遗传信息传递1

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1、基因信息的传递高颖大连医科大学生化教研室gaoying822@hotmail.com转录翻译复制DNARNA蛋白质逆转录*中心法则(thecentraldogma)转录翻译复制DNARNA蛋白质逆转录转录翻译复制DNARNA蛋白质逆转录转录翻译复制DNARNA蛋白质逆转录转录翻译复制DNARNA蛋白质逆转录转录翻译复制DNARNA蛋白质逆转录主要内容●DNA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DNA的生物合成(复制)DNABiosynthesis(Replication)原

2、核生物DNA的复制真核生物DNA的复制病毒物DNA的复制DNA的复制的基本过程和共同特点DNA复制是酶促化学反应DNA复制的基本过程DNA复制过程的共同特点DNA复制的保真性一、DNA复制需要的酶及其化学反应特点复制需要的材料亲代DNA模板4种脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP)多种酶和蛋白因子复制的化学反应（dNMP)n+dNTP→(dNMP)n-1+PPi二、DNA复制的基本过程DNA复制的起始复制起点(originofreolication)一个或多个富含AT的短重复序列复制叉（replicationfork)复制起点解

3、链后形成的叉状结构DNA链的延伸过程复制起始位点识别DNA双链解链RNA引物合成复制的终止RNA引物去除冈崎片段连接在特殊的终止结构区域停止三、DNA复制过程的共同特点半保留复制方式保证了遗传信息的忠实传递基因组DNA都有固定的复制起始点复制子是基本复制单位双向复制形成复制泡和复制叉半不连续复制方式克服了DNA空间结构对DNA新链合成的制约DNA复制相关概念双向复制（bidirectionalreplication)DNA复制分别向相反的方向进行引发体（primosome)由多种酶和蛋白质分子组成=引发体+引物酶前导链（

4、leadingstrand)能连续合成的链随后链（laggingstrand)分段合成的链（不连续合成）半不连续复制一条链（前导链）连续合成，另一条链（随后链）不连续合成冈崎片段（Okazakifragment)随后链的合成方向与复制叉移动方向相反，先合成许多不连续片段，称冈崎片段。四、DNA复制的保真性DNA聚合酶对碱基配对的选择作用，保证严格的碱基配对规律DNA聚合酶对模板的识别作用DNA聚合酶3’→5’外切活性的校正作用，复制出错时有即时的纠错功能。原核生物DNA的复制原核生物DNA复制过程的主要特点只有一个复制起

5、点从起点向两个相反方向复制复制速度快，大约每秒延伸500bpRNA引物和冈崎片段均较长可以连续发动复制大肠杆菌DNA聚合酶大肠杆菌基因组DNA复制的基本过程原核生物DNA复制的调节功能DNApolIDNApolIIDNApolIII5’3’聚合酶活性+++3’5’外切酶活性+++5’3’外切酶活性+--亚基数单一多肽链>4多亚基构成的不对称多聚体分子数/细胞400?10-20在DNA复制中的作用切除引物并填补空隙修复损伤的DNA合成子链DNA大肠杆菌DNA聚合酶DNApolI切除RNA引物，并填补RNA引物被切除后

6、所出现的空隙。3’5’外切酶活性5’3’聚合酶活性5’3’外切酶活性DNA-polI大片段CNDNA-polI小片段蛋白酶大肠杆菌DNA-polI大片段(Largefragment)又称Klenow片段，只有5’3’聚合酶活性和3’5’外切酶活性。DNApolIII合成子链DNA并对合成过程中所掺入的错误碱基进行校对(proofreading)。、和亚基构成核心酶：亚基催化磷酸二酯键的形成；亚基具有3’5’核酸外切酶活性，起较正作用；亚基起装配作用。两个亚基组成滑动夹子，围绕DNA双螺旋形成一个

7、环，便于聚合酶沿着DNA模板滑动。原核生物基因组DNA复制的基本过程复制起点复制起点控制复制起始只有一个复制起点复制方向多数双向复制方式θ型参与大肠杆菌DNA复制起始的主要蛋白质分子DnaA蛋白：识别复制起始位点DnaB蛋白（解螺旋酶）：解开DNA双链DnaC蛋白：协助解旋酶单链DNA结合蛋白(SSB)：稳定解开的单链DNA分子DnaG蛋白（引物酶）：催化RNA引物生成原核生物DNA的复制过程(一)复制的起始DnaA蛋白识别、结合复制起点。解螺旋酶将双链DNA解链成两条单链DNA，SSB与单链DNA结合，防止双链DNA的

8、重新形成。(二)引物的形成及子链DNA的合成引发酶合成短的RNA引物；DNApolIII从引物的3’-OH合成子链DNA。先导链(leadingstrand)顺着解链方向(复制叉移动方向)合成的子链为先导链，其合成是连续进行的。随从链(laggingstrand)复制方向与解链方向相反的子链为随从链，其合成是不连续的