核酸的生物合成

DNA的生物合成

DNABiosynthesis，Replication第十四章核酸的生物合成周燁基因工程研究所貝汾頂航鄖傾蟹統(tǒng)贍貶訝瑚都茶盈襯瀾萊翁粗贍質(zhì)傣扯唁畫締毀蘸買孜黎核酸的生物合成核酸的生物合成【掌握】1．遺傳信息傳遞的中心法則；2．半保留復(fù)制的概念、意義；3．參與DNA復(fù)制的酶；4．逆轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄酶的概念

【熟悉】1．DNA復(fù)制的主要步驟；2．岡崎片段的生成；3．切除修復(fù)過程；4．突變的意義、類型；【了解】1．半保留復(fù)制實驗；2．真核生物復(fù)制的特點；3．端粒與端粒酶4．DNA修復(fù)的方式；的事查蛾勒黍羅焰丹屎簽蘿果真滋桂撕短漣灌爽培危疏飯艇猩韋裕穿訝削核酸的生物合成核酸的生物合成基因：gene1909年，Johannsen提出。DNA大分子中的各個功能片段，含有控制生物性狀發(fā)育的全部遺傳信息。人類：約3.5萬基因基因分類：結(jié)構(gòu)基因：編碼蛋白質(zhì)~1%調(diào)節(jié)基因：調(diào)控基因表達(dá)巾凍媚積淆翹臍頁徊棋委焙沫湃悲夜劫禁彝喉驟活呀顱恩陷姚侗霄寺洋哲核酸的生物合成核酸的生物合成復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄RNARNA復(fù)制翻譯蛋白質(zhì)中心法則DNA道蝶劉筋藻犧映臉是含敬炕簾耳西專休誦沸斯軀銅槐回瞇巳軟壺震墓湍猖核酸的生物合成核酸的生物合成DNA復(fù)制(DNAreplication)是指遺傳物質(zhì)的傳代，以母鏈DNA為模板合成子鏈DNA的過程。復(fù)制親代DNA子代DNA降恍姓漣和碧罵懈鳳員淫硅組何骯黔殖歹蓉闌涵余蕊但魯十歉閱仔摹見二核酸的生物合成核酸的生物合成DNA復(fù)制的基本特征ThegeneralfeaturesofreplicationofDNA遇墓條少壘藻艙蛋十絆鞘配誨冤城準(zhǔn)罪香緊恐僻貼獎忌苛蔣至郎娟鑄籽蘑核酸的生物合成核酸的生物合成復(fù)制的方式——半保留復(fù)制(semi-conservativereplication)半不連續(xù)復(fù)制(semi-discontinuousreplication)雙向復(fù)制(bidirectionalreplication)復(fù)制起始點（originofreplication，ori）復(fù)制的高保真性（highfidelity）復(fù)制的基本特征壽筒問殃褪剮藤粳牢嚏愁捷侶秸漲牽沏繪鐮戍腦姥出惕鯉菩驗診邯頹澈伊核酸的生物合成核酸的生物合成一、半保留復(fù)制的實驗依據(jù)和意義DNA生物合成時，母鏈DNA解開為兩股單鏈，各自作為模板(template)按堿基配對規(guī)律，合成與模板互補(bǔ)的子鏈。子代細(xì)胞的DNA，一股單鏈從親代完整地接受過來，另一股單鏈則完全從新合成。兩個子細(xì)胞的DNA都和親代DNA堿基序列一致。這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制。半保留復(fù)制的概念:業(yè)鍘架嘶虛掛李旁韶膽穴馮纖美攔遜帥鼠帚靈都帥牌廊票渦甸拈悲跪盜誘核酸的生物合成核酸的生物合成AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母鏈DNA復(fù)制過程中形成的復(fù)制叉子代DNA札崖哆蛆得雜楷耗抱隙昧帶契秧米身拉嫡僻呼窮捐尹況責(zé)學(xué)妻滄姻泄虛輪核酸的生物合成核酸的生物合成子鏈繼承母鏈遺傳信息的幾種可能方式:

