农学核酸合成.pptx

农学核酸合成;主要内容： DNA复制：DNA复制的半保留方式；DNA复 制的起始点和方向；DNA复制的酶类和蛋白质；DNA复制的基本过程； DNA的修复：DNA的损伤修复，突变； RNA的生物合成：不对称转录；RNA聚合酶；转录过程；转录后加工过程； RNA复制和逆转录：RNA复制；逆转录；重点：1.DNA复制；2. 转录； 难点：DNA复制和转录过程。;DNA是生物遗传的主要物质基础，生物机体的遗传信息以密码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序(三联体密码)，并通过DNA的复制由亲代传递给子代。在后代的生长发育过程中，遗传信息自DNA转录给 RNA,然后翻译成特异的蛋白质，以执行各种生命功能，使后代表现出与亲代相似的遗传性状。;中心法则;复制：亲代DNA或RNA在一系列酶的作用下，生成与亲代相同 的子代DNA或RNA的过程。 转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则将其所 含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA的过程。 翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA的密码解读成蛋白质的AA顺序的过程。 逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。 2023-07-13 5;第一节 DNA的生物合成;DNA的存在形式;2023-07-13 8;2023-07-13 9;2023-07-13;2023-07-13;2023-07-13;2023-07-13;2023-07-许13 多生物的复制起点都是富含A、T的区段;复制眼（replication eye）：电子显微镜下观察正在复制的DNA，复制的区域形如一只眼睛 复制叉（Replication fork）：DNA复制进行时，在眼的两侧出 现两个叉子状的生长点(growth point)，叫复制叉。在复制叉上分布着各种与复制有关的酶和蛋白因子，它们构成的复合物称为复制体（replisome） 大多数复制是双向的，形成两个复制叉；;复制方式;2023-07-13;1.3 与DNA复制有关的酶和蛋白质;1.3.1 DNA聚合酶(DNA polymerase):延长子链;2023-07-13;1）DNA聚合反应条件;2023-07-13;（2）DNA聚合酶：核酸外切酶活性 ① 3′→5′外切酶活性 ② 5′→3′外切酶活性; 在大肠杆菌中发现主要有三种DNA聚合酶，分别为： DNA聚合酶Ⅰ DNA聚合酶Ⅱ DNA聚合酶Ⅲ DNA聚合酶IV和V：1999年发现，当DNA严重损伤时，诱导产生。;25;⑶ DNA聚合酶Ⅲ：是原核生物DNA复制的主要聚合 酶，该酶由10种亚基组成???其中 、 、 形成全酶的核心酶。具有5 3 DNA聚合酶活性（ 亚基，速率高）； 具有3 5 外切酶（ 亚基）的校对能，提高DNA复制的保真性；还具有5 3 外切 酶活性（单链有效，其意义未知）。 （4） DNA聚合酶IV和V：1999年发现，当DNA严重损伤时，诱导产生。;DNA聚合酶Ⅰ;二者202共3-07-同13;Topo Ⅰ： 切开DNA中的一条链，与另一条链解缠绕或再缠绕→连接;本质：切断DNA磷酸二酯键 改变DNA的链环数，再连接 兼具DNA内切酶、连接酶的性质;2023-07-13 31;2023-07-13;1.3.3 解螺旋酶 （解链酶）：通过水解ATP将 DNA两条链打开。E.coli中的rep蛋白就是解螺旋酶，还有解螺旋酶I、II、III。每解开一对碱基需要水解2个ATP分子。;2023-07-13 34;DNA中一条链有切口，切口一端是3′-OH，另一端是5′-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，使切口连接。不能将两条游离的DNA单链 连接起来。;2023-07-13;· 连接酶的反应机制：;酶-AMP;;;;;;1.4 DNA的半不连续复制;1.4.1 冈崎片段的发现（1968）：;领头链—在DNA复制时，合成方向与复制叉移动的方向一致并连续合成的链（前导链）。;3‘;48;1.5 E.coli.染色体DNA复制过程;2023-07-13 5;2023-07-13;2023-07-13;2023-07-13;拓扑异构酶;引发体在复制叉上移动，识别合成的起 始位点， 引发RNA引物的合成。领头链先引 发开始合成，以原来一条DNA单链为模板（3’;2023-07-13;在DNA聚合酶Ш的催化下，以脱氧核糖核苷酸为底物，在RNA引物的3′端加上脱氧核糖核苷酸。;DNA链的延伸;2023-07-13;2023-07-13 60;2023-07-13;2023-07-13;每个区域只对一个方向的复制叉起作用 Tus蛋白-ter复合物阻止一个方向的复制叉前移(通过抑制DNA解旋酶而发挥终止 作用);2023-07-13;202