生物化学第九章PPT.ppt

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第九章 核酸的生物合成 中心法则 生物的遗传信息从 DNA传递给 mRNA的过程称为转录。根据 mRNA链上的遗传信息合成蛋 白质的过程,被称为翻译和 表达。1958年Crick将生物 遗传信息的这种传递方式称为中心法则。 第一节 DNA的生物合成 一、DNA的半保留复制 复制时期 三、真核DNA的复制合成 DNA复制过程 五、 DNA的损伤与修复 1.DNA的损伤与突变 损伤可造成突变或致死 突变(mutation):指一种遗传状态,可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变。携带突变基因的生物称为突变体,未突变的称为野生型。 损伤原因 物理(紫外(见下页)、高能射线、电离辐射) 化学(烷基化试剂、亚硝酸盐、碱基类似物) 生物因素(碱基对置换、碱基的插入/ 缺失造成移码) 2. DNA损伤修复 光复活 切除修复 重组修复 SOS修复 光复活(photoreactivation) 可见光(最有效波长400nm)激活生物界广泛分布(高等哺乳动物除外)的光复活酶,该酶分解嘧啶二聚体。 是一种高度专一的修复形式,只分解由于UV照射而形成的嘧啶二聚体。 切除修复(excision repair) 即在一系列酶的作用下,将DNA分子中受损伤的部分切除掉,并以完整的那一段为模板,合成出切去的部分,从而使DNA恢复正常。这是一种比较普遍的修复机制。 细胞的修复功能对于保护遗传物质DNA不受破坏有重要意义。 重组修复(recombination repair) 又称复制后修复(postreplication repair) 受损伤的DNA在进行复制时,跳过损伤部位,在子代DNA链与损伤相对应部位出现缺口。通过分子间重组,从完整的母链上将相应的碱基顺序片段移至子链的缺口处,然后再用合成的多核苷酸来补上母链的空缺,此过程即重复修复。并非完全校正。 SOS修复 指DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式,修复结果只是能维持基因组的完整性,提高细胞的生成率,但留下的错误较多,又称倾错性修复(Error-Prone Repair )。 3. 基因重组与DNA克隆(基因工程) 限制性内切酶 能识别DNA特定核苷酸序列的核酸内切酶 DNA重组与克隆 PCR(polymerase Chain reaction) 聚合酶链式反应 第二节 RNA的生物合成 不对称转录 “转录单位”(transcription unit) 以操纵子(operon)为转录的功能单位,结构上包括四个功能区:多顺反子(结构基因区)、启动子、操作子、终止子和调节基因。 原核RNA聚合酶 转录过程 1. 起始位点的识别 σ识别正确的启动位点,启动子的结构至少由三部分组成:-35序列提供了RNA聚合酶全酶识别的信号;-10序列是酶的紧密结合位点(富含AT碱基,利于双链打开);第三部分是RNA合成的起始点。 4. 转录终止 转录终止信号有两种情况 弱终止子:依赖ρ因子(终止因子,terminators)的终止 NusA蛋白识别DNA链上的终止信号,在ρ因子帮助终止。 强终止子:( 1 )在终止点之前具有一段富含G-C的回文区域。(2)富含G-C的区域之后是一连串的dA碱基序列,它们转录的RNA链的末端为一连串U(连续6个)。 三、真核生物的转录作用 四、转录过程的选择性抑制剂 rRNA前体的加工 ?rRNA基因之间以纵向串联的方式重复排列。 ????加工过程: ?1、剪切作用:需核酸酶参与。 ??? 2、甲基化修饰:修饰在碱基上。 ?? ?3、自我剪接:一种核酶的作用。 ???? ????原核rRNA加工:rRNA含非转录的间隔区,其产物中含tRNA 真核rRNA加工: 1.5S自成体系加工少无修饰和剪接。 ????2.45S加工中含剪切和甲基化修饰,需核酸酶。 tRNA前体的加工 tRNA前体在tRNA剪切酶的作用下,切成一定在小的tRNA分子 3’末端加上CCA 碱基的修饰:甲基化、脱氨和还原作用 真核mRNA前体的加工 剪接(Splicing) 去除内含子,连接外显子 5’帽端结构的生成(如图) 3’端多聚A(polyA)的附加 六、RNA的复制合成(RNA指导的RNA合成) 核酶 1982年Cech发现四膜虫rRNA前体自我剪接作用,RNA有催化作用;1983年发现RNase P中的RNA可催化tRNA前体的加工。 核酶我切割区内有锤头结构(hammer-head structure),其中的结构特点是: ????(1)三个茎区形成局部的双链结构;其中含13个保守的核苷酸

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