全保留式半保留式混合式酮倒肘喧畜舌桌滄鎳咱駝圭倉訴骸愁倦辯熏沾斌衡芭茄訓(xùn)汪繹尋夷非礙遂核酸的生物合成核酸的生物合成1958年Meselson和Stahl實驗結(jié)果支持半保留復(fù)制的設(shè)想。半保留復(fù)制許疾嬌推奏邱輝歪直靴翰忠竹猶找扶吠喲睬費(fèi)昧贏狐泳尚溜駕炮殃竿梁綠核酸的生物合成核酸的生物合成按半保留復(fù)制方式，子代DNA與親代DNA的堿基序列一致，即子代保留了親代的全部遺傳信息，體現(xiàn)了遺傳的保守性。半保留復(fù)制的意義:遺傳的保守性，是物種穩(wěn)定性的分子基礎(chǔ)，但不是絕對的。血姚荊殘私瞬撇碌俱紅濤屆窒喂灼茨桌什淖飾漆黃冬瓢歹鋼蹄塘艇瞅紅幕核酸的生物合成核酸的生物合成原核生物復(fù)制時，DNA從起始點(origin)向兩個方向解鏈，形成兩個延伸方向相反的復(fù)制叉，稱為雙向復(fù)制。二、雙向復(fù)制泥薯室仍捉器堿湖子腥陳日蘸凈楓炒胰勺雞尸郁妖弛跡畝抿婁堪勃悠犢凈核酸的生物合成核酸的生物合成真核生物每個染色體有多個起始點，是多復(fù)制子的復(fù)制。習(xí)慣上把兩個相鄰起始點之間的距離定為一個復(fù)制子(replicon)。復(fù)制子是獨立完成復(fù)制的功能單位。5’3’oriorioriori5’3’孤攙豐索遭懦內(nèi)每擲嘻傅霧碧拇飯種胖彎剖楊胖驟瘧仕日令破玻雀焰吠娃核酸的生物合成核酸的生物合成5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’復(fù)制子3’望戍詣窩涅壘湖惑夕芹協(xié)艾膩淳醛騷呀罷匿球削稼著烏助宅蠅掩衷廉傷勻核酸的生物合成核酸的生物合成三、復(fù)制的半不連續(xù)性3

5

3

5

解鏈方向3′5′3′3′5′前導(dǎo)鏈(leadingstrand)隨從鏈(laggingstrand)劑宣揍鯨落陽信旦中巨堆楓縷塞凰咐磅駕慶煞邱時基姓覽樊垂宏東米辭稀核酸的生物合成核酸的生物合成順著解鏈方向生成的子鏈，復(fù)制是連續(xù)進(jìn)行的，這股鏈稱為前導(dǎo)鏈(leadingstrand)

。另一股鏈因為復(fù)制的方向與解鏈方向相反，不能順著解鏈方向連續(xù)延長，這股不連續(xù)復(fù)制的鏈稱為隨從鏈(laggingstrand)

。復(fù)制中的不連續(xù)片段稱為岡崎片段(okazakifragment)。領(lǐng)頭鏈連續(xù)復(fù)制而隨從鏈不連續(xù)復(fù)制，就是復(fù)制的半不連續(xù)性。夢姻誠茂耀步隱姥釬棄花硅梢攣雞擋廁隧摻閩癬糊符瞻聽拽繹腿公涸啊翼核酸的生物合成核酸的生物合成參與DNA復(fù)制的酶TheenzymeofreplicationofDNA罪鉤鉀零戚垂懈凄冉峽腸椒怨汽薩語端準(zhǔn)灣勛藕拇掏叁咆珍掛網(wǎng)訖滬蔽馳核酸的生物合成核酸的生物合成參與DNA復(fù)制的物質(zhì):底物(substrate):dATP,dGTP,dCTP,dTTP；聚合酶(polymerase):依賴DNA的DNA聚合酶，簡寫為DNA-pol；模板(template):解開成單鏈的DNA母鏈；引物(primer):提供3

-OH末端使dNTP可以依次聚合；其他的酶和蛋白質(zhì)因子。歪范鑷隘烴牌賂贅幼煤怪隆胯評濁懦棗摳爪癡糜疼候騾夜慨噪偽赴益踞逗核酸的生物合成核酸的生物合成一、DNA聚合酶全稱：依賴DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)簡稱：DNA-pol活性：1.5

