第十一章核酸的生物合成.pptx

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1、第一节DNA的生物合成第二节RNA的生物合成第十一章核酸的生物合成中心法则涉及的几个概念复制：是亲代双链DNA按碱基配对原则，准确形成两个相同核苷酸序列的子代DNA分子的过程。两条DNA链都可作为复制的模板。转录：是以一条DNA链为模板，将DNA链上储存的遗传信息按碱基配对原则准确转换成互补的mRNA的过程。翻译：是以mRNA为模板，将mRNA上的遗传信息转换成蛋白质的氨基酸序列的过程。中心法则：遗传信息由DNAmRNAPRO的流动途径。蛋白质翻译转录逆转录复制复制DNARNA中心法则：遗传信息由DNAmRNAPRO的流动途径。补充和完善之处：A：RNA作为遗传物质能自我复制，并作为mR

2、NA指导PRO的合成。B：RNA能以逆转录的方式将遗传信息传递给DNA分子。第一节DNA的生物合成一、半保留复制1、半保留复制的概念DNA在复制时，两条链解开分别作为模板，在DNA聚合酶的催化下按碱基互补的原则合成两条与模板链互补的新链，以组成新的DNA分子。由于子代DNA分子中一条链来自亲代，另一条链是新合成的，这种复制方式称为半保留复制。2、DNA的半保留复制实验依据1958年Meselson&stahl用同位素示踪标记加密度梯度离心技术实验,证明了DNA是采取半保留的方式进行复制.[15N]DNA[14N-15N]DNA[14N]DNA[14N-15N]DNAMeselson-st

3、ahl实验（a）密度梯度离心的DNA带（b）对应于左侧DNA带的解释3、生物学意义保持了物种的相对稳定性.这和DNA的遗传功能相吻合，但这种稳定性是相对的，因为DNA在代谢上不是完全惰性物质：（1）一定条件下，DNA会损伤，需要修复；（2）在复制和转录中，DNA会有消耗，需要更新；（3）在发育和分化中，DNA特定序列可能修饰、删除、扩增、重排。4、遗传物质的条件：能储存自己的遗传信息；能准确将遗传信息传给后代；必须有能力在不损失亲代主要信息的前提下，做一些小的变化，即变异。二、与DNA复制有关的酶和蛋白质（原核生物）解旋酶DNA聚合酶III解链酶RNA引物引物酶和引发体DNA聚合酶ISS

4、B3´3´5´3´5´5´RNA引物（一）DNA聚合酶1、DNA聚合酶ⅠpolⅠ(1)具5′3′聚合酶活性将脱氧核糖核苷三磷酸dNTP逐个添加到具有3′—OH末端的多核苷酸链上形成3，5—磷酸二酯键。特点：A：底物为dNTP；B：DNA模板(3′5′)；C：引物：RNA引物（带3′—羟基）；D：方向5′3′；F：产物DNA的性质与模板相同。DNA聚合酶催化的链延长反应5´RNA引物子链3´3´5´5´3´3´5´5´3´3´5´模板链(2)具有3′5′端核酸外切酶的活性有校对功能，能在3′—OH端将DNA链水解。以保证DNA复制的真实性。DNA聚合酶的3´-5´外切酶水解位点3´3´5´

5、5´错配碱基3´-5´核酸外切酶水解位点(3)具有5′3′端核酸外切酶的活性由5′端水解DNA链，主要是切去一小段DNA，包括RNA引物和损伤DNA部分。polⅠ主要功能：用于修复DNA双螺旋区中的单链区，这些单链区是在DNA复制时或DNA受损伤后留下的。活性高。DNA聚合酶5´-3´外切酶活力5´-3´核酸外切酶水解位点单链缺口5´2、DNA聚合酶ⅡpolⅡ具有3′5′端核酸外切酶的活性,主要负责DNA的修复，在一定程度上参与DNA复制。活性低。功能不十分清楚，是一种修复酶。3、DNA聚合酶ⅢpolⅢ是使DNA链延长的主要聚合酶，目前已知全酶是由7种多肽形成的复合物，含有10种共22个

6、亚基组分（α2ε2θ2ζ2г2δ2δ2′2χ2ψ2β2）和Zn原子。大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ全酶的结构和功能延长因子DNA聚合酶Ⅲ两个亚基夹住DNADNA聚合酶Ⅲ异二聚体核心酶校对引物的结合和识别促使核心酶二聚化（1）α亚基：具5′3′端聚合酶活性（需模板和引物）；（2）ε亚基具3′5′端核酸外切酶的活性。校对作用，以提高保真性；（3）α、ε、θ亚基相连形成核心酶polⅢ，θ亚基起组建作用；（4）核心酶+ζ亚基后成为二聚体，称为polⅢ′；（5）polⅢ′与γ、δ亚基结合，形成polⅢ′，γ、δ亚基可增强酶与模板的结合；（6）polⅢ′′与β亚基结合形成全酶，β亚基犹如

7、夹子，夹住DNA向前滑动，不脱离，提高持续合成能力。大肠杆菌三种DNA聚合酶比较DNA聚合酶Ⅱ分子量每个细胞的分子统计数5´-3´聚合酶作用3´-5´核酸外切酶作用5´-3´核酸外切酶作用转化率DNA聚合酶Ⅰ109，000400+++1120，000100++-0.05400，00010-20++-50比较项目DNA聚合酶切除引物修复修复复制功能1999年发现聚合酶和，它们涉及DNA的错误倾向修复（erroounerepair