14DNA的复制、RNA转录.ppt
《14DNA的复制、RNA转录.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《14DNA的复制、RNA转录.ppt(152页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、古 洲 铬 押 湿 额 戊 污 眶 炭 辜 泳 缆 丽 听 咱 乃 暖 强 堑 众 即 十 暇 昧 肿 彦 铁 幂 跪 鸣 胚 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 第十四章 DNA的复制与修复 牟 耸 您 汀 彬 钟 坯 大 乙 腥 熔 掺 丢 羌 棠 剪 贺 幻 械 崇 衣 雷 失 唬 蝎 擅 杆 隔 措 浩 臼 贿 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 第一节 DNA的复制 DNA是由四种脱氧核糖核酸所组组成的长链长链 大分子, 是遗传遗传
2、信息的携带带者。 生物体的遗传遗传 信息就贮贮存在DNA的四种脱氧核糖核 酸的排列顺顺序中。 痞 葫 设 曹 璃 藕 肺 公 姓 纶 往 熟 科 梗 粥 可 茶 柏 狭 咖 并 辕 曾 塑 漂 琼 粥 遮 刻 贫 膜 碎 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 复制(replication) 是指遗传遗传 物质质的传传代,以母链链DNA为为模 板合成子链链DNA的过过程。 复制 亲亲代DNA 子代DNA 蹄 飘 捅 莱 毖 乾 爆 愧 帧 妹 堪 墙 赌 田 氮 捍 赌 匝 垛 狡 分 侩 旁 组 错 狱 硷 终 垂 致
3、轮 铲 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 DNA在复制时时,以亲亲代DNA的每一股作模板,合成 完全相同的两个双链链子代DNA,每个子代DNA中都 含有一股亲亲代DNA链链,这这种现现象称为为DNA的半保 留复制(semi-conservative replication)。 一、DNA的复制方式半保留复制 爽 甘 螺 纪 肚 其 把 铀 腾 码 持 屡 讶 咐 媳 泞 蒋 码 头 恩 勋 烧 创 求 篇 啮 启 诗 熟 去 笼 她 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复
4、制 、 R N A 转 录 复制 亲亲代DNA 子代DNA DNA半保留复制示意图图 波 殴 糕 汐 木 驾 度 碾 赌 扣 耘 仕 轿 敏 疆 米 动 烛 跌 骑 斧 酋 枢 编 磷 馁 婪 苦 扩 凿 铬 温 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 DNA以半保留方式进进行复制,是在1958年由M. Meselson 和 F. Stahl 所完成的实验实验 所证证明。 该实验该实验 首先将大肠肠杆菌在含15N的培养基中培养约约 十五代,使其DNA中的碱基氮均转变为转变为 15N。然后 将大肠肠杆菌移至只含14N的培养基
5、中同步培养一代 、二代、三代。分别别提取DNA,作密度梯度离心, 将具有不同密度的DNA分离开。 DNA半保留复制的实验证实验证 明 焰 垄 螺 史 姓 漓 乡 限 领 麻 审 而 渭 力 邦 染 椒 谗 福 鸽 蘸 橡 沿 舆 还 蝗 窿 帖 圃 喊 焚 哈 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 DNA半保留复制研究实验结实验结 果示意图图 吱 抡 梭 虑 沁 衙 忱 嘲 篱 午 挪 勇 墨 竭 桅 抢 标 隅 悼 灼 序 殃 堵 曳 俩 稳 盐 妈 斧 弊 碾 梢 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转
6、录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 按半保留复制方式,子代DNA与亲亲代DNA的碱基序 列一致,即子代保留了亲亲代的全部遗传遗传 信息,体现现 了遗传遗传 的保守性。 遗传遗传 的保守性,是物种稳稳定性的分子基础础,但不是 绝对绝对 的。 半保留复制的意义义 矣 框 鲍 涛 猎 正 怎 悔 牙 吴 瘦 了 寐 跌 痊 抿 吝 俗 唁 阉 荆 拢 蔗 疯 拧 釜 庚 嫉 躇 酷 诅 揖 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 二、DNA的复制过过程 DNA的复制可以分成起始、延长长和终终止三个阶阶段。
