核酸核酸检测技术29讲解.pptx

核酸Nucleicaciddetectiontechnology核酸检测技术DNA的生物合成（复制）

基因表达：是指将遗传信息由DNA转录为RNA、再翻译成蛋白质的过程中心法则（centraldogma）遗传信息传递方向的规律复制DNARNA蛋白质转录翻译复制RNA蛋白质逆转录翻译

复制(replication)是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。复制亲代DNA子代DNA

BasicRulesofDNAReplication复制的基本规律第一节

一、半保留复制的实验依据和意义半保留复制的概念DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template)按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。

AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母链DNA复制过程中形成的复制叉子代DNA

一、半保留复制的实验依据和意义半保留复制的意义按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性。遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。

二、双向复制原核生物复制时，DNA从起始点(origin)向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。复制中的放射自显影图象

三、复制的半不连续性3?5?3?5?解链方向3′5′3′3′5′领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)

顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为前导链。另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为随从链（后随链、滞后链）。复制中的不连续片段称为岡崎片段(okazakifragment)。链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。

参与DNA复制的物质dATP,dGTP,dCTP,dTTP底物(substrate)依赖DNA的DNA聚合酶，简写为DNA-pol聚合酶(polymerase)dATP,解开成单链的DNA母链模板(template)提供3’-OH末端使dNTP可以依次聚合引物(primer)其他的酶和蛋白质因子

一、复制的化学反应(dNMP)n+dNTP→(dNMP)n+1+PPi

聚合反应的特点除了底物和酶外，DNA新链生成需引物和模板；新链的延长只可沿5’→3’方向进行。

二、DNA聚合酶全称：依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)简称：DNA-pol活性：1.5→3的聚合酶活性2.核酸外切酶活性

可见，DNApolⅠ是1个多功能酶功能①5′→3′聚合酶活性与模板结合后构象改变，识别碱基，正确配对后才发挥聚合作用②3′→5′外切酶活性主要是对新生DNA链进行校对，防止“错配”③5′→3′外切酶活性主要是对DNA损伤的修复，以及在DNA复制时RNA引物的切除及其空隙的填补

利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链解螺旋酶(helicase)在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整单链DNA结合蛋白(singlestrandedDNAbindingprotein,SSB)复制起始时催化生成RNA引物的酶引物酶(primase)

拓扑异构酶作用特点既能水解、又能连接磷酸二酯键拓扑异构酶功能理顺DNA链拓扑异构酶分类拓扑异构酶Ⅰ拓扑异构酶Ⅱ

DNA连接酶连接DNA链3?-OH末端和相邻DNA链5?-P末端，使二者生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连接成一条完整的链。DNA连接酶(DNAligase)作用方式

HO5’3’3’5’DNA连接酶ATPADP5’3’5’3’

功能DNA连接酶在复制中起最后接合缺口的作用。在DNA修复、重组及剪接中也起缝合缺口作用。也是基因工程的重要工具酶之一。

DNA生物合成（一）复制的起始需要解决两个问题：1.DNA解开成单链，提供模板。2.合成引物，提供3?-OH末端。

1、拓扑异构酶解开超螺旋。2、DnaA蛋白识别并在ATP存在下结合于四个9bp的重复序列。3、在类组蛋白（HU、AT