第11章DAN的生物合成-复制.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,DNA 生物合成,1、,DNA复制,2、,DNA损伤的修复,3、,逆转录,1,第一节,DNA,的复制,DNA复制,(DNA replication),在,细胞分裂,过程中,以,亲代,DNA为模板合成,子代,DNA分子的过程。,复制,亲代,DNA,子代,DNA,2,一、DNA复制的,方式,DNA的半保留复制,semiconservertive replication,3,二、参与复制的要素,（一）DNA聚合酶,（二）双链DNA解链、解旋酶类,（三）引物酶,（四）连接酶,6,三,、复制的过程,（一）,复制的起始,（二）,复制的延长,（三）,复制的终止,7,DNA螺旋的构象变化和解链,参与松弛螺旋、解链的酶,、,蛋白质主要包括,：,拓扑异构酶,解链酶,DNA单链结合蛋白,8,1,.DNA解链酶,功能：,消耗,ATP,，,作用于氢键，,解开DNA双链,特点：解链沿复制叉行进方向,5,3,3,5,3,5,解链酶,9,2,.拓扑异构酶,定义：,能催化DNA拓扑异构体互变的一类酶称为拓扑异构酶,分类：,拓扑异构酶,、,功能：,拓扑异构酶既能水解、又能连接磷酸二酯键,A B C,DNA分子拓扑异构体,10,3.单链结合蛋白,功能：在复制中维持模板处于单链状态,保护复制新生单链的完整性,11,DNA复制的起始,点,1.,原核生物通常只有一个,ori,245bp,E.Coli,4,10,6,bp,E.coli,12,2.,真核生物每个染色体有多个,5,3,ori,ori,ori,ori,5,3,5,5,3,3,5,5,3,3,13,复制叉,（replication fork）,复制方向,14,（一）,起始与引物RNA合成,引物酶 催化NTP聚合,引物 RNA短片段，与模板DNA互补,方向 5 3,长度 十余个至数十个,15,引物,由,引物酶,催化合成的短链,RNA,分子,5,3,5,3,引物,HO,引物酶,3,SSB,5,解链酶,16,在DNA-pol催化下，,dNTP,逐个加入引物或延长中的子链上，其化学本质是,磷酸二酯键,的不断生成。,（二）,延长阶段,17,催化,DNA链延长的,酶,DNA聚合酶,底物:dATP,dGTP,dCTP,dTTP,18,DNA聚合酶,全称：,依赖DNA的DNA聚合酶,简称：DNA-pol,活性：1,.,5,3,聚合活性,2.,3,5,外切酶活性,3.,5,3,外切酶活性,19,聚合反应,(dNMP),n,+dNTP (dNMP),n+1,+PPi,20,聚合反应的特点,新链的延长只可沿,5,3,方向进行,DNA新链生成需,引物,和,模板,21,DNA的半不连续复制,在DNA复制过程中，一条链,是连续合成的，而另一条链,是不连续合成的,5,3,3,3,5,3,5,3,5,5,5,前导链,连续合成，方向与复制叉一致,不连续合成，方向与复制叉相反,随从链,冈崎片段,3,原核细胞,1000-2000bp,真核细胞,100-200 bp,冈崎片段,22,复制叉动画,23,RNA引物水解和完整DNA分子形成,（三）复制的终止,24,5,5,5,RNA酶,OH,P,5,DNA-pol,dNTP,5,5,P,ATP,ADP+Pi,5,5,DNA连接酶,随从链上不连续性片段的连接,25,DNA,复制过程动画,26,第,二,节 DNA的损伤及修复,引发因素,环境,因素,如放射线、化学诱变剂,自身,因素如,生物体DNA复制功能异常,遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变，均可称为突变,，其中有害突变导致DNA损伤,27,物理因素 如紫外线,(UV),28,导致基因型改变,导致死亡,是某些疾病的发病基础,一、DNA损伤,的危害,29,第二节,DNA损伤修复,修复,：,是对已发生分子改变的补偿措施，,使其回复为原有的天然状态,光修复,切除修复,重组修复,SOS修复,修复的主要类型,30,切除修复,是细胞内最重要和有效的修复机制，主要由,DNA-pol,和连接酶完成。,UvrA,UvrB,UvrC,OH,P,DNA聚合酶,OH,P,DNA连接酶,ATP,E.coli的切除修复机制,31,DNA损伤、修复与人类疾病,DNA 损伤修复机制的缺陷与衰老、,肿瘤发生密切相关,着色性干皮病,对UV造成的皮肤损伤无法修复,皮肤癌发病增加,32,第,三,节,逆,转录作用,逆,转录作用,（reverse transcription）又称为,反向转录,以RNA为模板，利用4种dNTP为原料，在引物的3端以53方向合成与RNA互补的DNA链的过程,RNA,DNA,逆转录,酶,33,逆,转录作用与,逆,转录酶,（Reverse Transcription and Reverse Transcriptase）,Reverse transcriptase,Reverse transcriptase,Reverse transcriptase,逆,转录酶,逆,转录酶,逆,转录酶,34,逆转录病毒,35,补充了中心法则,，,说明,RNA,同样兼有遗传信息传代与表达功能,加深了对,RNA病毒,致癌、致病的认识,利用,逆,转录酶,，进行基因操作，制备,cDNA,逆,转录作用的研究意义,36,1,简述参与原核,DNA,复制的酶和蛋白质因子。,2,何为逆转录？,本章复习题,37,半保留复制,前导,链,随从链,冈崎片段,名词解释,谢 谢,38,