生物化学11.第十一章 DNA的生物合成

《生物化学11.第十一章 DNA的生物合成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、幻灯片1第十一章DNA的生物合成(复制)(DNABiosynthesis，Replication)复制是指以亲代DNA为模板合成子链DNA的过程。A G G T A C T G C C A C T G GT C C A T G A C G G T G A C CC C A C T G GG G T G A C CA G G T A C T GT C C A T G A CT C C A T G A CA G G T A C T GA G G T A C T G C C A C T G GT C C A T G A C G G T G A C CA G G T

2、 A C T G C C A C T G GT C C A T G A C G G T G A C C+亲代DNA复制叉子代DNA幻灯片2第一节复制基本规律与体系(BasicRulesandSystemofDNAReplication)一、复制的基本规律复制的方式——半保留复制 固定起始点 双向复制 半不连续复制 复制的高保真性基本规律(一)半保留复制1.概念DNA合成时，以亲代DNA解开的两股单链为模板，按碱基配对规律，合成子代DNA的过程。子代DNA，一股单链来源于亲代，另一股单链为新合成。子代和亲代的DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。幻灯

3、片32.半保留复制的实验依据和意义(1)密度梯度实验梯度离心结果含重氮-DNA的细菌培养于普通培养液第一代继续培养于普通培养液第二代——实验结果支持半保留复制的设想。幻灯片4(2)子链继承母链遗传信息的几种可能方式全保留式(混合式)半保留式(3)半保留复制的意义按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性。是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。幻灯片5(二)固定起始点复制是从具有特异碱基序列的复制起始点开始。原核生物(一个起始点)，真核生物(多个起始点)。(三)双向复制1.原核生物复制时，DNA从

4、起始点向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。复制中的放射自显影示意图oriterABCl环状双链DNA及l复制起始点lB.复制中的两个复制叉lC.复制接近终止点幻灯片62.真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子的复制。习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子。复制子是独立完成复制的功能单位。5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’幻灯片7(四)复制的半不连续性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性。3¢5¢3¢5¢解链方向3´5´3´3´5´顺解链方向生成的子链，复制为连续

5、进行，称为领头链。领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)另一股链复制方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，称为随从链。复制中不连续片段称为岡崎片段(okazakifragment)。幻灯片8(五)复制的高保真性1.DNA-pol的核酸外切酶活性和及时校读DNA-polⅠ外切活性聚合活性AGA:CGB:5/3/5/3/无活性A：DNA-pol的外切酶活性切除错配碱基；并用其聚合活性掺入正确配对的底物。B：碱基配对正确，DNA-pol不表现活性。幻灯片92.复制保真性的碱基选择a)DNA聚合酶靠其大分子结构协调非共价(氢

6、键)与共价键(磷酸二酯键)的有序形成。b)嘌呤的化学结构能形成顺式和反式构型，与相应的嘧啶形成氢键配对，嘌呤应处于反式构型。NN9R-PNHHNN6反式NN9P-RNHHNN6顺式3.DNA复制保真性依赖三种机制a)遵守严格的碱基配对规律。b)聚合酶在复制延长时对碱基的选择功能。c)复制出错时DNA-pol的及时校读功能。幻灯片10二、DNA复制的体系(一)底物(substrate)dATP,dGTP,dCTP,dTTP。(二)模板(template)解开成单链的DNA母链。(三)引物(primer)提供3¢-OH末端使dNTP可以依次聚合的RNA(DNA)

7、片断。(四)酶和蛋白因子1.DNA聚合酶全称为依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)，简称DNA-pol。幻灯片11(1)活性：5¢®3¢的聚合活性；3¢®5¢外切酶活性能辨认错配的碱基对，并将其水解；5¢®3¢外切酶活性能切除突变的DNA片段。5´AGCTTCAGGATA®3´

8、

9、

10、

11、

12、

13、

14、

15、

16、

17、

18、3´TCGAAGTCCTAGCGAC5´?幻灯片12(2)原核生物的DNA聚合酶DNA-polⅠ DNA-polⅡ DNA-polⅢ大肠杆菌E.coli中的三种DNA聚合酶分类DNA聚合酶IDNA聚合酶IIDNA聚合酶

19、III分子量(KD)109120900聚合速率(核苷