核酸的生物合成.pptx

1;中心法则;;第一节 DNA的生物合成;DNA半保留复制的证据二：;2. DNA生物合成的基本问题; 复制方向：单起点、双向或单向复制 引物（primer）及引物酶(primase) 引物的切除与连接 5’－3’外切酶 切除引物 （DNA聚合酶Ⅰ ） DNA连接酶 （大肠杆菌DNA连接酶/T4连接酶） 复制的起始 辨识起点（富含AT区） 解旋（拓扑异构酶） 解链 单链结合蛋白（SSB） ;第7页/共72页;第8页/共72页;第9页/共72页;; 冈崎片段与半不连续复制（okazaki 1968年）;第12页/共72页;第13页/共72页;复制的延伸;三、真核DNA的复制合成;第16页/共72页;DNA复制过程;真核生物DNA复制叉结构示意图; 真核生物的端粒和端粒酶 端粒(telomere) 是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构 富含GC的重复序列 人：(TTAGGG)n 端粒酶(telomerase) RNA--蛋白质复合物 既有模板，又有逆转录酶 以自身的RNA为模板延长DNA单链，然后反折为双链, 爬行模式 端粒酶与生物体的衰老、肿瘤的发生有关;第20页/共72页;四、反转录作用（RNA指导下的DNA合成）;第22页/共72页;五、 DNA的损伤与修复;当DNA受到大剂量紫外线（波长260nm附近）照射时，可引起DNA链上相邻的两个嘧啶碱基共价聚合，形成二聚体，例如TT二聚体。 ;2. DNA损伤修复;;光复活（photoreactivation）;切除修复（excision repair）;重组修复（recombination repair）;SOS修复;3. 基因重组与DNA克隆（基因工程）;一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA 分子切断。目前已发现的限制酶有400～500多种。;运载体种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。; DNA重组与克隆;PCR(polymerase Chain reaction);第36页/共72页;PCR的引物设计 PCR扩增产物的特异性主要由引物决定，引物的设计是PCR成功的关键， ? 引物位置和产物长度 根据不同目的和要求确定，长度一般在200～800bp之间 ? 引物的长度 一般为18～25bp ? 末端核苷酸 3’端不得有任何修饰 ? G＋C含量和Tm值 一般在40－60%之间，两条相差2－3 ℃;第二节 RNA的生物合成;反应体系：DNA模板,NTP,酶，Mg2+,Mn2+，合成方向 5→3。连接方式-- 3 , 5磷酸二酯键。 转录特点：不对称转录--DNA片段转录时，双链DNA中只有一条链作为转录的模板，这种转录方式称作不对称转录。 模板链(template strand)及反意义链(antisense strand):指导RNA合成的DNA链为模板链，又称反意义链。编码链(coding strand)及有意义链(sense strand)：不作为转录的另一条DNA链为编码链，又称有意义链。由于基因分布于不同的DNA单链中，即某条DNA单链对某个基因是模板链，而对另一个基因则是编码链。 原料：四种磷酸核苷NTP,DNA中的T在RNA合成中变为U 合成过程:连续， 方向：5‘→3’从头合成,5′—末端的起始核苷酸常为GTP或ATP;第40页/共72页;第41页/共72页;不对称转录 “转录单位”（transcription unit） 以操纵子（operon）为转录的功能单位,结构上包括四个功能区：多顺反子（结构基因区）、启动子、操作子、终止子和调节基因。 原核RNA聚合酶 转录过程 ;; 大肠杆菌的RNA聚合酶 全酶由5种亚基α2ββ’?σ 组成，σ因子与其它部分的结合不是十分紧密，它易于与β’βα2分离，没有σ、 ?亚基的酶称为核心酶——只催化链的延长，对起始无作用。 五种亚基的功能分别为： α亚基：与启动子结合功能。 β亚基：含催化部位，起催化作用，催化形 成磷酸二酯键。 ?亚基：在全酶中存在，功能不清楚。 β’亚基：与DNA模板结合功能。 σ亚基：识别起始位点。 ;识别 解链 起始 延伸 终止; 1. 起始位点的识别 σ识别正确的启动位点，启动子的结构至少由三部分组成：-35序列提供了RNA聚合酶全酶识别的信号；-10序列是酶的紧密结合位点（富含AT碱基，利于双链打开）；第三部分是RNA合成的起始点。 ;;4. 转录终止 转录终止信号有两种