核酸合成精品課件

1、關于核酸合成1第一張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月2分子生物學(分子遺傳學)中心法則 反映了從DNARNA蛋白質(zhì)的遺傳信息主流，揭示了生物體內(nèi)遺傳信息的貯存、傳遞和表達的規(guī)律。轉(zhuǎn)錄RNA翻譯蛋白質(zhì)DNA RNA （病毒）復制復制翻譯 蛋白質(zhì) （病毒）反轉(zhuǎn)錄第二張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月3 復制：親代DNA或RNA在一系列酶的作用下, 生成與親代相同的子代DNA或RNA的過程。 轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板，按照堿基配對原則將其所含的遺傳信息傳給RNA，形成一條與DNA鏈互補的RNA的過程。 翻譯：亦叫轉(zhuǎn)譯，以mRNA為模板，將mRNA 的密碼解讀成蛋白質(zhì)的AA順序的過程。

2、 逆轉(zhuǎn)錄：以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，生成DNA的過程。第三張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月4中心法則的遺傳流向有5條途徑 1、DNADNA：DNA復制 （以DNA為模板合成DNA） 2、RNA RNA：RNA復制 （以RNA為模板合成RNA） 3、DNA RNA：DNA轉(zhuǎn)錄 （以DNA為模板合成RNA） 4、RNA DNA：反(逆)轉(zhuǎn)錄 （以RNA為模板合成DNA） 5、RNA Protein：翻譯第四張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月5Reverse transcription第五張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月6第一節(jié) DNA的生物合成一、DNA

3、的半保留復制二、與DNA復制有關的酶和蛋白質(zhì)三、DNA的復制過程四、逆轉(zhuǎn)錄五、DNA的損傷修復第六張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月7DNA的生物合成方式 DNADNA DNA復制 RNADNA 反轉(zhuǎn)錄兩種方式第七張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月8一、DNA的半保留復制定義：由親代DNA生成子代DNA時，每個新形成的子代DNA中，一條鏈來自親代DNA，而另一條鏈則是新合成的，這種復制方式叫半保留復制.半保留復制的實驗證據(jù):1958年Meselson和Stahl用同位素15N標記大腸桿菌DNA,首先證明了DNA的半保留復制。第八張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月9

4、細菌的DNA雙鏈(藍線的代表含15N)含15N-DNA的細菌培養(yǎng)于普通培養(yǎng)液第一代重DNA普通DNA普通DNADNA半保留復制的證據(jù)可排除全保留式Why?第九張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月10混合式重DNA普通DNA重DNA第二代半保留式第一代故可排除混合式復制方式第十張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月11培養(yǎng)第一代結果重DNA普通DNA母鏈全保留式半保留式混合式重DNA普通DNA排除全保留式第十一張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月12細菌的DNA雙鏈(藍線的代表含15N)(紅線的代表含14N)含15N-DNA的細菌培養(yǎng)于普通培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)于 普通培養(yǎng)液第二代

5、重DNA第一代重DNA普通DNA普通DNADNA半保留復制的證據(jù)排除混合式Why?第十二張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月1315N-DNA的密度大于14N-DNA的密度第十三張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月14DNA的半保留復制的生物學意義： DNA在代謝上的穩(wěn)定性并非指DNA是一種惰性物質(zhì)。 DNA的半保留復制表明DNA在代謝上的穩(wěn)定性，是保證親代的遺傳信息穩(wěn)定地傳遞給后代必要措施。第十四張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月15 必須具備的基本條件模板：母鏈DNA原料：dNTP(包括dATP、dGTP、dCTP、dTTP) 引物：一小段RNA 能量（ATP）及

6、某些無機離子酶和蛋白質(zhì)因子： 第十五張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月16二、參與DNA復制的 酶類與蛋白質(zhì)因子1. 拓撲異構酶2. 解鏈酶(又稱解螺旋酶或螺旋酶3. 單鏈DNA結合蛋白4. 引物酶5. DNA聚合酶6. DNA連接酶第十六張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月171. 拓撲異構酶（topoisomerase,Topo）切割(斷)雙鏈DNA中的一鏈，松解螺旋, 封閉切口。又稱切割封口酶。不需耗能(ATP)，Topo 的作用第十七張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月18Topo(又稱旋轉(zhuǎn)酶)的作用 無ATP時：作用相當于Topo,但切割的是雙鏈DNA某一部

