第十章 DNA生物合成-复制课件.pptVIP

DNA的生物合成

（复制）

DNABiosynthesis;本章内容;DNA是生物遗传的主要物质基础，生物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，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

;中心法则代表了大多数生物遗传信息贮存和表达的规律，并奠定了在分子水平上研究生命科学关键问题的理论基础。;1970年，Temin阐明了反转录现象的机制;;DNA复制的特点;一、半保留复制(semiconservativereplication);（一）DNA半保留复制概念

DNA进行复制时，双螺旋结构解开而成两股单链，各自作为模板（template），用于合成新的互补链（complementarystrand）。子代细胞出现新的DNA双链，其中一股单链是从亲代完整地接受过来的，另一股单链完全重新合成，即两个子细胞的DNA双链，都和母细胞DNA碱基序列完全一致。

;A

G

G

T

A

C

T

G

C

C

A

C

T

G

G;1958年由M.Meselson和F.Stahl所完成的实验所证明。

将大肠杆菌在含15N的培养基中培养约十五代，使其DNA中的碱基氮均转变为15N。然后将大肠杆菌移至只含14N的培养基中同步培养一代、二代、三代。分别提取DNA，作密度梯度离心，将具有不同密度的DNA分离开。;密度梯度实验;二、双向复制(bidirectionalreplication);A.环状双链DNA及复制起始点

B.复制中的两个复制叉

C.复制接近终止点(termination,ter);5’;复制起始点、复制子与复制叉（动画演示）;三、半不连续复制(semi-discontinuousreplication);3?;四、需要RNA引物(primer);DNA复制的酶学;一、DNA复制的体系;(dNMP)n+dNTP→(dNMP)n+1+PPi;二、DNA复制的酶学;（二）DNA拓扑异构酶DNA（topoisomerase）

通过切断并连接DNA双链中的一股或双股，改变DNA分子拓扑构象，避免DNA分子打结、缠绕、连环，在复制的全程中都起作用。

类型：拓扑异构酶I和拓扑异构酶II。

拓扑异构酶I：能切断DNA双链中一股并再连接断端，反应不需ATP供能；

拓扑异构酶II：能使DNA双链同时发生断裂和再连接，需ATP供能。;;解链过程中，DNA分子会过度拧紧、打结、缠绕、连环等??象。;（三）DNA单链结合蛋白

（singlechainbindingprotein-SSB）

可以维持模板的单链状态并保护模板不受核酸酶的降解。随着DNA双链的不断解开，SSB能不断的与之结合、解离。;第十章-DNA生物合成-复制;（四）引物酶（primase）

是一种RNA聚合酶，在复制的起始点处以DNA为模板，催化合成一小段互补的RNA。引物酶能直接在单链DNA模板上催化游离的NTP合成一小段RNA，并由这一小段RNA引物提供3’-OH，经DNA聚合酶催化链的延伸。

;（五）DNA聚合酶

全称：依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)

简称：DNA-pol

活性：

5??3?的聚合活性

5??3?核酸外切酶活性

3??5?核酸外切酶活性;5′AGCTTCAGGATA?3′

|||||||||||;1、原核生物的DNA聚合酶;功能：对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补。;323个氨基酸;DNA-polⅡ（120kD）;功能

是原核生物复制延长中真正起催化作用的酶。;2、真核生物的DNA聚合酶

DNA-pol?起始引发，有引物酶活性

DNA-pol?参与低保真度的复制

DNA-pol?在线粒体DNA复制中起催化作用

DNA-pol?延长子链的主要酶，有解螺旋酶活性

DNA-pol?校读、修复和填补缺口;（六）DNA连接酶（DNAligase）

连接DNA链3?-OH末端和相邻DNA链5?-P末端，使二者生成磷酸二酯键，从而