生物化學(xué) 核苷酸代謝與核酸合成課件_第1頁
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文檔簡介

第九章核苷酸代謝核苷酸的分解代謝核苷酸的生物合成第九章核苷酸代謝一核苷酸的分解核酸的酶促降解核苷酸的酶促降解一核苷酸的分解(一)核酸的酶促降解

核酸酶核酸核苷酸核酸內(nèi)切酶DNA酶核酸外切酶RNA酶

限制性內(nèi)切酶(一)核酸的酶促降解核酸酶(二)核苷酸的分解1核苷酸核苷+磷酸2核苷堿基+戊糖3堿基的分解√(二)核苷酸的分解3堿基的分解√

不同種類的生物分解堿基的能力不一樣,因而代謝產(chǎn)物也各不相同。(1)嘌呤的分解靈長類、鳥類、某些爬行類和昆蟲以尿酸為嘌呤代謝的終產(chǎn)物。(2)嘧啶的分解

C、Uβ-AlaTβ-氨基異丁酸

3堿基的分解√二核苷酸的生物合成無論是動物、植物還是微生物,都能合成自身需要的各種嘌呤和嘧啶核苷酸。氨基酸、脂肪酸的情況不一樣,則有必需、非必需之分。二核苷酸的生物合成合成核酸需要的物質(zhì)合成核酸核苷酸在細胞內(nèi)的合成有兩條基本途徑:

從頭合成途徑補救作用核苷酸在細胞內(nèi)的合成有兩條基本途徑:(一)嘌呤核苷酸的從頭合成生物體合成嘌呤環(huán)的前體有以下5種:√碳氫鹽或CO2、甲酸鹽、Gln、Asp、Gly。(一)嘌呤核苷酸的從頭合成生物體不是先合成嘌呤堿基,再與核糖和磷酸結(jié)合成核苷酸。而是從5-P-核糖焦磷酸(5-PRPP)開始,經(jīng)過一系列酶促反應(yīng),生成次黃嘌呤核苷酸,然后再轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌堰屎塑账?。生物體不是先合成嘌呤堿基,再與核糖和磷酸結(jié)合成核苷酸。(二)嘧啶核苷酸的合成1嘧啶環(huán)的合成嘧啶環(huán)合成的前體是:CO2、NH3、Asp?!蹋ǘ┼奏ず塑账岬暮铣?嘧啶環(huán)的合成2嘧啶核苷酸的合成

由乳清酸進一步轉(zhuǎn)化而來。乳清酸是嘧啶核苷酸合成的關(guān)鍵中間化合物。2嘧啶核苷酸的合成(三)核苷酸轉(zhuǎn)化為核苷三磷酸1核苷酸核苷二磷酸2核苷二磷酸核苷三磷酸(三)核苷酸轉(zhuǎn)化為核苷三磷酸生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件(四)脫氧核苷酸的合成

大多數(shù)生物是以核苷二磷酸為底物,以硫氧還蛋白為還原劑。(四)脫氧核苷酸的合成大多數(shù)生物是以核苷二磷酸為底物,(五)dTMP的合成由dUMP甲基化生成。反應(yīng)由胸苷酸合成酶催化,甲基供體為N5,N10-亞甲基四氫葉酸。(五)dTMP的合成由dUMP甲基化生成。第十章核酸的生物合成

DNA的復(fù)制√

DNA的生物合成DNA的損傷和修復(fù)

細菌的限制-修飾酶系統(tǒng)

反轉(zhuǎn)錄作用

RNA的生物合成轉(zhuǎn)錄√

RNA的復(fù)制第十章核酸的生物合成一DNA的生物合成(一)DNA的復(fù)制(replication)指親本DNA雙螺旋解開,兩條鏈分別作為模板,合成子代DNA的過程。

