第十二章DNA的生物合成讲课.ppt

第十二章 DNA的生物合成 遗传信息传递的中心法则 目 录 第一节 半保留复制 （DNA指导下的DNA合成） DNA半保留复制的实验依据 第二节 DNA的生物合成 DNA合成的通式及方向 DNA合成是以4种dNTP(N=A, T, G, C)为底物，在DNA聚合酶的催化下，向DNA的3’-OH添加脱氧核苷酸使链延长的过程。 原核生物参与DNA复制的酶和蛋白因子 大肠杆菌有三种DNA聚合酶 DNA polymerase I DNA polymerase III DNA helicase Single-stranded DNA binding protein from? M. tuberculosis, M. leprae and M. megmatis??????? primase A primosome is a complex of seven proteins: DnaG primase, DnaB helicase, DnaC helicase assistant, DnaT, PriA, Pri B, and PriC. DNA Ligase ligase from many bacteria topoisomerase 原核生物DNA复制的过程 DNA复制的起点和方式 DNA链的合成与延长 终止 复制的忠实性 DNA复制的起点和方式 DNA链的合成与延长 终止 复制的忠实性 DNA聚合酶的校对功能 DNA聚合酶的3?- 5? 外切酶水解位点 DNA聚合酶的5? - 3? 外切酶水解位点 真核细胞DNA复制的特点 真核和原核DNA细胞复制比较 端粒酶（telomerase） 端粒合成的一种模型 逆 转 录 作 用 逆转录过程中cDNA的合成 逆逆转录病毒的生活周期生活周期 第三节 DNA损伤与修复 DNA紫外线损伤的光裂合酶修复 切除修复 DNA的重组修复 SOS反应的机制 第四节 DNA重组 DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合，称为遗传重组，DNA的重组广泛存在与各类生物，真核生物在减数分裂过程中两条同源染色体之 间的交换，在噬菌体的整合过程中，在转座过程中都发生DNA的重组。DNA重组在生物进化中起着重要作用。 同源重组homologous recombination 指由两条具有同源性的DNA分子，通过错配，链的断裂和再连接，产生片段交换的过程。真核生物染色体的交换，细菌及某些低等生物的转化，以及重组修复都属于这一类。 位点专一性重组site specific recombination 噬菌体基因组插入到细菌基因组染色体上的方式就是位点专一性重组，这个过程也叫整合。这种重组方式需要噬菌体DNA和细菌DNA上的专一性位点，催化这个重要过程的酶只能作用于这对专一性位点。 转座重组 transpositional recombination 转座重组指DNA上的核苷酸序列在不同染色体之间或同一染色体的不同区段之间移动，这些可以移动的DNA片段就是转座子。转座子最早在玉米中发现，目前在所有的生物中都发现了转座子。 1、概念 2、逆转录酶 3、病毒逆转录过程 4、逆转录的生物学意义 扩充了中心法则 有助于对病毒致癌机制的了解 与真核细胞分裂和胚胎发育有关 逆转录酶是分子生物学重要工具酶 三种功能 依赖DNA指导下的DNA聚合酶活力 依赖RNA的DNA聚合酶活力 核糖核酸酶H活力 以RNA为模板合成DNA，这与通常转录过程中遗传信息从DNA到RNA的方向相反，故称为逆转录作用。 依赖RNA的DNA聚合酶 核糖核酸酶H活力 依赖DNA的DNA聚合酶 RNA 衣壳 被膜 逆转录酶 转录 转译 整合入宿主细胞染色体DNA 进入细胞 丢失被膜 丢失衣壳 逆转录 RNA RNA cDNA 衣壳蛋白 被膜蛋白 逆转录酶 某些物理（紫外线、电离辐射）和化学或生物学因素的作用，或者由于生物体DNA复制过程出现异常均可引起DNA分子的损伤或改变。如果DNA损伤不能修复，对体细胞可能影响其功能或生存，对生殖细胞则可能影响到其后代。 一、损伤类型 ?碱基对的置换(substitution) ?移码突变(framesshift mutation) 暗修复 二、DNA修复类型 （1）光裂合酶修复 （2）切除修复 （3）重组修复 （4）诱导修复（SOS修复） -T-C-G-G-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-C-G-A-C-A-T-G-C- 转换 A -T-C-G-C-T-G-T-A-C-G- -A-G-C-G-