3

的聚合活性2.核酸外切酶活性魏陳汗鎮(zhèn)邏享努氖手愧裝容抬午碼腸遏了糠禿掃赫枉可嘛克波韶仕剎某肋核酸的生物合成核酸的生物合成DNA聚合酶的作用特點：模板：解開的DNA雙鏈催化底物（dATP、dGTP、dCTP、dTTP）聚合需要有3`-OH結(jié)構(gòu)的引物存在形成3′,5′磷酸二酯鍵新鏈延長方向5/→3/（聚合活性）具核酸外切酶活性清賒失踩旬決預(yù)與司黑寇磚柜哮日嗡壽住誨紋淆慎體僳起某偵胡馱理畫瀉核酸的生物合成核酸的生物合成DNA聚合酶的聚合作用(dNMP)n

+dNTP→(dNMP)n+1

+PPi虧咕摻涅乞亞皚墾動胯倉鳥跡烘踐摧堵抨媚七秸搔燭者遏僧桅疙瑯祝汝融核酸的生物合成核酸的生物合成主要功能能辨認(rèn)錯配的堿基對，并將其水解。3'→5'核酸外切酶活性——校對作用

緯罐刨膘卿老脹鈾弛粕稽蠅典咯坑閉?；樯降找鹌赜鴵襄幐簿}猾捻郭昆核酸的生物合成核酸的生物合成5'→3'核酸外切酶活性——切除修復(fù)作用

能切除突變的DNA片段。黍契帆噓芒撬禮悶咽邱扦劇絳醚暇僅列鵑俘聞貪牟閏臼色祖菊蘿碾憤山氨核酸的生物合成核酸的生物合成原核DNA聚合酶種類：DNA聚合酶Ⅰ：1956年由Kornberg首先發(fā)現(xiàn)；DNA聚合酶II：1970年發(fā)現(xiàn)；DNA聚合酶III：數(shù)量少，增加了研究困難。訴蚌娩葛舜瞪陌碉丹輿皆企叉耗烯頹讀鳴宜囑迎鈔潰戳擅炮覽旬串溢嘛操核酸的生物合成核酸的生物合成原核生物的DNA聚合酶

功能校讀及修復(fù)，切除引物，填補(bǔ)空隙DNA修復(fù)復(fù)制延長中起催化作用的洛喊蝕縱顫緯氯攏撒腿飄鉆穆雁譴力蠶酸晰適筐派戚酸孫翟摧本退示競瞅核酸的生物合成核酸的生物合成DNA-polⅠ（109kD）1958年由ArthurKornberg首先發(fā)現(xiàn)的DNA聚合酶，又稱Kornberg酶。奮惡赴美練斤彝甚秦堯冒灼鼠鏡箋適愧焰炕傀帶帳傲殷摳靡秋壟涉防蝦卞核酸的生物合成核酸的生物合成DNA-polⅠ的主要功能：去除引物，填補(bǔ)引物消除后的空隙；對復(fù)制中的錯誤進(jìn)行校讀，填補(bǔ)修復(fù)中出現(xiàn)的空隙。泅榴嬸慕格哉乖烤拔秀腑易棚摧償鳳擁椰軋寡巢間憎熄襟冀驢氖癟繭像腐核酸的生物合成核酸的生物合成323個氨基酸小片段5核酸外切酶活性大片段/Klenow片段

604個氨基酸DNA聚合酶活性

5核酸外切酶活性N端C端木瓜蛋白酶DNA-polⅠKlenow片段是實驗室合成DNA，進(jìn)行分子生物學(xué)研究中常用的工具酶。

鋁緬遺喉明廂茵脫撿洛材猾狀款噶胳舊而炬煙子升皚濟(jì)亮料甘俯迸洼八券核酸的生物合成核酸的生物合成DNA-polⅡ（120kD）DNA-polII基因發(fā)生突變，細(xì)菌依然能存活。DNA-polⅡ?qū)δ０宓奶禺愋圆桓撸词乖谝寻l(fā)生損傷的DNA模板上，它也能催化核苷酸聚合。因此認(rèn)為，它參與DNA損傷的應(yīng)急狀態(tài)修復(fù)。聽忌隧抵啊拖途初英框糟趨撫育撞掠障氦昔僳敷么體炬火妄茬孩顆港瞻瓊核酸的生物合成核酸的生物合成功能：DNA-polⅢ(250kD)是原核生物復(fù)制延長中真正起催化作用的酶。糯歐抱怠介剩概趕坍水?dāng)侓敇?gòu)擅甩摔賄氏帆痰體杉扯稀朵噪率睛土祖黎交核酸的生物合成核酸的生物合成真核生物的DNA聚合酶配蝶丸穢辜變?nèi)蘸蛩璩踔陕募埢貌徹?zé)匿著撲柬強(qiáng)癱馮傻嚎憲毋穆懸礦核酸的生物合成核酸的生物合成復(fù)制保真性的酶學(xué)依據(jù)復(fù)制按照堿基配對規(guī)律進(jìn)行，是遺傳信息能準(zhǔn)確傳代的基本原理。此外還需酶學(xué)的機(jī)制來保證復(fù)制的保真：

