生物化学 生物化学 13.第十章 DNA的生物合成.ppt

第十章 核酸的生物合成 重点： 中心法则： 第一节 DNA的生物合成 DNA的生物合成包括3个方面： 一.复制 （一）半保留复制的概念及实验证据 2.实验证据 （1）大肠杆菌每繁殖1次，其DNA复制1次。 ①细菌长期在15N的培养基上生长 → 细菌每个碱基的N原子均为15N。 ②将这些细菌放到14N的培养基上繁殖1代，子代细菌的DNA为15N-14N （3） 15N-DNA的密度大于14N-DNA ③这些细菌在14N的培养基上繁殖到第2代，孙代细菌的DNA为15N-14N、14N-14N ④这些细菌在14N的培养基上繁殖到第3代，孙代细菌的DNA为15N-14N、14N-14N。 母代 第一代 第二代 第三代 （4）图10-3 第一代DNA: （15N-15N） 3.半保留复制的意义： 将DNA中贮存的遗传信息准确无误地传给子代。 （二）参与大肠杆菌DNA复制的酶和蛋白因子 DNA聚合酶： 复习：核苷酸的竖线表示法 （2） 5’ → 3’聚合酶活性 （2） 5’ → 3’聚合酶活性 （2） 5’ → 3’聚合酶活性 （2） 5’ → 3’聚合酶活性 （2） 5’ → 3’聚合酶活性 3’——C-T-A-G-T-C-T——5’ 5’ -OH G A P~P~P OH P~P~P OH （2） 5’ → 3’聚合酶活性 聚合反应机理： 聚合反应的特点： 以单链DNA为模板 以dNTP为原料 引物提供3-OH ∴ DNA链的合成方向： 5’ → 3’ （三）半不连续复制 p138 ① DNA链的合成方向： 5’ → 3’ ②双螺旋一段一段地打开 ②双螺旋一段一段地打开 DNA链的合成方向： 5’ → 3’ ③冈崎片段 原核生物：1000～2000个核苷酸。 （3）3→5核酸外切酶 （3）3→5核酸外切酶 1. DNA聚合酶I ①5→3DNA聚合酶 ②3→5核酸外切酶 ③5→3核酸外切酶 1. DNA聚合酶I 1. DNA聚合酶I 3’——C-T-A-G-T-C-T-A——5’ 5’ G-A-T-C-A G-A-U 3’ 1. DNA聚合酶I 3’——C-T-A-G-T-C-T-A——5’ 5’ G-A-T-C-A A-U 3’ 1. DNA聚合酶I 3’——C-T-A-G-T-C-T-A——5’ 5’ G-A-T-C-A-G A-U 3’ 1. DNA聚合酶I 3’——C-T-A-G-T-C-T-A——5’ 5’ G-A-T-C-A-G U 3’ 1. DNA聚合酶I 3’——C-T-A-G-T-C-T-A——5’ 5’ G-A-T-C-A-G-A U 3’ 1. DNA聚合酶I 3’——C-T-A-G-T-C-T-A——5’ 5’ G-A-T-C-A-G-A 3’ 1. DNA聚合酶I 3’——C-T-A-G-T-C-T-A——5’ 5’ G-A-T-C-A-G-A-T 3’ 1. DNA聚合酶I ①5→3DNA聚合酶 ②3→5核酸外切酶 ③5→3核酸外切酶 2. DNA聚合酶II 作用：修复DNA 3. DNA聚合酶III ①5→3DNA聚合酶 ②3→5核酸外切酶 3. DNA聚合酶III 3. DNA聚合酶III ①5→3DNA聚合酶 ②3→5核酸外切酶 4. DNA连接酶 连接双链DNA中的单链缺口 5. DNA拓扑异构酶 又称：DNA旋转酶 5. DNA拓扑异构酶 （1）作用特点： 松弛超螺旋和双股螺旋，既能水解又能连接磷酸二酯键 （3）作用机制 ①拓扑异构酶I型 （3）作用机制 ②拓扑异构酶II型 6.解链酶（解螺旋酶） 把DNA双螺旋解开 7. DNA结合蛋白(SSB) 与解开的单链结合 8.引物酶 （1）引物：一段短片断的RNA （三）原核生物DNA的复制过程 1.DNA复制的起始点和方向 2.双链DNA复制的分子机制 冈崎片断、半不连续复制 3.DNA的复制过程 （1）起始阶段：形成复制叉 （1）起始阶段：形成复制叉 （2）延长阶段：合成前导链、滞后链 （2）延长阶段：合成前导链、滞后链 （2）延长阶段：合成前导链、滞后链 （2）延长阶段：合成前导链、滞后链 （2）延长阶段：合成前导链、滞后链 （3）终止阶段：两复制叉相遇 当环形DNA分子的两个复制叉在复制终止点相遇，复制即结束。 复制起始位点： （1）富含AT 1.起始阶段 （1）哪