DNA的生物合成复制省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件.pptx

核酸生物合成;当代生物学已充分证实，核酸是生物遗传物质基础。

除少数RNA病毒外，几乎全部生物均以DNA为遗传信息载体。;1958年，Crick提出了遗传信息“中心法则”。DNA经过复制（replication）将遗传信息由亲代传递给子代；经过转录（transcription）和翻译（translation），合成特异蛋白质，以执行各种生命功效，使后代表现出与亲代相同遗传性状。DNA复制、转录和翻译过程就组成了分子生物学中心法则（centraldogma）。

补充：在一些情况下，RNA也能够是遗传信息基本携带者。如：RNA病毒能以本身RNA分子为模板进行复制；致癌RNA病毒还能经过逆转录方式将遗传信息传递给DNA。;第一节DNA生物合成;一、DNA自我复制;1958年Meselson和Stahl用同位素示踪和密度梯度离心方法证实了DNA半保留复制。

该试验首先将大肠杆菌在含15N培养基中培养约15代，使其DNA中碱基氮均转变为15N。然后将大肠杆菌移至只含14N培养基中同时培养一代、二代。分别提取DNA，作密度梯度离心，将含有不一样密度DNA分离开。;按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA碱基序列一致，即子代保留了亲代全部遗传信息，表达了遗传保守性。;模板底物

解螺旋酶单链结合蛋白

拓扑异构酶引物、引物酶

DNA聚合酶DNA连接酶;DNA复制是模板依赖性，必须要以亲代DNA链作为模板。亲代DNA两股链解开后，可分别作为模板进行复制。;以四种脱氧核苷三磷酸为底物，即dATP、dGTP、dCTP、dTTP。;解螺旋酶（helicase），又称解链酶，是用于解开DNA双链酶蛋白。

大肠杆菌有4中解螺旋酶，即解螺旋酶I、II、III和Rep蛋白，其中Rep蛋白是最主要解螺旋酶。

每解开一对碱基，需消耗2分子ATP，依靠水解ATP提供解链所需要能量。;单链DNA结合蛋白（singlestrandbindingprotein,SSB），是一些能够与单链DNA结合蛋白质因子。;;5.DNA拓扑异构酶;拓扑异构酶I;拓扑异构酶II也叫旋转酶（gyrase），在有ATP功效情况下，可引入负超螺旋，可消除复制叉前进时产生扭曲张力，它和拓扑异构酶I一起共同控制着DNA拓扑结构。;引物酶（primase）本质上是一个依赖DNARNA聚合酶，该酶以DNA为模板，聚合一段RNA短链引物（primer），以提供自由3’-OH，使子??DNA链能够开始聚合。

引物酶需组装成引发体才能催化RNA引物合成。;许多与DNA复制直接相关基因被称为dna基因；不过也有其它不一样名称。

与复制相关基因：dnaA、dnaB、…dnaX

对应基因产物：DnaA、DnaB…DnaX

DnaA：识别复制起始点oriC（originC）；

DnaB：引发体组分，含有解螺旋酶活性；

DnaC：引发体组分，帮助DnaB结合于起点；

DnaG：引物酶，合成前体片段引物。;引物酶催化合成短链RNA引物分子;7.DNA聚合酶;核酸酶：作用于核酸磷酸二酯酶称为核酸酶，按其作用位置分为:

1.核酸外切酶：作用于核酸链末端（3’端或5’端），逐一水解下核苷酸。

脱氧核糖核酸外切酶：只作用于DNA；

核糖核酸外切酶：只作用于RNA。

2.核酸内切酶：从核酸分子内部切断3’，5’-磷酸二酯键。;在原核生物中，主要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。

1999年发觉DNA聚合酶?IV、V。

参加DNA复制主要是polIII和polI。;DNA聚合酶I：主要功效是参加DNA修复，切除RNA引物并填补其留下空隙缺口。

DNA聚合酶II：主要功效可能是参加DNA损伤修复。（详细不祥）

DNA聚合酶III：是催化大肠杆菌DNA复制主要酶。;原核生物中三种DNA聚合酶?;真核生物DNA聚合酶;为了确保遗传稳定，DNA复制必须含有高保真性。DNA复制时保真性主要与以下原因相关：

1．恪守严格碱基配对规律；

2．DNA聚合酶在复制时对碱基正确选择；

3．对复制过程中出现错误及时进行校正。;DNA-polI核酸外切酶活性和及时校读;DNA连接酶（DNAligase）可催化两段DNA片段之间磷酸二酯键形成，从而把两段相邻DNA链连接成一条完整链。;DNA连接酶在复制中起最终接合切口作用。

在DNA修复、重组及剪接中也起缝合