核酸的生物合成知識(shí)講座

核酸的生物合成知識(shí)講座核酸的生物合成知識(shí)講座第1頁第十二章核酸生物合成核酸的生物合成知識(shí)講座第2頁學(xué)習(xí)要求了解核苷酸生物合成代謝路徑及核苷酸生物合成機(jī)理。了解用核苷酸生物合成路徑篩選融合細(xì)胞原理。掌握核酸生物合成模板、原料、能源物質(zhì)、合成方向、酶。搞清中心法則、復(fù)制、半保留復(fù)制、不連續(xù)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、反轉(zhuǎn)錄、岡崎片段、翻譯等概念。了解病毒分子結(jié)構(gòu)及繁殖與致癌作用和核酸生物合成間關(guān)系。了解核酸合成抑制劑及作用原理。核酸的生物合成知識(shí)講座第3頁第十二章核酸生物合成12.1DNA生物合成DNA指導(dǎo)下DNA復(fù)制RNA指導(dǎo)下DNA復(fù)制DNA損傷和修復(fù)12.2RNA生物合成和加工12.3核酸病毒12.4核酸生物合成抑制劑核酸的生物合成知識(shí)講座第4頁12.1.1DNA指導(dǎo)下DNA復(fù)制分子遺傳中心法則半不連續(xù)復(fù)制原核細(xì)胞DNA復(fù)制半保留復(fù)制DNA復(fù)制起點(diǎn)和方向真核細(xì)胞DNA復(fù)制DNA復(fù)制普通特征DNA復(fù)制忠實(shí)性返回核酸的生物合成知識(shí)講座第5頁分子遺傳中心法則DNA是遺傳信息儲(chǔ)存和公布者，它在如圖聯(lián)絡(luò)中處于中心地位。核酸的生物合成知識(shí)講座第6頁分子遺傳中心法則中心法則幾個(gè)基礎(chǔ)概念復(fù)制：以親代DNA或RNA為模板，依據(jù)堿基配正確標(biāo)準(zhǔn)，在一系列酶作用下，生成與親代相同子代DNA或RNA過程。轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板，按照堿基配對(duì)標(biāo)準(zhǔn)合成RNA，即將DNA所含遺傳信息傳給RNA，形成一條與DNA鏈互補(bǔ)RNA過程。翻譯：亦叫轉(zhuǎn)譯，以mRNA為模板，將mRNA密碼解讀成蛋白質(zhì)氨基酸次序過程。逆轉(zhuǎn)錄：以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下，生成DNA過程。返回核酸的生物合成知識(shí)講座第7頁半保留復(fù)制以親代DNA雙鏈為模板以堿基互補(bǔ)方式合成子代DNA，這么新形成子代DNA中，一條鏈來自親代DNA，而另一條鏈則是新合成，這種復(fù)制方式叫半保留復(fù)制。核酸的生物合成知識(shí)講座第8頁半保留復(fù)制核酸的生物合成知識(shí)講座第9頁半保留復(fù)制Meselson和Stahl將同位素15N標(biāo)識(shí)15NH4Cl加入大腸桿菌培養(yǎng)基中培養(yǎng)12代，使大腸桿菌DNA都帶上15N標(biāo)識(shí)，然后將該大腸桿菌轉(zhuǎn)入14N普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)后，分離子一代、子二代、子三代、子四代DNA，進(jìn)行氯化銫密度梯度離心，試驗(yàn)證實(shí)了DNA半保留復(fù)制。核酸的生物合成知識(shí)講座第10頁半保留復(fù)制返回核酸的生物合成知識(shí)講座第11頁DNA復(fù)制起點(diǎn)和方向(1)兩個(gè)起點(diǎn)，兩個(gè)生長端相向復(fù)制DNA每條鏈有1個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，分別合成1條新DNA，兩條新鏈相向合成，每個(gè)生長點(diǎn)只有1條鏈合成，這種方式存在于線性DNA病毒。