DNA的生物合成—复制药学

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1、第三篇基因信息的传递生化教研室复制（replication）以亲代DNA为模板合成子代DNA，将遗传信息准确地传递给子代的过程。转录（transcription）以DNA为模板，合成与DNA某段碱基序列互补的RNA，将遗传信息传递给RNA的过程。翻译（translation）以mRNA为模板指导蛋白质生物合成的过程。p1931958，Crick，中心法则(centraldogma)p193逆转录(reversetranscription)以RNA为模板指导DNA合成的过程。1970，Temin,Baltimorep193p194DN

2、A的生物合成——复制RNA的生物合成——转录蛋白质的生物合成——翻译基因表达调控与基因工程（自学）本篇主要内容第十章DNA的生物合成——复制DNA复制的基本规律DNA复制的有关酶和蛋白质DNA复制的过程DNA的损伤和修复逆转录过程p195第一节DNA复制的基本规律半保留复制半不连续复制有特定的起始位点有方向性5’→3’p195一、DNA复制是半保留复制复制时，DNA双螺旋解开分为两条单链（亲代链），每条单链各自作为模板，按照碱基配对规律合成新的互补链（子代链），两个子代DNA与亲代DNA的核苷酸顺序完全相同，每个子代DNA双链中，一

3、条链来自亲代DNA，另一条是新合成的，这种复制方式叫半保留复制(semi-conservativereplication)。p1953’5’复制叉（replicationfork)二、DNA复制是半不连续的p196复制方向与解链方向相反的子链，是不连续合成的，称随从链(laggingstrand)顺着解链方向生成的子链，是连续合成的，称前导链(leadingstrand)（semidiscontinuousreplication)复制叉仅向一个方向解链子链DNA合成方向5’→3’半不连续复制p1963535解链方向3´5´3

4、´3´5´在复制过程中，随从链中先合成的较短的DNA片段称为“冈崎片段”p1965´复制起点(origin,ori)是指DNA复制时特定的起始部位，通常有特定的核苷酸序列原核生物一个ori；真核生物多个ori通常DNA复制是双向复制三、DNA复制有特定的复制起点p197oriterABCorip1975’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’复制叉相遇汇合复制子复制子p197四、DNA复制有方向性5’→3’DNA复制时只能以核苷酸链的3’-OH与dNTP的5’-磷酸生成磷酸二酯键DNA新链的合成具

5、有方向性，5’→3’p197第二节DNA复制的有关酶和蛋白质DNA复制的基本反应：以四种dNTP为原料，DNA聚合酶催化的酶促反应，需要多种酶和蛋白质p197DNA复制需要模板和底物模板(template)----解开的2条DNA单链原料----dNTP(dATP、dTTP、dCTP、dGTP）p197(dNMP)n+dNTP→(dNMP)n+1+PPi53的聚合DNA聚合的特点：高效率：细菌500个dNMP/s，哺乳动物50个dNMP/s高保真：自发突变率10-10p198一、DNA聚合酶是DNA复制的主要酶DNA指导的DN

6、A聚合酶（DNAdirectedDNApolymerase,DDDP）简称DNA聚合酶（DNApolymerase,DNA-pol）p19853的聚合DNA聚合酶的共性：--以dNTP为底物--以单链DNA为模板的5’3’聚合酶活性--需要引物p1983’，5’-磷酸二酯键的形成p198（一）原核生物的DNA聚合酶分为三型E.Coli，DNA聚合酶I、II、III以损伤的DNA为模板，参与应急修复是DNA复制的主要酶去除引物、填补空隙、修复合成催化核苷酸聚合校对作用切除引物及修正p198DNA聚合酶IDNA聚合酶IIIp19

7、8（二）真核生物的DNA聚合酶主要有五种p199二、引物酶是一种特殊的RNA聚合酶，用于引物的合成引物酶(primase)催化以起始部位DNA为模板，合成短片段RNA作为引物(primer)，为DNA合成提供3’-OH末端。复制完成后引物被水解。DNA聚合酶不能催化2个游离的脱氧核苷酸聚合p1991、解链酶(helicase)*使DNA互补双链分离*每解开一个碱基对，消耗2个ATP*可沿模板随复制方向的伸展而移动三、多种参与DNA解旋、解链的酶与蛋白质p1972、拓扑异构酶（topoisomerase)*能解开DNA超螺旋*有内切酶

8、和连接酶功能Topo：不需ATP，切开DNA双链中的一股，断端旋转松弛超螺旋，再封闭切口。Topo：利用ATP时，可同时断开DNA双链，松弛DNA，再封闭切口。p199解链过程中正超螺旋的形成3、单链DNA结合蛋白(single