《DNA合成》PPT课件

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1、1958年F.Crick提出中心法则（centraldogmaofmolecularbiology）复制（replication）:以亲代DNA为模板,将亲代DNA上的遗传信息复制到子代DNA分子上的过程.复制亲代DNA子代DNA转录（transcrption）:以DNA为模板合成与DNA某段核苷酸顺序相对应的RNA分子，将遗传信息传递到RNA分子中的过程.DNARNA转录翻译（translation）:以RNA中mRNA为模板,按照其核苷酸顺序所组成的密码指导蛋白质的合成的过程.mRNA蛋白质翻译1970年Howard.Temin补充逆转录逆转录（reversetranscrption）：

2、某些病毒以RNA为模板合成DNA的过程复制DNADNA（DDDP）逆转录RNADNA（RDDP）第一节DNA的生物合成DNA复制的一般特点1、复制的方式——半保留复制(semi-conservativereplication)2、半不连续复制(semi-discontinuousreplication3、双向复制(bidirectionalreplication)复制速度快4、复制具高保真性(highfidelity)；错误率10-10，校读DNA的半保留复制全保留复制半保留复制混合式复制复制的基本特点实验证据1958年Meselson等-氮标记技术-大肠杆菌半保留复制(semiconser

3、vativereplication):以DNA分子中的每一条链为模板,通过碱基配对，合成两个新的DNA分子(子代DNA),每个新DNA分子的两条链中，其中一条链来自亲代DNA,另一条链是新合成的。领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)复制的半不连续性顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为随从链。复制中的不连续片段称为岡崎片段(okazakifragment)。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。真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制

4、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(replicon)。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3’53355335底物(substrate)dNTP（A、G、C、T）模板(template)解成单链的DNA引物(primer)RNA提供3′-OH末端DNA-pol不能催化两个dNTP聚合碱基互补配对A=T；C≡G酶和蛋白因子DDDP方向性5′→3′复制反应体系复制需要的酶DNA聚合酶（DNA-pol）解螺旋酶（helicase）拓扑异构酶(topoisomerase）单链结合蛋白SSBP

5、（singlestrandbindingproteins）引物酶(primase）DNA连接酶(ligase)催化的化学反应(dNMP)n+dNTP→(dNMP)n+1+PPi3′-OHα-P磷酸二酯键β-P和γ-P复制的方向性：5′端→3′端聚合反应的特点DNA新链生成需引物和模板；新链的延长只可沿5→3方向进行。DNA聚合酶（DNApolymerase）（DNA-directedDNApolymerase,DDDP）原核生物DNA聚合酶1958年A.Kornberg大肠杆菌中发现真核生物DNA聚合酶原核生物DNA聚合酶（大肠杆菌）DNA聚合酶ⅠDNA聚合酶ⅡDNA聚合酶Ⅲ分子量10

6、9KD120KD250KD数量比40040205′→3′聚合活性+20bp++5′→3′外切活性+去除引物+-3′→5′外切活性+校读++活性比110功能填补空缺应急修复复制去除引物修复（校读）5´´3外切酶3´→5´外切酶活性5´→3´外切酶活性内切酶中间切片段限制性核酸内切酶ABDFERGHIJKLMNOPQCDNA聚合酶Ⅰ323aa,小片段5′→3′核酸外切酶活性：切除引物604aa，大片段，Klenowfragment5′→3′聚合酶活性3′→5′核酸外切酶活性即时校读18个α-螺旋片段（A-R）工具酶功能是原核生物复制延长中真正起催化作用的酶。DNA-polⅢ(250kD)αβγδ

7、ε细胞定位核核线粒体核核3´→5´外切酶活性--＋＋＋功能引物合成；复制随从链切除修复复制复制领头链校读、修复真核生物DNA聚合酶解螺旋酶（helicase）DNA双链之间的氢键解开成单链，需2ATP/bp结合、脱离，不沿解链方向前进功能：复制中结合单链DNA，维持模板的单链状态并保持单链完整单链结合蛋白(singlestrandbindingproteins，SSBP)拓扑正超螺旋：盘绕过分负超螺旋：盘绕不