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生物化学高职案例遗传信息的传递第1页/共67页 第1节 DNA的生物合成第2页/共67页 在新合成的子代DNA分子中一条链来自亲代，而另一条链则是新合成的产物，这种复制方式称为半保留复制。 一、DNA 的复制（一）DNA复制的方式第3页/共67页 半保留复制semiconservative replication AGAACTTAGTCTTGAATCAGAACTTAGTCTTGAATCAGAACTTAGTCTTGAATC亲代子代第4页/共67页 DNA半保留复制的实验第5页/共67页 （二）参与DNA复制的物质解旋、解链酶类解链酶拓扑异构酶单链DNA结合蛋白引物酶DNA聚合酶DNA连接酶第6页/共67页 1、解旋、解链酶类 解链酶(helicase)解开DNA双链中氢键，消耗ATP 单链DNA结合蛋白（single-stranded DNA-binding protein）与单链DNA结合，保持模板处于单链状态，保护复制中的DNA单链不被核酸酶降解。拓扑异构酶（topoisomerase)复制前：松弛DNA超螺旋，克服扭结现象复制后：TopoII作用下，重新引入超螺旋（需ATP供能）第7页/共67页 第8页/共67页 2、引物酶(primase)DNA聚合酶合成新DNA时需要引物（一小段RNA）引物RNA3’-OH末端作为DNA合成的起始点引物酶与多种起始蛋白结合形成引发体引物酶催化合成引物（primer)第9页/共67页 3、DNA聚合酶（DNA polymerase)DNA聚合酶的作用特点：模板：解开的DNA双链催化底物（dATP、dGTP、dCTP、dTTP）聚合形成3′,5′磷酸二酯键新链延长方向5 / →3 /具核酸外切酶活性第10页/共67页 原核DNA聚合酶①polⅠ： 3′→5′外切酶活性，参与DNA修复校正 5′→3′外切酶、聚合酶活性， 切除引物并填补空隙 具有切口平移作用②pol Ⅱ：生理功能尚不清楚，无酶Ⅰ、Ⅱ时起作用③pol Ⅲ：复制延长中真正起复制作用的酶具3/-5/核酸外切酶活性，校正作用第11页/共67页 4、DNA连接酶(DNA ligase) 通过3/，5/-磷酸二酯键连接互补链中DNA片段 不能连接单独存在的DNA或RNA单链。第12页/共67页 （三）DNA的复制过程1、起始阶段模板DNA解旋与解链，形成复制叉；形成引发体，合成RNA引物；第13页/共67页 （三）DNA的复制过程2、延长阶段按A--T、G--C碱基配对规则，合成DNA；切除引物、填补空隙、形成冈崎片段；第14页/共67页 （三）DNA的复制过程3、终止阶段DNA连接酶连接封口，形成长链DNA；在Tus蛋白参与下，终止复制。第15页/共67页 DNA复制示意图拓扑异构酶解链酶5/ 3/3/ 5/ 3/ 5/DNA聚合酶Ⅲ单链DNA结合蛋白DNA聚合酶Ⅰ领头链 随从链DNA连接酶冈崎片段引物酶 RNA引物第16页/共67页 二、反转录(reverse transcription)概念：以RNA为模板合成DNA的过程酶：反转录酶 依赖RNA的DNA聚合酶功能 RNaseH功能（水解RNA-DNA杂交链） 依赖DNA的DNA聚合酶功能第17页/共67页 反转录酶----------------------------------------RNaseH----------------------------------------+----------------------------------------------------------------------------------------------------------------cDNA整合入宿主细胞DNA分子中病毒RNARNA-cDNA 杂交体cDNA双股cDNA宿主细胞DNA分子整合了cDNA的宿主细胞DNA分子反转录酶意义： 对中心法则的补充 有助于基因工程的实施 反转录过程第18页/共67页 三、DNA的修复合成第19页/共67页 （一）DNA损伤的类型点突变(point mutation) （ 错配）转换(transition) ：A ? G 或 C ? T 颠换 (transversion)：嘌呤碱 ? 嘧啶碱框移突变(frameshift mutation)缺失、插入1个碱基二聚体的形成第20页/共67页 （二）DNA损伤的修复光修复切除修复重组修复SOS修复第21页/共67页 光修复