一DNA的生物合成(一)DNA的復(fù)制(replicat1DNA的半保留復(fù)制2復(fù)制的起始點和方向3原核細胞DNA的復(fù)制4真核細胞DNA的復(fù)制1DNA的半保留復(fù)制1DNA的半保留復(fù)制(semiconservativereplication)概念:DNA復(fù)制時兩條鏈分開,然后用堿基配對方式按照單鏈DNA的核苷酸順序合成新鏈,以組成新DNA分子。這樣新形成的兩個DNA分子與原來的DNA分子的堿基順序完全一樣。每個子代分子的一條鏈來自親代DNA、另一條是新合成的。這種復(fù)制方式成為半保留復(fù)制。兩個直接證據(jù)。1DNA的半保留復(fù)制(semiconservative生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件2復(fù)制的起始點、方向和速度(1)復(fù)制子:基因組中能獨立進行復(fù)制的單位。每個復(fù)制子都含有控制復(fù)制起始的起點。

2復(fù)制的起始點、方向和速度復(fù)制叉復(fù)制泡或復(fù)制眼復(fù)制叉復(fù)制泡或復(fù)制眼(2)方向

DNA復(fù)制可以朝一個方向,也可以朝兩個方向進行。(2)方向雙向復(fù)制雙向復(fù)制滾環(huán)復(fù)制滾環(huán)復(fù)制D環(huán)復(fù)制D環(huán)復(fù)制(3)速度原核生物:單起點,復(fù)制叉移動的速度約為105bp/min。復(fù)制的速度取決于起始頻率。一輪復(fù)制尚未完成,起點又開始了第二輪復(fù)制。大腸桿菌染色體DNA復(fù)制一代需40min。真核生物:復(fù)制叉移動的速度為5×102~5×103bp/min。多個復(fù)制起點。果蠅胚胎DNA在3min內(nèi)可增加一倍。(3)速度3原核細胞DNA的復(fù)制

(DNA指導(dǎo)下的DNA的合成)(1)參與復(fù)制的酶和蛋白質(zhì)大腸桿菌參與復(fù)制的有20多個因子:酶、底物、模板、引物和能量。

①DNA聚合酶②參與復(fù)制的其他因子。3原核細胞DNA的復(fù)制①DNA聚合酶–催化4種脫氧核苷酸的聚合反應(yīng)

DNA聚合酶的特點:

以4種dNTP為底物受模板的指導(dǎo)需引物3’-OH存在

DNA鏈的生長方向為5’3’

產(chǎn)物DNA的性質(zhì)與模板相同①DNA聚合酶–催化4種脫氧核苷酸的聚合反應(yīng)大腸桿菌的DNA聚合酶有三種:

活性:表13-1DNA聚合酶Ⅰ(DNApolⅠ):校對

DNA聚合酶Ⅱ(DNApolⅡ):修復(fù)

DNA聚合酶Ⅲ(DNApolⅢ):復(fù)制

DNA聚合酶Ⅳ(DNApolⅣ)

DNA聚合酶Ⅴ(DNApolⅤ)大腸桿菌的DNA聚合酶有三種:②參與復(fù)制的其他因子解旋酶拓撲異構(gòu)酶單鏈結(jié)合蛋白引物酶

DNA連接酶/programs/view/Ux1UrfnFtI8/②參與復(fù)制的其他因子(2)原核細胞DNA復(fù)制的過程DNA解鏈起始

引物合成延伸

DNA鏈延伸切除引物、填補缺口、連接相臨的DNA片段切除和修復(fù)錯配堿基終止(2)原核細胞DNA復(fù)制的過程起始起始生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件引物

DNA聚合酶不能發(fā)動新鏈的合成,只能催化已有鏈的延長。DNA的合成需要引物,引物為RNA。引物的合成不需要引物。在DNA模板鏈的一定部位,由引物合成酶催化,按5’3’的方向合成與DNA互補的引物。

