DNA生物合成過程

1、1會計(jì)學(xué)DNA生物合成過程生物合成過程35535353復(fù)制方向Dna ADna BDna CDNA拓異構(gòu)酶5335 Dna A Dna B、 Dna CDNA拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶引物引物酶酶SSB3 5 3 5 引發(fā)體和引物引發(fā)體和引物含有解螺旋酶、含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和蛋白、引物酶和DNA復(fù)制起始區(qū)域的復(fù)合結(jié)構(gòu)稱為引發(fā)體。復(fù)制起始區(qū)域的復(fù)合結(jié)構(gòu)稱為引發(fā)體。 3 5 3 5 引物是由引物酶催化合成的短鏈引物是由引物酶催化合成的短鏈RNA分子。分子。 引物引物3 HO5引物引物酶酶 5 5 3 35 5dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH 33 3D

2、NA-pol目目 錄錄模板方向模板方向355合成需要引物提供合成需要引物提供3-OH3-OH合成方向合成方向5353底物是底物是dNTP dNTP 535DNA-pol IIIdCTPdTTPdGTPdATPdTTPdCTPdATPdGTP53355解鏈方向3領(lǐng)頭鏈的合成領(lǐng)頭鏈的合成目目 錄錄53355解鏈方向33553隨從鏈的合成隨從鏈的合成目目 錄錄5353533553RNA酶POH3553DNA聚合酶P3553dNTPDNA連接酶3553ATP35533553不連續(xù)片段的連接35533553哺乳動物的哺乳動物的細(xì)胞周期細(xì)胞周期DNA合成期合成期G1G2SM二、真核生物的二、真核生物的DN

3、A生物合成生物合成 （一）復(fù)制的起始（一）復(fù)制的起始ARS3 5 5 3 領(lǐng)頭鏈領(lǐng)頭鏈3 5 3 5 親代親代DNA隨從鏈隨從鏈引物引物核小體核小體（二）復(fù)制的延長（二）復(fù)制的延長 染色體染色體DNA呈線狀，復(fù)制在末端停止。呈線狀，復(fù)制在末端停止。 復(fù)制中岡崎片段的連接，復(fù)制子之間的連接。復(fù)制中岡崎片段的連接，復(fù)制子之間的連接。 染色體兩端染色體兩端DNA子鏈上最后復(fù)制的子鏈上最后復(fù)制的RNA引物，引物，去除后留下空隙。去除后留下空隙。（三）復(fù)制的終止（三）復(fù)制的終止53oriorioriori535533553復(fù)制子復(fù)制子3復(fù)制子復(fù)制子復(fù)制的基本規(guī)律復(fù)制的基本規(guī)律Basic Rules of

4、 DNA ReplicationBasic Rules of DNA Replication 第三節(jié)第三節(jié)1. 遵守嚴(yán)格的堿基配對規(guī)律；遵守嚴(yán)格的堿基配對規(guī)律；2. 聚合酶在復(fù)制延長時(shí)對堿基的選擇功能；聚合酶在復(fù)制延長時(shí)對堿基的選擇功能；3. 復(fù)制出錯時(shí)復(fù)制出錯時(shí)DNA-pol的及時(shí)校讀功能。的及時(shí)校讀功能。DNA復(fù)制的保真性至少要依賴三種機(jī)制復(fù)制的保真性至少要依賴三種機(jī)制 A：DNA-pol的外切酶活性切除錯配堿基；并用的外切酶活性切除錯配堿基；并用其聚合活性摻入正確配對的底物。其聚合活性摻入正確配對的底物。B：堿基配對正確，：堿基配對正確， DNA-pol不表現(xiàn)活性。不表現(xiàn)活性。逆轉(zhuǎn)錄和其

5、他復(fù)制方式逆轉(zhuǎn)錄和其他復(fù)制方式Reverse Transcription and Other DNA Reverse Transcription and Other DNA Replication WaysReplication Ways第四節(jié)第四節(jié)逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶(reverse transcriptase) 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄(reverse transcription) 逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄酶酶一、逆轉(zhuǎn)錄病毒和逆轉(zhuǎn)錄酶一、逆轉(zhuǎn)錄病毒和逆轉(zhuǎn)錄酶 逆轉(zhuǎn)錄病毒細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象逆轉(zhuǎn)錄病毒細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象RNA 模板模板逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶DNA-RNA 雜化雙鏈雜化雙鏈RNA酶酶單鏈單鏈DNA逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶

6、雙鏈雙鏈DNA逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶 A AA A T T T TAAAASISI核酸酶核酸酶 DNA聚合酶聚合酶堿水解堿水解 T T T T分子生物學(xué)研究可應(yīng)用逆分子生物學(xué)研究可應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄酶，作為獲取基因工程目轉(zhuǎn)錄酶，作為獲取基因工程目的基因的重要方法之一，此法的基因的重要方法之一，此法稱為稱為cDNA法。法。 以以mRNA為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成的與錄合成的與mRNA堿基序列互堿基序列互補(bǔ)的補(bǔ)的DNA鏈。鏈。 試管內(nèi)合成試管內(nèi)合成cDNAcDNA complementary DNA 二、逆轉(zhuǎn)錄研究的意義二、逆轉(zhuǎn)錄研究的意義 逆轉(zhuǎn)錄酶和逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象，是分子生物學(xué)研究中逆轉(zhuǎn)錄酶和逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象，

7、是分子生物學(xué)研究中的重大發(fā)現(xiàn)。的重大發(fā)現(xiàn)。 逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象說明：至少在某些生物，逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象說明：至少在某些生物，RNA同樣同樣兼有遺傳信息傳代與表達(dá)功能。兼有遺傳信息傳代與表達(dá)功能。對逆轉(zhuǎn)錄病毒的研究，拓寬了對逆轉(zhuǎn)錄病毒的研究，拓寬了20世紀(jì)初已注意世紀(jì)初已注意到的病毒致癌理論。到的病毒致癌理論。 滾環(huán)復(fù)制滾環(huán)復(fù)制(rolling circle replication)三、滾環(huán)復(fù)制和三、滾環(huán)復(fù)制和D環(huán)復(fù)制環(huán)復(fù)制 是某些低等生物的復(fù)制形式，如是某些低等生物的復(fù)制形式，如 X174和和M13噬菌體等。噬菌體等。3 -OH5 -P5 5 5 3 3 3 3 5滾環(huán)復(fù)制滾環(huán)復(fù)制5 5 3 3 5 目目 錄錄dNTPDNA-pol D環(huán)復(fù)制環(huán)復(fù)制(D-loop replication) 是線粒體是線粒體DNA (mitochondrial DNA，mtDNA)的復(fù)制形式。的復(fù)制形式。 Dna ADna BDna CDNA拓異構(gòu)酶5335 5 5 3 35 5dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH 33 3DNA-pol目目 錄錄模板方向模板方向355合成需