生物化学第十章核酸的生物合成

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1、NucleicacidBiosynthesis第十章核酸的生物合成基因(gene)：为蛋白质或RNA编码的DNA功能片段，是以碱基排列顺序的方式储存的遗传信息。基因组（genome)：某一物种拥有的全部遗传物质，从分子意义上说，是指全部DNA序列。蛋白质翻译转录逆转录复制复制DNARNA中心法则(thecentraldogma)DNABiosynthesis第一节DNA的生物合成DNA的生物合成复制（DNA指导下的DNA合成）逆转录（RNA指导下的DNA的合成）复制亲代DNA子代DNA复制(rep

2、lication)：以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。一、复制的基本规律▪半保留复制▪双向复制▪半不连续复制▪方向性和高保真性（一）、半保留复制(semi-conservativereplication)全保留式半保留式混合式DNA复制的三种可能方式：DNA半保留复制实验：▪按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性。▪遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。半保留复制的意义：（二）、双向复制(bidirection

3、alreplication)原核生物：♦基因组是环状DNA；♦只有一个复制起始点（origin）。真核生物：♦基因组是线性的；♦染色体DNA有多个复制起始点；♦两个起始点之间的DNA片段称为复制子(replicon)。在原核生物双向复制中，DNA被描述为眼睛状。为说明方便而做的图为形。orioriC多个起点复制起点起点起点起点起点起点35353´5´3´5´解链方向领头链(leadingstrand)随从链(laggingstrand)3´5´（三）、半不连续复制(semi-discon

4、tinuousreplication)冈崎片段(Okazakifragment)：♦1968年日本生化学者冈崎用电镜及放射自显影技术，观察到DNA复制中出现一些不连续的片段，将这些不连续的片段称为冈崎片段。♦原核生物:1000~2000个核苷酸♦真核生物:100~200个核苷酸（四）、高保真性（高度忠实性）▪差错率仅为10-9-10-101、新合成的子链与母链之间碱基配对严格性2、使用引物RNA3、DNA聚合酶对底物专一性4、DNA聚合酶的校对作用5、DNA修复机制？二、参与DNA复制的主要酶类和

5、蛋白质DNA复制需要什么底物模板引物酶？♦（一）DNA聚合酶♦（二）DNA解旋酶♦（三）引物酶♦（四）DNA连接酶♦（五）单链结合蛋白（SSBP）♦（六）拓扑异构酶主要酶类和蛋白质解链过程中，DNA分子会过度拧紧、打结、缠绕、连环等现象。（一）、DNA拓扑异构酶（DNAtopoisomerase）作用：改变DNA分子构象，理顺DNA链，使复制能顺利进行。分类：拓扑酶Ⅰ（切断DNA双链中一股链）拓扑酶Ⅱ（切断DNA分子两股链）拓扑异构酶Ⅰ的作用拓扑异构酶Ⅱ的作用（二）、DNA解旋酶(helicase

6、)▪又称解链酶或rep蛋白▪利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链。▪每解开一对碱基，需消耗2分子ATP。DnaBDnaC解链方向（三）、单链结合蛋白（SSBP）▪在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整性。（四）、引物酶(primase)▪作用：它以单链DNA为模板，以ATP、GTP、CTP、UTP为原料，从5→3方向合成出RNA片段，即引物。▪引物（primer）：由引物酶催化生成的短链RNA，它可为DNA聚合提供3'-OH末端。合成RNA引物（五）、DNA聚合酶(D

7、NApolymerase)聚合反应的特点：▪DNA新链生成需引物和模板；▪新链的延长只可沿5→3方向进行。聚合反应机理3535DNA聚合酶▪全称：依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)▪简称：DNA-pol▪原核生物的DNA聚合酶：•DNA-polⅠ•DNA-polⅡ•DNA-polⅢ323个氨基酸604个氨基酸小片段大片段/Klenow片段5核酸外切酶活性DNA聚合酶活性5核酸外切酶活性N端C端木瓜蛋白酶DNA-polⅠ▪19

8、59年获诺贝尔生理学或医学奖奥乔亚科恩伯格SeveroOchoaArthurKornberg5´AGCTTCAGGATA3´

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19、3´TCGAAGTCCTAGCGAC5´▪35外切酶活性▪53外切酶活性?35外切酶活性5´-3´外切酶活性5´-3´核酸外切酶水解位点单链缺口5´polII分子量每个细胞的分子统计数5´-3´聚合酶作用3´-5´核酸外切酶5´-3´核酸外切酶转化率polI109，000400+++1120，000100++-0.05