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核酸的生物合成ppt核酸的生物合成ppt第1页

一、DNA生物合成

（一）DNA自我复制1.DNA复制特点（1）半保留复制1953年，Watson和Crick提出DNA半保留复制假说:DNA复制时，以亲代DNA每一条链作模板，合成完全相同两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA半保留复制(semi-conservativereplication)。核酸的生物合成ppt第2页

□1958年Meselsonstahl用同位素（15N）示踪标识加密度梯度离心技术试验,该试验跟踪了生长了三代大肠杆菌,证实了DNA是采取半保留方式进行复制。MesselsonStahl核酸的生物合成ppt第3页

“Heavy”DNA“Hybrid”DNA“light”DNA“Hybrid”DNA核酸的生物合成ppt第4页

（2）从复制起始点开始,多双向进行DNA复制时,在一些含有特定核苷酸排列次序位点起始,即复制起始点。在原核生物中,复制起始点通常为一个,而在真核生物中则为多个。DNA复制时,以复制起始点为中心,向两个方向进行复制（在低等生物中,也可进行单向复制,如滚环复制）。核酸的生物合成ppt第5页

（3）半不连续复制因为DNA聚合酶只能以5’→3’方向聚合子代DNA链,即模板DNA链方向必须为3’→5’。所以,分别以两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时方式是不一样。以3’→5’方向亲代DNA链作模板子代链在复制时基础上是连续进行,其子代链聚合方向为5’→3’,这一条链被称为前导链(leadingstrand)。核酸的生物合成ppt第6页

以5’→3’方向亲代DNA链为模板子代链在复制时则是不连续,其链聚合方向也是5’→3’,这条链被称为后随链(laggingstrand)。核酸的生物合成ppt第7页

因为亲代DNA双链在复制时是逐步解开,所以,后随链合成也是一段一段。DNA在复制时,由后随链所形成一些子代DNA短链称为冈崎片段(Okazakifragment)。冈崎片段大小,在原核生物中约为1000～个核苷酸,而在真核生物中约为100-200个核苷酸。核酸的生物合成ppt第8页

2.DNA复制条件（1）原料:四种脱氧核苷三磷酸（dATP、dGTP、dCTP、dTTP)。（2）模板:以DNA两条链为模板链，合成子代DNA。（3）引物:DNA合成需要一段RNA链作为引物。（4）还需要各种蛋白质:?核酸的生物合成ppt第9页

●解螺旋酶和拓扑异构酶解螺旋酶(unwindingenzyme),又称解链酶,是用于解开DNA双链酶蛋白,每解开一对碱基,需消耗2分子ATP。拓扑异构酶Ⅰ可使DNA双链中一条链切断,松开双螺旋后再将DNA链连接起来。拓扑异构酶Ⅱ可切断DNA双链,使DNA超螺旋松解后,再将其连接起来。核酸的生物合成ppt第10页

●单链结合蛋白单链结合蛋白（singlestrandbindingprotein,SSB）:能够与单链DNA结合。其作用为:①使解开双螺旋后DNA单链能够稳定存在，便于以其为模板复制子代DNA；②保护单链DNA，防止核酸酶降解。核酸的生物合成ppt第11页

●DNA聚合酶在原核生物中,当前发觉DNA聚合酶有三种,分别命名为DNA聚合酶Ⅰ（polⅠ）、DNA聚合酶Ⅱ（polⅡ）、DNA聚合酶Ⅲ（polⅢ）,这三种酶都属于含有各种酶活性多功效酶。参加DNA复制主要是polⅢ和polⅠ。核酸的生物合成ppt第12页

真核生物DNA聚合酶有五种:DNA聚合酶α(polα)，β(polβ)，γ(polγ)，δ(polδ)和ε(polε)。参加染色体DNA复制是polα(后随链)和polδ(前导链)，参加线粒体DNA复制是polγ，polε与DNA损伤修复、校正和填补缺口相关，polβ只在其它聚合酶无活性时才发挥作用。核酸的生物合成ppt第13页

DNA聚合酶大肠杆菌和哺乳动物DNA聚合酶比较PolⅠPolⅡPolⅢPol?Pol?Pol?Pol?Pol?5’?3’聚合酶活性5’?3’外切酶活性3’?5’外切酶活性主要功效++++++++++++++++———除去后随链上RNA引物,填补缺口DNA修复合成中新链延伸后随链合成核DNA修复线粒体DNA复制前导链合成DNA修复大肠杆菌哺乳动物核酸的生物合成ppt第14页

●DNA连接酶DNA连接酶(DNAligase)可将后随链上冈崎片段之间切口连接起来（DNA片段之