DNA的生物合成课件.pptxVIP

DNA的生物合成;现代生物学已充分证明，核酸是生物遗传的物质基础。 除少数RNA病毒外，几乎所有的生物均以DNA为遗传信息的载体。 ;;;;;; Crick –中心法则 复制 转录 翻译 经补充 逆转录 RNA复制;主 要 内 容;1. DNA复制准备 replication ;1958年，Meselson 和Stahl利用N的同位素15N标记大肠杆菌DNA，首先证明了DNA的半保留复制。;1.1 DNA复制主要特点; 问： DNA按半保留方式复制。如果一个完全放射标记的双链DNA分子，放在不含有放射标记物的溶液中，进行两轮复制，所产生的四个DNA分子的放射活性将会怎样： A．半数分子没有放射性 B．所有分子均有放射性 C．半数分子的两条链均有放射性 D．一个分子的两条链均有放射性 E．四个分子均无放射性 ;1.2 DNA复制的条件;高能的底物：dATP、dGTP、dCTP dTTP。 酶：DNA聚合酶、解旋酶、拓扑异构酶、 单链DNA结合蛋白、引物酶、DNA连接酶等。 ;1.3 原核生物的酶类;DNA解螺旋酶，也叫解链酶，就是催化DNA双螺旋解链 大肠杆菌中有解螺旋酶活性的蛋白质已发现有十多种，它们都有依赖双链DNA的 ATPase 活性，依靠水解ATP提供解链所需要的能量。 ;DNA 双螺旋经解螺旋酶解链形成的单链很快被单链结合蛋白所覆盖，使解链DNA保持单链状态。;在大肠杆菌中发现了三种DNA聚合酶，分别命名为DNA聚合酶I、II、III。 1999发现DNA聚合酶?IV、V ;原核生物;DNA的合成有没有方向性？ DNA聚合酶为多功能酶，又聚合作用， 又外切作用，互相矛盾，怎样解释？;DNA聚合酶I 它的主要功能是参与DNA修复，切除RNA引物。 DNA聚合酶Ⅱ 它的主要功能可能是参与DNA的损伤修复。（具体不祥） DNA聚合酶Ⅲ 寡聚酶，DNA聚合酶Ⅲ才是催化大肠杆菌DNA复制主要的酶。; 大肠杆菌的DNA复制需要由引物酶合成一小段RNA作为DNA合成的引物，因为所有的DNA聚合酶都只有按模板链的指令，在引物3 ‘ -OH端延伸新链的功能，没有从头开始合成的活力。 ;DNA的合成具有方向性，那么两条新 合成链上需要的引物数目是否相同？ ;引起拓扑异构反应的酶称为拓扑异构酶。DNA复制时模板DNA超螺旋的松弛和复制后超螺旋的??恢复都需要拓扑异构酶的参与。 按照作用机制，拓扑异构酶可分为Ⅰ、Ⅱ两种类型。;拓扑异构酶Ⅱ也叫旋转酶(gyrase)。 拓扑异构酶Ⅱ在有ATP功能的情况下，可引入负超螺旋，可消除复制叉前进时产生的扭曲张力，它和拓扑异构酶Ⅰ一起共同控制着DNA的拓扑结构。 ;DNA连接酶催化单链DNA切口共价连接。 注意： 切口上的3 ' -OH与5 ' -磷酸基必须相邻 大肠杆菌DNA连接酶利用依赖NAD+，真核细胞则需要ATP为反应供能。 ;问 大肠杆菌DNA连接酶需要下列哪一种辅助因子？ A．FAD作为电子受体 B．NADP+作为磷酸供体 C．NAD+形成活性腺苷酰酶 D．NAD+作为电子受体 E．以上都不是 ;2. DNA复制的过程;2.1 复制的起始; 原核细胞染色体的复制只能从一个特定位点开始，在另一个特定位点上终止。像这样能独立进行复制的单位称为复制子（replicon）。 此外，质粒DNA和细胞器DNA都只有一个复制起点； ;真核细胞基因的线状DNA上含有多个复制起点，是多复制子的。;一些特殊的蛋白质可以识别并结合于复制起点，随即使DNA双螺旋局部解链，形成“复制眼”，在其两端DNA的两股链呈Y字状，称为复制叉，分别向两侧进行复制。 ;2.2 链的延伸;DNA复制时， 5′—TpApGpAp－3′序列产生的互补结构是下列哪一种： A．5′—TpCpTpAp－3′ B．5′—ApTpCpTp－3′ C．5′—UpCpUpAp－3′ D．5′—GpCpGpAp－3′ E．3′ —TpCpTpAp－5′ ;当复制叉沿DNA模板向前移动时，新生成的DNA方向与复制叉移动方向相同吗？ 为什么？;选择若以走向为3'→5'的亲代链为模板，子代链就能连续合成，称为前导链（leading strand） ;若以走向为5 ' →3 '的亲代链为模板,子代链就先合成许多小片段，再由DNA聚合酶Ⅰ切除片段上的引物，填补片段之间的空缺，最后由连接酶把它们连接成一条完整的子代链，称为滞后链（lagging strand）;冈崎片段： 滞后链的合成是以亲代5 ' ′ 3 '为模板链，先合成一些小