核酸生物合成ppt课件

1第十二章第十二章 核酸的生物合成核酸的生物合成一、一、DNA的生物合成的生物合成二、二、RNA的生物合成的生物合成2一、一、DNA的生物合成的生物合成（一）（一）DNA的半保留复制的半保留复制居中居中重重轻轻012343单链环状DNA主要采用滚环式滚环式复制535354（二）（二）DNA复制的起点和方向复制的起点和方向最早研究DNA复制起点和方向的是J.Cairns（1963年）。型型5单向复制单向复制i双向复制双向复制观察到的放射自显观察到的放射自显影图象影图象6真核生物真核生物DNA的多起点复制的多起点复制718%质粒ColE1的单向复制示意图单向复制单向复制8（三）原核细胞的（三）原核细胞的DNA复制复制1.DNA聚合酶聚合酶（Pol）（dNMP）n+dNTPMg2+（dNMP）n+1+PPi特点特点（1）不能催化从无到有的聚合反应。（2）催化的反应只能在引物的3延伸。（3）3接上的核苷酸决定于模板链。（4）具有53和35外切酶活性。9PPPOH+OHPPPOHPPPPPPOHOH+PDNA合成方向不可能是合成方向不可能是35的解释的解释102.Pol和和Pol三种聚合酶特性的比较1985年A.K.Saiki等首先报道了PCR（多聚酶链式反应）551 热变性热变性2 退火退火55553 DNA聚合酶聚合酶5555重复重复1，2，3PCR反应全过程反应全过程113.双链双链DNA复制的分子机制复制的分子机制（1）冈崎片段和半不连续复制）冈崎片段和半不连续复制533553355335复制叉上复制叉上DNA合成的三种可行性合成的三种可行性12（2）冈崎片段的）冈崎片段的RNA引物引物利福酶素利福酶素对RNA聚合酶有抑制作用。氯霉素氯霉素对蛋白质合成有抑制作用。噬菌体M13 DNA复制的引物是RNA。由引物酶催化。引物RNA在复制过程中暂时存在，最后通过Pol的53外切酶活力水解。（3）DNA连接酶连接酶 催化一条DNA链的3末端与相邻的另一条DNA链的5末端之间的磷酸二酯键的合成。其它功能：其它功能：（1）修补双螺旋DNA中单股的缺口；（2）连接线状双螺旋DNA以产生环状DNA；（3）重组过程中将几段DNA链连接起来。13（4）母本）母本DNA双链的分离双链的分离DNA解螺旋酶（DNAhelicase）拓扑异构酶（type topoisomerase）（5）DNA聚合酶的聚合酶的“校对校对”作用作用DNA聚合酶的35外切酶活力是校对新生DNA链和改正聚合酶活性所造成“错配”的一种手段。4.真核细胞真核细胞DNA的复制的复制（1）真核细胞DNA复制有多个起始点。（2）至少有5种DNA聚合酶，即、。（3）端粒由端粒酶催化复制。生物细胞生物细胞DNA复制分子机制的基本特点复制分子机制的基本特点145.反转录作用反转录作用1970年Temin和Baltimore同时从RNA病毒中发现反转录酶。利用反转录酶可制造与任何RNA（mRNA、tRNA、rRNA）的互补DNA（cDNA）。6.DNA的损伤与修复的损伤与修复（1）DNA损伤的各种结构变化损伤的各种结构变化碱基缺失或插入碱基改变形成TT二聚体15（2）修复机制）修复机制光复活切除修复重组修复SOS修复（3）修复缺陷和疾病）修复缺陷和疾病癌症；着色性干皮病；贫血病。16重组修复重组修复55重组重组修复修复5177.细菌的限制细菌的限制修饰系统修饰系统限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶识别的序列具有二次旋转对称性。限制性核酸内切酶酶切产生平头末端或粘性末端。5GTTAAC33CAATTG55GTT AAC33CAA TTG5平头末端Hpa 185GAATTC33CTTAAG55G TTAAC33CAATT G5粘性末端EcoR198.基因重组与基因重组与DNA“克隆克隆”9.聚合酶链式反应（聚合酶链式反应（PCR）技术与）技术与DNA扩增扩增20二二 RNA的生物合成的生物合成（一）转录（一）转录转录产物有mRNA、tRNA、rRNA。原核细胞的mRNA为单顺反子或多顺反子。真核细胞的mRNA为单顺反子。有义链；反义链1.原核细胞的转录原核细胞的转录E.coli 的RNA聚合酶中，2称为核心酶。因子辨认模板DNA的起始位点。212.真核细胞的转录真核细胞的转录真核细胞RNA聚合酶有、三类。3.转录过程的选择性抑制转录过程的选择性抑制放线菌素放线菌素D是原核和真核细胞RNA聚合酶的专一抑制剂。利福平利福平是原核细胞RNA聚合酶的抑制剂。-鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱是真核细胞RNA聚合酶的抑制剂。4.转录产物的加工转录产物的加工（1）rRNA前体的转录后加工前体的转录后加工原核细胞原核细胞30S前体17S25S16S23S5S22真核细胞45S前体18S28S5.8S（2）tRNA前体的加工前体的加工（3）真核细胞）真核细胞mRNA的加工的加工真核细胞mRNA的三个特点。转录后加工过程。