《DNA复制、转录翻译》PPT课件

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1、主讲教师：黄慧聪医学分子生物学基础肺炎支原体肺炎流行病学、临床特征与诊疗规范化研究潘长旺发展简史2主要内容345DNA复制、转录和翻译DNA重组与基因工程基因与疾病1发展简史准备和酝酿建立和发展蛋白质是生命的主要基础物质DNA是遗传的物质基础遗传中心法则的建立蛋白质翻译合成的基本过程1953年Watson-Crick的DNA双螺旋结构模型Watson-Crick的DNA双螺旋主要内容基因工程技术基因表达的调控生物大分子的结构和功能生物信息学DNA复制、转录和翻译中心法则（centraldogma）遗传信息传递方向的规律DNA通过复

2、制将遗传信息由亲代传递给子代；通过转录和翻译，将遗传信息传递给蛋白质分子，从而决定生物的表现型。DNA的复制、转录和翻译过程就构成了遗传学的中心法则。在RNA病毒中，其遗传信息贮存在RNA分子中。遗传信息的流向是RNA通过复制，将遗传信息由亲代传递给子代，通过反转录将遗传信息传递给DNA，再由DNA通过转录和翻译传递给蛋白质，这种遗传信息的流向就称为反中心法则。染色体结构与DNA复制基因的转录与加工蛋白质的翻译蛋白质合成后的修饰加工蛋白质合成后的靶向输送一、染色体结构与DNA复制（一）复制的基本规律（二）DNA复制的条件（三）DNA

3、生物合成过程（四）真核生物端粒（五）逆转录染色体：染色体DNA基因基因和染色体，DNA和脱氧核苷酸的关系：每一条染色体只含有一个DNA分子，每个DNA分子上有很多基因，基因是DNA片段，在染色体上呈线性排列，每个基因中又有成百上千个脱氧核苷酸。每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，它代表着遗传信息是基因的载体。DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制(semi-conservativereplication)。1、半保留复制（一

4、）复制的基本规律复制亲代DNA子代DNADNA半保留复制示意图DNA半保留复制研究实验结果示意图按半保留复制方式，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DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即复制起始点(origin)。在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在真核生物中则为多个。2、有一定的复制起始点5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’复

5、制起始点与复制子示意图习惯上把两个相邻DNA复制起始点之间的距离（或DNA片段）定为一个复制子(replicon)。复制子是独立完成复制的功能单位。DNA复制时，局部双螺旋解开形成两条单链，这种叉状结构称为复制叉。复制起始点、复制子与复制叉（动画演示）参与DNA复制的DNA聚合酶，必须以一段具有3’端自由羟基（3’-OH）的RNA作为引物(primer)，才能开始聚合子代DNA链。RNA引物的大小，在原核生物中通常为50~100个核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。RNA引物的碱基顺序，与其模板DNA的碱基顺序相配对。3、需要引

6、物DNA复制时，以复制起始点(origin)为中心，向两个方向进行解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制(bidirectionalreplication)。但在低等生物中，也可进行单向复制（如滚环复制）。4、双向复制DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA链，即模板DNA链的方向必须是3'→5'。由于DNA分子中两条链的走向相反，因此当分别以两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时，子代链的聚合方向也是不同的。5、半不连续复制35353´5´3´5´解链方向领头链(leadingstrand)随从链(la

7、ggingstrand)DNA的半不连续复制3´5´以3’→5’方向的亲代DNA链作模板的子代链在复制时基本上是连续进行的，其子代链的聚合方向为5’→3’，这一条链被称为领头链(leadingstrand)。以5’→3’方向的亲代DNA链为模板的子代链在复制时则是不连续的，其链的聚合方向也是5’→3’，这条链被称为随从链(laggingstrand)。领头链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。由于亲代DNA双链在复制时是逐步解开的，因此，随从链的合成也是一段一段的。DNA在复制时，由随从链所形成的一些子代DNA短链称为

8、冈崎片段(Okazakifragment)。冈崎片段的大小，在原核生物中约为1000～2000个核苷酸，而在真核生物中约为100个核苷酸。以四种脱氧核糖核酸(deoxynucleotidetriphosphate)为底物，即dATP，