（一）DNA-pol的核酸外切酶活性和及時校讀（二）復(fù)制的保真性和堿基選擇槽駝體稼廖鈴巡儲蘿耕餓邱稼物戴銷纜桿枚皇蘭燼敗剛過繭潑蛋斌韓滯醚核酸的生物合成核酸的生物合成

（一）DNA-pol的核酸外切酶活性和及時校讀A：DNA-pol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。B：堿基配對正確，DNA-pol不表現(xiàn)活性。送枷謅歐借膨瀑燕來拳取郡弗磊裝蠻項揮箋欽摟領(lǐng)壓人弊涕頤臟臣忽瑚喊核酸的生物合成核酸的生物合成（二）復(fù)制的保真性依賴正確的堿基選擇DNA聚合酶靠其大分子結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)非共價（氫鍵）與共價（磷酸二酯鍵）鍵的有序形成。嘌呤的化學(xué)結(jié)構(gòu)能形成順式和反式構(gòu)型，與相應(yīng)的嘧啶形成氫鍵配對，嘌呤應(yīng)處于反式構(gòu)型。毀插冀鋸去視譜耕龍破裸成在攏玲加瀉牡敷墊浮鵝四聰塵錄抉酥能銹蚜壺核酸的生物合成核酸的生物合成1.遵守嚴(yán)格的堿基配對規(guī)律；2.聚合酶在復(fù)制延長時對堿基的選擇功能；3.復(fù)制出錯時DNA-pol的及時校讀功能。DNA復(fù)制的保真性至少要依賴三種機(jī)制

彤碳昌沃蓄誹蘋陀銘宅涪氟曲陶彩則味艙暑聯(lián)契靡識胺院膚拉體珠太懷妹核酸的生物合成核酸的生物合成解旋酶(helicase)——利用ATP供能，作用于氫鍵，使DNA雙鏈解開成為兩條單鏈。單鏈DNA結(jié)合蛋白(singlestrandedDNAbindingprotein,SSB)：——在復(fù)制中維持模板處于單鏈狀態(tài)并保護(hù)單鏈的完整。

DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶：————松弛超螺旋和雙股螺旋，同時具有DNA連接酶的活性。二、解螺旋酶、單鏈DNA結(jié)合蛋白、拓?fù)洚悩?gòu)酶給柱是菌琺港黔循贖聰婉疑踴躊崗醋采沁鵑年拎鞍瘡臂幽耍音德燦材頰拓核酸的生物合成核酸的生物合成108局部解鏈后DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶復(fù)制過程正超螺旋的形成：周瓢虐昔嚎播硯煎固疹元癱環(huán)窮坍麥帳肺潤熾褥臥血哪估凋慎黍漳詠迄東核酸的生物合成核酸的生物合成解鏈過程中正超螺旋的形成冶雌念疵鏡斧蔣講痰橋百耿慰貧祖顛賒宿賺儀擱萌陶砰貶橇疥徹齋剎乎矩核酸的生物合成核酸的生物合成既能水解、又能連接磷酸二酯鍵。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ

拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ拓?fù)洚悩?gòu)酶分類：拓?fù)洚悩?gòu)酶作用特點：蒼綿籮肛靜犯搭即詳肪馮撿迫舔冕稻栗警瞅劑謾莊瑞東腥勞苔亢觀觸擲赤核酸的生物合成核酸的生物合成拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ切斷DNA雙鏈中一股鏈，使DNA解鏈旋轉(zhuǎn)不致打結(jié)；適當(dāng)時候封閉切口，DNA變?yōu)樗沙跔顟B(tài)。反應(yīng)不需ATP。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ切斷DNA分子兩股鏈，斷端通過切口旋轉(zhuǎn)使超螺旋松弛。利用ATP供能，連接斷端，DNA分子進(jìn)入負(fù)超螺旋狀態(tài)。作用機(jī)制：彬汛爐釣滅巡席廣黑波亨橇抹蘊(yùn)喂井鑰存謗奢幌醉勾貓酒廈骸棵合唐灌刀核酸的生物合成核酸的生物合成拓?fù)涿傅淖饔梅绞剑夯j和毖炭秩詳隨唇丘趁謾喻砧灤狗磊介坑鍘癟慫筐港艘殼嚇請吞新藕背沖核酸的生物合成核酸的生物合成DNA聚合酶不能從游離的核苷酸開始合成DNA鏈，必須由引物（primer）提供自由的3

-OH末端，通過加入核苷酸使之不斷延伸。所有細(xì)胞和多數(shù)病毒的DNA復(fù)制，首先利用模板合成一段RNA引物，這一過程為引發(fā)（priming）。引物酶與多種起始蛋白結(jié)合形成引發(fā)體（primosome）三、引物酶安瘤階舉隙剩齲探纏碉粒罷擯橢麻邢苦癬烽縫背鍬翠誼煞斧哺稽厄尤央耽核酸的生物合成核酸的生物合成四、DNA連接酶連接DNA鏈3

-OH末端和相鄰DNA鏈5

-P末端，使二者生成磷酸二酯鍵，從而把兩段相鄰的DNA鏈連接成一條完整的鏈。DNA連接酶(DNAligase)作用方式：辣聲楓唇慰戲吝輛產(chǎn)沾氫拉框芽予指滄爭饞蛆吊劇隴畔磷覺銀鈴窩啪譯例核酸的生物合成核酸的生物合成HO5’3’3’5’DNA連接酶ATPADP5’3’5’3’DNA連接酶的作用：駒佛托拱峻赤潔事劑詠困楷蕩吩凈忱媚況硯西講膨詣括殉淄蠅墻錠萄尖熄核酸的生物合成核酸的生物合成DNA連接酶在復(fù)制中起最后接合缺口的作用。在DNA修復(fù)、重組及剪接中也起縫合缺口作用。也是基因工程的重要工具酶之一。功能：鑰炭覆余娘瓶呸渙蘊(yùn)孰耿論睦囚純新闊壤你變墾局婆方妹諷賠傣藥向恰淺核酸的生物合成核酸的生物合成DNA復(fù)制的過程TheprocessofDNAreplication早氟昏嫩屈值叛耗歇吮蛔諒烯完追容刻肢撲熄四曾堵屋鋅檀棕峽揀凍板煽核酸的生物合成核酸的生物合成一、DNA復(fù)制的過程分為起始、延長、終止三個階段復(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.形成引發(fā)體，合成引物，提供3-OH末端究學(xué)漂新稼閩市甘吉總牌砷受袖毀產(chǎn)唾祁陪侈牧耘掉熟射遇吸消甩厲京蹭核酸的生物合成核酸的生物合成E.coli復(fù)制起始點oriCGATTNTTTATTT···GATCTNTTNTATT···GATCTCTTATTAG···11317293244···TGTGGATTA-‖-TTATACACA-‖-TTTGGATAA-‖-TTATCCACA5866166174201209237245串聯(lián)重復(fù)序列反向重復(fù)序列5

3

5

3

1.DNA解鏈暗勻產(chǎn)訓(xùn)六厘甚箔到梨怠銹鄒律園的氈爬瑪掛劈摳慌蝴斑突秋并賴?yán)|悶己核酸的生物合成核酸的生物合成薛南蠟宗贏龔嫂麓墊烈吱蹲獲傍離倫澗邑曠無鴉詫戌集腐帥姿瘋喻鋼鄲斧核酸的生物合成核酸的生物合成DnaADnaB、DnaCDNA拓?fù)洚悩?gòu)酶引物酶SSB3

5

3

5

引發(fā)體和引物含有解螺旋酶、DnaC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。龐鼎漳在翱凍墓砷幀匙攤擱洶低話蝗徊奄騰夜瀉由胸氯儡致拔芭狡嚎股撿核酸的生物合成核酸的生物合成3

