DNA的生物合成(精).ppt

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1、第一节DNA的生物合成一.DNA的复制复制部位：真核生物：细胞核原核生物：细胞质的核质区(一)复制的反应n1dATPn2dCTPn3dGTPn4dTTPDNA聚合酶DNA模板DNA+（n1+n2+n3+n4)PPiPPi随即被焦磷酸酶水解，从而推动聚合反应的进行。一.DNA的复制(二)复制的方式DNA复制时，亲代DNA的双螺旋先解旋并分开，然后以每条链为模板，按照碱基配对原则，各形成一条互补链。这样，从亲代的一个DNA双螺旋分子复制成两个与亲代的碱基序列完全相同的子代DNA分子。每个子代DNA分子中，有一条链来自亲代DNA，另一条则是新形成的，这样的复制方式叫做半保留复制（sem

2、iconservativereplication）。半保留复制一.DNA的复制半保留复制(二)复制的方式一.DNA的复制如何证明半保留复制(二)复制的方式一.DNA的复制1958年，Meselson证明：用，15NH4Cl唯一氮源培养大肠杆菌，之后，用14NH4Cl培养，然后进行CsCl2进行密度梯度离心。由于15NH4Cl密度大于14NH4Cl，因此，形成不同区带，经过若干代培养后，两个14NH4Cl区带增多。(二)复制的方式一.DNA的复制(二)复制的方式一.DNA的复制半保留复制全保留复制(三)复制反应注意点DNA复制除入DNA聚合酶,DNA模板,dNTP外,还需要多种蛋白

3、质因子、引物、Mg2+等.一.DNA的复制特点：A对利福平不敏感B核糖核酸代替脱氧核糖核酸(四)参与复制的酶和蛋白质DNA的合成不只是dNTP之间形成磷酸二酯键的问题，更重要的还有信息传递的问题，需要保持复制的高保真度，所以复制过程涉及到许多酶及辅助因子。合成RNA引物，又叫引物合成酶、引发酶。1.引物酶(primer)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。一.DNA的复制为什么要用引物？DNA聚合酶催化活性功能5'→3'聚合3'→5'核酸外切5'→3'核酸外切原核生物DNA聚合酶Ⅰ＋＋＋切去引物RNA，补

4、上正确的DNA片段DNA聚合酶Ⅱ＋＋与修复有关(活性低)DNA聚合酶Ⅲ＋＋负责链的延长(活性高)(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的复制2.DNA聚合酶(DNApolymease)DNA聚合酶催化活性功能5'→3'聚合3'→5'核酸外切5'→3'核酸外切真核生物DNA聚合酶a＋切去引物RNA，补上正确的DNA片段DNA聚合酶b＋DNA聚合酶g＋负责链的延长DNA聚合酶d＋＋负责先导链的延长(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的复制2.DNA聚合酶(DNApolymease)(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的复制2.DNA聚合酶(DNApolymease)3'→5'

5、核酸外切(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的复制2.DNA聚合酶(DNApolymease)5'→3'核酸外切(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的复制2.DNA聚合酶(DNApolymease)3.DNA连结酶(DNAligase)催化DNA双链中一条链上的缺口（3′-OH与它下游相邻的核苷酸的5′-磷酸之间）共价连结（形成磷酸二酯键）。连结过程需要能量，E.coli和某些细菌中由NAD+提供；动物细胞由ATP提供。(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的复制(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的复制3.DNA连结酶(DNAligase)4.使DNA双螺旋解开的酶和蛋白质解螺旋

6、酶(helicase)：将DNA的两条链打开。每解开一对碱基需要水解2分子ATP。方向为5’-3’，大肠杆菌中的解螺旋酶又叫rep蛋白，但方向为3’-5’。(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的复制单链结合蛋白(SSBP)：与解链后的DNA单链结合，阻止其再次形成双螺旋。大肠杆菌SSB为177aa多肽，以四聚体形式存在，与32个bpDNA区相结合，结合后的DNA分子僵硬，不易 弯曲，有利于单链DNA分子的稳定，避免核酸酶进攻；同时降低了Tm值，进一步促进DNA的解链。(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的复制4.使DNA双螺旋解开的酶和蛋白质旋转酶(gyrase,untwisti

7、ngprotein)：催化DNA的拓扑连环数发生变化。可分为拓扑异构酶Ⅰ和拓扑异构酶Ⅱ。Ⅰ型酶可减少负超螺旋；Ⅱ型酶可引入负超螺旋（此时需要ATP提供能量）。具有内切酶和连接酶活力，参与DNA复制前双螺旋的松弛及复制后超螺旋的再恢复。(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的复制4.使DNA双螺旋解开的酶和蛋白质dn蛋白(mobilepromoter)：功能：识别DNA的合成的起始位置，与引物酶及其它一些蛋白组成复合体启动RNA引物链的合成。(四)参与复制的酶和蛋白质一.DNA的