生物化学核酸的合成

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1、核酸的生物合成第一节DNA的生物合成第二节RNA的生物合成第三节基因工程的简介DNA是生物遗传的主要物质基础，生物机体的遗传信息以密码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序，并通过DNA的复制由亲代传递给子代。在后代的生长发育过程中，遗传信息自DNA转录给RNA,然后翻译成特异的蛋白质，以执行各种生命功能，使后代表现出与亲代相似的遗传性状。中心法则1964-1970劳氏肉瘤病毒的遗传方式致癌RNA病毒病毒（复制）复制转录DNARNA蛋白质翻译逆转录1958年，遗传信息的单向Reversetranscription中心法则中心法则总结了生物体内遗传信息的流动

2、规律，揭示遗传的分子基础，不仅使人们对细胞的生长、发育、遗传、变异等生命现象有了更深刻的认识，而且以这方面的理论和技术为基础发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。蛋白质翻译转录逆转录复制复制DNARNA中心法则的遗传流向有5条途径1、DNA→DNA：DNA复制（以DNA为模板合成DNA）2、RNA→RNA：RNA复制（以RNA为模板合成RNA）3、DNA→RNA：DNA转录（以DNA为模板合成RNA）4、RNA→DNA：反(逆)转录（以RNA为模板合成DNA）5、RNA→Protein：翻译复制：亲代DNA或RNA在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代D

3、NA或RNA的过程。转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则将其所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA的过程。翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA的密码解读成蛋白质的AA顺序的过程。逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。第一节DNA的生物合成一、DNA的半保留复制二、与DNA复制有关的酶和蛋白质三、DNA的复制过程四、逆转录五、DNA的损伤修复DNA双链线状双链环状单链线状：动物病毒MVM单链环状：噬菌体φX174真核细胞染色体DNA噬菌体T2，T5，T7，λ，P22E-Coli染色体DNA线粒体DNA叶绿体DNA多瘤病毒

4、DNA，病毒SV40DNA噬菌体λ和φX174的复制型回顾DNA的结构特点：3‘5‘3‘5‘一、DNA的半保留复制定义：由亲代DNA生成子代DNA时，每个新形成的子代DNA中，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式叫半保留复制（semiconservativereplication）使E.coli在含有唯一氮源15N（15NH4Cl）的培养基中培养，使得细菌的亲代DNA中含有15N，具有较高的密度。　将生长在15NH4Cl培养基的E.coli转移到含有唯一氮源14N（14NH4Cl）培养基中培养。如果DNA是半保留复制，那么E.coli在含有14N

5、氮源介质中复制一轮后分离出的DNA分子应当是14N和15N各占50％的杂化分子（一条15N-DNA链和一条14N-DNA链），分子的密度处于14N和15N之间。进行半保留复制第二轮产生的DNA分子中，有一半不含有15N，表现出低密度；另一半是14N和15N各占50％的杂化DNA分子，表现出中等密度。通过平衡密度梯度离心，不同密度的DNA分子可以按照它们在铯盐中的浮力彼此分开，密度高的DNA分子出现在离心管的低部，密度最低的出现在离心管的上部，中等密度的位于中部。DNA的半保留复制实验依据1958年Meselson&stahl用同位素示踪标记加密度梯度离心技术实验,证明了

6、DNA是采取半保留的方式进行复制.[15N]DNA[14N-15N]DNA[14N]DNA[14N-15N]DNA半保留复制的实验证据:1958年Meselson和Stahl用同位素15N标记大肠杆菌DNA,首先证明了DNA的半保留复制。DNA的半保留复制的生物学意义：DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性，保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代。DNA这种复制的稳定性，依靠碱基互补配对和DNA聚合酶对碱基的正确选择和校对来实现。DNA复制方向在证明DNA的半保留复制方式后，人们又利用放射性同位素标记的胸腺嘧啶追踪E.coli细胞分裂时新合成的DNA，证实了复制是双向

7、进行的。　　高倍电子显微镜照片显示DNA复制时，首先要形成一个“泡”，这个“泡”是DNA复制起点处的双链局部解旋。亲代DNA解旋，DNA新链合成的部位象一个“叉子”，又称为复制叉（replicationforks）。后来的遗传学和生物化学研究证明，复制开始于一个特殊的位置并且是大多是双向进行的，存在着两个复制叉，以同一速度移动直至汇合在终止部位。DNA复制可以朝一个方向（单向复制，unidirectional），也可以朝两个相反方向进行（双向复制，bidirectional，主要）。二、与DNA复制有关的酶和蛋白质原料：四种脱氧核苷三磷