7、 DNA的复制是一个很复杂杂的过过程,它需要解链链酶、 SSB蛋白、拓扑异构酶、引物酶、DNA聚合酶和 DNA连连接酶等许许多因素。 惭 骄 晾 暴 侠 锗 姜 赴 公 羔 及 迷 浆 牛 磺 樱 箍 梯 霸 汐 策 上 崎 阔 则 角 弃 个 瓣 捉 晓 信 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 DNA在复制时时,需在特定的位点起始,这这是一些具有 特定核苷酸排列顺顺序的片段,即复制起始点(origin) 。 在原核生物中,复制起始点通常为为一个,而在真核生 物中则为则为 多个。 1、DNA的复制起始点 瘤 粒 空 碘
8、 吉 容 毗 滓 淌 慈 澄 禄 挫 确 仆 鸡 曳 草 狡 塘 蛙 惩 阶 劲 先 嚷 优 贱 掳 再 挣 答 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 (1)原核细细胞(大肠肠杆菌)DNA复制的起始: 大肠肠杆菌的DNA是环环状的,复制只有一个起点, 并富含A-T的专专一序列。 复制开始时时,这这各序列首先被一个蛋白质质DnaA所 识别识别 。该该蛋白可使DNA的双链链分开,并使另一个蛋 白质质DnaB连连接到分开的双链链上,使双链链向两个方 向解旋,称为单为单 起点双向复制。 险 辖 章 附 涕 耸 魁 找 临 庐 饮
9、 吠 摘 钒 矛 李 姆 碎 夕 成 妇 瑟 梭 莆 概 独 曼 组 拷 匡 乏 匈 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 ori ter A B C A. 环环状双链链DNA及复制起始点 B. 复制中的两个复制叉 C. 复制接近终终止点(termination, ter) DNA的双向复制示意图图 抉 辕 槐 兔 蘑 沼 建 膝 柒 摘 吱 驹 跪 肯 烁 寒 茫 惋 制 伐 孰 猩 疤 眉 目 煌 村 驶 媚 陨 戏 撕 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R
10、N A 转 录 (2)真核细细胞DNA复制的起始: 真核细细胞DNA合成通常在S期进进行。 细细胞进进入S期首先必须须接受细细胞分裂信号,这这个信 号一般由细细胞外的生长长因子提供。 真核细细胞DNA多为线为线 性分子,长长度相对较长对较长 。复 制时时常有多个起始位点。 戊 本 靳 朝 孽 涟 葫 年 开 置 株 辫 舅 咀 苗 喝 从 识 腊 兆 宫 执 晃 霸 噎 编 嚎 箭 位 蒸 茄 髓 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 习惯习惯 上把两个相邻邻DNA复制起始点之间间的距离(或 DNA片段)定为为一个复制子
11、(replicon) 。 复制子是独立完成复制的功能单单位。 DNA复制时时,局部双螺旋解开形成两条单链单链 , 这这种叉状结结构称为为复制叉。 龋 叉 杭 径 杜 叼 酗 敏 领 塘 藤 峨 贯 卢 甫 奏 脸 歉 梁 徽 雾 捏 诽 而 笑 玛 侠 玻 夜 淖 迅 蔼 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 5 3 oriorioriori 5 3 5 5 3 3 5 5 3 复制子 3 复制起始点与复制子示意图图 可 扣 苟 涟 陌 囚 郴 辱 庞 及 却 垣 嫡 勘 吴 脱 腥 描 苍 俗 燃 很 伟 肇 淑 布
12、诊 貌 募 箩 押 款 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 复制起始点、复制子与复制叉(动动画演示 ) 璃 厕 叙 她 溢 凭 栈 君 入 蘑 缮 屈 占 归 猖 屠 邮 丰 臣 享 钵 敛 徊 苟 障 拨 闻 丁 锚 托 趋 责 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 在DNA复制时时,解旋作用使复制叉的下游出现现正超 螺旋,这样这样 会影响双链链的进进一步解旋。为为了使DNA 复制能够继续进够继续进 行,正超螺旋必须须放松。 能够够使超螺旋放松
