核酸的生物合成.pptx

核酸的生物合成中心法则第十四章核酸得生物合成基本要求:
(1)掌握中心法则、DNA复制得基本过程及参与得酶和蛋白、逆转录、RNA得转录及其加工、DNA重组技术和PCR技术
(2)理解原核与真核生物DNA复制得差异、核酸合成得抑制剂
(3)了解RNA得复制、突变和修复得种类、基因工程得应用

教学重点及难点:
(1)DNA复制得基本过程及忠实性得保证、逆转录、RNA得转录及其加工
(2)DNA得重组技术一、DNA得生物合成1、DNA得复制1、1DNA半保留复制Meselson&Stahl1958年利用同位素15N标记得大肠杆菌DNA首先证实。1、2DNA半不连续复制大家有疑问的，可以询问和交流1、3大肠杆菌DNA复制得酶及相关因子模板链
引物链(提供一个自由得3’-OH)
碱基互补大肠杆菌DNA聚合酶ⅠDNApolⅠ不就是大肠杆菌中DNA复制得主要酶。

体内DNA合成速率比纯化得DNApolⅠ催化dNTP掺入速率(667nt/min)高20倍;

b、大肠杆菌得一个突变株中,DNApolⅠ活力正常,但染色体DNA复制不正常;

c、在一些突变株中,DNApolⅠ活力只就是野生型得1%,但DNA复制正常,而此突变株对辐射和化学诱变剂却高度敏感。

DNApolⅠ在DNA损伤修复和切除RNA引物中发挥作用。1970年发现DNApolⅡ。MW:120KD,DNApolⅡ具5’→3’聚合活性,仅为DNApolⅠ得5%。

DNApolⅡ具3’→5’外切酶活性,但无5’→3’外切酶活性。

DNApolⅡ缺陷得大肠杆菌突变株得DNA复制正常。

表明DNApolⅡ不就是DNA复制得主要酶,她可能在DNA损伤修复中起一定作用。DNApolⅢ至少以10种亚基组成得复合物形态存在。全酶形成一个非对称得二聚体,含两个核心酶,这种结构可使两条新合成得DNA链一同被复制。
催化dNTP掺入DNA链速率就是DNApolⅠ得15倍。
其中,,θ三个亚基构成核心聚合酶(corepolymerase)。
DNApolⅢ具有5’→3’聚合酶活性、3’→5’核酸外切酶活性(亚基),但无5’→3’外切酶活性。
DNApolⅢ才就是大肠杆菌DNA复制得关键酶。大肠杆菌三种DNA聚合酶得比较引物酶(又称DnaG蛋白)作用:以单链DNA为模板,利用核糖核苷酸合成RNA作为DNA合成得引物。

大肠杆菌引物酶:由大肠杆菌得dnaG基因编码得1条多肽链,MW:60KD,50-100分子/细胞。

引物酶与DnaB、DnaC、DnaT、PriA、PriB、PriC等蛋白组成引发体才有活性,这种复合体称为引发体。DNA连接酶催化双链DNA中一条链上得断点得共价连接(磷酸二酯键得形成)。
借助ATP(真核细胞)或NAD+(大肠杆菌)水解提供能量。
两条链必须与同一条互补链配对结合,而且断点上得3’-OH和5’-磷酰基必须相邻。
DNA连接酶催化反应可逆。逆反应使共价闭环超螺旋DNA产生有缺口DNA-腺苷酸,生成松弛闭环DNA。
连接酶在DNA复制、修复、重组中起重要作用,连接酶有缺陷得突变株不能进行DNA复制、修复和重组。(4)DNA解旋酶(Helicase)(5)单链结合蛋白SSB(6)拓扑异构酶(DNATopoisomerase)DNA双链
1、4原核生物得DNA复制1、4、1复制得起始大肠杆菌复制得起点由245个bp构成,其序列很保守,有两组短得重复:
3个13bp得序列和4个9bp得序列20个DnaA结合在四组9bp重复区,形成起始复合物,DNA环绕此复合物。
三组13bp重复区依次变性,产生开放型复合物。
解螺旋酶(DnaB)在DnaC协助下与开放复合物结合,进一步解链。
解链时带来得扭曲张力还需DNA旋转酶(属DNA拓扑异构酶Ⅱ)引入负超螺旋消除。单链结合蛋白(SSB)结合在单链区,阻止复性和保护单链DNA不被核酸酶降解。
引物合成酶(DanG)催化合成最初得RNA引物。
引发体:引物合成酶与各种蛋白质因子构成得复合体(引发体),以DNA为模板合成RNA引物(6-10个碱基)。复制叉DNA链得延伸复制体沿着复制叉方向前进,同时进行前导链和滞后链得合成。

一分子得DNApolIII、协同合成前导链和滞后链,因此滞后链必须绕成一个突环。
E终止原核细胞DNA得半不连续复制复制过程DNA聚合酶得5’-3’聚合酶活性部位对底物有选择作用(区分NTP和dNTP);

具有3΄→5΄外切酶活性得DNA聚合酶就是保证DNA复制真实性得主要因素;

复制时使用RNA引物而不就是DNA引物;

具有多种修复被损坏得DNA得机制。1、5真核细胞得DNA复制1、5、1染色体复制真核细胞得DNA聚合酶1、5、2端粒得复制端粒有两种功能:

①维持染色体得完整性。若无端粒,两个染色体