QDNA生物合成之一2019-精选文档

逆转录
RNA 复制
翻译
蛋白质
几个基本概念
复制：以亲代DNA或RNA为模板，根据碱基配对的 原则，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，按照碱基配对原则合成 RNA，即将DNA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 码解读成蛋白质的氨基酸顺序的过程。 逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下， 生成DNA的过程。
DNA连接酶：连接DNA双链中的单链切口
特点：作用
大肠杆菌和其它细菌的DNA连接酶要求NAD+提 供能量；在高等生物和噬菌体中，则要求ATP提 供能量。
3´
3´- 5´核酸外切 酶水解位点
DNA聚合酶Ⅰ5´- 3´外切酶活力
5´ 单链缺口 5´- 3´核酸外切 酶水解位点
大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ全酶 的结构和



校对
DNA聚合酶Ⅲ异二聚体

促使核心 酶二聚化
DNA聚合酶Ⅲ 两个 亚基夹住DNA
延长因子
120，000 400，000 100 + + 10-20 +
+
+ 1 切除引物 修复
+
50 复制
5´-3 ´核酸外切酶作用
转化率 功能
0 .05
修复
2019年发现聚合酶 和，它们涉及DNA的错误倾向 修复（errooune repair）
DNA聚合酶3´- 5´外切酶活力
3´
5´
5´
错配 碱基
Arthur Kornberg 1918 Stanford University
Stanford, CA, USA
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1959
"for their discovery of the mechanisms in the biological synthesis of ribonucleic acid and deoxyribonucleic acid"
(5）单链结合蛋白(single-strand binding protein,SSB)
(6） DNA连接酶（DNA ligase）
3´ 5´ RNA
引物
3´
5´
DNA聚合酶
3´
5´ 5´
3´
3´
5´
3´
5´
大肠杆菌三种DNA聚合酶比较
比较项目 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 DNA 聚合酶Ⅰ 109，000 400 + DNA 聚合酶Ⅱ DNA 聚合酶Ⅲ
2、DNA的半保留
复制实验依据
1958年， Meselson & stahl用同位素 N15标记大肠杆 菌DNA,证明了半 保留复制.
3、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， 是保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代必要措施。 DNA在代谢上的稳定性并非指DNA是一种惰性物质。
Reverse transcription
中心法则总结了 生物体内遗传信 息的流动规律， 揭示遗传的分子 基础。
中心法则图示
本章主要内容
一、DNA半保留复制的机理 二、DNA的复制规律 三、原核细胞DNA的复制过程
四、DNA复制的忠实性
五、真核细胞DNA的复制
一、DNA半保留复制的机理
n1dATP n2dGTP n3dCTP n4dTTP
引物上核糖的3' -OH能与其它的核苷酸 的磷酸以3' ，5'磷酸二酯键相连。
（五）、DNA复制的半不连续性
前导链
前导链：以3’ → 5’ 方向的 亲代链为模板连续合成的子 代链。
冈崎片段
滞后链
滞后链：以5’ →3’方向的亲 代链为模板的子代链先逆复 制叉移动方向合成冈崎片段， 再连接成滞后链。
（六）、原核生物DNA聚合反应有关的酶类
（二）、DNA复制的主要方式
在特定的部位开始，单向或双向进行。 原核生物（细菌、病毒）：一个复制起点，双向 复制为主，也有单向（某些质粒等）。

真核生物：多个复制起点，双向复制为主，也有单 向（细胞器DNA）。

双向复制
单向复制
（三）、复制需要RNA引物。
（四）、子链DNA延伸方向：5' →3'方向
RNA引物 DNA模板 DNA聚合酶 Mg2+ Mn2+ DNA+（n1+n2+n3+n4)PPi
二、DNA的复制规律
(一）、半保留复制
1、概念 以亲代DNA双链 为模板，以碱基互补 方式合成子代DNA， 这样新形成的子代 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。
用；了解原核生物DNA的复制过程。 4. 了解使DNA损伤的因素；DNA损伤的修复机制：碱 基切除修复、直接修复、重组修复及光修复的过程 及所需要的酶类；了解DNA损伤修复的意义。
中心法则
复制 DNA
1958年， Crick提出中心法则： 遗传信息的单向流动。
转录
1964-1970 发 现劳氏肉瘤病 毒的遗传信息 传递方式：逆 转录。
引物合成酶与引发前体
引物合成酶：催化引物RNA的生成。 引发前体:它由多种蛋白质组成，可与引发酶 结合组装成引发体。 引发体可以沿模板链5’ 3’方向移动,具有识别合 成起始位点的功能，移动到一定位置上即可引发RNA 引物的合成。移动和引发均需要ATP提供能量。 引 发体的移动与复制叉移动的方向相同，与冈崎片段 的合成方向相反。
（1）DNA聚合酶(DNA polymetases)
（2）拓扑异构酶(topoisomerase)
5´ 3´
解旋酶 解链酶 引物酶 和引发 体
(3）引物酶(peimase)和引发体 (primosome)
（4）DNA解链酶(DNA helicase)
SSB
RNA引物
DNA聚 合酶III DNA 聚合酶 I
第十二章 DNA生物合成（一）
主讲教师：张丽霞
大庆师范学院生命科学学院
目 录
第一节
DNA的复制（DNA指导下的DNA
合成）
第二节 DNA的损伤与修复
目的要求
1.掌握遗传信息传递的中心法则。 2.掌握DNA复制的一般规律：DNA的半保留复制、 DNA的半不连续复制的概念。
3. 了解三种大肠杆菌DNA聚合酶的催化特性及其功