核酸的生物合成专家讲座.pptx

第九章核酸生物合成遗传主要物质基础:DNA遗传信息:DNA分子中碱基或核苷酸排列次序所谓基因:是指携带有遗传信息DNA或RNA序列现已证实，体内蛋白质分子合成时其氨基酸排列次序最终由DNA分子中核苷酸次序所决定。遗传信息传递中心法则（重点）复制：遗传信息从亲代传递到子代DNA分子过程转录：以DNA分子为模板，在细胞核内合成与其结构对应RNA分子，将DNA遗传信息抄录到mRNA分子中。（碱基互补配对标准）翻译：以mRNA为模板，以三个邻近碱基序列决定一个氨基酸遗传密码子形式，决定蛋白质合成时氨基酸序列。逆（反向）转录所谓逆转录：是指在逆转录酶作用下以RNA为模板合成DNA过程。第二节DNA生物合成DNA终究是怎样复制？换言之，遗传信息从上一代传递到下一代是怎样开始？DNA复制假说：在DNA复制过程中，双螺旋DNA两条链相分离，并以每条DNA链为模板，利用细胞中脱氧核糖核苷酸(dNTP)作为底物，按照碱基互补标准，分别合成另一条DNA,从而形成结构相同两个子代DNA双螺旋分子。一、DNA复制为何是半保留复制？1958MeselsonandStahlDNA半保留复制意义2.DNA复制含有特定起始点3.DNA半不连续复制3前导链:一条链（35）合成方向和复制叉前进方向相同，能够连续复制合成新链。3.DNA半不连续复制（二）参加DNA复制酶类和复制条件2.参加DNA复制酶类1）DNA聚合反应与DNA聚合酶（DNApolymerase)以四种脱氧核糖核苷酸为底物反应需要接收模板链指导即从5端开始向3端方向进行原核、真核细胞DNA聚合酶类型和功效2）引物酶3）参加DNA解旋、解链酶及蛋白质因子拓扑异构酶DNA拓扑异构酶Ⅰ型经过形成短暂单链裂解-结合循环，催化DNA复制拓扑异构状态改变；特点：剪切一条链，不需要ATP拓扑异构酶Ⅱ型经过引发瞬间双链酶桥断裂，然后打通和再封闭，以改变DNA拓扑状态。特点：剪切两条链，需要ATP4）单链结合酶5）DNA连接酶依据当前知识，可将DNA复制过程大致分为三个阶段：起始、延伸和终止。识别起点E.coli复制起始点oriC识别起点模板DNA解除高级结构经松弛DNA超螺旋结构后，解开一段双链，并由DNA结合蛋白保护和稳定DNA单链，形成复制点，又称为复制叉。引物RNA合成为何需要有RNA引物来引发DNA复制呢?2.复制延伸3.复制终止（完整DNA链形成）3.复制终止（完整DNA链形成）前导链产生完整子染色单体。后随链3端留下缩短未复制ssDNA区。DNA复制全过程DNA复制准确性（高保真复制）1、碱基配对规律：摸板链与新生链之间碱基配对确保碱基配错几率约为1/104～1/105。2、DNA聚合酶校对功效，使碱基错配几率又降低100～1000倍。3、DNA损伤修复系统。（四）DNA突变（五）DNA损伤与修复影响原因：自发突变、化学原因、物理原因或病毒2.DNA修复切除修复：第三节RNA生物合成RNA生物合成主要分为转录和自我复制两种形式一、RNA转录（一）RNA转录特征2.参加转录酶关键酶(coreenzyme)3.RNA转录方向E.coliRNA聚合酶催化转录过程DNA复制特征和RNA转录特征比较（二）转录过程σ亚基起着识别DNA分子上起始信号作用生成封闭型开启子复合物另外：在起始位点全酶结合第一个三磷酸核苷常是GTP或ATP。5’3.终止5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`（三）转录后修饰、加工1．mRNA转录后加工剪接加多聚腺苷酸“尾”修饰