(2)1個(gè)起點(diǎn)，1個(gè)復(fù)制區(qū)單向復(fù)制DNA兩條鏈復(fù)制起始點(diǎn)在同一位置，復(fù)制向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，兩條DNA鏈均被復(fù)制，這種方式偶見于一些環(huán)形DNA復(fù)制。(3)1個(gè)起點(diǎn)，兩個(gè)復(fù)制區(qū)雙向復(fù)制這種DNA復(fù)制方式最為普遍，復(fù)制起始于1個(gè)位點(diǎn)，形成兩個(gè)復(fù)制區(qū)向相反方向運(yùn)動(dòng)，在每個(gè)復(fù)制區(qū)兩條DNA鏈均被復(fù)制。核酸的生物合成知識(shí)講座第12頁DNA復(fù)制起點(diǎn)和方向返回核酸的生物合成知識(shí)講座第13頁半不連續(xù)復(fù)制DNA雙螺旋兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫?，而合成方向只能?’3’。所以在DNA復(fù)制時(shí)，1條鏈合成方向和復(fù)制叉前進(jìn)方向相同，可連續(xù)復(fù)制，稱為前導(dǎo)鏈；而另一條鏈合成方向和復(fù)制叉前進(jìn)方向恰好相反，不能連續(xù)復(fù)制，只能分成幾個(gè)片段合成，稱為滯后鏈。滯后鏈片段叫作岡崎片段，它們合成后再連接起來。返回核酸的生物合成知識(shí)講座第14頁原核細(xì)胞DNA復(fù)制(E.coli)模板：DNA引物：RNA原料、能源物質(zhì)：NTP，dNTP酶：引物酶；DNA聚合酶I、II、III；DNA連接酶；解鏈酶；單鏈結(jié)合蛋白；拓?fù)洚悩?gòu)酶合成方向：模板鏈3’—5’；合成鏈5’—3’核酸的生物合成知識(shí)講座第15頁大腸桿菌三種DNA聚合酶比較DNA聚合酶Ⅱ分子量每個(gè)細(xì)胞分子統(tǒng)計(jì)數(shù)5′-3′聚合酶作用3′-5′核酸外切酶作用5′-3′核酸外切酶作用聚合速度(核苷酸/秒)功效DNA聚合酶ⅠDNA聚合酶Ⅲ（復(fù)合物）103,000400+++16~20切除引物，修復(fù)88,000100++-40修復(fù)830,00010-20++-250~1000復(fù)制比較項(xiàng)目核酸的生物合成知識(shí)講座第16頁DNA聚合酶催化反應(yīng)核酸的生物合成知識(shí)講座第17頁與DNA合成相關(guān)蛋白因子(E.coli)蛋白質(zhì)功效相對(duì)分子量（×103）分子/細(xì)胞DNA旋轉(zhuǎn)酶(或拓?fù)洚悩?gòu)酶)引入或松開超螺旋400DNA解鏈酶使雙鏈DNA解鏈6550單鏈結(jié)合蛋白穩(wěn)定單鏈區(qū)74300引物合成酶合成RNA引物60100DNA聚合酶Ⅰ除去引物并填滿缺口109300核酸的生物合成知識(shí)講座第18頁原核細(xì)胞DNA合成步驟解旋：由拓?fù)洚悩?gòu)酶解除DNA超螺旋結(jié)構(gòu)。解鏈：由解鏈酶使雙鏈DNA解開再由單鏈結(jié)合蛋白與單鏈結(jié)合，預(yù)防氫鍵再形成。識(shí)別起點(diǎn)：由DNA指導(dǎo)RNA聚合酶即引物酶完成。生成引物：以DNA為模板在引物酶催化下由DNA轉(zhuǎn)錄成。DNA生成：在RNA引物3’末端上按堿基互補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)DNA聚合酶III催化生成，其3’末端與下一個(gè)RNA引物5’末端相連。核酸的生物合成知識(shí)講座第19頁原核細(xì)胞DNA合成步驟切除引物：由DNA聚合酶I催化切除引物，剩下DNA片段即岡崎片段。補(bǔ)齊封口：DNA聚合酶I利用其DNA聚合酶活性按堿基互補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)沿5’—3’方向填補(bǔ)兩個(gè)岡崎片段之間缺口。其3’末端羥基與下一個(gè)DNA片段5’末端相連磷酸基，在DNA連接酶催化下形成磷酸二酯鍵而被連結(jié)起來，最終形成DNA模板鏈完整新互補(bǔ)鏈，此部由NAD+供能。核酸的生物合成知識(shí)講座第20頁DNA合成起始與延伸拓?fù)洚悩?gòu)酶解鏈酶引物酶前導(dǎo)鏈合成（DNA聚合酶III)

