清华大学《生物化学》课件第十二章 核酸的生物合成.pptVIP

转录起始 原核生物启动子的识别 σ因子释放后，进入链的延长阶段， 核心酶的移动方向沿DNA 的3′→5′方向 依赖ρ因子（rho factor）的终止 2.真核生物的转录作用 真核生物的转录更为复杂(非洲爪蟾rRNA)！ 3.转录过程的选择性抑制 放线菌素D(吖啶):插入到模板DNA的连续GC对之间，造成模板变形，抑制转录。 利福平:和原核生物聚合酶β亚基结合，从而抑制转录，但不能抑制真核生物。 α-鹅膏蕈碱:专一性阻断聚合酶Ⅱ的功能。 4.转录产物的“加工” 转录后加工:RNA合成时，先合成分子量较大的RNA前体，然后在专一酶的作用下切除多余部分，或进行修饰，最后生成有活性的“成熟”RNA。 tRNA, rRNA, mRNA都要加工，原核生物的mRNA不需要加工。 真核细胞mRNA前体的加工 rRNA和tRNA的加工（自学，核酶的发现） 真核mRNA是单顺反子，序列中无内含子，但前体中有内含子（剪接）。 大多数真核mRNA3′端有polyA“尾巴”。 mRNA的5 ′端有7-甲基鸟苷的“帽子”结构。 mRNA前体的剪接-如鸡卵清蛋白基因 （二）RNA的复制（RNA指导的RNA的合成） 少数生物主要是RNA病毒是靠RNA的复制把遗传信息传至下一代。 RNA复制是指以RNA为模板合成RNA的过程，催化此过程的酶称RNA复制酶或简称复制酶（replicase） 该酶催化的反应 nATP nGTP nCTP nUTP 模板(RNA), Mg2＋ RNA复制酶 RNA ＋ 4nPPi RNA复制酶在正常细胞中没有， 感染时才由宿主产生。（复制结果？） （三）多核苷酸磷酸化酶（无模板的RNA合成） 1955年Ochoa首先发现了多核苷酸磷酸化酶。 该酶催化多种或一种NDP产生类似RNA的聚合物，并释放无机磷酸。 反应无需模板，产物也无专一性序列。 该酶的主要功能可能是分解RNA。 应用:研究核酸的结构和性质，推测遗传密码。 小结 半保留复制 原核生物DNA的复制（酶的组成及功能） 真核生物DNA的复制 半不连续复制 冈崎片段 DNA复制的基本特点 反转录 DNA的损伤及修复 限制性内切酶 克隆 PCR 转录及转录后加工 RNA的复制 DNA helicase （DNA 解螺旋酶，DNA解旋酶，DNA解链酶）: 目前已知E.Coli含有4种解螺旋酶，即解螺旋酶I、II、III和Rep蛋白，其中Rep蛋白是E.Coli中最主要的解螺旋酶，每解开一个碱基对需水解2分子ATP。通过水解ATP打断互补双链间的氢键。 单链结合蛋白（ Single-strand binding proteins，SS-B）： 功能：与解开双螺旋后的单链DNA结合，防止单链DNA重新形成双螺旋，另外防止单链DNA被核酸酶降解。 原核生物的SS-B与单链DNA的结合表现为正协同效应，而真核生物的SS-B就没有这种协同效应。 DNA旋转酶（topoisomerase II拓扑异构酶II，Top II） 首先E.coli中发现，也称DNA gyrase 功能：使超螺旋松驰。在消耗ATP的情况下，能将复制叉前方产生的正超螺旋变成负超螺旋。在无ATP时，可同时切开超螺旋的两条链，使DNA变成松驰状态，然后将切口封接好，克服解链过程中在复制叉前方造成的“打结”现象。 （5）DNA聚合酶的“校对”作用 错配机率109-1010bp 除碱基配对的精确性以外，DNA聚合酶的3′→5′外切酶活力可以保证复制的精确性。 高保真性复制（比转录和翻译高？）的机制还很多，真核生物与原核生物的机制有所不同。 （四）真核细胞DNA的复制 真核与原核细胞DNA复制的区别 1.真核细胞DNA的复制有许多起点，即真核细胞DNA复制是由许多复制子来共同完成的，复制叉移动速度虽慢但复制总速度比原核生物更快。 2.高等生物有5种DNA聚合酶αβγδε。α合成后随链，β合成前导链。 3.端粒（telomere）的复制:需端粒酶（telomerase）催化。它是一种核糖核蛋白体（RNA+Pr），当复制叉到达线性染色体末端时，复制需要在端粒酶作用下完成。 5′-端引物切除后，切口通过端粒酶来补齐，防止DNA越来越短。它以自身的RNA为模板合成DNA链。 DNA复制的基本特点 1.复制是半保留的； 2.复制起始于细菌或病毒的特定位置，真核生物有多个起始点； 3.复制可以朝一个方向，也可以双向； 4.复制时DNA的两条链都从5′端向3 ′端延伸； 5.复制是半不连续的。 6.冈崎片段的合成始于一小段RNA引物，这一小段引物被酶切除后，缺口由DNA补满后再与新生的DNA链连在一起； 7.复制有多种机制，即使在同一个细胞里，也可以因为环境的不同而有不同的起始机制和延伸方