核酸的生物合成讲义.ppt

ＤＮＡ解链过程中产生的超螺旋 8、DNA 解螺旋酶 /解链酶（DNA helicase) 通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。 9、单链结合蛋白(SSBP-single-strand binding protein)： 　　稳定已被解开的DNA单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶降解。 （三）原核细胞DNA的复制过程 复制起始 DNA链的延伸 终止 1、复制起始 基本概念 复制原点： DNA复制具有的特定起始位点。 复制子：基因组中能单独进行复制的单位。每个起始点到终止点的区域为一个复制子。 复制叉：复制时，解链酶等先将DNA的一段双链解开，形成复制点，这个复制点的形状象一个叉子。 ori(或o），富含A、T的区段，原核只有一个 复制方向： DNA从起始点(origin)向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。 E.coli复制起始点 oriC 复制叉 复制子 (1)辨认起始点，双链解开 拓扑异构酶作用下超螺旋解开，DNA解链酶 和一系列Dna蛋白共同作用使复制起始点部位的 双链解开，然后单链结合蛋白结合在单链上，形成 稳定的单链模板。 起始过程: (2)RNA引物的合成 　　引物合成酶和DnaB蛋白等一系列蛋白结合形成引发体而被活化，引发RNA引物的合成。引物长度约为几个至10个核苷酸。 2、DNA链的延伸 在DNA聚合酶III的作用下,进行半不连续复制（semi-discontinuous replication) DNA复制时其中一条子链的合成是连续的，而一条子链的合成是不连续的，故称半不连续复制。 在DNA复制时，合成方向与复制叉移动的方向（解链方向）一致并连续合成的链为前导链；合成方向与复制叉移动的方向相反，形成许多不连续的片段，最后再连成一条完整DNA的链，为滞后链。 3、复制终止 　　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)处汇合，复制终止。然后切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段。 　　 　在DNA聚合酶Ⅰ或ＲＮＡ酶Ｈ催化下切除RNA引物；留下的空隙由DNA聚合酶Ⅰ催化合成一段DNA填补上；在DNA连接酶作用下，连接相邻的DNA链。 ⑴ DNA解螺旋酶解开双链DNA。 ⑵ SSB结合于DNA单链。 ⑶ DNA旋转酶引入负超螺旋，消除复制叉前进时带来的扭曲打结。 ⑷ DNA引物酶(在引发体中)合成RNA引物。 ⑸ DNA pol.Ⅲ在两条新生链上合成DNA（前导链连续合成，滞后链合成冈崎片段）。 ⑹ DNA polⅠ切除RNA引物，并补上DNA。 ⑺ DNA ligase连接冈崎片段。 原核DNA复制基本过程小结 ： 原核DNA复制的特点： 1、半保留复制 2、双向复制 3、半不连续复制 4、需要RNA引物 （四）DNA复制高保真性的机制 （一）酶学依据： 1.聚合酶的核酸外切酶活性和校读； 2.聚合酶对碱基选择。 （二）机制： 1.遵守严格的碱基配对规律； 2.聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能； 3.复制出错时有即时的校读功能。 (五 ）真核细胞的DNA复制 与原核细胞复制不同点： 1、多起点复制： 1个DNA有100-1000复制起点。 2、DNA 链延伸速度慢。 3、RNA引物、冈崎片断小： 真核：10bp, 100-200bp 原核：10-60bp, 1000-2000bp 4、所需的酶不同 5、复制完成前不能开始下一轮复制 基本过程与原核细胞相似。 6、端粒（telomere)复制（原核细胞无此过程） （五）端粒（telomere)复制 3’ 5’ 5’ 3’ RNA引物 3’ 3’ RNA引物水解 5’ 5’ 1、端粒（telomere） 真核生物线性染色体末端的一种特殊结构。由富含G的核苷酸重复序列和端粒结合蛋白组成的核蛋白复合物。人的端粒DNA含有TTAGGG重复序列，长度5~15kb，（四膜虫为TTGGGG） 端粒帽 染色体DNA 端粒帽 n（CCCCAA） （TTGGGG）n n（GGGGTT） （AACCCC）n 3’ 5’ 3、端粒酶： 由RNA和蛋白质组成的酶。兼有模板和逆转录酶两方面的作用。 （1）RNA发挥模板作用 （2）蛋白质发挥逆转录酶活性 2、端粒的功能： a.为稳定染色体的末端结构，防止染 色体间末端连接. 不受核酸酶或化学修饰的作用。 b.补偿滞后链5′-末端在消除RNA引物