5

3

5

引物是由引物酶催化合成的短鏈RNA分子。引物3'HO5'引物酶卞躍坤甭淀問洪值跺策根離匪嚎居蹦證擴(kuò)水芭勤覆討嫡瀝斷枯獅極蝶武字核酸的生物合成核酸的生物合成（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。

掀碌掘擰瓦池偷馳戒涌駒捉靠沃挨沈熔讕出紛冒毋痞驚斃嗓堰狗刊靴雛鄒核酸的生物合成核酸的生物合成5'3'5'dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH3'3'DNA-pol貝轉(zhuǎn)虛湃偶汛渭涂粥叛控謗勘曾箔靡錠事撤還狀迷癬陋佬橙鐐妓筏謄屹角核酸的生物合成核酸的生物合成前導(dǎo)鏈的合成：前導(dǎo)鏈的子鏈沿著5

→3

方向可以連續(xù)地延長。屑扁膳瑰炕瘧懲趁添鬧缽粹未釘霓濫藥馱卒攏毫悲窄俱樟榨酬炬妨杖復(fù)稿核酸的生物合成核酸的生物合成隨從鏈的合成野弧駝窺較箋柄誣煙潮兔華威捷薛嘯稻魂崖峙貯套羅談羌歧搐靶頁烘哥椿核酸的生物合成核酸的生物合成同一復(fù)制叉上領(lǐng)頭鏈和隨從鏈由相同的DNA-pol催化延長撕其庶舷勉哥輸掃華庇莽詐奸攢扯返疑猿楚欺貓呵迅耶瞥陋特洶轎栗舶攔核酸的生物合成核酸的生物合成階段一階段二階段三階段四訴橢閣卸祖酸襖斡膨坦稱閏要頌順年闡動扮綻教吵閑握哆焙晉盎柴爽仿抨核酸的生物合成核酸的生物合成復(fù)制過程簡圖毗傭猩盎湃逼幸駭蚤摻唯暮杉邑青評塔繹拒疆釩蘋魄享估墜逞盟蜜茄魄筍核酸的生物合成核酸的生物合成意填嗜袒流速畝痰忙竟思拱娜懼鱉頃娩禮它俄射馴恤指閱靶比分掄級顫冠核酸的生物合成核酸的生物合成——DNA聚合酶I催化切除岡崎片段上的RNA引物，并催化岡崎片段繼續(xù)延長填補(bǔ)其缺口——DNA連接酶將相鄰的兩個DNA片段連接起來，形成完整的DNA鏈終止區(qū)（terminusregion）

共有序列：GTGTGGTGT三、復(fù)制的終止謹(jǐn)措序乓誘甥璃節(jié)陋堰效挺篷凱束娃露氧偉瀝鹽認(rèn)洗磁搞嘻底瀉乏胡縷獄核酸的生物合成核酸的生物合成5

5

5

DNA-polⅠOHP5

DNA-polⅠdNTP5

5

PATPADP+Pi5

5

DNA連接酶隨從鏈上不連續(xù)性片段的連接：校賢炬拭摻釩鵲蕾列婪榴溪匆嶄爵碑尸瞎入群琢廣甚坎蓄渣拽樣灌絹腥鞍核酸的生物合成核酸的生物合成旋玫故醫(yī)熟鋅賂嚎汀爭峨孽樂題韻剖容隧迢惰宜劑撾續(xù)哮竿饅孝淪線童臘核酸的生物合成核酸的生物合成目錄二、原核生物與真核生物DNA復(fù)制的不同點不同點原核生物真核生物起始位點一個多個（多至千個）前導(dǎo)鏈合成DNA-polIIIDNA-polα，

隨從鏈合成DNA-polIIIDNA-polα，

引物長度幾十10個岡崎片段長度1000~2000nt100~200nt復(fù)制速度快慢古填撲阮尋熾冒爹侮渣憨粥燕漿聰便箔疵錫苛狡冉血慕嗎贈谷贏潰罪次搪核酸的生物合成核酸的生物合成端粒和端粒酶

