[生化]DNA的生物合成分析.ppt

谷 酪 蛋 丝 5’ ……G C A G U A C A U G U C …… 丙 缬 组 缬 正常 5’ ……G A G U A C A U G U C …… 缺失C 缺失引起框移突变： （三）重组或重排常可引起遗传、肿瘤等疾病 DNA分子内较大片段的交换，称为重组或重排。 移位的DNA可以在新位点上颠倒方向反置（倒位），也可以在染色体之间发生交换重组。 由基因重排引起的两种地中海贫血基因型： DNA损伤（突变）可能造成两种结果：其一是导致复制或转录障碍（如胸腺嘧啶二聚体，DNA骨架中产生切口或断裂）；其二是导致复制后基因突变（如胞嘧啶自发脱氨基转变为尿嘧啶），使DNA 序列发生永久性改变。所以，必须通过进化使细胞拥有灵敏的机制，以识别和修复这些损伤，否则细胞无法维持正常代谢。 四、DNA损伤的修复有多种类型 修复(repairing)是对已发生分子改变的补偿措施，使其回复为原有的天然状态。 错配修复(mismatch repair) 直接修复(direct repair) 光修复(light repairing) 切除修复(excision repairing) 重组修复(recombination repairing) SOS修复 修复的主要类型： （一）直接修复系统利用酶简单地逆转DNA损伤 光修复酶(photolyase) UV （二）核苷酸切除修复系统识别DNA双螺旋变形 这是细胞内最重要和有效的修复方式。 其过程包括去除损伤的DNA，填补空隙和连接。 主要由DNA-polⅠ和连接酶完成。 UvrA UvrB UvrC OH P DNA聚合酶Ⅰ OH P DNA连接酶 ATP E.coli的切除修复机制 核苷酸切除修复不仅能够修复整个基因组中的损伤，而且能拯救因转录模板链损伤而暂停转录的RNA聚合酶，即参与转录偶联修复(transcription-coupled repair)。 转录偶联修复的意义在于，将修复酶集中于正在转录的DNA，使该区域的损伤尽快得以修复。 （三）重组修复 （四）SOS修复 当DNA损伤广泛难以继续复制时，由此而诱发出一系列复杂的反应。 在E. coli，各种与修复有关的基因，组成一个称为调节子(regulon)的网络式调控系统。 这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差。通过SOS修复，复制如能继续，细胞是可存活的。然而DNA保留的错误较多，导致较广泛、长期的突变。 * DNA聚合酶的3‘-5’核算外切酶活性能切除单链DNA的3‘末端核苷酸，而对双链DNA不起作用，故不能形成碱基对的错配核苷酸可被该酶水解下来。 5’-3’核酸外切酶活性只作用于双链DNA的碱基配对部分，从5‘末端水解下来核苷酸或寡核苷酸，因此该酶被认为在切除由紫外线照射形成的嘧啶二聚体中起重要作用。 * 首先NAD或ATP与酶反应，形成腺苷酰化的酶，其中AMP的磷酸基与酶的赖氨酸的?氨基以磷酰胺键相结合，然后酶将AMP 转移给DNA切口处的5‘-磷酸，以焦磷酸键的形式活化，形成AMP-DNA，然后通过相邻键的3’-OH对活化的磷原子发生亲核攻击，生成3‘，5’-磷酸二酯键，同时释放出AMP. 线性DNA复制的末端 端粒(telomere) 指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。 端粒的功能： 维持染色体的稳定性 维持DNA复制的完整性 端粒的结构特点： 由末端单链DNA序列和蛋白质构成。 末端DNA序列是多次重复的富含G、T碱基的短序列。 TTTTGGGGTTTTGGGG… 端粒酶(telomerase) 端粒酶RNA (human telomerase RNA, hTR) 端粒酶协同蛋白(human telomerase associated protein 1, hTP1) 端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase, hTRT) 组成： 端粒酶催化作用的爬行模型 端粒酶的催化延长作用 爬行模型 目 录 DNA聚合酶复制子链 进一步加工 目 录 端粒酶的爬行模型（动画演示） 逆转录和其他复制方式 Reverse Transcription Other DNA Replication Ways 第四节 双链DNA是大多数生物的遗传物质。某些病毒的遗传物质是RNA。少数低等生物如M13噬菌体，它的感染型只含单链DNA。原核生物的质粒，真核生物的线粒体DNA，都是染色体外存在的DNA。这些非染色体基因组，采用特殊的方式进行复制。 逆转录酶(reverse transcriptase) 逆