7、位(斷雙鏈)。 有ATP時：使帶斷口、松弛狀的DNA分子旋緊轉(zhuǎn)變成負超螺旋結構，再連接斷端。第十八張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月19第十九張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月202. 解鏈酶(又稱解螺旋酶或螺旋酶,helicase)解鏈酶 作用：斷裂互補堿基間的氫鍵,使DNA雙鏈分離形成“復制叉”。第二十張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月21ABC拓撲異 構酶II+ATP拓撲異 構酶IDNA的松弛狀態(tài)與超螺旋第二十一張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月22參與DNA復制的酶與蛋白因子總覽圖第二十二張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月23 3. 單

8、鏈DNA結合蛋白(DNA結合蛋白)(single stranded DNA-binding protein,SSB)作用：防止重新形成雙 鏈和防止單鏈模板被核酸酶水解,維持DNA單鏈狀態(tài)和完整性 第二十三張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月244.引物酶(Primase)5RNA引物53 5RNA引物53RNA的合成：需引物酶，它是一種特殊的RNA聚合酶。 DNA不能從無有合成，需在一小段RNA基礎上合成DNA第二十四張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月255。DNA聚合酶:. 以DNA為模板的DNA合成酶，其催化反應的特點 （1）以四種脫氧核苷酸三磷酸為底物（2）反應需要有模

9、板的指導；（3）反應需要有3-OH存在；（4）DNA鏈的合成方向為5 3 N35 5 OOH PPP-O-CH2OH 生物大分子合成：底物、酶、能量、模板第二十五張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月26（5） DNA聚合酶的反應可以利用DNA雙鏈作為模板和引物，亦可以單鏈DNA作為模板和引物（6）DNA的體外聚合必須加入少量的DNA才能進行。DNA在提取過程中易形成切口（nick）或缺口（gap）.則加入的DNA一條鏈作為模板而另一條鏈可作為引物。第二十六張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月27在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)有三種DNA聚合酶（用突變株研究其功能）：分別命名為DNA聚合酶（p

10、ol ），DNA聚合酶（pol ），DNA聚合酶（pol ），這三種酶都屬于具有多種酶活性的多功能酶。參與DNA復制的主要是pol 和pol 關于 原核生物中的DNA聚合酶第二十七張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月28 DNA聚合酶: 單體酶,多肽鏈內(nèi)含一個鋅原子（其鰲合劑是O-二氮雜菲），多功能酶。功能有三：第一：它具有5 3 聚合酶功能（對脫氧核苷酸的選擇）； 第二：3 5外切酶活性（對雙鏈無作用，校對功能。但在正常聚合條件下，此活性不能作用于生長鏈）第三：5 3外切酶活性（雙鏈有效，主要是對DNA損傷的修復，以及在DNA復制時RNA引物切除及其空隙的填補）；在DNA鏈的3 形成

11、焦磷酸解（生理意義不大）；無機焦磷酸鹽與dNTP之間的焦磷酸基交換。第二十八張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月29pol 為具有三種酶活性的單一肽鏈的大分子蛋白質(zhì)，可被特異的蛋白酶水解為兩個片段，其中的大片段保留了兩種酶活性,即53聚合酶和35外切酶活性，通常被稱為Klenow fragment。 Klenow片段的分子結構第二十九張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月30DDDP 53聚合作用示意圖3 模板鏈 5 53第三十張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月31DDDP 的 53外切及35外切作用示意圖35外切5 3外切53CA3第三十一張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作

12、于2022年6月32 DNA聚合酶：多亞基酶，聚合作用，但聚合活力很低；具有3 5外切酶活性。其它生理功能尚不清楚，可能在修復紫外光引起的DNA損傷中起作用。第三十二張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月33 DNA聚合酶： 是原核生物DNA復制的主要聚合酶，該酶由10種亞基組成，其中、形成全酶的核心酶。具有53DNA聚合酶活性（ 亞基，速率高）； 具有3 5外切酶（亞基）的校對功能，提高DNA復制的保真性；具有5 3外切酶活性（單鏈有效，其意義未知）。（4） DNA聚合酶IV和V： 1999年發(fā)現(xiàn)，當DNA嚴重損傷時，誘導產(chǎn)生。第三十三張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月34p

