核酸和蛋白质的生物合成

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1、第十二章核酸的生物合成一、DNA的生物合成二、RNA的生物合成中心法则一、DNA的生物合成（一）DNA的半保留复制（二）DNA复制的起始点和方向（三）原核细胞DNA的复制（四）真核细胞DNA的复制（五）反转录作用（RNA指导的DNA合成）（六）DNA的损伤与修复复制(replication)是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。复制亲代DNA子代DNA（一）DNA的半保留复制DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板，按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整接受过来，另一股单链则完全重新合成，两个子细胞的DNA都

2、和亲代DNA碱基序列一致，这种复制方式为半保留复制。保证遗传信息传递的忠实性；遗传和变异的统一（二）DNA复制的起始点和方向DNA复制是从DNA上一个固定点开始的；DNA复制起始点称为原点；它的复制从原点开始可双向同时进行，也可以单向进行；DNA复制是边解链边复制，复制中的DNA在复制点呈叉状，这个分叉点称为复制叉。5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’真核生物DNA多复制子复制半不连续复制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。复制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

3、片段称为冈崎片段。3535解链方向3´5´3´3´5´领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)冈崎片段(okazakifragment)领头链连续复制而随从链不连续复制——复制的半不连续性DNA复制的特点固定的起始点边解链边复制单向或双向沿53方向复制半保留复制半不连续参与DNA复制的物质模板：解开成单链的DNA母链底物：dNTP(dATP,dGTP,dCTP,dTTP)引物：提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合聚合酶：依赖DNA的DNA聚合酶，简写为DNA-pol其他的酶和蛋白质因子（三）原核细胞DNA的复制复制的起始延长终止5'

4、3'5'dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH3'3'DNA-poldNMP引物:短链RNA分子领头链的合成领头链：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。随从链的合成随从链：复制方向与解链方向相反，为不连续复制，这股不连续复制的链称为随从链。复制中位于随从链上的不连续片段称为冈崎片段(okazakifragment)。（四）真核生物的DNA生物合成•多复制子复制子(replicon)：相邻两个复制起点之间的距离。复制子是独立完成复制的功能单位。复制有时序性，即复制子以分组方式激活而不是同步起动。复制的起始3553领头链3

5、535亲代DNA随从链引物核小体复制的延长DNA-polδDNA-polα353355335+5333555′复制的终止染色体DNA呈线状，复制在末端停止。1、亲代DNA为模板严格遵守碱基配对规律2、复制延长时聚合酶对碱基的选择功能3、复制出错时DNA-pol的即时校读功能4、错配修复机制DNA复制具有保真性（五）反转录作用（RNA指导的DNA合成）指遗传信息从RNA流向DNA，是RNA指导下的DNA合成过程，即以RNA为模板，四种dNTP为原料，合成与RNA互补的DNA单链。RNADNA逆转录酶逆转录酶(reversetranscriptase

6、)催化逆转录过程的酶称逆转录酶，RNA病毒中都含有此酶。具有三种酶活性：RNA指导的DNA聚合酶RNA酶DNA指导的DNA聚合酶逆转录过程RNA模板逆转录酶（RNA指导的DNA聚合酶）DNA-RNA杂化双链逆转录酶（RNA酶）单链DNA逆转录酶（DNA指导的DNA聚合酶）双链DNA（六）DNA的损伤与修复DNADamage(Mutation)andRepair遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变，均可称为突变。在复制过程中发生的DNA突变称为DNA损伤(DNAdamage)。从分子水平来看，突变就是DNA分子上碱基的改变。引发突变的因素物理因素如紫外线(ultraviolet,U

7、V)、各种辐射UV胸腺嘧啶二体化学因素DNA损伤的修复修复(repairing)是对已发生分子改变的补偿措施，使其回复为原有的天然状态。光修复(lightrepairing)切除修复(excisionrepairing)重组修复(recombinationrepairing)SOS修复修复的主要类型二、RNA的生物合成转录(transcription)生物体以DNA为模板合成RNA的过程DNARNA转录（一）参与转录的物质原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)