《核酸合成》PPT课件

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1、第九章核酸的生物合成DNA的生物合成RNA的生物合成基因工程及分子生物学技术简介（自学）9/26/20211DNA是生物遗传的主要物质基础，生物机体的遗传信息以密码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序，并通过DNA的复制由亲代传递给子代。在后代的生长发育过程中，遗传信息自DNA转录给RNA,然后翻译成特异的蛋白质，以执行各种生命功能，使后代表现出与亲代相似的遗传性状。中心法则1964-1970劳氏肉瘤病毒的遗传方式致癌RNA病毒、植物RNA病毒病毒（复制）复制转录DNARNA蛋白质翻译逆转录1958年，遗传信息的单向自我复制转录反转录自我复制翻译蛋白质遗传

2、信息的传递9/26/20212复制：亲代DNA或RNA在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代DNA或RNA的过程。转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则将其所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA的过程。翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA的密码解读成蛋白质的AA顺序的过程。逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。Reversetranscription9/26/20213第一节DNA的生物合成DNA的复制（DNA指导下的DNA合成）逆转录（RNA指导下的DNA的合成）DNA突变DNA的损伤与修复(修复合成)9/26/202

3、14一、DNA的半保留复制(一)定义和实验证据：由亲代DNA生成子代DNA时，每个新形成的子代DNA中，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式叫半保留复制。半保留复制的实验证据:1958年Meselson和Stahl用同位素15N标记大肠杆菌DNA,首先证明了DNA的半保留复制。9/26/20215细胞在15N标记培养基中（NH4Cl）连续培养15代，使所有DNA分子均标记上15N，转入14N标记的培养基CsCl密度梯度离心浮力密度15N－DNA1.742g/ml14N－DNA1.710g/ml15N/14NDNA1.717g/ml9/26/20216

4、DNA的半保留复制的生物学意义：DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性，保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代。DNA在代谢上的稳定性并非指DNA是一种惰性物质:在细胞内外各种物化因子均可导致DNA损伤，需要修复；在复制和转录过程中DNA会发生损耗，必须进行更新；在发育和进化过程中DNA可能进行修饰、删除、扩增和重排；在进化的角度上，DNA更是处在不断的变异和发展中。9/26/20217（二）复制起点、方向和方式1、复制起点（origin，ori或o，复制原点）原核生物染色体DNA（或真核生物的细胞器DNA）——单复制起点，即整个染色体只有一个复制单位。真核生物染色体D

5、NA:多复制起点——一个genome中有多个复制单位复制起点：复制开始处DNA分子的特定位置复制子(Replicon)（复制单位）：从一个起点到一个终点所包含的DNA区域，是基因组独立进行复制的单位。许多生物的复制起点都是富含A、T的区段9/26/202182、复制方向及方式复制叉（Replicationfork）：DNA复制进行时，在眼的两侧出现两个叉子状的生长点(growthpoint)，叫复制叉。在复制叉上分布着各种与复制有关的酶和蛋白因子，它们构成的复合物称为复制体（replisome）大多数复制是双向的，形成两个复制叉；真核染色体DNA线环状双链E.coli染色

6、体DNA环状双链复制眼（replicationeye）：电子显微镜下观察正在复制的DNA，复制的区域形如一只眼睛9/26/20219（三）与DNA复制有关的酶和蛋白质1、DNA聚合酶2、拓扑异构酶3、DNA解旋酶4、单链结合蛋白5、引发酶及引发体6、DNA连接酶目前已发现30多种酶及蛋白质因子参与DNA复制9/26/2021101、DNA聚合酶（1）反应需要有模板的指导；（2）4种dNTP为底物，需要引物，需要有3-OH存在；（3）合成方向为53（4）需要Mg2+催化反应的特点：9/26/2021119/26/202112在大肠杆菌中发现主要有三种DNA聚合酶，分

7、别为：DNA聚合酶ⅠDNA聚合酶ⅡDNA聚合酶ⅢE.coliDNA聚合酶DNA聚合酶IV和V：1999年发现，当DNA严重损伤时，诱导产生。9/26/202113DNA聚合酶ⅠDNA聚合酶ⅡDNA聚合酶Ⅲ亚基数目1（单体酶）多亚基酶多亚基酶5′→3′聚合活性+中+很低+很高3′→5′外切活性+++5′→3′外切活性+——主要是对DNA损伤的修复；以及在DNA复制时切除RNA引物并填补其留下的空隙。修复紫外光引起的DNA损伤DNA复制的主要聚合酶，还具有3′-5′外切酶的校对功能，提高DNA复制的保真性9/26/202114DN