13、ol 由十種亞基組成不對稱異源二聚體結構，其中亞基具有53聚合DNA的酶活性，具有復制DNA的功能；而亞基具有35外切酶的活性，與DNA復制的校正功能有關。 第三十四張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月35 原核生物中的三種DNA聚合酶pol pol pol 53聚合酶活性+53外切酶活性+-35外切酶活性+生理功能填補缺口修復損傷校正錯誤未知復制DNA校正錯誤第三十五張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月36 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶亞基數(shù)目 1（單體酶）1（多亞基酶）1（多亞基酶） 5 3聚合活性 + 中 + 很低 + 很高3 5外切活性 + + +（保護DN

14、A復制的忠實性fidelity）5 3外切活性 + - -主要是對DNA損傷的修復；以及在DNA復制時切除RNA引物并填補其留下的空隙。修復紫外光引起的DNA損傷DNA 復制的主要聚合酶，還具有3-5 外切酶的校對功能，提高DNA復制的保真性第三十六張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月37在真核生物中，目前發(fā)現(xiàn)的DNA聚合酶有五種:DNA-pol 起始引發(fā)，有引物酶活性。參與低保真度的復制 。DNA-pol 在線粒體DNA復制中起催化作用。DNA-pol 延長子鏈的主要酶，有解螺旋酶活性。DNA-pol 在復制過程中起校讀、修復和填補缺口的作用。DNA-pol 第三十七張，PPT共一百

15、一十頁，創(chuàng)作于2022年6月38真核生物的DNA聚合酶DNA-pol分子量(kD)16.54.014.012.525.553聚合酶活性+?+35外切酶活性-+生理功能起始引發(fā)引物酶活性低保真度復制線粒體DNA復制延長子代鏈的主要酶,解螺旋酶活性填補缺口,切除修復,重組第三十八張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月39 在真核細胞內(nèi)有五種DNA聚合酶（與細菌DNA聚合酶的性質(zhì)基本相同：底物、模板、引物、方向） 定位 細胞核 細胞核 線粒體 細胞核 細胞核3-5外切 - - + + +酶活性功能引物 合成修復作用線粒體DNA的復制核DNA的復制修復作用第三十九張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2

16、022年6月406 .DNA連接酶（1967年發(fā)現(xiàn)）：若雙鏈DNA中一條鏈有切口，一端是3-OH，另一端是5-磷酸基，連接酶可催化這兩端形成磷酸二酯鍵，而使切口連接。但是它不能將兩條游離的DNA單鏈連接起來。 大腸桿菌和其它細菌的DNA連接酶要求NAD+提供能量，在高等生物和噬菌體中，則要求ATP提供能量。T4噬菌體的DNA連接酶不僅能在模板鏈上連接DNA和DNA鏈之間的切口，而且能連接無單鏈粘性末端的平頭雙鏈DNA。3535OHP第四十張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月41作用：在有模板指導的條件下，催化2個DNA片段(兩片段間的距離為1個3 ,5 -磷酸二酯鍵的鍵長)的連接。 原

17、理：在一個DNA片段的3 -OH末端和另一個DNA片段的5-P末端形成3,5-磷酸二酯鍵，從而實現(xiàn)連接。 特點：原核細胞:需輔助因子NAD+ 真核細胞:不需輔助因子NAD+,但需耗能(ATP)第四十一張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月42連接酶的反應機制： 酶 + NAD+(ATP) 酶-AMP + 煙酰胺單核苷酸（PPi） 酶-AMP + P-5-DNA 酶 + AMP-P-5-DNADNA-3-OH + AMP-P-5-DNA DNA-3-O-P-5-DNA+AMPDNA連接酶在DNA復制、損傷修復、重組等過程中起重要作用作用第四十二張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月4

