12 DNA的复制与转录

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1、2013/5/27生命物质运动糖类脂类第三篇遗传信息的传递蛋白质物质代谢细胞信号通路核酸与维生素酶···TransferofGeneticInformation能量转换微量元素激素…在细胞信号通路的调控及酶等生物分子的作用下，生命基本分子的物质代谢与能量生物化学教研室赵文锋转换有条不紊的进行，从而使生命的具体形式得以表现。核酸是遗传信息的载体。20世纪50年代，Crick提出中心法则(centraldogma)：第十二章DNA的复制与转录遗传信息的流向是DNA→RNA→蛋白质。Chapter12DNAReplicationandTr

2、anscription1970年发现逆转录酶，完善和补充了中心法则。中心法则图解转录翻译生物学DNARNA蛋白质逆转录功能DNA复制RNA复制本章内容：第一节DNA复制DNA复制的酶学DNA复制基本过程section1DNAreplicationDNA损伤与修复转录、反转录与复制和转录相关的药物实例12013/5/27一、DNA复制相关概念复制叉(replicationfork)：指DNA在复制时复制区域的双螺旋解开所产生的两条单链和尚未松解开的双螺DNA复制旋形成的“Y”形区。(replication)：是指解开的模板单

3、链DNA以自身为模板(template)，合成新新生链移动方向DNA双链模板的子代DNA分子的过程。是遗传信息解开的模板单链传递的分子基础。在复制叉区域发生双链的不断分离和新链的合成，代STARTPAUSEPLAYEND表DNA复制中的生长点(growingpoint)。切口复制子(replicon)：基因组中能独立进行复制的单位称为复制子。缺口缺口多复制子(multireplicon)与单复制子(singlereplicon)切口切口(nick)：在双链DNA的一条单链上失去一个磷酸二酯键的位置称为切口。缺口(gap)：双链DNA

4、的一条单链上失去一段单链的位置称为缺口。STARTPAUSEPLAYENDSTARTPAUSEPLAYEND二、DNA复制的特点DNA复制同位素示踪实验——MeselsonandStahl(1958)1.半保留复制(semi-conservativereplication):一个DNA分子可复制成两个DNA分子，新合成的两亲代15N-DNA14N-DNA个子代DNA分子与亲代DNA分子的碱基顺序完全一样。每个子代DNA中有一条链来自亲代DNA，另一子一代15N,14N-DNA条链是新合成链，这种合成方式称为半保留复制。实验证据：Me

5、selson和Stahl(1958)的同位素示踪实验；14N-DNACairns的大肠杆菌染色体DNA复制放射自显子二代影实验。15N-14N-DNA22013/5/27子一代子二代××××STARTPAUSEPLAYEND2.半不连续复制(semidiscontinuousreplication):日本学者冈崎(Okazaki)等提出了DNA的不连续复制模型。STARTPAUSEPLAYFORWARDBACKENDSTARTPAUSEPLAYEND3.复制遵循碱基配对原则(basepairingrule):4.复制的高保守性(hi

6、ghfidelityofDNAreplication):碱基配对是核酸分子间传递信息的结构基础。DNA复制中的碱基配对原则保证了DNA复制的忠实性，由于DNA是遗传信息的携带者，因此可使氢键H亲代的性状特征准确的传递给子代。氢键HNHCH3NOHONNNNHN5.DNA复制是引发性复制(primingreplication):NNNNNHNNHODNA复制时，先由引物酶(primase)以解开的DNANO模板链为模板合成一小段RNA引物，DNA聚合酶HATGC再从RNA引物的3'-OH端开始新DNA链的合成，引物长度一般为几个到十多

7、个核苷酸。32013/5/276.复制的多向性：D-环复制(D-Loopreplication)DNA复制可以单向进行，也可以双向进行，还可以通过滚环及D-环方式进行。Origin单向复制(unidirectionalreplication)双向复制(bidirectionalreplication)OriginOriginOriginReplicationforkReplicationfork7.对称性复制与非对称性复制:滚环复制(rollingcirclereplication)对称复制是指两条链的复制同时进行；不对称复制是3'

8、3'5'5'指复制时先复制合成其中一条链后再进行另一条链的复制。三、参与DNA复制的重要细胞组分DNA聚合酶催化反应的特点：1.DNA聚合酶(DNApolymerase)：①底物：四种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTPs)；全称：依赖DNA