DNA聚合酶Ⅲ在引物RNA的3’OH上逐個加上與模板鏈互補的脫氧核苷酸。

引物

延伸岡崎片段

DNA的兩條鏈是反向平行的。DNA聚合酶的聚合方向是5’3’。因此存在矛盾。

半不連續(xù)復(fù)制√:一條鏈按5’3’方向連續(xù)合成前導(dǎo)鏈另一條鏈的合成不連續(xù),先按5’3’方向合成若干短的岡崎片段,再連接成一條完整的DNA鏈后隨鏈

延伸3’

復(fù)制叉移動的方向

5’5’3’

前導(dǎo)鏈

5’

后隨鏈

3’3’5’3’生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件引物的消除和缺口的填補

DNA聚合酶Ⅰ的5’3’外切酶活性將引物的核苷酸逐個除去;每個核苷酸除去后立即被與模板鏈相應(yīng)位置堿基互補的脫氧核苷酸補上,這個反應(yīng)由DNA聚合酶Ⅰ的5’3’聚合活性完成。DNA連接酶各個岡崎片段通過DNA連接酶相互連接,最終形成后隨鏈。引物的消除和缺口的填補生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件終止單向復(fù)制的環(huán)狀DNA分子,其復(fù)制的終點就是原點。雙向復(fù)制的DNA環(huán)形分子,在兩個復(fù)制叉相遇時即完成復(fù)制。終止4真核細胞DNA的復(fù)制與原核細胞復(fù)制過程基本相似。但參與復(fù)制的酶和蛋白質(zhì)與原核生物不同,復(fù)制起始的調(diào)控更復(fù)雜。4真核細胞DNA的復(fù)制共同點半保留復(fù)制;半不連續(xù)復(fù)制;需解旋酶解開雙螺旋,并由SSB同單鏈區(qū)結(jié)合;需拓撲異構(gòu)酶消除解螺旋形成的扭曲張力;需RNA引物;新鏈合成均有校對機制。共同點主要差別多起點復(fù)制,復(fù)制子小而多;復(fù)制叉移動速度慢,但復(fù)制速度快;岡崎片段為100-200nt;DNA聚合酶α、β、γ、δ、ε、θ、λ、μ等;復(fù)制周期不可重疊;復(fù)制時末端會縮短,需要端粒酶解決線形DNA末端復(fù)制問題。主要差別(二)DNA的損傷和修復(fù)

1DNA損傷的產(chǎn)生

DNA復(fù)制時的堿基錯誤配對。一些物理化學(xué)因素如紫外線、電離輻射和化學(xué)誘變劑等,能使DNA受到損傷。細胞具有一系列機制,能在一定條件下使DNA的損傷得到修復(fù)。

(二)DNA的損傷和修復(fù)2DNA損傷的修復(fù)直接修復(fù)切除修復(fù)應(yīng)急反應(yīng)修復(fù)重組修復(fù)2DNA損傷的修復(fù)(三)細菌的限制-修飾酶系統(tǒng)1限制性內(nèi)切酶又叫限制性酶主要在細菌中產(chǎn)生,具有極高的專一性,能識別雙鏈DNA上特定的位點,將兩條鏈都切斷,形成粘性末端或平頭末端。粘性末端平頭末端(三)細菌的限制-修飾酶系統(tǒng)1限制性內(nèi)切酶又叫限制2DNA的修飾修飾甲基化酶2DNA的修飾(四)反轉(zhuǎn)錄作用RNA指導(dǎo)的DNA合成Reversetranscription1970年Temin和Baltimore,同時分別從致癌RNA病毒中發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)錄酶。反轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板,合成與RNA互補的DNA(cDNA)。(四)反轉(zhuǎn)錄作用RNA指導(dǎo)的DNA合成二RNA的生物合成(一)轉(zhuǎn)錄transcriptionDNA指導(dǎo)下的RNA合成。DNA分子中的遺傳信息轉(zhuǎn)移到RNA分子中的過程。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物:mRNA、rRNA、tRNA及小RNA。二RNA的生物合成(一)轉(zhuǎn)錄transcription轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的重要差別轉(zhuǎn)錄具有選擇性:時間、空間上被嚴格調(diào)控;轉(zhuǎn)錄的初級產(chǎn)物一般需要加工,才能形成有功能的成熟RNA。轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的重要差別轉(zhuǎn)錄的模板雙鏈DNA