18、3 雙鏈的解開 RNA引物的合成 DNA鏈的延伸 切除RNA引物，填補缺口，連接相鄰的DNA片段三、DNA的復制過程（以大腸桿菌為例）第四十三張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月44一些概念： DNA的復制有特定的起始位點，叫做復制原點。常用ori(或o）表示。許多生物的復制原點都是富含A、T的區(qū)段。大腸桿菌染色體DNA以及真核生物的細胞器DNA為雙鏈環(huán)狀，只有一個復制原點，而真核生物染色體DNA是線性雙鏈分子，含有許多復制起點。？意義如何 ？從復制原點到終點，組成一個復制單位，叫復制子（基因組獨立進行復制的單位）。第四十四張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月451 復制的起始

19、復制原點由DnaA蛋白識別， 在原點由DnaB蛋白（解螺旋酶）將雙螺旋解開成單鏈狀態(tài)，分別作為模板，合成其互補鏈(DNA雙鏈的解開還需DNA拓撲異構酶 、 SSB),在原點處形成一個眼狀結構，叫復制眼。 DNA復制進行時，在眼的兩側(cè)出現(xiàn)兩個叉子狀的生長點(growth point)，叫復制叉。在復制叉上分布著各種與復制有關的酶和蛋白因子，它們構成的復合物稱為復制體（replisome）復制叉復制叉第四十五張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月4653oriorioriori535533553復制子3復制起始點與復制子示意圖第四十六張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月47orite

20、rA B CA. 環(huán)狀雙鏈DNA及復制起始點B. 復制中的兩個復制叉C. 復制接近終止點(termination, ter)DNA的雙向復制示意圖第四十七張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月48復制叉起點復制叉延伸延伸起點領頭鏈領頭鏈隨后鏈隨后鏈3535DNA的雙向復制第四十八張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月4935353535解鏈方向領頭鏈(leading strand)隨從鏈(lagging strand)DNA的半不連續(xù)復制35第四十九張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月50(1)互相纏繞的雙鏈母本DNA，復制從特定的位置(復制原點Ori or O)開始，該位

21、置常是富含A、T區(qū)段。第五十張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月51細菌和酵母菌中DNA復制起始點的堿基序列第五十一張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月52(2) DNA 解螺旋酶(DnaB)打開局部雙鏈，通過水解ATP將DNA兩條鏈打開。E.coli中的rep蛋白就是解螺旋酶，還有解螺旋酶I、II、III。每解開一對堿基需要水解2個ATP分子。rep蛋白沿3 5移動，而解螺旋酶I、II、III沿5 3移動。 (3)單鏈結合蛋白(SSB-single-strand binding protein)：穩(wěn)定已被解開的DNA單鏈，阻止復性和保護單鏈不被核酸酶降解。然后在DNA旋轉(zhuǎn)酶（

22、TOP)的作用下，使螺旋DNA局部變成松弛態(tài)。第五十二張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月53(4) 引發(fā)前體:它由多種蛋白質(zhì)dnaA、dnaB、dnaC、n、n、n和i組成。引發(fā)前體再與引發(fā)酶結合組裝成引發(fā)體。 引發(fā)體可以沿模板鏈5 3方向移動,具有識別合成起始位點的功能，移動到一定位置上即可引發(fā)RNA引物的合成。移動和引發(fā)均需要ATP提供能量， n蛋白具有ATP酶的活力。引發(fā)體的移動與復制叉移動的方向相同，與岡崎片段的合成方向相反。第五十三張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月54第五十四張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月55第五十五張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2

23、022年6月56第五十六張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月57第五十七張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月58(5) 起始因子、引物酶、DNA聚合酶等隨后結合，復制開始。第五十八張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月59(6) 拓撲異構酶(DNA topoisomerase) ： 催化DNA的拓撲連環(huán)數(shù)發(fā)生變化的酶，在DNA重組修復和其他轉(zhuǎn)變方面起重要作用。拓撲異構酶：使DNA一條鏈發(fā)生斷裂和再連接。作用是松解負超螺旋，反應不需要能量。主要集中在活性轉(zhuǎn)錄區(qū)，同轉(zhuǎn)錄有關。拓撲異構酶：使DNA兩條鏈發(fā)生斷裂和再連接。當引入負超螺旋時需要由ATP提供能量，同復制有關。 二者共

