链, 其化学反应本质是生成磷酸二酯键。 催化此反应的酶: 原核生物:DNA-pol 真核生物:DNA-pol催化不连续复制 DNA-pol催化连续复制
37、模 蕾 豌 认 夸 这 钮 菇 乾 措 兑 再 弗 苇 馆 金 姥 龚 橡 烷 俞 而 书 碌 找 硅 馅 叁 错 库 窒 烘 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 ()复制延长的生化过程 复制起始时,母链即已解开,两股单链 都是模板,其作用是按碱基配对规律指 引核苷酸加入到新链。 每次加入的单个核苷酸,都是以dNTP为 原料,复制时子链从5向3延长。 复制延长速度相当快。E.coli每秒钟能加 入的核苷酸数达2500个。 京 弧 斜 腻 柯 晕 军 帐 且 枫 镭 彪 苑 铸 楼 信 燎 普 锰 块 靶 渴 太 犬 寅 慈 荚 介 毕 匙 敢 豪 生 物 化 学 课
38、 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (二)复制的半不连续性和冈崎片段 在形成双螺旋结构时,DNA双链的走向是 相反的。 复制经解链后,两股单链在复制叉上也是 走向相反。 复制,包括引物合成,只能从5向3延伸 。而在同一复制叉上,解链的方向只可能 有一个。 叛 产 琅 脂 登 缩 纲 踌 软 囱 张 臭 畴 凝 宽 葡 工 圆 侧 屯 座 货 沂 扑 阑 智 犁 蜡 涟 亿 狱 途 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 复制方向与解链方向不一致 可以理解不连续复制的成因 殉 时 缩 往 曹 镍 巢 避 功 譬 询 澄 涉 熙 鞋 牵 狐 厕 吓 窝 牛 疥 刮
39、 哺 捣 款 哭 箩 窗 批 叼 碟 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 1领头链连续复制 顺着解链方向而生成的子链,复制是连 续进行的,这股链称为领头链(leading strand)。 蔽 诗 的 佯 鸡 蓬 呀 巩 市 握 烷 少 拿 袍 鸯 锯 幽 顽 喧 寸 坑 睦 摧 翼 郧 惠 沧 腹 咬 乳 训 靶 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 2随从链不连续复制 复制的方向与解链方向相反生成的子链称为 随从链( lagging strand) 。 随从链的复制必须等待模板链解开至足够长 度,才能从53方向生成引物然后复制。 随从链
40、在延长时,又要等到下一段暴露出足 够长而度的模板,再次生成引物而延长。这 就是不连续复制。 损 帐 葡 戒 浚 洞 航 鸟 娩 躺 匿 删 吠 隅 搅 园 拧 晒 倘 喝 痴 亥 俐 罢 歧 含 淖 坐 港 酣 茸 郡 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 随从链的合成 随从链 础 烁 史 定 禄 钧 伦 员 昧 焚 酬 竖 稗 报 侗 邢 范 涨 肩 涌 浅 识 福 泡 桐 裙 筷 至 藉 耿 抚 曰 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 3冈崎片段 随从链不连续复制的片段称为冈崎片段 ,其大小在10002000个核苷酸。 每一个不连续复制
41、的片段5-端都带有一 个RNA引物。 片段的复制完成后,RNA引物会被除去 而代之以DNA片段,因此复制至最后, 两股子链都是DNA链。 埋 系 上 义 埋 棒 慈 威 雌 晶 普 称 回 操 尿 匆 耗 温 咕 椎 贵 杏 惜 给 椎 屿 恬 迢 文 咋 凉 肛 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 冈崎片段 3 5 3 5 解链方向 35 335 冈崎片段 屯 孺 拭 雾 楷 厌 驼 却 经 燃 志 腥 署 球 均 宵 说 薪 挛 痕 茅 镭 埃 洞 捂 私 述 壬 什 稠 萧 了 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 在同一个复制叉上,
42、领头链 的复制先于后随链,但两链 是在同一DNApol 催化下 进行。即随从链的模板可折 叠或环绕成环状,与前导链 正在延长的区域对齐,使领 头链和随从链的生长点都处 在DNApol 催化位点上。 解链方向就是酶的前进方向 ,也是复制叉延伸方向。 简 耙 尉 汪 引 畜 远 垒 伺 窜 合 艰 饶 珊 浪 沿 甥 函 拜 率 阻 拎 存 派 鲜 蹬 享 割 鸥 阅 饰 们 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 复 制 延 长 简 图 档 郭 指 嗓 赃 伤 草 黍 训 名 妓 酗 问 乳 台 涡 激 鹏 淖 掠 歇 卢 剁 熙 铅 潘 把 翅 琅 芬 神 拣 生 物
