核酸及蛋白质的生物合成.pptxVIP

核酸及蛋白质的生物合成;10.1 DNA的生物合成;; DNA是生物遗传的主要物质。生物机体的遗传信息以密码的形式编码再DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序。并通过DNA的复制由亲代传递给子代。在后代的生长发育过程中，遗传信息自DNA转录给RNA，然后翻译成特异的蛋白质（中心法则）。以执行各种生命功能，使后代表现相似的遗传性状。;转录—在DNA分子上合成出与其核苷酸顺序相对应的RNA的过程。;10.1 DNA的生物合成; DNA复制过程中，首先碱基间氢键断裂并使双链解旋和分开，然后每条链可作为模板在其上合成新的互补连，新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链子是新合成的。这种方式称为半保留复制。 ;第8页/共168页;DNA复制;（一）半保留复制的实验依据; 实验结果表明:子一代DNA双链中有一股是15N单链，而另一股是14N单链，前者是从亲代接受和保留下来的，后者则是完全新合成的。;二、DNA复制的起点和方式; Direction of DNA replication;复制叉—亲代链分开及新生DNA开始复制处形成的Y形结构。;;三、原核生物DNA复制的酶学;（一）复制中解链和DNA分子拓扑学变化;（二）引物酶（Primase)和引发体(Primosome);Primosome （consists of six proteins） PriA (dual role) displace SSB from S.S DNA and helicase DnaT required at prepriming stage DnaB is central component, action with DnaC DnaC is central component, action with DnaB PriB function is unknown PriC function is unknown DnaG primase;（三）DNA聚合反应和聚合酶 1、DNA聚合反应 Kornberg(1956)发现了DNA聚合酶。该酶可催化4种脱氧核糖核苷三磷酸合成DNA。脱氧核糖核苷酸被加到DNA链的末端，同时释放出无机焦磷酸。; ①反应需要接受模板的指导 ②引物：反应需要有引物3′羟基存在。 ③底物：4种脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP） ④产物DNA的性质与模板相同。 ⑤复制在5’-3’方向延伸;2、DNA聚合酶(DNA pol);（2）DNA聚合酶Ⅱ（ pol- Ⅱ）, DNA聚合酶Ⅱ 为多亚基酶。 作用： A:从5` 3`方向合成DNA，并需要带有缺口的双链DNA作为模板，缺口不能过大。 B: 3` 5`核酸外切酶活性，但无5` 3` 核酸外切酶活性。 不是复制酶，而是修复酶。 每分子每分钟催化2400个dNTP的聚合。 每个大肠杆菌细胞约有100个分子DNA聚合酶Ⅱ 。;（3）DNA聚合酶Ⅲ（pol- Ⅲ）;pol- Ⅲ 异二聚体结构;pol- Ⅲ 异二聚体结构;β亚基由两个形成夹子结构;（4）DNA聚合酶Ⅳ和DNA聚合酶Ⅴ ; DNA聚合酶;第30页/共168页;第31页/共168页;（四）DNA连接酶;四、原核生物DNA生物合成过程;包括起始、延伸和终止三个阶段。;半不连续复制：在复制叉上前导链连续合成子代链，而滞后链不连续合成子代链。;（滞后链）;DNA生物合成过程;两个复制叉在ori C 约180度的对面相遇，在这一区域有几个终止子的位点，它们与tus基因产物即Dna Ｂ解旋酶的抑制剂结合，从而阻止复制叉的前进。 复制终止后，由DNA聚合酶Ⅰ填补空隙，最后由连接酶封口。; DNA复制的要点是： 1）在复制开始阶段，DNA的双螺旋拆分成两条单链。 ;2）以DNA单链为模板，按照碱基互补配对的原则, 在DNA聚合酶催化下，合成与模板DNA完全互补的新链，并形成一个新的DNA分子。;3) 通过DNA复制形成的新DNA分子, 与原来的DNA分子完全相同。 经过一个 复制周期后，子代DNA分子的两条链中，一条来自亲代DNA分子，另一条是新合成的，所以又称为半保留复制。;五、真核生物DNA的复制合成;;端粒的复制依赖于端粒酶。 端粒--每一线性DNA末端含有多拷贝的富含G的六核苷酸重复序列。;● 端粒DNA (Telomer) ; 长 短;六、DNA的损伤及其修复;（一）诱发突变的原因 物理 （紫外、高能射线、电离辐射） 化学 （烷基化试剂、亚硝酸盐、碱基类似物）