一條為轉(zhuǎn)錄的模板模板鏈、反義鏈、負鏈另一條非模板鏈、編碼鏈、有義鏈、正鏈每個基因的有義鏈并不總是在DNA的同一條鏈上。

DNA上并不是每一部分都被轉(zhuǎn)錄,基因的轉(zhuǎn)錄是有選擇的。不同情況下基因的轉(zhuǎn)錄情況不同。轉(zhuǎn)錄的模板1原核生物的轉(zhuǎn)錄(1)DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶特點:需模板不需引物底物為NTP需Mg2+、Mn2+的存在具有5’3’聚合活性,無外切活性1原核生物的轉(zhuǎn)錄(1)DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶(2)原核生物RNA聚合酶全酶為5個亞基:2α

β

核心酶

β’全酶

ω

σ抑制劑:利福平(2)原核生物RNA聚合酶(3)啟動子promotor

是RNA聚合酶識別、結(jié)合和起始轉(zhuǎn)錄的一段特異性的DNA列,對轉(zhuǎn)錄過程起調(diào)控作用。promotor+1轉(zhuǎn)錄起始位點轉(zhuǎn)錄區(qū)(3)啟動子promotorpromotor+1轉(zhuǎn)錄區(qū)(4)轉(zhuǎn)錄過程/show/c8gMgGQ-XF_m2nF5.html起始:

RNA聚合酶(全酶)與DNA上的啟動子結(jié)合

RNA聚合酶向下游移動,到特定位置開始解鏈,形成轉(zhuǎn)錄泡轉(zhuǎn)錄起點加入第一個核苷酸(4)轉(zhuǎn)錄過程延伸:σ因子的釋放轉(zhuǎn)錄開始后,σ因子即脫落下來,由核心酶催化RNA的合成酶的移動DNA鏈不斷解開,RNA鏈延伸延伸:終止:當RNA聚合酶到達終止子時,轉(zhuǎn)錄過程停止下來。RNA聚合酶、RNA都從DNA上脫落下來。終止子:提供轉(zhuǎn)錄停止信號的DNA序列。終止因子:協(xié)助RNA聚合酶識別終止信號的輔助因子。終止:2真核生物的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄過程與原核生物相似。

RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。轉(zhuǎn)錄過程大致分為:裝配、起始、延伸和終止。抑制劑:α-鵝膏菌堿2真核生物的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄過程與原核生物相似。3轉(zhuǎn)錄過程的抑制劑放線菌素D真核、原核吖啶類利福平原核α-鵝膏菌堿真核3轉(zhuǎn)錄過程的抑制劑4轉(zhuǎn)錄后加工

由RNA聚合酶合成的RNA前體往往需要一系列變化,才能轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓腞NA分子。原核生物的mRNA一般不需要加工。4轉(zhuǎn)錄后加工(1)內(nèi)含子剪接外顯子:基因中的編碼順序DNA或相應(yīng)的mRNA產(chǎn)物,具有表達能力。內(nèi)含子:基因中的非編碼順序,是在成熟mRNA中不存在的順序。(1)內(nèi)含子剪接外顯子:基因中的編碼順序DNA或相應(yīng)的mRN生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件(3)tRNA前體的加工除去5’端和3’端的附加序列;在3’端加上-CCA;堿基的修飾;等等。(3)tRNA前體的加工(3)真核生物mRNA前體的加工5’端Cap結(jié)構(gòu)的生成3’端多聚A的附加剪接甲基化等等。(3)真核生物mRNA前體的加工5’端Cap結(jié)構(gòu)的生成選擇性剪接選擇性剪接(二)RNA的復(fù)制RNA指導(dǎo)下的RNA合成RNA病毒RNA復(fù)制酶(三)無模板的RNA合成

