第十四章 核酸的生物合成-生物化学幻灯片.pptVIP

正常细胞： 细胞分裂 细胞分裂 衰老死亡 细胞年轻化 端粒酶 重新引入 抗衰老 逆转录和其他复制方式 Reverse Transcription and Other DNA Replication Ways 第四节 逆转录 (reverse transcription) 　　在逆转录酶的催化下，以RNA为模板合成DNA的过程，又称反转录。 逆转录酶 一、逆转录病毒和逆转录酶 逆转录酶 (reverse transcriptase) 从RNA病毒中发现，能催化以RNA为模板合成双链DNA的酶，全称为依赖RNA的DNA聚合酶。 有三种活性：RNA指导的DNA聚合活性 RNase H活性 　　　　　　 DNA指导的DNA聚合活性 RNA 模板 逆转录酶 DNA-RNA 杂化双链 RNA酶 单链DNA 逆转录酶 双链DNA 逆转录病毒细胞内的逆转录现象 分子生物学研究可应用逆转录酶，作为获取基因工程目的基因的重要方法之一，此法称为cDNA法。 以mRNA为模板，经逆转录合成的与mRNA碱基序列互补的DNA链。 试管内合成cDNA cDNA ?complementary DNA? 逆转录酶 A AA A T T T T AAAA SI核酸酶 DNA聚合酶Ⅰ 碱水解 T T T T 二、逆转录研究的意义 逆转录酶和逆转录现象，是分子生物学研究中的重大发现。 逆转录现象说明：至少在某些生物，RNA同样兼有遗传信息传代与表达功能。 对逆转录病毒的研究，拓宽了20世纪初已注意到的病毒致癌理论。 滚环复制(rolling circle replication) 三、滚环复制和D环复制 是某些低等生物的复制形式，如?X174和M13噬菌体等。 滚环复制 滚环复制动画 D环复制(D-loop replication) 是线粒体DNA (mitochondrial DNA，mtDNA) 的复制形式。 由DNA聚合酶-g催化。 两条链的复制起点的位置不同。 D环复制 H链 L链 DNA损伤（突变）与修复 DNA Damage (Mutation) and Repair 第五节 是由遗传物质结构改变而引起的遗传信息的改变。从分子水平来看，突变就是DNA分子上碱基的改变。 DNA损伤 (DNA damage)： 泛指一切DNA结构和功能的变化。包括各种突变类型、碱基的损伤和DNA链的断裂。 突变 (mutation)： 一、突变的意义 （一）突变是进化、分化的分子基础 （二）突变导致基因型改变 （三）突变导致死亡 （四）突变是某些疾病的发病基础 二、引发突变的因素 自发性: 自然错配率约为10-9～10-10 左右。 物理因素: 如UV (ultra violet)、各种辐射。 化学因素: 烷化剂、碱基类似物、以及其他一些人工合成或环境中存在的化学物质，这些诱发突变的化学物质,称为致癌剂。 生物因素: 抗菌素类、黄曲霉素和病毒等。 物理因素 化学因素 常见的化学诱变剂 化合物类别 作 用 点 分子改变 碱基类似物 如： 5 - BU A ? 5 - BU ? G - A - - T - - G - - C - 羟胺类（ NH 2 OH ） T ? C - T - - A - - C - - G - 亚硝酸盐（ NO 2 ） C ? U - G - - C - - A - - T - 烷化剂 如：氮芥类， Nitromins G ? m G G ? m G DNA 缺失 G 三、突变的分子改变类型 错配 (mismatch) 缺失 (deletion) 插入 (insertion) 重排 (rearrangement) 框移 (frame-shift) （一）复制的起始 需要解决两个问题： 1. DNA解开成单链，提供模板。 2. 合成引物，提供3?-OH末端;形成引发体。 一、原核生物的DNA生物合成 GATTNTTTATTT ··· GATCTNTTNTATT ··· GATCTCTTATTAG ··· 5? 3? 1. DNA解链 E.coli复制起始点 oriC 1 13 17 29 32 44 ···TGTGGATTA-‖-TTATACACA