生物化学第十一章遗传信息的传递ppt课件.ppt

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1、生物化学中心法则:第十一章遗传信息的传递第一节DNA的生物合成一、DNA的复制（一）DNA的半保留复制DNA双链解开成为两条单链，分别以每条单链为模板，以4种dNTP（三磷酸脱氧核苷）为原料，按碱基配对原则，从5’→3’方向合成新的DNA互补链，新合成的DNA与原来的完全一样，并且一条链来自亲代，一条链是新合成的，这种复制方式就叫做DNA的半保留复制。（二）参与DNA复制的酶类1．DNA聚合酶Ⅰ在合成中可发挥三种作用：①5’→3’外切酶活性：切除引物②3’→5’外切酶活性：可从3’→5’方向识别和水

2、解不配对的核苷酸，对生长中的碱基进行识别和校对。③沿5’→3’方向延长：依赖于DNA的DNA聚合酶功能。PPPOH+OHPPPOHPPPPPPOHOH+PDNA合成方向不可能是3′→5′的解释3’→5’外切酶活性：对生长中的碱基进行识别和校对2．DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成3’，5’-磷酸二酯键，连接DNA片段。3．引物酶依赖于DNA的RNA聚合酶，是以DNA为模板来合成RNA的酶，可识别复制起始点，以DNA为模板，四种NTP为原料，按5’→3’方向，遵从碱基互补原则，合成RNA引物，提供

3、DNA合成的3’-OH端。DNA聚合酶不能“从无到有”地合成多核苷酸链，只能从已有的多核苷酸链上延长，这个已有的多核苷酸链就是引物，所以DNA的合成必须要有引物，体内的引物多数情况下是RNA，但也可利用体内原有的DNA片段。RNA引物是以单链DNA为模板，沿5′→3′方向合成小分子RNA引物，在大肠杆菌中RNA引物（RNAprimer）由引发酶（primase）催化，引物的长度1～60个核苷酸（引物的长度取决于物种）。DNA的合成需要以RNA为引物:4.解旋和解链酶类:作用在DNA的双链上，使之解链

4、和解旋，以形成两条单链。5.拓扑异构酶类：缓解扭转应力6.单链结合蛋白（SSB）：防止解旋酶一旦过去之后，螺旋又恢复原状7．DNA聚合酶Ⅲ依赖于DNA的DNA聚合酶，以DNA为模板，以四种dNTP为原料，催化从引物3’-OH端，按碱基互补原则合成新的DNA。DNA聚合酶Ⅲ是催化DNA合成（聚合反应发生）的关键酶。真核生物DNApol；有DNApol.α、β、γ、δ、ε5种，除DNApolr存在于线粒体内，其余均存在于细胞核中。它们的差别除了细胞定位外，主要在于动力学性质和对抑制剂的敏感性不同。其他性

5、质基本上同Ecoli的聚合酶，也需要模板,带3′-OH的引物和4种脱氧核苷三磷酸，链的延伸方向为5′→3′。大肠杆菌三种DNA聚合酶的比较哺乳动物DNA聚合物（三）复制合成过程三阶段a．起始包括解链、解旋和引发阶段Ⅰ．识别复制的特定起始位点（引物酶）；Ⅱ．解开双螺旋，成为二条单链（解链解旋酶）；Ⅲ．以DNA单链为模板合成RNA引物，提供DNA合成的3’-OH端（引物酶），并形成复制叉，起始阶段结束。b．延长：DNA链的形成和延伸阶段在DNA聚合酶Ⅲ的作用下，从引物3’-OH端开始合成DNA片段。与复

6、制叉移动方向一致的链进行连续合成，叫前导链(领头链)。与复制叉移动方向不一致链进行不连续合成，合成小的DNA片段（冈崎片段），这条链叫后续链(随从链)。这种复制方式也叫半不连续复制。c．终止由DNA聚合酶Ⅰ切除引物，填补缺口，DNA连接酶连接DNA片段，得到完整的DNA互补链。二、DNA损伤（突变）与修复基因突变：DNA分子中的核苷核序列发生改变，导致遗传密码编码信息改变，造成基因表达产物蛋白质的氨基酸变化，从而引起表型的改变。（一）．引起突变的因素物理：紫外线、各种辐射等；化学：亚硝酸盐、烷化剂、

7、芳香烃类等；生物因素：RNA病毒感染等。（二）DNA的修复1.光复活②切除修复③重组修复④SOS修复1.损伤：形成嘧啶二聚体2.形成酶－DNA复合物：光复合酶结合于损伤部位3.酶被可见光所激活4.修复后释放酶5'3'5'3'hυ2.切除修复（excisionrepair）3.重组修复（recombinationrepair）转录(transcription)生物体以DNA为模板合成RNA的过程。转录RNADNA第二节RNA的转录复制和转录的区别参与转录的物质原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CT

8、P)模板:DNA酶:RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)其他蛋白质因子一、转录模板不对称转录(asymmetrictranscription)1.DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structuralgene)。2.DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，称为模板链(templatestrand)，也称作有意义链或Watson链。相对的另一股单链是编码链(codingstrand)，也称为反义链或Crick链。5′·