DNA复制口本.ppt

*基因信息传递的中心法则（central dogma） 第一节 DNA复制的基本特征 复制（ replication ）： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 体内DNA复制需要些什么成分? 底物：四种dNTP 依赖DNA的聚合酶(DNA-pol) 模板 引物 其它酶和蛋白质因子  1. DNA聚合酶(DNA polymerase , DNA-pol) 2. 解旋酶(helicase) 3. 单链DNA结合蛋白 (single stranded DNA binding protein, SSB) 4. DNA拓扑异构酶（DNA topoisomerase） 5. 引物酶（ primase) 6. DNA连接酶（DNA ligase） DNA聚合酶（DNA polymerase ） DNA聚合酶的活性 原核生物的DNA聚合酶 2.引物酶（primase) ——复制起始时催化生成RNA引物的酶 DNA分子的碱基埋在双螺旋内部，只有把DNA解成单链，它才能起模板作用。 解螺旋酶(helicase) 利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链。 单链DNA结合蛋白(single stranded DNA binding protein, SSB) 在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整 4.DNA连接酶 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，从而把两段相邻的DNA链连接成一条完整的链。 第二节 DNA生物合成的过程 DNA的复制是一个复杂的过程，包括： 起始、延伸、终止三个阶段 复制叉:已解链形成的单链模板与未解链的双链DNA之间形成的Y字型连接区域被称为复制叉。 复制子:含有一个复制起始点并且能在细胞中自主复制的DNA分子称为复制子。原核生物只有一个复制子。 复制起始点大都启动双向复制，即一个复制起始点上将形成两个复制叉，分别向相反的方向前进。 第三节 DNA的损伤与修复 1. 自发性突变 损伤可以是自发性的： 如碱基的脱氨基作用或碱基丢失。 胞嘧啶有一定频率的自发脱氨基作用， 产物为尿嘧啶 ，G-C配对变G-U 5-甲基胞嘧啶脱氨基产物为胸腺嘧啶 G-T 2. 与复制有关的DNA突变：概率为10-10左右 3. 物理因素引起的突变： （三）DNA损伤的修复 1. 切除修复 1.由特异核酸内切酶识别损伤部位，并在该处的DNA单链切断； 2.在酶的作用下将损伤的片段切除； 3.在切口处由DNA聚合酶作用，以另一条正常的DNA为模板，进行修复合成； 4.用DNA连接酶将新合成的DNA链与原来的链连接而成正常DNA。 大肠杆菌uvr修复系统 2. 直接修复系统 最简单的损伤修复系统，作用范围也较局限,光复活 就是一个直接修复系统。 3. 重组修复 如果DNA损伤较大，难以修复或来不及修复时, 细胞可先复制再修复。 4. SOS修复 第四节 逆转录 逆转录 小 结 中心法则、复制、半保留复制、领头链、随从链、 冈崎片断、逆转录 2. DNA复制的体系（成分、作用、顺序） DNA复制的基本过程 DNA突变与修复 逆转录 DNA损伤（DNA damage） ： 某些物理化学因素或生物因素作用于DNA分子，造成其结构的破坏，也称突变（mutation）。 错配（点突变） 2. 缺失 3. 插入 4. DNA重排 一、突变类型 二、突变因素 紫外光辐射：T-T二聚体 核辐射 4. 化学因素引起的突变： 烷化剂：碱基烷基化，糖苷键不稳定，碱基脱落 碱基类似物：5-溴尿嘧啶结构与T类似，可与A或G配对 2.切除修复 1.光修复 3.重组修复 4. SOS修复 可见光 正常修复机制无效的情况下使用，其机制是： LexA作为阻遏蛋白，抑制SOS修复相关基因的表达，当DNA严重受损时，RecA蛋白被激活，LexA蛋白失活，SOS修复酶大量表达。 逆转录酶 以RNA为模板，合成双链DNA的过程。 cDNA: 互补DNA(complementary DNA) 逆转录：在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成DNA的过程 逆转录酶：本质上是DNA聚合酶，和其他DNA聚合酶一样，合成DNA的方向为5’-3’。 主要有三种酶活性：RNA指导的DNA聚合酶活性；DNA指导的DNA聚合酶活性；RNaseH活性。 逆转录病毒细胞内的逆转录现象 RNA 模板 逆转录酶 DNA-RNA 杂化双链 RNA酶 单链DNA