DNA的生物合成课件_002

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,遗传信息中心法则,(Central Dogma),DNA,逆转录,RT,RNA,转录,Transcription,蛋白质,翻译,Translation,RNA,复制,RNA Replication,DNA,复制,DNA Replication,遗传信息中心法则(Central Dogma)DNA逆,1,亲代,DNA,Parental DNA,子代,DNA,Daughter DNA,复制,（,Replication,）,：以亲代,DNA,为模板指导合成相同的子代,DNA,分子，使遗传信息从亲代传递到子代的过程。,亲代DNA 子代DNA复制（Replication,2,DNA,的,半保留复制,(Semi-conservative Replication),DNA,在复制时，以亲代,DNA,的每一股作模板，合成两个子代,DNA,。每个子代,DNA,中都含有一股亲代,DNA,链，另一股则是按碱基配对原则新合成的。,DNA的半保留复制(Semi-conservative R,3,DNA,的半保留复制的意义,(Importance of DNA Replication),遗传的保守性,(Stability of Heredity),:,是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。,DNA的半保留复制的意义(Importance of DN,4,复制起始点,(Origin,ori),：,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。,复制起始点(Origin,ori)：DNA在复制时，需在特,5,真核,DNA,的复制起始点与双向复制,在真核生物中，复制起始点有多个。,复制叉,（,Replication Fork),：,DNA,复制时，局部双螺旋解开形成两条单链时形成的叉状结构。,复制叉,真核DNA的复制起始点与双向复制在真核生物中，复制起始点有多,6,DNA的生物合成课件_002,7,DNA的生物合成课件_002,8,领头链的连续复制和随从链的不连续复制。,领头链,(Leading Strand),：,合成方向与解链方向相同的子链称为领头链，邻头链的合成是连续进行的。,随从链,(Lagging Strand),：,合成方向与解链方向相反的子链称为随从链，随从链的合成是不连续的。,冈崎片段,(Okazaki Fragment),：,随从链合成时所形成的,DNA,片段称为冈崎片段。,DNA,的半不连续复制,(Semi-discontinuous Replication),领头链的连续复制和随从链的不连续复制。DNA的半不连续复制,9,小结：,DNA,复制的基本规律,Principle,of DNA Replication,1.,半保留复制,2.,双向复制,3.,半不连续复制,小结：DNA复制的基本规律Principle of DNA,10,复制,(replication),以亲代,DNA,为模板指导合成相同的子代,DNA,分子，使遗传信息从亲代传递到子代的过程。,复制,亲代,DNA,子代,DNA,复制(replication)复制亲代DNA子代DNA,11,DNA,的半不连续复制,(Semi-discontinuous Replication),DNA的半不连续复制,12,（一）复制的起始,需要解决两个问题：,1,.,DNA,解开成单链，提供模板。,2.,合成引物，提供,3,-OH,末端。,一、原核生物的,DNA,生物合成,（一）复制的起始需要解决两个问题：1.DNA解开成单,13,（二）复制的延长,复制的延长指在,DNA-pol,催化下，,dNTP,以,dNMP,的方式,逐个加入引物或延长中的子链上，其,化学本质,是,磷酸二酯键,的不断生成。,（二）复制的延长复制的延长指在DNA-pol催化下，dNTP,14,原核生物基因是环状,DNA,，双向复制的复制片段在复制的终止点,(ter),处汇合。,ori,ter,E.coli,82,32,ori,ter,SV40,50,0,（三）复制的终止,原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制片段在复制的终止点(,15,DNA,复制的终止,（,1,）去除引物，填补缺口,（,2,）连接冈崎片段,DNA复制的终止（1）去除引物，填补缺口,16,DNA,复制的特点,1.,有一定的复制起始点：,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（,ori,点）。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.,双向复制：,DNA,复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。,3.,需要引物,(primer),：,4.,半不连续复制：,5.,引物合成及,DNA,复制方向均为,5,3,DNA复制的特点1.有一定的复制起始点：DNA在复制时，需在,17,逆转录和其他复制方式,Reverse Transcription and Other DNA Replication Ways,第五节,逆转录和其他复制方式第五节,18,逆转录病毒细胞内的逆转录现象,RNA,模板,逆转录酶,DNA,-,RNA,杂化双链,逆转录酶,单链,DNA,互补,DNA(,cDNA),逆转录酶,双链,DNA,逆转录病毒细胞内的逆转录现象RNA 模板逆转录酶 DNA-R,19,逆转录,：,在逆转录酶催化下，以,RNA,为模板，,4,种,dNTP,为原料，首先合成,RNA-cDNA,然后再以,cDNA,为模板合成,DNA,双链的过程。,cDNA,（互补,DNA),：,在逆转录酶催化下，以,RNA,为模板，,4,种,dNTP,为原料，合成的与之互补的,DNA,。,逆转录酶有三种酶的活性：,RNA,或,DNA,作模板的,dNTP,聚合酶活性和,RNase,活性。,逆转录：在逆转录酶催化下，以RNA为模板，4种dNTP为原料,20,二、逆转录研究的意义,逆转录酶和逆转录现象，是分子生物学研究中的重大发现。,逆转录现象说明：至少在某些生物，,RNA,同样兼有遗传信息传代与表达功能。,对逆转录病毒的研究，拓宽了,20,世纪初已注意到的病毒致癌理论。,二、逆转录研究的意义 逆转录酶和逆转录现象，是分子生物学研究,21,DNA,损伤（突变）与修复,DNA Damage(Mutation)and Repair,第六节,DNA损伤（突变）与修复第六节,22,遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变，均可称为,突变。,在复制过程中发生的,DNA,突变称为,DNA,损伤,(DNA damage),。,从分子水平来看，突变就是,DNA,分子上碱基的改变。,遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变，均可称为突变。在复制,23,二、引发突变的因素,物理因素,:,紫外线,(ultra violet,UV),、各种辐射,UV,紫外线照射可引起核酸链上相邻的两个胸腺嘧啶形成二聚体,TT,（胸腺二聚体）。,二、引发突变的因素物理因素:紫外线(ultra violet,24,化学因素,化学因素,25,三、,DNA,损伤的修复,修复,(repairing,),是对已发生分子改变的补偿措施，使其回复为原有的天然状态。,光修复,(light repairing),切除修复,(excision repairing),重组修复,(recombination repairing),SOS,修复,修复的主要类型,三、DNA损伤的修复 修复(repairing)光修复,26,（一）光修复,光修复酶,(photolyase),UV,光修复过程是通过光修复酶催化而完成的，需,300,600nm,波长照射激活,（一）光修复光修复酶(photolyase)UV,27,UvrA,UvrB,UvrC,OH,P,DNA,聚合酶,OH,P,（二）切除修复,是细胞内最重要和有效的修复机制，主要由,DNA-pol,和连接酶完成。,DNA,连接酶,ATP,E.coli,的切除修复机制,UvrAUvrBUvrCOHPDNA聚合酶OHP（二）切,28,（三）重组修复,这是,DNA,的复制过程中所采用的一种有差错的修复方式。,(recombination repairing),（三）重组修复 这是DNA的复制过程中所采用的一种有,29,DNA,分子受到较大范围损伤,使复制受到抑制时这种修复机制用,SOS,借喻细胞处于危急状态,。,损伤诱导一种特异性较低的新的,DNA,聚合酶，以及重组酶等的产生。继续催化损伤部位,DNA,的复制。,通过,SOS,修复，复制如能继续，细胞是可存活的。然而,DNA,保留的错误较多，导致较广泛、长期的突变。,（四）,SOS,修复,（四）SOS修复,30,