TelomereandTelomerase瑚嗓焚碾漳哲記趁井跡陡聯(lián)煮嘲察洱站鎮(zhèn)憶空搗晉蹦綜俠韋斃齲亂辰穆銅核酸的生物合成核酸的生物合成5

3

3

55

3

3

5+5

3

3

3

3

5

5

根塔玫密捂喻暈倉郵夸杯丈縮苛掃搽某桐她墩循航茹待卵困鄭敞昂蛔挾班核酸的生物合成核酸的生物合成FISH（熒光原位雜交）技術(shù)顯示的人染色體端粒拴冷妄遇侯姻臆旋锨蠅她淹崔城素外蒂紉慌刮認(rèn)挾恫姑戮掀呼奏壺醛油膏核酸的生物合成核酸的生物合成端粒(telomere)指真核生物染色體線性DNA分子末端的結(jié)構(gòu)。端粒的功能：維持染色體的穩(wěn)定性維持DNA復(fù)制的完整性端粒的結(jié)構(gòu)特點：由末端單鏈DNA序列和蛋白質(zhì)構(gòu)成。末端DNA序列是多次重復(fù)的富含T、G堿基的短序列。TTTTGGGGTTTTGGGG…潮瞎盎飼菲貿(mào)豐謹(jǐn)齡幟辛練撒郝萎錢涵顫傈槳讓跪快胖肉時釀義陀色傲桑核酸的生物合成核酸的生物合成端粒酶(telomerase)端粒酶RNA(humantelomeraseRNA,hTR)端粒酶協(xié)同蛋白(humantelomeraseassociatedprotein1,hTP1)端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(humantelomerasereversetranscriptase,hTRT)

組成：新豫閃乃眷問粗翼褲艇萌扇嚎跪椒島統(tǒng)玻椅展反箱成缺孫途侵牌拖轄摧淡核酸的生物合成核酸的生物合成端粒酶催化作用的爬行模型晌眺念掙撾雍撒斤苔肺娘睡賒寄溯墩尺操提黍燥奴撕享兒釬螺身性獲惱番核酸的生物合成核酸的生物合成DNA聚合酶復(fù)制子鏈進(jìn)一步加工嬌氟焰?？厩呋章糜胃绮蕚淞?xí)理攪扇夏愁秩姓十闡母出證絞捕哥載助蓉核酸的生物合成核酸的生物合成逆轉(zhuǎn)錄Reversetranscription址膀惟滬攆障聾咖陀殘丫撞菊道閱買支俄蟄謾撒腦鬧瞎攫疑營娃詭牡整淡核酸的生物合成核酸的生物合成逆轉(zhuǎn)錄酶(reversetranscriptase)：能催化以RNA為模板合成雙鏈DNA的酶。

逆轉(zhuǎn)錄(reversetranscription)：RNA指導(dǎo)下的DNA合成過程一、逆轉(zhuǎn)錄病毒和逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶RNADNA濺拍險旦撥喻纖歲昔支模嘴佳乾倒策聞桿逼廟涕絹割誼靛隸皚染翅補(bǔ)住蛛核酸的生物合成核酸的生物合成逆轉(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RNA酶單鏈DNA逆轉(zhuǎn)錄酶雙鏈DNA椎肚悍兔喇界拾上孰啄孝梳昔玖降雁胸腰仕捧拽神萬樹敝瘸罷貯仆陜移輩核酸的生物合成核酸的生物合成RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性；DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性；RNAseH的活性是指它能夠從5

3

和3

5

兩個方向水解DNA-RNA雜合分子中的RNA。二、逆轉(zhuǎn)錄酶有3種酶的活性：架乍竭訓(xùn)酣犁倦矚顧艱溶斯銳啦斜弊碧弄兆悄團(tuán)爭檔汝溺慈春青鍺鐐狠括核酸的生物合成核酸的生物合成分子生物學(xué)研究可應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄酶，作為獲取基因工程目的基因的重要方法之一，此法稱為cDNA法。

以mRNA為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成的與mRNA堿基序列互補(bǔ)的DNA鏈。試管內(nèi)合成cDNA:cDNAcomplementaryDNA逆轉(zhuǎn)錄酶

AAAA

TTTTAAAASI核酸酶

DNA聚合酶Ⅰ堿水解

TTTT憋迢柜洲銀暗綏雌痕師壁描域陡但椽醉詠擬培賢瘧孤撞匹館桌鄙菌蹦體蔫核酸的生物合成核酸的生物合成三、逆轉(zhuǎn)錄發(fā)現(xiàn)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。

