主要讨论dna的生物合成即dna的半保留复制

《主要讨论dna的生物合成即dna的半保留复制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十三章核酸的生物合成本章主要讨论DNA的生物合成即DNA的半保留复制；RNA生物合成即DNA到RNA的转录。现加上下一章蛋白质的生物合成内容(即翻译过程)，就构成了分子遗传学中心法则。第一节DNA的复制与修复研究DNA复制的目的就是要了解三个问题。第一、子代DNA为什么能够直接地获得新DNA的遗传信息?第二、复制是怎样进行的第三、生物体是怎样对DNA复制进行调控的?一、DNA的半保留复制(P321图19-1P321图19-1)在DNA复制过程中，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条则是新合成的，这种复制方式称为半保留复制

2、。实验证明见课本。生物意义：DNA的半保留复制机制可以说明DNA在代谢上的稳定性。（一）、反应所需的条件及反应的特点：(1)原料(或底物)：四种5′三磷酸脱氧核苷(dNTP)，缺一不可。(2)模板及辅助因子：DNA模板、Mg2+(或Mn2+)或DNA二条链(一条链为模板，一条链为引物)(3)引物链：具有自由3′-OH的RNA或DNA片段(约10个核苷酸)(4)反应：由引物末端3′-OH与进入的5′三磷酸脱氧核苷的α磷酸残基化合，生成酯键(3′5′磷酸二酯键，并脱下焦磷酸)(5)方向：DNA链由5′→3′方向延长(6)能量：来自

3、α与β之间的高能磷酸键裂解(7)四种dNTP参加反应的先后顺序，由DNA模板决定，受碱基配对支配；而不受四种dNTP相对浓度的影响。(8)产物DNA的性质与模板相同。这说明DNA聚合酶是一种模板指导的酶。二、参加复制过程的主要酶及作用DNA是由脱氧核糖核苷酸聚合而成，参加聚合反应的酶包括多种DNA聚合酶以及DNA连接酶。（一）大肠杆菌中DNA聚合酶：(含Zn2+)（DDDP）(1)DNA聚合物Ⅰ(又称Kornberg酶)的特殊作用：(是一个多功能酶)①去除引物及填补间隙作用：在DNA复制过程中，可将引物RNA水解下来，并催化合成

4、DNA片段以填补间隙。②DNA聚合酶作用：催化DNA链由5′→3′方向延长。③校正错误作用：它可将DNA链的末端接上的错误核苷酸水解下来，然后再催化接上一个正确的核苷酸。即由3′端水解DNA链，具有3′→5′核酸外切酶的作用。④修复损坏及变异作用：即由5′端水解DNA链，具有5′→3′核酸外切酶作用。(详见后面介绍)⑤由3′端使DNA链发生焦磷酸解。⑥催化无机焦磷酸盐与脱氧核糖核苷三磷酸之间的焦磷酸基交换。(2)DNA聚合酶Ⅱ特殊作用：目前尚不大清楚，可能在DNA修复中起作用。(3)DNA聚合酶Ⅲ的特殊作用：主要参与绝大多数新的

5、DNA的合成。DNA聚合酶ⅠM.W.109Kdal单一多肽链，聚合1000个核苷酸/分/分子DNA聚合酶ⅡM.W.120Kdal单一多肽链，聚合2000个核苷酸/分/分子DNA聚合酶ⅢM.W.180Kdal单一多肽链，聚合50000个核苷酸/分/分子(二)DNA连接酶及作用：DNA聚合酶能催化DNA片段及链的延长合成，但不能将DNA断片连接起来，这种连接反应是由DNA连接酶来催化的。DNA连接酶不单是DNA复制所必需的，而且也是在DNA损伤修复及基因重组中不可缺少的酶。连接双股DNA中的一股存在的缺口，不能连接单股DNA。(三

6、)拓扑异构酶：生物体内DNA分子通常处于负超螺旋状态.拓扑异构酶的作用拓扑异构酶的作用拓扑异构酶的作用是使DNA的超螺旋的圈数增加或者减少。此作用需要ATP分解提供能量。(四)DNA解螺旋酶及单链结合蛋白(SSB)：(五)引发酶(引物合成酶)又称特定的RNA聚合酶根据DNA的顺序合成RNA引物，本质上是RNA聚合酶RNA引物（约10个核苷酸的RAN片段）是由引发酶（引发体）来合成的，合成时不需要引物，其碱基与一般模板DNA配对，合成的方向是5′→3′。三、DNA的半不连续复制DNA解链后，DNA聚合酶即以分开了的两条多核苷

7、酸链为模板进行复制。DNA两条链都能作为模板。以复制叉向前移动的方向为标准，走向为3′→5′的模板链上的DNA能以5′→3′方向连续合成，直到所需的长度，这条链能连续合成称为前导链，而另一条走向为5′→3′的模板链却不能连续合成，称为滞后链。1968年日本学者冈崎等提出了DNA的不连续复制模型，认为需先合成一些约为1000～2000个核苷酸(真核生物为100～200个)DNA片段(称为冈崎片段)，其合成方向也是5′→3′，但与复制叉移动的方向相反，这些片段合成后可在DNA连接酶作用下拼接起来，直到其长度与前导链相等。DNA这一复

8、制过程称为半不连续合成(Semidis-continous)。四、DNA复制的主要过程：（见P342图19-17）1、拓扑异构酶Ⅱ可引入负超螺旋而造成DNA双链断裂，以便于解螺旋酶的作用。2、解螺旋酶将双股螺旋解开，形成复制岔口(复制叉)。3、单链结合蛋白质(S