多核苷酸磷酸化酶(二)RNA的復(fù)制RNA指導(dǎo)下的RNA合成第九章核苷酸代謝核苷酸的分解代謝核苷酸的生物合成第九章核苷酸代謝一核苷酸的分解核酸的酶促降解核苷酸的酶促降解一核苷酸的分解(一)核酸的酶促降解

核酸酶核酸核苷酸核酸內(nèi)切酶DNA酶核酸外切酶RNA酶

限制性內(nèi)切酶(一)核酸的酶促降解核酸酶(二)核苷酸的分解1核苷酸核苷+磷酸2核苷堿基+戊糖3堿基的分解√(二)核苷酸的分解3堿基的分解√

不同種類的生物分解堿基的能力不一樣,因而代謝產(chǎn)物也各不相同。(1)嘌呤的分解靈長類、鳥類、某些爬行類和昆蟲以尿酸為嘌呤代謝的終產(chǎn)物。(2)嘧啶的分解

C、Uβ-AlaTβ-氨基異丁酸

3堿基的分解√二核苷酸的生物合成無論是動物、植物還是微生物,都能合成自身需要的各種嘌呤和嘧啶核苷酸。氨基酸、脂肪酸的情況不一樣,則有必需、非必需之分。二核苷酸的生物合成合成核酸需要的物質(zhì)合成核酸核苷酸在細胞內(nèi)的合成有兩條基本途徑:

從頭合成途徑補救作用核苷酸在細胞內(nèi)的合成有兩條基本途徑:(一)嘌呤核苷酸的從頭合成生物體合成嘌呤環(huán)的前體有以下5種:√碳氫鹽或CO2、甲酸鹽、Gln、Asp、Gly。(一)嘌呤核苷酸的從頭合成生物體不是先合成嘌呤堿基,再與核糖和磷酸結(jié)合成核苷酸。而是從5-P-核糖焦磷酸(5-PRPP)開始,經(jīng)過一系列酶促反應(yīng),生成次黃嘌呤核苷酸,然后再轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌堰屎塑账帷I矬w不是先合成嘌呤堿基,再與核糖和磷酸結(jié)合成核苷酸。(二)嘧啶核苷酸的合成1嘧啶環(huán)的合成嘧啶環(huán)合成的前體是:CO2、NH3、Asp?!蹋ǘ┼奏ず塑账岬暮铣?嘧啶環(huán)的合成2嘧啶核苷酸的合成

由乳清酸進一步轉(zhuǎn)化而來。乳清酸是嘧啶核苷酸合成的關(guān)鍵中間化合物。2嘧啶核苷酸的合成(三)核苷酸轉(zhuǎn)化為核苷三磷酸1核苷酸核苷二磷酸2核苷二磷酸核苷三磷酸(三)核苷酸轉(zhuǎn)化為核苷三磷酸生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件(四)脫氧核苷酸的合成

大多數(shù)生物是以核苷二磷酸為底物,以硫氧還蛋白為還原劑。(四)脫氧核苷酸的合成大多數(shù)生物是以核苷二磷酸為底物,(五)dTMP的合成由dUMP甲基化生成。反應(yīng)由胸苷酸合成酶催化,甲基供體為N5,N10-亞甲基四氫葉酸。(五)dTMP的合成由dUMP甲基化生成。第十章核酸的生物合成

DNA的復(fù)制√

DNA的生物合成DNA的損傷和修復(fù)

細菌的限制-修飾酶系統(tǒng)

反轉(zhuǎn)錄作用

RNA的生物合成轉(zhuǎn)錄√

RNA的復(fù)制第十章核酸的生物合成一DNA的生物合成(一)DNA的復(fù)制(replication)指親本DNA雙螺旋解開,兩條鏈分別作為模板,合成子代DNA的過程。

