《基因信息传递》ppt课件

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1、基因信息传递第三篇山西医科大学生物化学与分子生物学教研室杨涛中心法则DNA的生物合成DNABiosynthesis第十章本章内容第一节DNA复制的特点第二节DNA复制的酶学第三节DNA生物合成过程第四节逆转录第五节DNA损伤与修复DNA复制的特点第一节一、半保留复制(semiconservativereplication)（一）概念（二）实验依据：密度梯度实验（三）生物学意义：1.保证遗传信息传递的忠实性2.遗传和变异的统一密度梯度实验——实验结果支持半保留复制的设想。含重氮-DNA的细菌培养于普通培养液第一代继续培养于普通培养液第二代梯度离心结果二、双向复制(bidirectiona

2、lreplication)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。A.环状双链DNA及复制起始点B.复制中的两个复制叉C.复制接近终止点(termination,ter)oriterABC5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’三、半不连续复制(semi-discontinuousreplication)顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。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。复制中的不连续片段称为岡崎片

3、段(okazakifragment)。领头链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。3535解链方向3´5´3´3´5´领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)四、需要RNA引物(primer)DNA聚合酶不能直接聚合游离的dNTP，必须由一段核酸片段提供3’OH末端。DNA复制的酶学第二节一、DNA复制的体系（一）底物：dNTP,N=A,T,C,G（二）模板：DNA单链（三）引物：RNA或延长中的DNA子链，提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合（四）酶和蛋白质因子：(dNMP)n+dNTP→(dNMP)n+1+PPi二、DNA复制

4、的酶学（一）解螺旋酶helicase：可以将DNA双链解开成为单链。大肠杆菌中发现的解螺旋酶为DnaB。（二）DNA拓扑异构酶DNAtopoisomerase：通过切断并连接DNA双链中的一股或双股，改变DNA分子拓扑构象，避免DNA分子打结、缠绕、连环，在复制的全程中都起作用。类型：拓扑异构酶I和拓扑异构酶II。拓扑异构酶I能切断DNA双链中一股并再连接断端，反应不需ATP供能；拓扑异构酶II能使DNA双链同时发生断裂和再连接，需ATP供能。108局部解链后（三）DNA单链结合蛋白singlechainbindingprotein-SSB：可以维持模板的单链状态并保护模板不受核酸酶的

5、降解。随着DNA双链的不断解开，SSB能不断的与之结合、解离。（四）引物酶primase：是一种RNA聚合酶，在复制的起始点处以DNA为模板，催化合成一小段互补的RNA。引物酶能直接在单链DNA模板上催化游离的NTP合成一小段RNA，并由这一小段RNA引物提供3’-OH，经DNA聚合酶催化链的延伸。（五）DNA聚合酶全称：依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)简称：DNA-pol活性：53的聚合活性53核酸外切酶活性35核酸外切酶活性5´AGCTTCAGGATA3´

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16、3´TCGAAGTCCTAGCGAC5

17、´35外切酶活性53外切酶活性?能切除突变的DNA片段。能辨认错配的碱基对，并将其水解。1.原核生物的DNA聚合酶催化DNA聚合参与DNA损伤的应急状态修复修复合成、切除引物、填补空隙功能2040400分子数/细胞1011亚基数+-+5外切酶活性+++5外切酶活性+++5聚合酶活性polIIIpolIIpolI功能：对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补。DNA-polⅠ（109kD）323个氨基酸小片段5核酸外切酶活性大片段/Klenow片段604个氨基酸DNA聚合酶活性5核酸外切酶活性N端C端木瓜蛋白酶DNA-p

18、olⅠKlenow片段是实验室合成DNA，进行分子生物学研究中常用的工具酶。DNA-polⅡ（120kD）DNA-polII基因发生突变，细菌依然能存活。它参与DNA损伤的应急状态修复。功能是原核生物复制延长中真正起催化作用的酶。DNA-polⅢ(250kD)2.真核生物的DNA聚合酶DNA-pol起始引发，有引物酶活性DNA-pol参与低保真度的复制DNA-pol在线粒体DNA复制中起催化作用DNA-pol延长子链的主要酶，有解螺旋酶