13、的因素主要是拓扑异构酶。 2、DNA复制时时双螺旋的解旋与超螺旋形 成 暗 姥 尺 泳 走 肿 着 随 并 炎 锗 切 翰 羹 苹 脯 敦 锭 五 祷 辱 拨 蕾 皑 俐 霖 忱 樟 肾 辊 迈 豌 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 10 8 局部解链链后 DNA复制过过程中正超螺旋的形成 毯 陡 昭 糜 混 棋 韵 脉 臣 滨 难 匡 勉 钨 匀 趋 邯 楔 任 方 闯 把 拳 志 错 荐 阐 创 泳 畏 腕 审 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A
14、 转 录 解链过链过 程中正超螺旋的形成 杠 秒 伺 稼 存 暇 抿 嘎 退 锚 脆 壹 百 芳 跳 贫 飘 积 拾 射 你 侠 峨 挞 城 眉 恳 卧 喜 惜 发 硬 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 DNA拓扑异构酶 人类类拓扑异构酶的分子结结 构 能够够松解DNA超螺旋结结构的酶。 蔑 琅 观 掷 以 庄 妊 尺 董 亲 眼 憋 暑 礼 酶 砚 奥 谱 奋 殃 矮 逃 捐 同 凶 途 急 因 凶 糖 斧 役 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A
15、转 录 拓扑异构酶的作用特点 既能水解 、又能连连接磷酸二酯键酯键 拓扑异构酶 拓扑异构酶 分 类类 吨 土 欠 俗 嘘 瞧 友 荡 颖 方 梁 靴 剧 吠 局 奈 匈 敦 裁 榴 眺 仑 漳 使 沧 罚 胸 熙 题 钻 钡 父 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 拓扑异 构酶 切断DNA双链链中一股链链,使DNA 解链链旋转转不致打结结;适当时时候封 闭闭切口,DNA变为变为 松弛状态态。 反应应不需ATP。只能放松负负超螺 旋。 拓扑异 构酶 切断DNA分子两股链链,断端通过过 切口旋转转使超螺旋松弛。 利用ATP
16、供能,连连接断端, DNA 分子进进入负负超螺旋状态态。 DNA拓扑异构酶的作用机制 邯 羌 居 堆 土 茄 泄 逮 厨 狸 肯 实 迅 衣 口 行 痰 硷 厦 砸 类 煌 胺 刺 驱 瞳 仙 雨 撩 莲 熟 喘 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 单链单链 DNA结结合蛋白(single strand binding protein, SSB),又称螺旋反稳稳蛋白(HDP),是一些能够够与单单 链链DNA结结合的蛋白质质因子。 3、单链单链 DNA结结合蛋白 浓 凶 栈 蜂 滨 锯 覆 岗 肚 吻 意 袒 接 可 针
17、 役 漂 狰 裂 慕 希 臭 脖 歉 讹 指 变 猴 疽 蛊 娱 戏 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 SSB的生理作用 使解开双螺旋后的DNA单链单链 能够稳够稳 定存在,即稳稳定 单链单链 DNA,便于其作为为模板复制子代DNA; 保护单链护单链 DNA,避免核酸酶的降解。 辨 单 够 奋 犹 瑞 阮 赴 织 哗 掩 秋 荧 契 涵 立 桂 铱 币 膀 士 局 橙 冈 绩 铃 免 廊 到 冬 袒 捐 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 以
18、四种脱氧核糖核酸(deoxynucleotide triphosphate) 为为底物,即dATP,dGTP,dCTP,dTTP。在聚合酶 的催化下,dNTP按模板的要求连连接到前一段多聚核 苷酸的3-OH端,释释放出PPi。 4、DNA合成的基本反应应和DNA聚合酶 (dNMP)n + dNTP (dNMP)n+1 +PPi 辟 乳 拄 凳 登 裂 海 屯 寓 遣 蒜 挠 辽 峰 倔 的 仲 南 惺 侨 筑 签 呼 冬 漆 搞 吮 擦 厂 接 糖 埠 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 在原核生物中,目前发现发现 的
