第8章基因信息的传递.ppt

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1、第8章基因信息的传递导言龙生龙凤生凤，耗子生儿打地洞一母生九子九子各不同遗传与变异现象都蕴含在基因信息传递中遗传信息传递中心法则遗传学中心法则第1节DNA的生物合成一、DNA的生物合成DNA的生物合成包括DNA复制、逆转录及DNA的损伤与修复。（一）DNA复制---------------半保留复制DNA复制是指以亲代单链DNA为模板，合成子代DNA的过程。DNA复制的方式：半保留复制子代DNA分子中，一条链来自亲代，另一条链是新合成的。亲代DNA子代DNA复制来自亲代DNA新合成链1.复制的模板：亲代单链DNA为模板方向：为3´→5´2.复制的原料：dNTP（N为A、G、

2、C、T）。3.引物：由引物酶催化生成一小段RNA，提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合4.底物：dATP,dGTP,dCTP,dTTP,总称dNTP(二）参与复制的生物分子4.参与复制的酶和蛋白质因子（1）DNA聚合酶作用：以单链DNA为模板，以dNTP作为原料，按碱基配对原则，催化DNA新链的合成。原核生物三种DNA聚合酶及其作用DNA聚合酶ⅠDNA聚合酶ⅡDNA聚合酶Ⅲ5´→3´聚合作用有有有3´→5´核酸外切酶活性有有有5´→3´核酸外切酶活性有无无功能校读损伤后修复目前尚不完全清楚复制过程中的主要催化酶真核生物DNA聚合酶：有α、β、γ、δ和ε等五种。酶作用拓扑异构

3、酶松解、理顺DNA超螺旋。解螺旋酶解开DNA双链之间的氢键，形成单链DNA模板。引物酶以单链DNA为模板，合成RNA引物，以提供3´－OH。DNA连接酶DNA复制终止阶段，催化DNA分子上的片段缺口之间形成磷酸二酯键。参与DNA复制的其它酶及作用单链DNA结合蛋白：单链DNA结合蛋白（SSB）能结合在DNA单链上，具有保护和稳定DNA模板单链的作用。一方面：解开的单链DNA会被水解；另一方面：解开的单链DNA很容易再次聚合形成双螺旋形式。（三）DNA复制过程起始阶段延长阶段终止阶段起始阶段拓扑异构酶参与松解DNA超螺旋，在复制的整个过程中都发挥作用。解螺旋酶：解开DNA双链间

4、的氢键，形成单链DNA模板。SSB：维持、保护单链DNA模板。引物酶：催化合成RNA引物。延长阶段模板链合成链模板方向：3´→5´合成的方向：5´→3´碱基配对：A＝T、G≡C前导链与随从链AGCTTAGCAAGCCATCGGA3´5´5´3´CGGTAGCCT5´TCGAA领头链5´3´3´随从链解链方向冈崎片段：在随从链的合成之前，先合成的一些不连续的DNA短片段。DNA复制的特点：半保留复制、半不连续复制。终止阶段引物合成链前导链随从链二、逆转录1.概念：以RNA为模板，合成DNA链的过程。2.逆转录酶：为多功能酶，作用如下：RNA逆转录dNTPcDNAdNTP三、DN

5、A的损伤与修复(一）DNA损伤又称突变，是DNA分子结构改变从而导致遗传信息的改变。类型：错配、缺失、插入、重排、框移等。诱发因素：物理因素和化学因素（二）DNA损伤修复类型：错配修复，切除修复，直接修复，重组修复，SOS修复（1）光修复：光修复酶使嘧啶二聚体分解（2）重组修复：由DNA－polⅠ、DNA连接及多种蛋白因子共同参与，切除DNA分子中损伤的片段，再以另一条完整链作为模板进行修复。损伤区段DNA蛋白质因子辨认、结合及切除损伤区段。DNA－polⅠ以dNTP为原料，填补空隙。重组修复基本过程第二节RNA的生物合成（一）概念：以单链DNA为模板，合成RNA的过程。（二

6、）原料：NTP（N代表A、G、C、U四种碱基）。（三）特点：不对称转录。不对称转录：*只以DNA单链的某一区段作为模板进行转录。*模板链不是永远都在同一条DNA单链上。5´3´3´5´模板链编码链编码链模板链模板链编码链DNARNA聚合酶原核生物RNA聚合酶：α2ββ´σ（全酶）α2ββ´（核心酶）：在RNA合成过程中起催化作用。σ：辨认识别转录起始点。ααββ´ααββ´σ核心酶全酶真核生物RNA聚合酶RNA聚合酶Ⅰ：催化转录生成45S－rRNA。RNA聚合酶Ⅱ：催化转录生成hnRNA（不均一核RNA，是mRNA的前体）。RNA聚合酶Ⅲ：催化转录生成5S－rRNA、tRNA

7、和snRNA（小核RNA）。下面以原核生物转录过程进行说明。转录起始RNA聚合酶σ亚基识别和辩认模板DNA链上的特异序列。启动子：RNA聚合酶辨认结合的DNA序列称为。RNA转录不需合成引物，是转录与复制的重要区别之一。RNA聚合酶催化形成第一个磷酸二酯键。（通常加入的第一个核苷酸为GTP，并保留三磷酸形式。）转录起始*启动子：RNA聚合酶辨认结合的DNA序列。*RNA聚合酶催化形成第一个磷酸二酯键。*通常加入的第一个核苷酸为GTP，并保留三磷酸形式。DNA3´5´TTGACATATAAT－35－10+