核酸的生物合成知識(shí)講座第21頁切除引物與補(bǔ)齊封口返回核酸的生物合成知識(shí)講座第22頁真核細(xì)胞DNA復(fù)制真核細(xì)胞與原核細(xì)胞DNA復(fù)制區(qū)分在于：RNA引物和岡崎片段較小。復(fù)制速度較慢，這可能與組蛋白存在使DNA處于穩(wěn)定雙股狀態(tài)相關(guān)。復(fù)制有多個(gè)起點(diǎn)。DNA聚合酶為α，β，γ以及線粒體聚合酶。它們僅能催化聚合作用，而沒有原核細(xì)胞DNA聚合酶全部外切酶作用。DNA片段連接由ATP供能。核酸的生物合成知識(shí)講座第23頁DNA聚合酶功效DNA聚合酶細(xì)胞定位功效α細(xì)胞核細(xì)胞核DNA復(fù)制β細(xì)胞核細(xì)胞核DNA修復(fù)γ細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)線粒體酶線粒體線粒體DNA復(fù)制返回核酸的生物合成知識(shí)講座第24頁DNA復(fù)制忠實(shí)性DNA復(fù)制含有高度準(zhǔn)確性，在大腸桿菌細(xì)胞DNA復(fù)制中錯(cuò)誤率約為1/109～1/1010，即每109～1010個(gè)核苷酸才有一個(gè)錯(cuò)誤。這么高準(zhǔn)確性確保主要與以下原因相關(guān)：1、堿基配對(duì)規(guī)律：模板鏈與新生鏈之間堿基配對(duì)確保堿基配錯(cuò)幾率約為1/104～1/105。2、DNA聚合酶3’→5’外切酶活性校對(duì)功效，使堿基錯(cuò)配幾率又降低100～1000倍。3、DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)核酸的生物合成知識(shí)講座第25頁DNA聚合酶自我校正DNA聚合酶不能從頭合成DNA，即不能把兩個(gè)dNTP連接起來，而只能將一個(gè)個(gè)核苷酸單位加到形成堿基配正確引物鏈3’羥基上，假如引物鏈3’羥基出現(xiàn)了和模板鏈錯(cuò)配堿基，DNA聚合酶就會(huì)馬上停頓前進(jìn)，并利用3’

5’核酸外切酶活性將錯(cuò)配核苷酸從引物3’端切除，只有引物3’端重新出現(xiàn)堿基配對(duì)時(shí)才繼續(xù)合成DNA。所以在合成DNA之前必須有正確堿基配對(duì)存在于3’端，即DNA聚合酶必須利用RNA引物鏈來檢驗(yàn)3’端堿基配對(duì)正確是否，在確認(rèn)無誤后才開始合成。核酸的生物合成知識(shí)講座第26頁錯(cuò)配校正系統(tǒng)錯(cuò)配校正系統(tǒng)能發(fā)覺DNA雙螺旋因非互補(bǔ)堿基對(duì)間不對(duì)稱而產(chǎn)生變形，它能區(qū)分和切除存在于新合成DNA中錯(cuò)配核苷酸。E.coli錯(cuò)配校正系統(tǒng)利用dam基因編碼甲基化酶將DNA堿基序列中A在N6位甲基化，但新合成A要晚一些才被甲基化，這使堿基序列只是在剛合成新DNA鏈中還沒有被甲基化，這就能區(qū)分新DNA鏈和模板鏈。參加錯(cuò)配修復(fù)酶與蛋白質(zhì)：Dam甲基化酶；MutH、MutL、MutS蛋白；解螺旋酶Ⅱ；SSB；DNA聚合酶Ⅲ；外切酶Ⅰ、Ⅹ、Ⅶ；RecJ核酸酶；DNA連接酶核酸的生物合成知識(shí)講座第27頁錯(cuò)配校正系統(tǒng)返回核酸的生物合成知識(shí)講座第28頁12.1.2RNA指導(dǎo)下DNA復(fù)制(反轉(zhuǎn)錄)以RNA指導(dǎo)DNA聚合酶催化合成DNA是以dNTP為原料及能源物質(zhì)，以病毒單鏈RNA為模板，RNA為引物。反應(yīng)時(shí)模板與引物以氫鍵相連，在引物3’羥基末端開始以5’—3’方向進(jìn)行DNA聚合、延伸。