分子生物学——复制探讨.ppt

基因信息的传递 地球生命的传奇 生命简史 The Big Bang 150－200亿年 Milky Way galaxy 136亿年 solar system 46亿年 The Life Story 40亿年 古细菌、真细菌、真核原生生物 The Life Story 40亿年 寒武纪生命大爆炸 5－6亿年 多细胞生物 植物登陆 4亿年 动物登陆 3.6亿年 哺乳动物诞生 2.3亿年 灵长类动物诞生 5500万 － 8000万 年 人类直系祖先诞生 700万 － 500 万 现代人诞生 5－10万年 人类文明史 1万年 学科简史 1859 年 Charles Robert Darwin 1865年 Mendel’s Pea 1941年 One Gene, One Enzyme 1953年 DNA double helix 1966年 Genetic Code Cracked 1972年 First recombinant DNA 1982年 First transgenic mice 2003年 人类基因组测序基本完成 分子生物学发展阶段 准备和酝酿阶段 蛋白质是生命的主要基础物质 生物遗传的物质基础是DNA 现代分子生物学的建立和发展阶段 遗传信息传递——中心法则的建立 分子生物学发展阶段 初步认识生命本质及改造生命的深入发展阶段 重组DNA技术的建立和发展 基因组研究的发展 单克隆抗体及基因工程抗体的建立和发展 基因表达调控机理 细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域 第十章 DNA的生物合成  Biosynthesis of DNA 中心法则the central dogma 复制DNA 遗传信息 亲代——子代； 转录和翻译——基因表达 基本的三类RNA 制造蛋白质，决定生物的表现型 中心法则的补充 RNA病毒 复制RNA 遗传信息 亲代——子代 逆转录 RNA ——DNA DNA dependent DNA polymerase —— DDDP DNA dependent RNA polymerase —— DDRP RNA dependent RNA polymerase —— RDRP RNA dependent DNA polymerase —— RDDP 第一节 复制基本规律  ——复制的特点 一、半保留复制 semiconservative replication 亲代DNA链为模板，合成子代DNA链 子代DNA双链中含一条亲代DNA链 复制基本方式的证明 1958年 M. Messelson 和 F. Stahl 15N培养基→14N培养基 提取DNA，作密度梯度离心 阐明半保留复制的意义 从原则上保证了遗传的相对保守性 奠定了DNA是遗传物质的地位 二、复制起始点 origin DNA复制从特定的位点起始（复制子） 富含AT 原核生物 一个 真核生物 多个 三、双向复制bidirectional replication 复制起始点为中心，向两个方向同时进行复制 微生物中，也可进行单向复制 如滚环复制 四、需要引物 primer DNA Polymerase 不能从头开始 只能延伸已有核酸链 引物酶 Primase 合成一小段RNA链(引物) 提供3’端自由羟基（3’-OH） 引物的大小 原核生物:50～100个核苷酸 真核生物：约为10个核苷酸 五、半不连续复制 DNA聚合酶 合成方向 5‘ —— 3’ DNA双链逆向平行 DNA的解链和复制同时进行 5‘ —— 3’ ATAT TTTTTATAT ATATTTTTT 领头链(leading strand) 连续 随从链(lagging strand) 不连续 冈崎片断(Okazaki fragment) 原核生物 1K～2K 真核生物 100 第二节 酶学和拓扑学变化 DNA复制的条件 底物 模板 解旋解链 DNA聚合酶 DNA连接酶 底物 substrate 模板template dATP，dGTP，dCTP，dTTP? DNA复制是模板依赖性的 解螺旋酶 解螺旋酶（unwinding enzyme） 解链酶 或 rep蛋白 解开DNA双链 2ATP/bp base pair 引发体和RNA引物 引发体: 引发前体+引物酶 引发前体: 由若干蛋白因子聚合而成 DnaA蛋