19、DNA聚合酶有三种,分 别别命名为为DNA聚合酶(pol ),DNA聚合酶 (pol ),DNA聚合酶(pol ),这这三种酶都 属于具有多种酶活性的多功能酶。 参与DNA复制的主要是pol 和pol 。 害 妻 母 侍 涟 广 瓷 徽 亥 夺 适 穗 疟 犁 搐 淘 站 汛 叫 染 辫 阂 章 罐 祥 哼 古 阮 捐 纯 氧 酒 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 pol 为为具有三种酶活 性的单单一肽链肽链 的大分子 蛋白质质,可被特异的蛋 白酶水解为为两个片段, 其中的大片段保留了两 种酶活性,即53聚合 酶和3
20、5外切酶活性。 Klenow片段的分子结结构 箩 想 颧 歌 榴 甚 矾 冶 砧 至 违 加 獭 炎 拷 颅 莉 掣 鞘 变 蒲 古 豌 纱 赠 鲸 闸 汕 糠 迟 馆 经 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 pol 由十种亚亚基组组成不对对 称异源二聚体结结构,其中 亚亚基具有53聚合 DNA的酶活性,具有复制 DNA的功能;而亚亚基具 有35外切酶的活性 ,与DNA复制的校正功能 有关。是参与复制的主要酶 。 啃 镁 弛 切 谈 瞎 绪 玄 拒 耸 漳 概 惯 伊 舅 闽 氮 岸 缚 导 掘 距 该 忍 俩 官 主
21、 浮 吉 橙 畏 逗 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 原核生物中的三种DNA聚合酶 误 淬 宰 悉 门 肠 耙 厄 财 院 隔 盏 誉 垣 逛 奴 酞 岳 呼 起 徊 醋 旬 族 盏 韭 剪 搀 挣 绪 枢 详 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 在真核生物中,目前发现发现 的DNA聚合酶有五种: DNA-pol 起始引发发,有引物酶活性。 参与低保真度的复制 。DNA-pol 在线线粒体DNA复制中起催化作用。DNA-pol 延长长子链链
22、的主要酶,有解螺旋酶活性。DNA-pol 在复制过过程中起校读读、修复和填补补缺 口的作用。 DNA-pol 腰 决 蕊 缺 学 郑 下 胯 桩 罚 静 项 堡 柯 耻 粉 靠 婉 烯 订 炔 母 裕 匙 摩 招 拈 肋 芬 易 凉 车 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 真核生物的DNA聚合酶 恿 伤 纫 嘱 专 帘 视 裕 枕 眩 题 篡 鸳 使 棺 世 辰 局 枯 筑 尝 娜 椒 宗 蕊 绍 璃 牟 埂 旁 意 巳 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N
23、 A 转 录 DNA复制的起始阶阶段,由下列两步构成。 (1)解旋解链链,形成复制叉: n由拓扑异构酶和解链链酶作用,使DNA 的超螺旋及双螺旋结结构解开,碱基间氢键间氢键 断 裂,形成两条单链单链 DNA。 n单链单链 DNA结结合蛋白(SSB)四聚体结结 合在两条单链单链 DNA上,形成复制叉。 5、DNA复制的过过程 俩 衬 独 山 茵 蔗 封 秽 常 膳 郑 裕 铣 侥 城 蹬 建 追 钝 没 缚 献 殿 籽 万 骂 布 虑 乏 屈 案 甘 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 (2)引发发体组组装和引物合成:
24、n由解螺旋酶(DnaB蛋白) 、DnaC蛋白 、引物酶(DnaG蛋白)和DNA复制起始区域 形成引发发体; n在引物酶的催化下,以DNA为为模板 ,合成一段短的RNA片段,从而获获得3端 自由羟羟基(3-OH)。 嗽 将 蹋 奶 坡 粉 箍 欲 鸽 识 湛 饯 茸 畅 毙 畸 蠢 幼 皿 雁 舰 恒 达 娥 盾 蔚 屈 哪 附 矛 丈 力 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 1 4 D N A 的 复 制 、 R N A 转 录 复制的延长长 复制的延长长指在DNA聚合酶催化下,以35方向 的亲亲代DNA链为链为 模板,从53方向聚合子代 DNA链链。其化学本质质是dNTP
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 14 DNA 复制 RNA 转录
链接地址:https://www.31doc.com/p-5932803.html