合成DNA以共價(jià)鍵相連，形成DNA-RNA雜合體。在DNA指導(dǎo)DNA聚合酶催化下以雜合體中DNA為模板合成一條DNA互補(bǔ)鏈，形成新DNA分子。核酸的生物合成知識(shí)講座第29頁12.1.2RNA指導(dǎo)下DNA復(fù)制(反轉(zhuǎn)錄)依賴RNADNA聚合酶核糖核酸酶H活性依賴DNADNA聚合酶核酸的生物合成知識(shí)講座第30頁12.1.2RNA指導(dǎo)下DNA復(fù)制(反轉(zhuǎn)錄)核酸的生物合成知識(shí)講座第31頁因發(fā)覺逆轉(zhuǎn)錄病毒遺傳物質(zhì)而獲1975年諾貝爾獎(jiǎng)三位科學(xué)家返回核酸的生物合成知識(shí)講座第32頁12.1.3DNA損傷和修復(fù)細(xì)胞內(nèi)DNA可能因物理或化學(xué)原因而受到損傷，比如射線輻射、化學(xué)誘變劑和受熱等。另外，DNA復(fù)制產(chǎn)生誤差也可能造成DNA損傷。（一）DNA損傷表現(xiàn)類型（二）DNA損傷修復(fù)機(jī)制

返回核酸的生物合成知識(shí)講座第33頁DNA損傷表現(xiàn)類型堿基改變：水解造成堿基脫氨基作用可改變堿基配對(duì)。UV波長紫外線和放射性射線可造成DNA鏈中相鄰兩個(gè)同股或異股嘧啶堿基間發(fā)生共價(jià)交聯(lián)形成二聚體，在雙螺旋區(qū)產(chǎn)生變形，干擾了DNA復(fù)制，引發(fā)錯(cuò)股合成造成細(xì)胞死亡。核酸的生物合成知識(shí)講座第34頁DNA損傷表現(xiàn)類型堿基丟失：因熱或酸破壞糖苷鍵能夠造成嘌呤堿基丟失，水解也能造成嘧啶堿基丟失。核苷酸插入或缺失：在DNA復(fù)制或重組時(shí)，嵌入劑可造成DNA核苷酸增加或降低。DNA鏈斷裂：電離輻射、自由基或一些化學(xué)試劑可使磷酸二酯鍵斷裂，產(chǎn)生3’-脫氧核酸片段。DNA鏈間共價(jià)交聯(lián)：含有兩個(gè)功效基團(tuán)烷化劑，可使兩條DNA鏈間發(fā)生共價(jià)交聯(lián)。返回核酸的生物合成知識(shí)講座第35頁DNA損傷修復(fù)機(jī)制光復(fù)活可見光（400nm）能激活細(xì)胞內(nèi)光復(fù)活酶、光裂合酶，它們可分解因紫外線照射而形成嘧啶二聚體。光復(fù)活酶分布廣泛，從單細(xì)胞生物到鳥類細(xì)胞都有之，但哺乳動(dòng)物細(xì)胞缺乏這種酶。核酸的生物合成知識(shí)講座第36頁DNA損傷修復(fù)機(jī)制光復(fù)活機(jī)制核酸的生物合成知識(shí)講座第37頁DNA損傷修復(fù)機(jī)制切除修復(fù)——最為普遍切開：特異核酸內(nèi)切酶識(shí)別損傷結(jié)構(gòu)，并切斷損傷部位兩端磷酸二酯鍵。切除：特異酶或蛋白因子將損傷片段去除。合成：DNA聚合酶以單鏈區(qū)為模板合成互補(bǔ)拷貝以填補(bǔ)缺口，最終DNA連接酶將新合成DNA片段3’端和切口5’端連接起來。DNA損傷類型決定切除修復(fù)詳細(xì)方式和步驟，詳細(xì)可分為堿基切除修復(fù)和核苷酸切除修復(fù)2種方式。核酸的生物合成知識(shí)講座第38頁DNA損傷修復(fù)機(jī)制堿基切除修復(fù)（a）DNA糖基化酶切除損傷堿基產(chǎn)生無堿基酸（b）無堿基核酸內(nèi)切酶在無堿基酸處切開產(chǎn)生切口（c）DNA聚合酶Ⅰ將無堿基酸切除并填補(bǔ)缺口（d）DNA連接酶連接切口核酸的生物合成知識(shí)講座第39頁DNA損傷修復(fù)機(jī)制核苷酸切除修復(fù)這種方式能夠修復(fù)DNA發(fā)生幾乎全部類型巨大損傷，包含一些與致癌劑共價(jià)結(jié)合堿基。核酸的生物合成知識(shí)講座第40頁DNA損傷修復(fù)機(jī)制重組修復(fù)受損傷DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)，跳過損傷部位，在子代DNA鏈與損傷相對(duì)應(yīng)部位出現(xiàn)缺口。