20-DNA复制幻灯片.pptVIP

34.10 利用RNA作为模板，逆转录酶可以催化DNA合成 逆转录病毒的基因组是RNA分子，在感染期间，RNA分子可以逆转录为DNA分子。DNA再转录生产病毒RNA，或者与宿主DNA分子整合，使病毒潜伏于宿主后代中。 将逆转录病毒RNA转换成DNA的最关键酶是逆转录酶。该酶具有RNase H活性（降解RNA活性）和DNA聚合酶活性。 mRNA RNA-DNA杂化体 单链DNA 双链DNA mRNA的cDNA拷贝 逆转录病毒生活循环中的7个主要过程 ① 逆转录病毒进入宿主细胞； ② 在逆转录酶的催化下，以病毒的RNA为模板合成互 补DNA（cDNA），形成RNA-DNA杂化体，逆转录酶 将杂化体中的RNA降解，同时以剩下的DNA链为模 板合成另一条互补的DNA链，结果形成双链DNA； ③ 双链DNA整合到宿主DNA中； ④ 利用宿主复制和转录机器生产大量的病毒RNA； ⑤ 转录出的mRNA翻译成病毒的包膜蛋白，逆转录酶 和壳体蛋白； * 34.1 DNA复制是半保留式的 34.2 DNA复制是双向进行的 34.3 DNA聚合酶III催化复制叉处的聚合反应 34.4 DNA聚合酶III同时催化两条链的合成 34.5 复制叉移动需要多蛋白复合物 34.6 DNA复制起始于细菌染色体上的唯一的一个部位 34.7 DNA复制终止于ter区 34.8 DNA复制的其它方式 34.9 损伤的DNA可以修复 第34章、 DNA复制 遗传中心法则 DNA复制 RNA复制 转录 逆转录 翻译 蛋白质 Meselson- Stahl实验： 1、使E.coli在含有唯一氮源15N （15NH4Cl）的培养基中培养，合成的所有核苷酸都含有15N ，具有较高的密度，都整合到亲代DNA中。 2、将生长在15NH4Cl培养基的E.coli转移到含有唯一氮源，但密度较低的14N （14NH4Cl）培养基中培养。培养两代，并分别取每一代的DNA进行密度梯度离心。 34.1 DNA复制方式是半保留式 首先在15NH4Cl培养基中培养 然后转到14NH4Cl培养基中培养 只在15NH4Cl 中培养 只在14NH4Cl 中培养 14N对照系统 15N对照系统 第一代 第二代 提取DNA，进行密度梯度超离心 E.coli 细胞 用15N标记的亲本DNA 14N中第一次复制 14N中第二次复制 实验结果表明DNA复制是半保留复制 （a）密度梯度离心的DNA带 （b）对应于左侧DNA带的解释 Meselson-stahl 实验 从前面图可以看出，在含有14N氮源介质中培养一代的DNA经密度梯度离心后，DNA带位于在15N培养基中的DNA带的上面。 在含有14N氮源介质中培养两代后的DNA经密度梯度离心后，出现两条带，第一条带位置与培养一带的DNA带相同，另一条DNA带位于第一条带上面，说明第二条带密度更轻。 实验结果充分说明DNA复制是半保留复制。 两种复制模式 （a）单向复制模式 （b）双向复制模式 34.2 DNA复制是双向进行的 大肠杆菌染色体DNA双向复制模式 复制起点 复制叉 复制叉 真核生物DNA复制有多个复制起点，同时双向复制 34.3 DNA聚合酶III催化复制叉处的聚合反应 DNA合成时，核苷酸是通过酶催化加到一个正在延伸的DNA链上，这种酶要求一条完整的DNA链作为模板，去合成一条互补链，所以这样的酶叫做DNA指导的DNA聚合酶。 Arthur Kornberg（斯坦福大学医学院教授）等人从1955年开始寻找合成DNA的酶。于1956年在大肠杆菌的提取液中发现了DNA聚合酶。 Kornberg发现的DNA聚合酶就是现在的DNA聚合酶I，是分子量为109,000的一条多肽链，具有聚合活性及3ˊ-5ˊ外切酶活性，还有5ˊ-3ˊ核酸酶活性。以后又陆续发现了功能不同的另外几种DNA聚合酶，下表归纳了到目前为止从大肠杆菌和哺乳动物中发现的DNA聚合酶的基本特征。 聚合反应的基本过程都是通过新合成的链的3ˊ-OH对进入的新的核苷三磷酸（用d NTP）的?磷进行亲核攻击，导致磷酯键断裂，结果在链的3ˊ末端加上了一个新的核苷酸，即延长了一个核苷酸。 释放出的焦磷酸经焦磷酸酶水解有利于聚合反应的进行 DNA聚合酶的 校正反应 34.4 DNA聚合酶III同时催化两条链的合成 由于DNA的两条模板链是反平行的，又因为DNA总是沿5ˊ→ 3ˊ方向合成，即两条新链是沿着