分子生物学复习

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1、一．DNA的复制、重组、损伤、修复以及突变1.了解DNA聚合酶，DNA解链酶，单链结合蛋白，引发酶，DNA拓补异构酶，DNA连接酶，端粒酶等在DNA复制中的作用。（1）DNA解链酶：通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。（2）单链结合蛋白（SSB蛋白）：保证被解链酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构。（3）DNA拓补异构酶：能够消除解链造成的正超螺旋的堆积，消除阻碍解链继续进行的这种压力，使复制得以延伸。（4）DNA聚合酶：聚合酶Ⅰ：第一个被鉴定出来的聚合酶，不是复制染色体的主要聚合酶，同时具有DNA聚合酶活性和3’—5’核酸外切酶活性，即可合成DNA链，又能降解

2、DNA，保证了DNA复制的准确性。聚合酶Ⅱ：具有5’—3’方向聚合酶活性，但酶活性很低，主要起修复DNA的作用。聚合酶Ⅲ：包含有7种不同的亚单位和9个亚基，生物活性形式为二聚体，同时具有3’—5’核酸外切酶活性和5’—3’方向聚合酶活性，是DNA复制中链延长反应的主导聚合酶。剩下的两个聚合酶主要在SOS修复过程中发挥作用。（5）引发酶：DNA复制时，往往先由引发酶（一种特殊的RNA聚合酶）在DNA模板上合成一段RNA链，它提供引发末端（被称为引物，primer），接着由DNA聚合酶从RNA引物3’端开始合成新的DNA链。（6）端粒酶：端粒酶能利用自身携带的RNA链作为

3、模板，以dNTP为原料，以反转录的方式催化合成模板后随链5’端DNA片段或外加重复单位（如人染色体端粒为TTAGGG），以维持端粒一定的长度，从而防止染色体的缺短损伤。（7）DNA连接酶：通过磷酸二脂键把两个或多个DNA片段连接成一个DNA分子。2.了解修复缺陷与突变之间的关系；了解突变的各种因素。外界环境因素，包括化学诱变剂和物理因子（如紫外线，电离辐射）以及代谢过程中产生的自由基等的影响，会导致碱基错误配对，引起DNA损伤，结构改变，功能破坏，导致DNA突变。然而细胞内存在一系列的DNA修复系统，用以切除损伤的异常结构并加以修复，从而阻止突变的发生。突变的因素：外

4、因：物理因素：x射线，激光等。化学因素：亚硝酸和碱基类似物等。生物因素：病毒和某些细菌等。内因：DNA复制过程中，基因内部的脱氧核苷酸的数量，顺序，种类发生了局部改变从而改变了遗传信息。二．DNA转录、逆转录及其转录后加工1.了解DNA转录与DNA复制之间的异同。10/10DNA复制：（1）概念：DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，复制的结果是一条双链变成两条一样的双链（如果复制过程正常的话），每条双链都与原来的双链一样（2）场所：细胞核、线粒体、叶绿体/同上（3）原料：4种游离脱氧核苷酸/核糖核苷酸（4）模板：DNA分子中的两条链/一条链（5）酶：

5、解旋酶、DNA聚合酶等(DNA连接酶)（6）能量：ATP/同上（7）过程：1、解旋：在解旋酶作用下，利用ATP释放的能量解开双螺旋；2、在DNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则，把游离的脱氧核苷酸连接到模板链上，并使脱氧核苷酸之间过磷酸二酯键连接；3、沿着模板链不断延伸，最终形成两个一模一样的DNA分子。（8）模板去向：复制后，模板链与新形成的子链形成双螺旋结构。（9）特点：1、边解旋边复制/转录；2、半保留复制。（10）产物：形成两个完整的DNA分子/三种单链RNA。DNA转录：（1）概念：DNA分子首先解开双链以DNA的一条链为模板按照碱基互补配对原则合成RN

6、A的过程。（5）酶：解旋酶、RNA聚合酶等（7）过程：1、解旋：在解旋酶作用下，利用ATP释放的能量解开双螺旋；2、以解开的一条DNA链为模板，按碱基互补配对原则，游离的核糖核苷酸与脱氧核苷酸配对，3、核糖核苷酸间通过磷酸二酯键连接成RNA（mRNA，tRNA，rRNA）（8）模板去向：转录后，模板链与非模板链重新形成双螺旋结构。2.了解DNA聚合酶与RNA聚合酶之间的异同；了解以大肠杆菌为代表的原核细胞RNA聚合酶全酶的结构以及各亚基在功能上的分工。RNA聚合酶：（1）原核生物RNA聚合酶：在细菌中，一种RNA聚合酶几乎负责所有mRNA,rRNA和tRNA的合成。大

7、多数原核生物RNA聚合酶的组成是相同的，大肠杆菌RNA聚合酶首先由2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个ω亚基组成核心酶，加上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶。转录的起始过程需要全酶，由σ因子辨认起始点，延长过程仅需要核心酶的催化。研究发现，由β和β’亚基组成了聚合酶的催化中心，它们在序列上与真核生物RNA聚合酶的两个大亚基有同源性。β亚基能与模板DNA、新生RNA链及核苷酸底物相结合。α亚基可能与核心酶的组装及启动子识别有关，并参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用。σ因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始，它是酶的别构效应物，使酶专一性识别模