經(jīng)過分子間重組，從完整母鏈上將對(duì)應(yīng)堿基次序片段移至子鏈缺口處，然后再用合成多核苷酸來補(bǔ)上母鏈空缺，此過程即重復(fù)修復(fù)。并非完全校正。核酸的生物合成知識(shí)講座第41頁DNA損傷修復(fù)機(jī)制SOS修復(fù)指DNA受到嚴(yán)重?fù)p傷、細(xì)胞處于危急狀態(tài)時(shí)所誘導(dǎo)一個(gè)DNA修復(fù)方式，修復(fù)結(jié)果只是能維持基因組完整性，提升細(xì)胞生成率，但留下錯(cuò)誤較多，又稱傾錯(cuò)性修復(fù)（Error-ProneRepair）。返回核酸的生物合成知識(shí)講座第42頁12.2RNA生物合成和加工在生物界，RNA合成有兩種方式：一是DNA指導(dǎo)RNA合成，此為生物體內(nèi)主要合成方式。另一個(gè)是RNA指導(dǎo)RNA合成，此種方式常見于病毒。原核細(xì)胞RNA生物合成真核細(xì)胞RNA生物合成RNA指導(dǎo)RNA合成(RNA復(fù)制)DNA指導(dǎo)RNA合成(轉(zhuǎn)錄)返回核酸的生物合成知識(shí)講座第43頁原核細(xì)胞RNA生物合成1960年，RNA聚合酶被發(fā)覺。在E.coli中，RNA聚合酶催化RNA合成需要：模板：雙鏈或單鏈DNA活性單體物質(zhì)：四種NTP二價(jià)金屬離子：Mg2+或Mn2+，在生物體中發(fā)覺是Mg2+合成方向：5’3’核酸的生物合成知識(shí)講座第44頁區(qū)分RNA與DNA合成RNA合成與DNA合成不一樣在于：轉(zhuǎn)錄不需要引物只轉(zhuǎn)錄DNA分子中一個(gè)片段(稱為操縱子operon)雙鏈DNA中只有一條鏈含有轉(zhuǎn)錄活性(稱為模板鏈)RNA聚合酶無校對(duì)功效核酸的生物合成知識(shí)講座第45頁不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄模板鏈：雙鏈DNA中含有轉(zhuǎn)錄活性鏈稱為模板鏈，又稱反義鏈（或負(fù)鏈）。編碼鏈：雙鏈DNA中無轉(zhuǎn)錄活性鏈稱為編碼鏈，又稱有義鏈（或正鏈）。5′5′3′3′開啟子(promoter)終止子(terminator)模板鏈(templattestrand)反義鏈(antisensestrand)有義鏈(sensestrand)DNA核酸的生物合成知識(shí)講座第46頁RNA聚合酶(E.coli)由5種亞基α2ββ’

σ組成全酶；沒有σ、

亞基酶稱為關(guān)鍵酶，只催化鏈延長；σ稱為起始因子，能識(shí)別DNA鏈轉(zhuǎn)錄起始信號(hào)（稱為開啟子）。核酸的生物合成知識(shí)講座第47頁RNA聚合酶(E.coli)解螺旋恢復(fù)螺旋轉(zhuǎn)錄泡模板鏈編碼鏈核酸的生物合成知識(shí)講座第48頁RNA轉(zhuǎn)錄過程RNA轉(zhuǎn)錄由起始、延伸、終止三個(gè)階段組成。起始：RNA聚合酶在σ亞基引導(dǎo)下結(jié)合于開啟子；DNA雙鏈局部解開；在模板鏈上經(jīng)過堿基配對(duì)合成最初RNA鏈延伸：關(guān)鍵酶沿著DNA鏈由3’→5’方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)錄區(qū)間DNA雙鏈解螺旋，而轉(zhuǎn)錄完區(qū)間DNA又恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)終止：關(guān)鍵酶抵達(dá)終止子，RNA與關(guān)鍵酶從DNA上脫落核酸的生物合成知識(shí)講座第49頁RNA轉(zhuǎn)錄起始核酸的生物合成知識(shí)講座第50頁RNA轉(zhuǎn)錄延伸核酸的生物合成知識(shí)講座第51頁RNA轉(zhuǎn)錄終止轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)有兩種：弱終止子：依賴ρ因子終止，NusA蛋白識(shí)別DNA鏈上終止信號(hào)，在ρ因子幫助終止。強(qiáng)終止子：（1）在終止點(diǎn)之前含有一段富含G-C回文區(qū)域。（2）富含G-C區(qū)域之后是一連串dA堿基序列，它們轉(zhuǎn)錄RNA鏈末端為一連串U連續(xù)6個(gè)）。核酸的生物合成知識(shí)講座第52頁不依賴ρ因子終止子：

