生物化学——第九章 核酸的生物合成幻灯片.pptVIP

第九章 核酸的生物合成 遗传信息传递的中心法则 子代细胞的生长发育过程中，这些遗传信息通过转录传递给RNA，再由RNA通过翻译转变成相应的蛋白质多肽链上的氨基酸排列顺序，由蛋白质执行各种各样的生物学功能，使后代表现出与亲代相似的遗传特征。 后来人们又发现，在宿主细胞中一些RNA病毒能以自己的RNA为模板复制出新的病毒RNA，还有一些RNA病毒能以其RNA为模板合成DNA，称为逆转录这是中心法则的补充。 中心法则揭示的意义： 总结了生物体内遗传信息的流动规律，揭示遗传的分子基础，不仅使人们对细胞的生长、发育、遗传、变异等生命现象有了更深刻的认识，而且以这方面的理论和技术为基础发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。 一、DNA的半保留复制 DNA复制的方向 （三）原核生物DNA聚合反应有关的酶类 大肠杆菌三种DNA聚合酶比较 DNA聚合酶的3?-5?外切酶水解位点 二、逆转录作用 逆转录过程中cDNA的合成 逆逆转录病毒的生活周期 一、转录的概念 转录的产物 体内的RNA，包括mRNA、tRNA、rRNA和SnRNA，均是以DNA为模板，在RNA聚合酶催化下合成的。 编码链 5′…GCATGGAATC…3′ 模板链 3′…CGTACCTTAG…5′ RNA聚合酶（依赖DNA的RNA聚合酶），在有Mg2+、4种核苷三磷酸(dNTP)和DNA模板存在时，它能从新催化核苷酸聚合成与模板DNA互补的RNA长链。  RNA聚合酶催化的反应 RNA链的延伸图解 大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图 RNA合成过程 A C G A C G U U 模板DNA 5′ 3′ 5′ 3′ 新合成RNA 3′ 3′ RNA-DNA杂交螺旋 聚合酶的移动方向 新生RNA 复链 解链 有义链 模板链（反义链） 延长部位 ? ? ? ? ?? 核心酶(α2ββ?) 起始因子 β?——和模板DNA结合 β——起始和催化聚合反应 α——？ 全酶(α2ββ? ?) * * * * * * * * DNA是绝大多数生物体遗传信息的载体，继1953年Watson Crick提出DNA双螺旋结构模型后，1958年，Crick提出了“中心法则”(Central dogma)揭示了遗传信息的传递规律。 蛋白质 翻译 转录 逆转录 复制 复制 DNA RNA 概 述 第一节 DNA的合成 DNA在复制时，两条链解开分别作为模板，在DNA聚合酶的催化下按碱基互补的原则合成两条与模板链互补的新链，以组成新的DNA分子。这样新形成的两个DNA分子与亲代DNA分子的碱基顺序完全一样。由于子代DNA分子中一条链来自亲代，另一条链是新合成的，这种复制方式称为半保留复制。 一、复制原点 （一）复制原点与方向 DNA 复制必须在特定位置开始，该位置称为复制原点。 真核生物染色体具有许多复制原点 DnaA DnaB (解螺旋酶) SSB 大肠杆菌DNA复制起点在起始阶段的结构模型 环状 DNA复制时所形成的θ结构 起始点 复制叉的推进 复制叉 起始点 起始点 起始点 复制叉 复制叉 未复制DNA 单向复制 双向复制 真核生物的复制都是双向的，且没有固定的复制终点。 解旋酶 DNA聚合酶III 解链酶 RNA引物 引物酶和引发体 DNA聚合酶I SSB 3′ 3′ 5′ 3′ 5′ 5′ RNA引物 （二）半不连续的复制机制 （1）DNA聚合酶: (DNA polymetases) （2）引物酶(peimase)和引发体(primosome) 启动RNA引物链的合成。 （3） DNA解链酶 (DNA helicase) （4）单链结合蛋白(single-strand binding protein) SSB: 结合在解开的DNA单链上，防止重新形成双 螺旋。 （5）拓扑异构酶(topoisomerase):兼具内切酶和连接 酶活力，能迅速将DNA超螺旋或双螺旋紧张状态变 成松驰状态，便于解链。 （6）DNA连接酶（DNA ligase） DNA 聚合酶Ⅱ 分子量 每个细胞的分子统计数 5′-3 ′聚合酶作用 3′-5 ′核酸外切酶作用 5′-3 ′核酸外切酶作用 转化率（相对活性） DNA 聚合酶Ⅰ DNA聚合酶Ⅲ