核酸的合成专业知识培训专家讲座.pptx

核酸生物合成NucleicAcidBiosynthesis遗传中心法则中心法则最初内容：➀复制：以亲代DNA为模板合成子代DNA分子；➁转录：以DNA为模板编码RNA；➂翻译：把编码在mRNA上遗传信息翻译成有特殊氨基酸次序蛋白质。中心法则补充内容：RNA病毒RNA可经过反转录将遗传信息给cDNA（反转录）；也能够RNA复制或转录传给自代RNA。第一节一、复制(replication)是指遗传物质传代，以亲代（母链）DNA为模板合成子链DNA过程。（一）DNA复制基本标准（二）参加DNA复制主要酶类（三）DNA复制过程（一）DNA复制基本标准1、半保留复制(semiconservativereplication)密度梯度试验2、半不连续复制(semi-discontinuousreplication)3（二）参加DNA复制主要酶类参加DNA复制物质解链过程中正超螺旋形成拓扑异构酶作用特点既能水解、又能连接磷酸二酯键拓扑异构酶Ⅰ（二）解螺旋酶（unwindingenzyme），又称解链酶或rep蛋白。用于解开DNA双链酶蛋白，每解开一对碱基，需消耗两分子ATP。（三）单链DNA结合蛋白（singlestrandbindingprotein,SSB）又称螺旋反稳蛋白（HDP）。这是一些能够与单链DNA结合蛋白质因子。其作用为：①使解开双螺旋后DNA单链能够稳定存在，即稳定单链DNA，便于以其为模板复制子代DNA；②保护单链DNA，防止核酸酶降解。解螺旋酶、引物酶和单链DNA结合蛋白复制化学反应五、DNA聚合酶全称：依赖DNADNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)简称：DNA-pol活性：53聚合酶活性：聚合作用53核酸外切酶活性：校读、缺口充填35核酸外切酶活性：校读功效5´AGCTTCAGGATA3´|||||||||||切口平移5'功效：切除引物、填补缺口、损伤修复。DNA-polⅡ（120kD）功效是原核生物复制延长中真正起催化作用酶。HO（三）DNA复制过程参加DNA复制物质原核生物DNA生物合成（一）复制起始E.coli复制起始点oriC(二）延长阶段复制延长指在DNA-pol催化下，dNTP以dNMP方式逐一加入引物或延长中子链上，其化学本质是磷酸二酯键不停生成。领头链合成复制过程简图哺乳动物细胞周期（一）DNA复制只发生在S期（二）多复制子（三）真核细胞含有5种DNA聚合酶（四）端粒复制染色体两端DNA子链上最终复制RNA引物，去除后留下空隙。端粒(telomere)端粒酶(telomerase)端粒酶催化延长作用DNA聚合酶复制子链二、逆转录(reversetranscription)（一）概念（二）逆转录酶(reversetranscriptase)（三）合成过程逆转录酶逆转录研究意义三、DNA损伤与修复(一）突变意义（二）引发突变原因（三）突变分子改变类型1、点突变（pointmutation)又称错配(mismatch)DNA分子上碱基错配称点突变(pointmutation)。（1）转换：发生在同型碱基之间，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。（2）颠换：发生在异型碱基之间，即嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。镰形红细胞贫血病人Hb(HbS)β亚基2、缺失(deletion)、插入(insertion)（1）缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。（2）插入：原来没有一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。（3）缺失或插入都可造成框移(frame-shift)突变。框移突变是指三联体密码阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列次序发生改变。谷酪蛋丝由基因重排引发两种地中海贫血基因型（三）DNA损伤修复3、重组修复4、SOS修复第二节RNA生物合成RNABiosynthesis在RNA聚合酶催化下，以一段DNA链为模板合成RNA，从而将DNA所携带遗传信息传递给RNA过程称为转录。经转录生成RNA产物主要有rRNA、tRNA、mRNA。复制和转录区分一、参加转录主要物质DNA双链中按碱基配对规律能指导转录生成RNA一股单链，称为模板链(templatestrand)，也称作有意义链或Watson链。相正确另一股单链是编码链(codingstrand)，也称为反义链或Crick链。5′···GCAGTACATGTC···3′（二）RNA聚合酶关键酶(coreenzyme)RNA聚合酶全酶在转录起始区结合2、真核生物RNA聚合酶IRNA聚合酶保护法开始转录TATA盒二、转录过程原核生物转录过程转录空泡(transcriptionbubble)：1.非依赖Rho因子转录终止5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAG