DNA的生物合成課件-002

遺傳信息中心法則

(CentralDogma)DNA逆轉(zhuǎn)錄RTRNA轉(zhuǎn)錄Transcription蛋白質(zhì)翻譯TranslationRNA復(fù)制RNAReplicationDNA復(fù)制DNAReplication遺傳信息中心法則

(CentralDogma)DNA逆1

親代DNA

ParentalDNA

子代DNADaughterDNA復(fù)制（Replication）：以親代DNA為模板指導(dǎo)合成相同的子代DNA分子，使遺傳信息從親代傳遞到子代的過程。

親代DNA子代DNA復(fù)制（Replication2DNA的半保留復(fù)制

(Semi-conservativeReplication)DNA在復(fù)制時，以親代DNA的每一股作模板，合成兩個子代DNA。每個子代DNA中都含有一股親代DNA鏈，另一股則是按堿基配對原則新合成的。DNA的半保留復(fù)制

(Semi-conservativeR3DNA的半保留復(fù)制的意義

(ImportanceofDNAReplication)遺傳的保守性(StabilityofHeredity):是物種穩(wěn)定性的分子基礎(chǔ)，但不是絕對的。DNA的半保留復(fù)制的意義

(ImportanceofDN4復(fù)制起始點(diǎn)(Origin,ori)

：DNA在復(fù)制時，需在特定的位點(diǎn)起始，這是一些具有特定核苷酸排列順序的片段。復(fù)制起始點(diǎn)(Origin,ori)：DNA在復(fù)制時，需在特5真核DNA的復(fù)制起始點(diǎn)與雙向復(fù)制在真核生物中，復(fù)制起始點(diǎn)有多個。復(fù)制叉（ReplicationFork)：DNA復(fù)制時，局部雙螺旋解開形成兩條單鏈時形成的叉狀結(jié)構(gòu)。復(fù)制叉真核DNA的復(fù)制起始點(diǎn)與雙向復(fù)制在真核生物中，復(fù)制起始點(diǎn)有多6DNA的生物合成課件_0027DNA的生物合成課件_0028領(lǐng)頭鏈的連續(xù)復(fù)制和隨從鏈的不連續(xù)復(fù)制。領(lǐng)頭鏈(LeadingStrand)：合成方向與解鏈方向相同的子鏈稱為領(lǐng)頭鏈，鄰頭鏈的合成是連續(xù)進(jìn)行的。隨從鏈(LaggingStrand)：合成方向與解鏈方向相反的子鏈稱為隨從鏈，隨從鏈的合成是不連續(xù)的。岡崎片段(OkazakiFragment)：隨從鏈合成時所形成的DNA片段稱為岡崎片段。DNA的半不連續(xù)復(fù)制(Semi-discontinuousReplication)領(lǐng)頭鏈的連續(xù)復(fù)制和隨從鏈的不連續(xù)復(fù)制。DNA的半不連續(xù)復(fù)制9小結(jié)：DNA復(fù)制的基本規(guī)律

PrincipleofDNAReplication1.半保留復(fù)制2.雙向復(fù)制3.半不連續(xù)復(fù)制小結(jié)：DNA復(fù)制的基本規(guī)律

PrincipleofDNA10

復(fù)制(replication)

以親代DNA為模板指導(dǎo)合成相同的子代DNA分子，使遺傳信息從親代傳遞到子代的過程。復(fù)制親代DNA子代DNA復(fù)制(replication)復(fù)制親代DNA子代DNA11DNA的半不連續(xù)復(fù)制(Semi-discontinuousReplication)DNA的半不連續(xù)復(fù)制12

（一）復(fù)制的起始需要解決兩個問題：1.DNA解開成單鏈，提供模板。2.合成引物，提供3-OH末端。一、原核生物的DNA生物合成

（一）復(fù)制的起始需要解決兩個問題：1.DNA解開成單13（二）復(fù)制的延長復(fù)制的延長指在DNA-pol催化下，dNTP以dNMP的方式逐個加入引物或延長中的子鏈上，其化學(xué)本質(zhì)是磷酸二酯鍵的不斷生成。