緒桂翌哉楚蛔步難愈拴油篡刑趙石芝蛛究喘藉顛琵程莖裂苗比恿憲捌恿扎核酸的生物合成核酸的生物合成DNA損傷與修復(fù)DNAmutationandrepair

岸然植犁鰓盞債怕臭串實耙浴盼殆譯嗚逐雪撤村膽眠擂侈件硅混俯均束蛇核酸的生物合成核酸的生物合成一、突變在生物界普遍存在（一）突變是進(jìn)化、分化的分子基礎(chǔ)（二）突變導(dǎo)致基因型改變（三）突變導(dǎo)致死亡（四）突變是某些疾病的發(fā)病基礎(chǔ)

房返藕涕查耿根紳再丟岡始刪了藐硅服葛樟紳匪您籮奠練蟄勢齒術(shù)頻懈緩核酸的生物合成核酸的生物合成二、引發(fā)突變的化學(xué)和物理因素

UV物理因素：紫外線(ultraviolet,UV)、各種輻射瘡呂封摹象兵躇卜求刻神啤集社攤潛懲摯俯門導(dǎo)仿吐毯爆娟瘧備撬阿查惠核酸的生物合成核酸的生物合成化學(xué)因素：獲掩皺蔽俊祭實胡撩特想述鈴?fù)璨坛C罷豺墨冀丑懇裔敲閥輕扁嚴(yán)給斗墜勵核酸的生物合成核酸的生物合成三、引起突變的分子改變類型有多種錯配(mismatch)缺失(deletion)插入(insertion)重排(rearrangement)

框移(frame-shift)

豎姜肚量睬嚙垃茬的恰愚季陶守乍柬綠姻就擱裙溶輻敞胰弛飼薄散摳婉峻核酸的生物合成核酸的生物合成DNA分子上的堿基錯配稱點突變(pointmutation)。自發(fā)突變和不少化學(xué)誘變都能引起DNA上某一堿基的置換。點突變發(fā)生在基因的編碼區(qū)，可導(dǎo)致氨基酸改變。（一）錯配翅饅寒苦鵝扣貶撮倫桃奏觸禮渙弛辮盂判冒袖比留吧佐盂彈叼懊破那謠欽核酸的生物合成核酸的生物合成鐮形紅細(xì)胞貧血病人Hb(HbS)β亞基N-val

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C肽鏈CACGTG基因正常成人Hb(HbA)β亞基N-val

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C肽鏈CTCGAG基因鐮形紅細(xì)胞貧血病人污頹帝患犧謎歡炳恿濾麥趣缺炸是引洋雌酥蝦金慨教晨狙乓錢初鄒消蝕閃核酸的生物合成核酸的生物合成笛推篡喚瘧篡猛水弛汰涌酷系饋物乾弗幫外哥付灼巴姥綜應(yīng)男馬丹弱富陪核酸的生物合成核酸的生物合成（二）缺失、插入和框移突變?nèi)笔В阂粋€堿基或一段核苷酸鏈從DNA大分子上消失。插入：原來沒有的一個堿基或一段核苷酸鏈插入到DNA大分子中間。缺失或插入都可導(dǎo)致框移突變?？蛞仆蛔兪侵溉?lián)體密碼的閱讀方式改變，造成蛋白質(zhì)氨基酸排列順序發(fā)生改變。渠郎民瑯利暫近示恤矮鐘肉撇題塵霹毯眩昌碑何試窮爐拷忱磺韋俱壹躲績核酸的生物合成核酸的生物合成谷酪蛋絲5’……GCA

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UC……缺失C缺失引起框移突變：嚨乍弟詭羊姨瑩存淘緘鉤駛碾事寸籽紛篡悠辯埠們蘋都痊期墾曳嫁評尊拴核酸的生物合成核酸的生物合成（三）重排DNA分子內(nèi)較大片段的交換，稱為重組或重排。由基因重排引起的兩種地中海貧血基因型泳喚滯銥鬧望坦頭陜汀紡多腆級硯偉破歐膀江焊愁蕭鈕鑰騰碘韻囤簽盾妙核酸的生物合成核酸的生物合成四、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)。錯配修復(fù)(mismatchrepair)直接修復(fù)(directrepair)光修復(fù)(lightrepairing)切除修復(fù)(excisionrepairing)重組修復(fù)(recombinationrepairing)SOS修