生物化学精品课件-广西医科大学-第13章 DNA的生物合成.ppt

DNA复制的特点 复制的方式 ——半保留复制(semi-conservative replication) 半不连续复制(semi-discontinuous replication) 双向复制(bidirectional replication) 一、半保留复制 DNA生物合成时，亲代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。 三、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。 真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子复制。 习惯上把每个复制起始点到两边的终止点之间的DNA片段定为一个复制子(replicon) 。复制子是独立完成复制的功能单位。 聚合反应的特点 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 。 一、解螺旋酶 解螺旋酶(helicase) ——利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链 DnaB 六聚体结合在复制起始部位的DNA上，水解ATP供能解开双链，并沿着复制叉移动。 三、单链DNA结合蛋白 单链DNA结合蛋白(single stranded DNA binding protein, SSB) ——在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整 四、引物酶 引物酶(primase) ——复制起始时催化生成RNA引物的酶 五、DNA聚合酶 全称：依赖DNA的DNA聚合酶 (DNA-dependent DNA polymerase) 简称：DNA-pol ? 细胞能否分裂，决定于进入S期及M期这两个关键点。G1→S及G2→M的调节，与蛋白激酶活性有关。 ? 蛋白激酶通过磷酸化激活或抑制各种复制因子而实施调控作用。 ? 真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子复制。复制有时序性，即复制子以分组方式激活而不是同步起动。 ? 复制的起始需要DNA-polα（引物酶活性）和polδ（解螺旋酶活性）参与。还需拓扑酶和复制因子(replication factor, RF)。 ? 增殖细胞核抗原(proliferation cell nuclear antigen, PCNA)在复制起始和延长中起关键作用。 端粒酶 在大多数的正常人的体细胞中没有活性 近年来的研究发现： 衰老者端粒缩短 大约在85%-95%的肿瘤细胞中检测到了端粒酶活性（端粒酶阳性） 提示： 端粒、端粒酶与衰老之间存在相关性？？？ 端粒、端粒酶与癌症之间存在相关性？？？ 端粒/端粒酶与衰老 端粒酶具有调控端粒长短的能力，其活性也随年龄大小而不同。年轻时，活性大，较容易延长端粒，这是年轻人不易显老的原因 男性端粒长度缩短略快于女性，这也是男性平均年龄低于女性的原因 端粒、端粒酶与癌症　 研究染色体在肿瘤形成中的变化，发现： 人恶性肿瘤细胞：均呈现端粒酶活性 正常体细胞：检测不到端粒酶活性 统计资料表明： 84.8%的恶性肿瘤具有活化状态的端粒酶， 仅在4.2%的正常组织、癌旁组织和良性肿瘤中端粒酶呈阳性 提示：端粒酶活性的变化与细胞恶化有关 碱基替换的后果 同义突变 错义突变 无义突变 通读突变 （四）动态突变：三核苷酸重复扩展 短串联重复序列的拷贝数目的变化 如：亨廷顿舞蹈病:一种家族显性遗传型疾病。患者由于基因突变或者第四对染色体内 DNA上CAG三核甘酸重复序列过度扩张,造成脑部神经细胞持续退化，机体细胞错误地制造一种名为“亨廷顿蛋白质(多聚谷氨酰胺)”的有害物质。这些异常蛋白质积聚成块，损坏部分脑细胞，特别是那些与肌肉控制有关的细胞，导致患者神经系统逐渐退化，神经冲动弥散，动作失调，出现不可控制的颤搐，并能发展成痴呆，甚至死亡。 端粒酶(telomerase) 端粒酶RNA (human telomerase RNA, hTR) 端粒酶协同蛋白 (human telomerase associated protein 1, hTP1) 端粒酶逆转录酶 (human telomerase reverse transcriptase, hTRT) 组成 端粒酶的催化延长作用 爬行模型 目 录 DNA聚合酶复制子链 进一步加工 目 录 DNA损伤的修复 第四节 基因组DNA的分子结构改变或其序列的改变称为基因突变（gene mutation）或DNA损伤（DNA damage）。 从分子水平来看，突变就是DNA分子上碱基的改变。