24、同控制DNA的拓撲結構。第五十九張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月6010 8 局部解鏈后DNA復制過程中正超螺旋的形成人類拓撲異構酶的分子結構第六十張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月61解鏈過程中正超螺旋的形成第六十一張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月62 引發(fā)體在復制叉上移動，沿模板鏈5 3的方向移動，與復制叉移動的方向相同，識別合成的起始位點， DnaB蛋白活化引物合成酶。引發(fā)RNA引物的合成。領頭鏈先引發(fā)開始合成，以原來一條DNA單鏈為模板（3 5),按5 3的方向合成一段RNA引物鏈。領頭鏈開始合成后，隨后鏈也開始合成其引物。引物長度約為幾個至10個核苷

25、酸，在引物的5端含3個磷酸殘基（引物酶的底物是核苷三磷酸），3端為游離的羥基。2.引物RNA的合成第六十二張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月63在DNA聚合酶的催化下，以四種脫氧核糖核苷5-三磷酸為底物，在RNA引物的3端以磷酸二酯鍵連接上脫氧核糖核苷酸并釋放出焦磷酸。DNA鏈的延伸同時進行領頭鏈和隨后鏈的合成。兩條鏈方向相反。在原核生物中，參與DNA復制延長的是DNA聚合酶；而在真核生物中是DNA聚合酶。 領頭鏈 隨后鏈 岡崎片段 半不連續(xù)復制岡崎模型3 DNA鏈的延伸第六十三張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月64 5 35dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTP

26、dATPdCTPOH 33DNA-polDNA復制的延長過程第六十四張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月65領頭鏈在DNA復制時，合成方向與復制叉移動的方向一致并連續(xù)合成的鏈。隨后鏈在DNA復制時，合成方向與復制叉移動的方向相反，形成許多不連續(xù)的片段，最后再連成一條完整的DNA鏈。半不連續(xù)復制在DNA復制時，領頭鏈是連續(xù)合成的,而隨后鏈的合成是不連續(xù)的，這種復制方式稱為半不連續(xù)復制。第六十五張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月66發(fā)現(xiàn)過程（1968）： 同位素實驗，3HdT 短時間內(nèi)為DNA小片段一段時間后檢測到 DNA大片段。當用DNA連接酶的變異株時，檢測到大量DNA片段的

27、積累。證明DNA復制中有小片段合成。測定DNA小片段，遠遠大于合成DNA的一半。由于U替代dT，被尿嘧啶-N-糖基酶切除。在缺少尿嘧啶-N-糖基酶的突變植株中，檢測到一半3H標記出現(xiàn)在小片段（岡崎片段）中。第六十六張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月67岡崎片段 在DNA復制過程中，領頭鏈能連續(xù)合成，而隨后鏈只能是斷續(xù)的合成53 的多個短片段，這些不連續(xù)的小片段以其發(fā)現(xiàn)者的名字命名為岡崎片段。 岡崎片段：真核生物中100-200個核苷酸（核小體的DNA單位）。原核生物中1000-2000個核苷酸（相當于一個順反子）。第六十七張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月68第六十八張，P

28、PT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月69領頭鏈的合成過程第六十九張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月70隨從鏈的合成過程第七十張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月71DNA聚合酶催化領頭鏈和隨從鏈同時合成第七十一張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月72DNA復制的過程第七十二張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月73第七十三張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月74均以5/3/方向形成前導鏈和滯后鏈第七十四張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月75第七十五張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月76第七十六張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年

29、6月77蛋白Mr亞基數(shù)功能SSB(單鏈結合蛋白)756004結合單鏈DNADnaB蛋白(解螺旋酶)3000006DNA解螺旋,引物體成分DnaG蛋白(引物酶)600001RNA引物合成,引物體成分DNA聚合酶9000001820新鏈延長DNA聚合酶I1030001除去引物,填充缺口DNA連接酶740001連接DNA旋轉(zhuǎn)酶(DNA拓撲異構酶 )4000004超螺旋參與鏈的延伸階段的蛋白質(zhì)和酶第七十七張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月78 當新形成的岡崎片段延長至一定長度，其3-OH端遇到上一個岡崎片段時即停止合成。復制叉移動到終止區(qū)即停止復制（大腸桿菌有一個終止區(qū)）。4. 復制的終止切