含富GC回文序列和寡聚U序列返回核酸的生物合成知識(shí)講座第53頁真核細(xì)胞RNA生物合成真核生物RNA聚合酶主要分布于細(xì)胞核內(nèi)，RNA合成也就主要發(fā)生在細(xì)胞核中。酶類分布產(chǎn)物α-鵝膏蕈堿對(duì)酶影響分子量(KDa)反應(yīng)條件ⅠⅡⅢ核仁核質(zhì)核質(zhì)rRNA（5.8S、18S、28S）mRNAtRNA、5SrRNA不抑制低濃度抑制高濃度抑制500～700～700低離子強(qiáng)度要求Mg2+或Mn2+高離子強(qiáng)度高M(jìn)n2+濃度核酸的生物合成知識(shí)講座第54頁RNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物加工原核生物mRNA轉(zhuǎn)錄后普通不需要加工，轉(zhuǎn)錄同時(shí)即進(jìn)行翻譯（半壽期短）。但在真核細(xì)胞內(nèi)，由RNA聚合酶合成原始轉(zhuǎn)錄物往往需要一系列改變，包含鏈裂解、5’和3’末端切除和特殊結(jié)構(gòu)形成、核苷修飾、以及拼接和編輯等過程，才轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒霷NA分子。此過程總稱為RNA成熟或稱為RNA轉(zhuǎn)錄后加工。包含rRNA前體加工、tRNA前體加工、真核mRNA前體加工。核酸的生物合成知識(shí)講座第55頁rRNA前體加工加工過程：1、剪切作用：需核酸酶參加。

2、甲基化修飾：修飾在堿基上。

3、自我剪接：一個(gè)核酶作用。原核rRNA加工：rRNA含非轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)，其產(chǎn)物中含tRNA真核rRNA加工：1.5S自成體系加工少，無修飾和剪接。

2.45S加工中含剪切和甲基化修飾，需核酸酶。核酸的生物合成知識(shí)講座第56頁rRNA前體加工甲基化核酸內(nèi)切酶核酸外切酶核酸的生物合成知識(shí)講座第57頁rRNA前體加工核酸的生物合成知識(shí)講座第58頁tRNA前體加工包含：核酸外切酶從兩端向內(nèi)切去多出序列；在3’-端加CCAOH序列；核苷酸修飾與異構(gòu)化；核酸內(nèi)切酶切除居間序列。核酸的生物合成知識(shí)講座第59頁真核mRNA前體加工hnRNA被剪接，把內(nèi)含子（DNA上非編碼序列）轉(zhuǎn)錄序列剪掉，把外顯子（DNA上編碼序列）轉(zhuǎn)錄序列）拼接上，真核生物普通為不連續(xù)基因。3’端添加polyA“尾巴”。5’端連接“帽子”結(jié)構(gòu)（m7G5

ppp5

NmpNp-）。分子內(nèi)部核苷酸甲基化修飾。核酸的生物合成知識(shí)講座第60頁真核mRNA前體加工內(nèi)含子外顯子核酸的生物合成知識(shí)講座第61頁因發(fā)覺斷裂基因而獲1993年諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)RichardJRobertandPhllipASharp返回核酸的生物合成知識(shí)講座第62頁RNA指導(dǎo)RNA合成概念：RNA病毒以本身RNA為模板合成與本身RNA完全相同RNA分子過程稱為RNA復(fù)制。兩個(gè)階段：（1）病毒RNA可充當(dāng)mRNA，利用寄主中核糖體合成外殼蛋白和復(fù)制酶β亞基。