核酸的生物合成(III)

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1、第九章核酸的生物合成中心法则生物的遗传信息从DNA传递给mRNA的过程称为转录。根据mRNA链上的遗传信息合成蛋白质的过程，被称为翻译和表达。1958年Crick将生物遗传信息的这种传递方式称为中心法则。Reversetranscription第一节DNA的生物合成一、DNA的半保留复制复制时期1.半保留复制的证明2.DNA生物合成的基本问题模板引物dNTPDNA聚合酶Mg2＋在5’-3’方向延伸二、原核细胞DNA的复制合成1.原核DNA聚合酶2.复制的复杂性5’5’3’3’酶作用DNA聚合酶Ⅰ5‘－3’聚合酶及外切酶作用，3‘－5’外切酶酶作用，可校正

2、/修复DNA链，还可切除引物DNA聚合酶Ⅱ5‘－3’聚合酶及3‘－5’外切酶酶作用，可校正/修复DNA链DNA聚合酶Ⅲ与酶Ⅰ作用类似，酶活高，是主要的链延伸酶（聚合酶replicase）冈崎片段与半不连续复制（okazaki1968年）复制方向：单起点、双向或单向复制引物（primer）及引物酶(primase)引物的切除与连接5’－3’外切酶切除引物（DNA聚合酶Ⅰ）DNA连接酶（大肠杆菌DNA连接酶/T4连接酶）复制的起始辨识起点（富含AT区）解旋（拓扑异构酶）解链单链结合蛋白（SSB）三、真核DNA的复制合成真核DNA的合成的基本过程类似于原核DN

3、A，不同之处：多复制起点至少有五种聚合酶αβγδε端粒的复制依赖于端粒酶真核生物DNA聚合酶αβγδε亚基数44425分子量（KD)＞25036-38160-300170256细胞内定位核核线粒体核核5′→3′聚合活性＋＋＋＋＋3′→5′外切活性－－－－－功能复制、引发修复复制复制复制DNA复制过程真核生物DNA复制叉结构示意图四、反转录作用（RNA指导下的DNA合成）1970年，Temin和Baltimore在致癌RNA病毒中发现了反转录酶（ReverseTranscriptase）1.DNA聚合酶特性需引物（tRNA）、dNTP、模板（RNA、DNA

4、）、5’-3’方向聚合2.杂交分子H键断开常由核糖核苷酶H（RNAaseH）专一切除RNA-DNA分子中的RNA,全部或部分去除RNA3.前病毒DNA合成的DNA链称负链,然后由依赖DNA的DNA聚合酶催化下,以负链为模板合成一正链这样形成的DNA称前病毒DNA,前病毒DNA可嵌入宿主细胞DNA中(称整合)或潜伏于宿主细胞用其负链(依赖DNA的RNA聚合酶)出RNA,合成外壳蛋白.1五、DNA的损伤与修复1.DNA的损伤与突变损伤可造成突变或致死突变（mutation）：指一种遗传状态，可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变。携带突变基因的生物称

5、为突变体，未突变的称为野生型。损伤原因物理（紫外（见下页）、高能射线、电离辐射）化学（烷基化试剂、亚硝酸盐、碱基类似物）生物因素（碱基对置换、碱基的插入/缺失造成移码）当DNA受到大剂量紫外线（波长260nm附近）照射时，可引起DNA链上相邻的两个嘧啶碱基共价聚合，形成二聚体，例如TT二聚体。2.DNA损伤修复光复活切除修复重组修复SOS修复光复活（photoreactivation）可见光（最有效波长400nm）激活生物界广泛分布（高等哺乳动物除外）的光复活酶，该酶分解嘧啶二聚体。是一种高度专一的修复形式，只分解由于UV照射而形成的嘧啶二聚体。切除修复

6、（excisionrepair）即在一系列酶的作用下，将DNA分子中受损伤的部分切除掉，并以完整的那一段为模板，合成出切去的部分，从而使DNA恢复正常。这是一种比较普遍的修复机制。细胞的修复功能对于保护遗传物质DNA不受破坏有重要意义。重组修复（recombinationrepair）又称复制后修复（postreplicationrepair）受损伤的DNA在进行复制时，跳过损伤部位，在子代DNA链与损伤相对应部位出现缺口。通过分子间重组，从完整的母链上将相应的碱基顺序片段移至子链的缺口处，然后再用合成的多核苷酸来补上母链的空缺，此过程即重复修复。并非完

7、全校正。SOS修复指DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式，修复结果只是能维持基因组的完整性，提高细胞的生成率，但留下的错误较多，又称倾错性修复（Error-ProneRepair）。3.基因重组与DNA克隆（基因工程）限制性内切酶能识别DNA特定核苷酸序列的核酸内切酶分布：主要在微生物中。特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA分子切断。目前已发现

8、的限制酶有400～500多种。运载体种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。质粒的特点: