生物化学CAI课件.ppt

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1、生物化学CAI课件盛德乔第三篇基因信息的传递中心法则基因(gene)--是为生物活性产物编码的DNA功能片段，这些产物主要是蛋白质或是各种RNA第十一章DNA的生物合成（复制）复制的要点1半保留复制2有起始点、终止点和方向3半不连续复制第一节半保留复制半保留复制(semiconservativereplication)----当细胞分裂,DNA进行复制时，双螺旋结构解开而成为单链，用于合成新的互补链。子代细胞出现新的DNA双链，其中一股单链是从亲代完整地接受过来的。另一股单链完全重新合成，且按碱基配对原则互补。DNA半保

2、留复制的证据第二节DNA复制的酶学1.底物dNTP(dATP,dGTP,dCTP,dTTP)2.聚合酶DNA聚合酶（DNA依赖的DNA聚合酶)DNA--pol3.模板单链的DNA母链4.引物寡核苷酸引物（RNA)5.其他酶和蛋白质因子解链酶，解旋酶，单链结合蛋白，连接酶DNA聚合酶的活性5′至3′的聚合活性5′→3′方向核酸外切酶活性5′→3′外切酶活性3′→5′外切酶活性一、复制的化学反应5′至3′的聚合活性（5′→3′）核酸外切酶活性3′→5′外切酶活性5′→3′外切酶活性二、DAN聚合酶（DNApolymerase

3、)(一)原核生物：polⅠ与校读，修复有关小片段5′→3′核酸外切酶活性大片段（Klenow片段）聚合活性、3′→5′外切活性常用的工具酶polⅡpolⅢ真正起复制作用的酶由10种亚基组成的不对称二聚体，α、ε、θ组成核心酶聚合活性、3′→5′外切活性（二）真核生物（DNA-pol）：α与随从链的合成有关β核酸外切酶活性与修复有关γ存在于线粒体δ与领头链的合成有关ε与校读、修复和填补缺口有关（三）DNA聚合酶的核酸外切酶活性和复制的保真性核酸外切酶活性和即时校读DNA-polⅠ，Ⅱ的3′→5′外切酶活性复制的保真性和碱基

4、选择polⅢ的ε亚基先形成氢键，再生成磷酸二酯键依赖三种机理1遵守严格的碱基互补配对规律2聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能3复制中出错时有即时校读功能三、复制中解链和DNA分子的拓扑学变化（一）解螺旋酶领头链rep蛋白DnaB随从链解链酶Ⅱ（二）DNA拓扑异构酶(解旋酶）既能水解，又能连接磷酸二酯键拓扑酶Ⅰ切断DNA双链中的一股拓扑酶Ⅱ切断DNA双链（三）单链DNA结合蛋白（SSB）维持模板处于单链状态保护单链的完整四、引物酶和引发体引物酶RNA聚合酶DnaG（RNA聚合酶）引发体DnaA辨认复制启始点，再结合DnaB

5、,DnaC及其他复制因子形成复合体五、DNA连接酶（ligase）催化两段DNA之间的连接第三节DNA生物合成过程一复制的起始（一）DNA解成单链原核生物从一个固定的起始点开始，同时向两个方向进行的，称为双向复制θ复制真核细胞染色体比较复杂，可能有多个复制起点，同时形成多个复制单位复制叉----复制开始后由于DNA双链解开，在两股单链上进行复制，形成在显微镜下可看到的叉状结构，称为复制叉E.coli复制起始点oriC跨度为245bp，包含有三组串联重复序列和两对反向重复序列（二）引发体的生成复制过程需要引物--短链RNA

6、引物酶合成RNA引物（十个bp左右），方向为5′到3′引物酶进入，加上解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶（DnaG蛋白）和DNA的起始复制区域形成引发体。DNA聚合酶Ⅲ由其β亚单位辨认引物，新链的第一个脱氧核苷酸与引物的3-OH形成磷酸二酯键，开始复制拓扑异构酶松弛螺旋。复制过程中各酶和蛋白质因子的作用二复制的延长原核生物为polⅢ真核生物为DNA聚合酶α和δ，其中α与随从链的合成有关，δ与领头链的合成有关（一）复制延长的生化过程原核生物复制延长的速度很快，真核生物复制有多个复制起点，（二）复制的半不连续性和冈崎片段领头链是

7、连续合成的，而随从链则是不连续合成冈崎片段冈崎用电子显微镜看到了DNA复制过程中出现一些不连续片段，这些不连续片段只存在与DNA复制叉上其中的一股。后来就把这些不连续的片段称为冈崎片段。（三）滚环复制低等生物如质粒，复制时采用滚环复制。环状DNA双链一股先开一个缺口，5′端向外伸展，两股链均直接作为模板，不需要另外合成引物。滚环复制三复制的终止（一）原核生物复制终止及不连续片段连接复制有终止点ter领头链是不间断延长的，随从链是生成一个个的冈崎片段，最后连接成一条完整的DNA链。polⅠ5′→3′外切酶活性水解引物pol

8、Ⅰ聚合活性填补空隙DNA连接酶连接缺口。polⅠ(二)真核生物的端粒和端粒酶端粒(telomere)是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构富含GC的重复序列人：(TTAGGG)n端粒酶(telomerase)RNA--蛋白质复合物既有模板，又有逆转录酶以自身的RNA为模板延长DNA单链，然后反折为双链,爬行模式端粒