DNA的生物合成08-2.ppt

prc.no.1@ DNA的生物合成 本章讲课同学 教学大纲 ★中心法则，半保留复制的概念和生物学意义，逆转录的概念和生物学意义 ▲参与DNA复制的主要物质及其作用，半保留复制的基本过程，DNA损伤的类型和修复方式，逆转录的基本过程 ●端粒酶的意义，DNA重组的概念、类型、意义 重点：DNA复制 教学内容 概述 第一节　DNA复制的基本特征 第二节　原核生物DNA的复制 第三节　真核生物DNA的复制 第四节　DNA重组 第五节　DNA的损伤和修复 第六节　DNA的逆转录合成 概述 基因 编码序列 非编码序列 染色体组 基因组 中心法则 基因gene ★基因：遗传物质的功能单位，主要存在于染色体上，其编码的功能产物为肽链或RNA 几乎所有生物的遗传物质都是DNA，只有RNA病毒的遗传物质是RNA。它们的一些特定碱基序列构成表达遗传信息的功能单位，称为基因。基因通过指导RNA和蛋白质的合成来表达其携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现 编码序列 通常是指基因中直接编码成熟RNA碱基序列的DNA碱基序列 非编码序列 基因组中除编码序列以外的所有序列 染色体组 一个体细胞所含的一套完整的染色单体称为染色体组 基因组 一个染色体组所含的全部DNA称为一个基因组 中心法则 中心法则 ★选择 基因组代表一个细胞或生物体的 部分遗传信息 非转录序列 可转录序列 全部遗传信息 以上都不是 英国夫妇7年生下两对罕见黑白双胞胎 第一节　DNA复制的基本特征 复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA、从而将遗传信息准确地传递到子代DNA分子的过程 一、半保留复制 二、从复制起点双向复制 三、半不连续复制 四、复制方式 1.?复制　2.滚环复制　3.D环复制　练习 一、半保留复制semiconservative replication 一、半保留复制semiconservative replication ★半保留复制：即当DNA进行复制时，亲代DNA双链必须解开，两股链分别作为模板，按照碱基互补配对原则指导合成一股新的互补链，最终得到与亲代DNA碱基序列完全一样的两个子代DNA分子，每个子代DNA分子都含有一股亲代DNA链和一股新生DNA链。半保留复制是DNA复制最重要的特征 一、半保留复制semiconservative replication 半保留复制的设想由Watson和Crick提出，由Meselson和Stahl于1958年通过实验证实 二、从复制起点双向复制 概念 ★复制子replicon ：在DNA复制过程中，由1个复制起点控制的复制区域 ★单复制子结构：原核生物DNA有一个复制起点，所以是单复制子结构 ★多复制子结构：真核生物DNA有多个复制起点，所以是多复制子结构 复制叉：复制时DNA在解链点形成的分叉结构 三、半不连续复制复制叉的 概念 前导链：在DNA的半保留复制过程中，在一个复制叉上连续合成的一股DNA称为前导链，其合成方向与模板的解链方向相同 后随链：在DNA的半保留复制过程中，在一个复制叉上分段合成的一股DNA称为后随链，其合成方向与模板的解链方向相反 ★冈崎片段：在DNA的半保留复制过程中，分段合成的后随链片段 全不连续复制DNA的 1.θ复制 2.滚环复制 几种DNA/RNA链的关系 3.D环复制 ★选择 利用电子显微镜观察原核生物和真核生物DNA的复制过程，都能看到伸展成叉状的复制现象，其可能的原因是 DNA双链被解旋酶解开 DNA有多个复制起点 单向复制所致 属于连接冈崎片段时的中间体 拓扑酶发挥作用形成的中间体 ★选择 冈崎片段的合成是由于 DNA连接酶缺失 RNA引物合成不足 后随链合成方向与其模板的解链方向相反 拓扑酶的作用 真核生物DNA有多个复制起点 第二节　原核生物DNA的复制 一、参与DNA复制的酶和蛋白质 DNA复制是一个非常复杂的过程，需要30多种酶和蛋白质参与 ㈠DNA聚合酶　㈡解链、解旋酶类 ㈢引物酶　　　㈣连接酶 二、复制过程　　　　　　　练习 1.复制起始　2.复制延长　3.复制终止 ㈠DNA聚合酶DNA polymerase 概述 1.5→3聚合酶活性与延伸能力 2.3→5外切酶活性与校对功能 3.5→3外切酶活性与切口平移 DNA聚合酶III 练习 概述 在催化合成DNA时，除了底物之外，有两种成分必不可少 模板：有两点区别于模板链 引物：可以是DNA/RNA ★大肠杆菌DNA聚合酶是一种多功能酶，已经发现5种，有3种催化活性 Klenow片段 The in Physiology or Medicine 1959 Ochoa1905~1993Kornberg1918~ for their discovery of the mechanisms in the bi