（2）復(fù)制酶β亞基與來自宿主細(xì)胞亞基αγδ自動(dòng)裝配成RNA復(fù)制酶，進(jìn)行RNA復(fù)制，通常以分子中單鏈RNA為模板（正鏈），復(fù)制出一條新RNA鏈（負(fù)鏈），然后以負(fù)鏈為模板復(fù)制出大量正鏈，再與外殼蛋白組裝成新病毒顆粒。核酸的生物合成知識(shí)講座第63頁RNA指導(dǎo)RNA合成RNA復(fù)制酶催化性質(zhì)：以四種NTP為底物；專一性地選擇病毒RNA為模板；按5’→3’方向合成病毒RNA；無外切酶活性（即無校對(duì)功效）核酸的生物合成知識(shí)講座第64頁病毒RNA復(fù)制方式1、病毒含正鏈RNA：進(jìn)入宿主細(xì)胞后先進(jìn)行病毒RNA復(fù)制酶和相關(guān)病毒蛋白質(zhì)合成（借助于宿主細(xì)胞蛋白質(zhì)合成體系），然后進(jìn)行RNA復(fù)制，再裝配病毒顆粒。如：噬菌體Qβ和灰質(zhì)炎病毒。2、病毒含負(fù)鏈RNA和復(fù)制酶：這類病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，先進(jìn)行RNA復(fù)制合成正鏈RNA，再以正鏈RNA為模板合成病毒蛋白質(zhì)RNA，然后裝配病毒顆粒。如：狂犬病病毒、馬水苞性口炎病毒。3、病毒含雙鏈RNA和復(fù)制酶：這類病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，以雙鏈RNA為模板，經(jīng)過不對(duì)稱復(fù)制產(chǎn)生正鏈RNA，并以正鏈RNA為模板合成病毒蛋白質(zhì)，然后再合成負(fù)鏈RNA并形成雙鏈RNA，再裝配病毒顆粒。如呼腸病毒。4、致癌RNA病毒：如后所述。返回核酸的生物合成知識(shí)講座第65頁12.3核酸病毒核酸生物合成普通規(guī)則DNA病毒RNA病毒病毒致癌說返回核酸的生物合成知識(shí)講座第66頁核酸生物合成普通規(guī)則絕大多數(shù)細(xì)胞DNA和RNA合成，都是按照Watson-Crick堿基互補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過拷貝預(yù)先存在DNA鏈（模板鏈）來產(chǎn)生。核酸鏈合成方向只有一個(gè)：5’3’。特異聚合酶催化合成DNA或RNA。致癌DNA與RNA病毒繁殖與致癌作用是核酸生物合成詳細(xì)化。返回核酸的生物合成知識(shí)講座第67頁病毒致癌說19，F(xiàn).P.Rous研究雞腫瘤時(shí)發(fā)覺，用濾紙濾掉細(xì)胞后液體可誘發(fā)其它雞癌變，提出病毒致癌說（1966年或諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)）1958年B.Dulbecco用乳頭瘤病毒SV40證實(shí)病毒感染正常細(xì)胞，能夠?qū)⒆约哼z傳物質(zhì)整合入宿主細(xì)胞DNA中，從而在分子水平說明了病毒致癌說（1975年獲醫(yī)學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)）。返回核酸的生物合成知識(shí)講座第68頁DNA病毒正常細(xì)胞受到DNA腫瘤病毒感染后，發(fā)生染色體變異、永久性形態(tài)改變、失去接觸抑制、增殖加速、產(chǎn)生新抗原從而含有形成腫瘤能力。DNA病毒吸附于宿主細(xì)胞膜而進(jìn)入細(xì)胞后，在細(xì)胞膜處脫去核殼蛋白，DNA進(jìn)入細(xì)胞核中。其一個(gè)別或全部可整合于宿主細(xì)胞核DNA分子中，形成變異DNA。整合后DNA能夠完整分子形式一起復(fù)制，轉(zhuǎn)錄。它使宿主細(xì)胞發(fā)生一些特征性改變，最終轉(zhuǎn)化成腫瘤細(xì)胞。返回核酸的生物合成知識(shí)講座第69頁RNA病毒RNA病毒不含DNA，絕大多數(shù)病毒RNA是單鏈，而且都是線狀分子。RNA病毒中，RNA是其遺傳信息攜帶者，經(jīng)過RNA復(fù)制，傳遞遺傳信息。通常病毒RNA復(fù)制過程包含:基因組RNA轉(zhuǎn)錄