（二）復(fù)制的延長復(fù)制的延長指在DNA-pol催化下，dNTP14原核生物基因是環(huán)狀DNA，雙向復(fù)制的復(fù)制片段在復(fù)制的終止點(diǎn)(ter)處匯合。oriterE.coli8232oriterSV40500（三）復(fù)制的終止原核生物基因是環(huán)狀DNA，雙向復(fù)制的復(fù)制片段在復(fù)制的終止點(diǎn)(15DNA復(fù)制的終止（1）去除引物，填補(bǔ)缺口（2）連接岡崎片段DNA復(fù)制的終止（1）去除引物，填補(bǔ)缺口16DNA復(fù)制的特點(diǎn)1.有一定的復(fù)制起始點(diǎn)：DNA在復(fù)制時，需在特定的位點(diǎn)起始，這是一些具有特定核苷酸排列順序的片段，即復(fù)制起始點(diǎn)（ori點(diǎn)）。在原核生物中，復(fù)制起始點(diǎn)通常為一個，而在真核生物中則為多個。2.雙向復(fù)制：DNA復(fù)制時，以復(fù)制起始點(diǎn)為中心，向兩個方向進(jìn)行復(fù)制。3.需要引物(primer)：4.半不連續(xù)復(fù)制：5.引物合成及DNA復(fù)制方向均為5’3’DNA復(fù)制的特點(diǎn)1.有一定的復(fù)制起始點(diǎn)：DNA在復(fù)制時，需在17逆轉(zhuǎn)錄和其他復(fù)制方式ReverseTranscriptionandOtherDNAReplicationWays第五節(jié)逆轉(zhuǎn)錄和其他復(fù)制方式第五節(jié)18逆轉(zhuǎn)錄病毒細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象RNA模板逆轉(zhuǎn)錄酶DNA-RNA雜化雙鏈逆轉(zhuǎn)錄酶單鏈DNA互補(bǔ)DNA(cDNA)逆轉(zhuǎn)錄酶雙鏈DNA逆轉(zhuǎn)錄病毒細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象RNA模板逆轉(zhuǎn)錄酶DNA-R19逆轉(zhuǎn)錄：在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下，以RNA為模板，4種dNTP為原料，首先合成RNA-cDNA,然后再以cDNA為模板合成DNA雙鏈的過程。cDNA（互補(bǔ)DNA)：在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下，以RNA為模板，4種dNTP為原料，合成的與之互補(bǔ)的DNA。逆轉(zhuǎn)錄酶有三種酶的活性：RNA或DNA作模板的dNTP聚合酶活性和RNase活性。逆轉(zhuǎn)錄：在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下，以RNA為模板，4種dNTP為原料20二、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)研究中的重大發(fā)現(xiàn)。

逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象說明：至少在某些生物，RNA同樣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20世紀(jì)初已注意到的病毒致癌理論。

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21DNA損傷（突變）與修復(fù)DNADamage(Mutation)andRepair第六節(jié)DNA損傷（突變）與修復(fù)第六節(jié)22遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變而引起的遺傳信息改變，均可稱為突變。在復(fù)制過程中發(fā)生的DNA突變稱為DNA損傷(DNAdamage)。從分子水平來看，突變就是DNA分子上堿基的改變。遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變而引起的遺傳信息改變，均可稱為突變。在復(fù)制23二、引發(fā)突變的因素物理因素:紫外線(ultraviolet,UV)、各種輻射

UV紫外線照射可引起核酸鏈上相鄰的兩個胸腺嘧啶形成二聚體TT（胸腺二聚體）。二、引發(fā)突變的因素物理因素:紫外線(ultraviolet24化學(xué)因素化學(xué)因素25三、DNA損傷的修復(fù)

修復(fù)(repairing)

是對已發(fā)生分子改變的補(bǔ)償措施，使其回復(fù)為原有的天然狀態(tài)。光修復(fù)(lightrepairing)切除修復(fù)(excisionrepairing)重組修復(fù)(recombinationrepairing)SOS修復(fù)

修復(fù)的主要類型三、DNA損傷的修復(fù)修復(fù)(repairing)光修復(fù)26（一）光修復(fù)光修復(fù)酶(photolyase)

UV

光修復(fù)過程是通過光修復(fù)酶催化而完成的，需300－600nm波長照射激活（一）光修復(fù)光修復(fù)酶(photolyase)UV27UvrAUvrBUvrCOHPDNA聚合酶ⅠOHP

（二）切除修復(fù)是細(xì)胞內(nèi)最重要和有效的修復(fù)機(jī)制，主要由DNA-polⅠ和連接酶完成。DNA連接酶ATPE.coli的切除修復(fù)機(jī)制UvrAUvrBUvrCOHPDNA聚合酶ⅠOHP（二）切28（三）重組修復(fù)

這是DNA的復(fù)制過程中所采用的一種有差錯的修復(fù)方式。(recombinationrepairing)（三）重組修復(fù)這是DNA的復(fù)制過程中所采用的一種有2