30、除RNA引物，填補缺口，連接相鄰的DNA片段（復制終止） 第七十八張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月79這時會發(fā)生一系列變化：在DNA聚合酶催化下切除RNA引物；留下的空隙由DNA聚合酶催化合成一段DNA填補上；在DNA連接酶作用下，連接相鄰的DNA鏈；修復摻入DNA鏈的錯配堿基；以修復方式填補終止區(qū)50-100bp的空缺。這樣以兩條親代DNA鏈為模板，各自形成一條新的DNA互補鏈。結果是形成了兩個DNA雙股螺旋分子。第七十九張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月80555RNA酶OHP5DNA-pol dNTP55PATP ADP+Pi55DNA連接酶 隨從鏈上不連續(xù)性片段的

31、連接第八十張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月81真核生物中DNA的復制特點1、真核生物染色體有多個復制起點，多復制眼，呈雙向復制，多復制子。2、岡崎片段長約200bp.3、真核生物DNA復制速度比原核慢。4、真核生物染色體在全部復制完之前起點不再重新開始復制；而在快速生長的原核中，起點可以連續(xù)發(fā)動復制。真核生物快速生長時，往往采用更多的復制起點。5、真核生物有多種DNA聚合酶。6、真核生物線性染色體兩端有端粒結構，防止染色體間的末端連接。由端粒酶負責新合成鏈5RNA引物切除后的填補，亦保持端粒的一定長度。第八十一張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月82復制叉復制叉終止區(qū) 端粒

32、結構35 35 端粒結構端粒酶是含RNA的逆轉(zhuǎn)錄酶第八十二張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月83DNA復制的其它方式大腸桿菌雙鏈環(huán)狀DNA的復制（一個復制起點，雙向復制）真核細胞線狀染色體DNA的復制方式（多個復制起點，雙向復制）單向滾環(huán)式復制（噬菌體X174DNA單鏈環(huán)狀）3 D-環(huán)式復制方式（線粒體雙鏈環(huán)狀DNA：兩條鏈的復制起點不同位置，且復制不同步）第八十三張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月84定義:以RNA為模板，按照RNA中的核苷酸順序合成DNA稱為逆轉(zhuǎn)錄，由逆轉(zhuǎn)錄酶催化進行。1970年Temin和Baltimore同時分別從勞氏肉瘤病毒和小白鼠白血病病毒等致病

33、RNA病毒中分離出逆轉(zhuǎn)錄酶，迄今已知的致癌RNA病毒都含有逆轉(zhuǎn)錄酶。 用特異抑制物（放線菌素D）能抑制致癌RNA病毒的復制，而對一般RNA病毒的復制無影響。已知放線菌素D專門抑制以DNA為模板的反應，可見致癌RNA病毒的復制過程必然涉及到DNA。所以Temin于1964年提出前病毒的假說。四、逆轉(zhuǎn)錄第八十四張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月85病毒RNA的逆轉(zhuǎn)錄過程 （以前病毒形式引起整合到宿主細胞DNA中而使細胞惡性轉(zhuǎn)化） 單鏈病毒RNA RNA-DNA雜交分子 雙鏈DNA（前病毒） +RNA+DNA-RNA+DNA-DNA+逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶 逆轉(zhuǎn)錄酶是多功能酶，兼有3種酶的活性：

34、 RNA指導的DNA聚合酶活性 DNA指導的DNA聚合酶活性 核糖核酸酶H的活性，專一水解RNA-DNA雜交 分子中的RNA，可沿53和3 5兩個方向起核 酸外切酶的作用。逆轉(zhuǎn)錄酶也和DNA聚合酶一樣，沿53方向合成DNA，并要求短鏈RNA作引物。第八十五張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月86cDNA：幾乎所有真核生物mRNA分子的3末端都有一段polyA,當加入寡聚dT作為引物時，mRNA就可作為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下在體外合成與其互補的DNA，稱為cDNA。逆轉(zhuǎn)錄酶發(fā)現(xiàn)的理論和實踐意義：不能把“中心法則”絕對化，遺傳信息也可以從RNA傳遞到DNA。促進了分子生物學、生物化學和病毒

