10-基因信息的传递.pptVIP

第三篇 基因信息的传递 第一节：复制的基本规律 半保留半不连续复制 (semi-conservative and semi-discontinuous replication) 双向复制 (bidirectional replication) 高保真性 (high fidelity) 复制保真性的酶学依据 (二). *DNA复制的保真性 正超螺旋：向紧缠的方向额外再旋转几圈，然后使之环化，所形成的超螺旋。——对于DNA来说，为左手螺旋。 负超螺旋：向松缠的方向旋转几圈，然后使之环化，所形成的超螺旋。——对于DNA来说，为右手螺旋。 超螺旋总是要向着抵消初级螺旋改变的方向发展。 生物体内的DNA总是采取负超螺旋的形式。而且稳定在5%左右。 上世纪30年代，Muller和McClintock分别发现染色体末端结构对保持染色体的稳定十分重要，因而将这一结构命名为端粒。 结构特点： 组成： 原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制片段在复制的终止点(ter, termination)处汇合。 ori ter E.coli 82 32 ori ter SV40 50 0 （三）复制的终止 5? 5? 5? RNA酶 OH P 5? DNA-pol Ⅰ dNTP 5? 5? P ATP ADP+Pi 5? 5? DNA连接酶 随从链上不连续性片段的连接 染色体DNA的半保留复制 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’-末端的“烦恼” 3’ 3’ 染色体DNA复制的5’-末端丢失问题 一、端粒（Telomere） Barbara McClintock Hermann Muller 一、端粒（Telomere） 高度重复的短序列串联而成，3’端有单链突出末端 端粒上结合有多种蛋白质 (TTGGGG)nTTGGGGTTGGGGTTG 3’ (AACCCC)n AACCCCAACCCCAAC 5’ 5’ 进化上高度保守 蛋白质B (TTGGGG)n 蛋白质A 四膜虫： TTGGGG 拟南芥： TTTAGGG 哺乳动物： TTAGGG 染色体DNA复制的5’-末端丢失问题 5’ 5’ 3’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 3’ 染色体DNA复制的端粒缩短问题 端粒 染色体DNA 端粒 1985年Carol Greider首先在四膜虫中发现并纯化了这种能使端粒延长的酶——端粒酶。 二、端粒酶（Telomerase） 荣获2009诺贝尔生理学或医学奖 二、端粒酶（Telomerase） 端粒酶逆转录酶 端粒酶协同蛋白 端粒酶RNA 5’ AACCCCAAC 3’ 2.延伸 1. 结合 3.移位 ——爬行模式 (四膜虫) GGGTTG 3’ 3’ 4.延伸 GGGTTG 3’ 5.移位 二、端粒酶（Telomerase） AACCCCAACCCCAAC 5’ (TTGGGG)nTTGGGGTTGGGGTTG 5’ (AACCCC)n 作用机制： 3’ 5’ 二、端粒酶（Telomerase） 作用机制： 端粒酶的爬行模型（动画演示） TTGGGGTTGGGGTTGGGGTT 5’ G=G hoogsteen 氢键 G GGGGTT GGGGTT G G G GGGGTTGGGGTTGGGG 3’ DNA pol AACCCCAACCCCAACCCCAACCCCAA 二、端粒酶（Telomerase） 3’ 作用机制： 3’ (TTGGGG)nTTGGGG (AACCCC)n 5’ HO 5’ O O P OH OH 5’ 3’ 3’ 5’ O O P O OH 3’ ligase ligase 5’-末端的“福音” 端粒 染色体DNA 端粒 “多莉”之死 端粒是体细胞的“生命时钟” 二、端粒酶（Telomerase） 高等真核生物正常体细胞中端粒酶活性被抑制。 而在生殖细胞、胚胎细胞中则表现出端粒酶活性。 正常体细胞 (一)核酸外切酶活性：校读功能 DNA-pol I： 5’ 3’外切酶活性 3’ 5’外切酶活性 5’ 3’聚合酶活性