43、化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (三)复制的终止 原核生物基因是环状DNA,双向复制的 复制片段在复制的终止点(ter)处汇合。 复制的起始点和终止点刚好把环状DNA 分为两个半圆,两个方向各进行180,同 时在终止点汇合。 为了定位方便,习惯把E.coli的DNA分为 100等分。E.coli复制起始点oriC在82位 点,复制终点ter(termination)在32位 点。 赢 担 磋 竟 矽 兜 纵 省 抒 愤 啪 撵 震 毛 盔 愈 羡 梗 如 项 撕 甩 掘 隋 滩 淫 溯 恢 煽 彻 环 绎 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制
44、Ecoli 基因图 ori ter E.coli 82 32 ter oriC 贝 谅 赁 亏 粤 只 仁 哩 惰 康 产 寒 竭 考 室 盘 莉 隘 晾 户 嚣 袄 盛 粘 誉 匆 演 惟 栈 标 憨 号 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 5 5 DNA-pol 5 OHP 5 DNA-pol dNTP 5 5P 5 5 ATP ADP+Pi DNA连接酶 随从链上不连续性片段的连接 醒 予 兰 薯 驴 垃 狰 镁 瘫 类 溃 辱 厨 府 夹 香 塑 暖 挡 县 郊 毖 馆 盯 袖 博 俗 祖 袁 氏 承 柠 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课
45、件 复 制 陪 两 靠 芬 李 浆 砖 潘 尾 截 零 鲍 淑 骸 幕 念 熄 紫 格 任 庞 笋 柜 徐 谴 迢 恩 彭 士 奢 脖 矮 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 逆转录和其他复制方式 Reverse Transcription and Other DNA Replication Ways 第四节 佳 锦 础 滚 岂 滨 氨 屿 账 谰 瀑 黍 瓢 阳 更 烂 胖 佩 碰 素 猪 骄 榆 舷 琉 僳 吾 其 姨 靳 堵 素 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 逆转录酶(reverse transcriptase) 逆转录 逆转
46、录酶 一、逆转录病毒和逆转录酶 箩 舅 莎 氦 晤 剧 毫 左 玖 聊 魂 瑞 邦 姚 歧 蕾 寸 页 毫 壹 妻 银 届 滦 们 祈 钥 歼 惭 另 淮 隆 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (一)逆转录 在逆转录酶的作用下以RNA为模板合成 DNA的过程。此过程中,核酸合成与转 录(DNARNA)过程遗传信息的流动 方向相反(RNADNA),故称为逆转 录(reverse transcription) 。 黎 裳 秒 剩 茂 羡 葬 拇 韭 钳 焚 穗 脸 寸 预 懊 夫 闹 氟 搬 卧 介 拟 团 椎 瞒 煽 徐 诧 臣 述 此 生 物 化 学 课 件 复
47、制 生 物 化 学 课 件 复 制 (二)逆转录病毒 RNA病毒的基因组是RNA而不是DNA,其复制 方式是逆转录,故称为逆转录病毒(retrovirus )。 RNA病毒感染活细胞后,要先经逆转录成为双 链DNA,通过基因重组方式,参加入宿主细胞 基因组,并随宿主细胞复制和表达。这种重组 方式称为整合(integration)。 病毒基因的整合可能是病毒致癌的重要方式。 瞪 隶 儿 鼻 紧 垒 击 哄 伶 吾 签 婉 变 牧 忆 帮 馏 嫂 衡 弗 伐 擎 员 暖 坡 银 渡 谣 套 八 玲 袍 生 物 化 学 课 件 复 制 生 物 化 学 课 件 复 制 (三)逆转录酶 能催化以单链RNA为模板合成双链DNA的反应 的酶称为逆转录酶(reverse transcriptase)。 它兼有三种酶的活性:RNA指导的DNA聚合酶 ,DNA指导的DNA聚合酶和RNase H活性。 所谓RNase H活性是指除去杂合分子中的RNA 。它可以从53和35两个方向水解DNA RNA。 逆转录酶和其他DNA聚合酶一样,合成DNA的
链接地址:https://www.31doc.com/p-5932735.html