35、學的研究，為腫瘤的防治提供了新的線索。目前逆轉(zhuǎn)錄酶已經(jīng)成為研究這些學科的工具。1983年，發(fā)現(xiàn)人類免疫缺陷病毒（human immune deficience virus,HIV）,感染T淋巴細胞后即殺死細胞，造成宿主機體免疫系統(tǒng)損傷，引起艾滋?。?acquired immunodeficiency syndrome,AIDS）第八十六張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月87五、DNA的DNA的損傷（突變）與修復： DNA在復制時產(chǎn)生錯配、病毒基因整合；某些物化因子如紫外光、電離輻射和化學誘變等，破壞DNA的雙螺旋結構。從而影響DNA的復制，并使DNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯也跟著變化，因而表現(xiàn)出

36、異常的特征（生物突變）。 若DNA的損傷或錯配得不到修復，會導致DNA突變。其主要形式： 一個或幾個堿基被置換 插入一個或幾個堿基 一個或多個堿基對缺失 DNA的損傷修復 四種修復途徑:光復活、切除修復、復組修復和誘導修復（亦稱暗修復）。第八十七張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月88（一）突變的意義1。突變是進化、分化的分子基礎2。突變導致基因型改變3。突變導致死亡4。突變是某些疾病的發(fā)病基礎第八十八張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月891。自發(fā)因素：（1）自發(fā)脫堿基：由于N-糖苷鍵的自發(fā)斷裂，引起嘌呤或嘧啶堿基的脫落。每日可達近萬個核苷酸殘基。（2）自發(fā)脫氨基：胞嘧啶自發(fā)

37、脫氨基可生成尿嘧啶，腺嘌呤自發(fā)脫氨基可生成次黃嘌呤。每日可達幾十到幾百個核苷酸殘基。（3）復制錯配：由于復制時堿基配對錯誤引起的損傷，發(fā)生頻率較低。（二）引起突變的因素第八十九張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月90由紫外線、電離輻射、X射線等引起的DNA損傷。其中，X射線和電離輻射常常引起DNA鏈的斷裂，而紫外線常常引起嘧啶二聚體的形成，如TT，TC，CC等二聚體。這些嘧啶二聚體由于形成了共價鍵連接的環(huán)丁烷結構，因而會引起復制障礙。 2。物理因素：第九十張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月91嘧啶二聚體的形成 UV第九十一張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月92（1）

38、脫氨劑：如亞硝酸與亞硝酸鹽，可加速C脫氨基生成U，A脫氨基生成H。 3?；瘜W因素：第九十二張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月93（2）烷基化劑：這是一類帶有活性烷基的化合 物，可提供甲基或其他烷基，引起堿基或磷酸基的烷基化，甚至可引起鄰近堿基的交聯(lián)。（3）DNA加合劑：如苯并芘，在體內(nèi)代謝后生成四羥苯并芘，與嘌呤共價結合引起損傷。（4）堿基類似物：如5-FU，6-MP等，可摻入到DNA分子中引起損傷或突變。（5）斷鏈劑：如過氧化物，含巰基化合物等，可引起DNA鏈的斷裂。 第九十三張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月94第九十四張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月95（

39、三）突變的分子改變類型第九十五張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月96DNA分子上單一堿基的改變稱點突變(point mutation)。發(fā)生在同型堿基之間，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。 1. 轉(zhuǎn)換發(fā)生在異型堿基之間，即嘌呤變嘧啶或嘧啶變嘌呤。 2. 顛換第九十六張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月97鐮形紅細胞貧血病人Hb (HbS) 亞基N-val his leu thr pro val glu C 肽鏈CAC GTG基因正常成人Hb (HbA)亞基N-val his leu thr pro glu glu C 肽鏈CTC GAG基因血紅蛋白-亞基的點突變第九十七張，PPT共一百一十頁，創(chuàng)作于2022年6月983.