一DNA的生物合成(一)DNA的復(fù)制(replicat1DNA的半保留復(fù)制2復(fù)制的起始點和方向3原核細胞DNA的復(fù)制4真核細胞DNA的復(fù)制1DNA的半保留復(fù)制1DNA的半保留復(fù)制(semiconservativereplication)概念:DNA復(fù)制時兩條鏈分開,然后用堿基配對方式按照單鏈DNA的核苷酸順序合成新鏈,以組成新DNA分子。這樣新形成的兩個DNA分子與原來的DNA分子的堿基順序完全一樣。每個子代分子的一條鏈來自親代DNA、另一條是新合成的。這種復(fù)制方式成為半保留復(fù)制。兩個直接證據(jù)。1DNA的半保留復(fù)制(semiconservative生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件2復(fù)制的起始點、方向和速度(1)復(fù)制子:基因組中能獨立進行復(fù)制的單位。每個復(fù)制子都含有控制復(fù)制起始的起點。

2復(fù)制的起始點、方向和速度復(fù)制叉復(fù)制泡或復(fù)制眼復(fù)制叉復(fù)制泡或復(fù)制眼(2)方向

DNA復(fù)制可以朝一個方向,也可以朝兩個方向進行。(2)方向雙向復(fù)制雙向復(fù)制滾環(huán)復(fù)制滾環(huán)復(fù)制D環(huán)復(fù)制D環(huán)復(fù)制(3)速度原核生物:單起點,復(fù)制叉移動的速度約為105bp/min。復(fù)制的速度取決于起始頻率。一輪復(fù)制尚未完成,起點又開始了第二輪復(fù)制。大腸桿菌染色體DNA復(fù)制一代需40min。真核生物:復(fù)制叉移動的速度為5×102~5×103bp/min。多個復(fù)制起點。果蠅胚胎DNA在3min內(nèi)可增加一倍。(3)速度3原核細胞DNA的復(fù)制

(DNA指導(dǎo)下的DNA的合成)(1)參與復(fù)制的酶和蛋白質(zhì)大腸桿菌參與復(fù)制的有20多個因子:酶、底物、模板、引物和能量。

①DNA聚合酶②參與復(fù)制的其他因子。3原核細胞DNA的復(fù)制①DNA聚合酶–催化4種脫氧核苷酸的聚合反應(yīng)

DNA聚合酶的特點:

以4種dNTP為底物受模板的指導(dǎo)需引物3’-OH存在

DNA鏈的生長方向為5’3’

產(chǎn)物DNA的性質(zhì)與模板相同①DNA聚合酶–催化4種脫氧核苷酸的聚合反應(yīng)大腸桿菌的DNA聚合酶有三種:

活性:表13-1DNA聚合酶Ⅰ(DNApolⅠ):校對

DNA聚合酶Ⅱ(DNApolⅡ):修復(fù)

DNA聚合酶Ⅲ(DNApolⅢ):復(fù)制

DNA聚合酶Ⅳ(DNApolⅣ)

DNA聚合酶Ⅴ(DNApolⅤ)大腸桿菌的DNA聚合酶有三種:②參與復(fù)制的其他因子解旋酶拓撲異構(gòu)酶單鏈結(jié)合蛋白引物酶

DNA連接酶/programs/view/Ux1UrfnFtI8/②參與復(fù)制的其他因子(2)原核細胞DNA復(fù)制的過程DNA解鏈起始

引物合成延伸

DNA鏈延伸切除引物、填補缺口、連接相臨的DNA片段切除和修復(fù)錯配堿基終止(2)原核細胞DNA復(fù)制的過程起始起始生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件引物

DNA聚合酶不能發(fā)動新鏈的合成,只能催化已有鏈的延長。DNA的合成需要引物,引物為RNA。引物的合成不需要引物。在DNA模板鏈的一定部位,由引物合成酶催化,按5’3’的方向合成與DNA互補的引物。

DNA聚合酶Ⅲ在引物RNA的3’OH上逐個加上與模板鏈互補的脫氧核苷酸。

引物

延伸岡崎片段

DNA的兩條鏈是反向平行的。DNA聚合酶的聚合方向是5’3’。因此存在矛盾。

半不連續(xù)復(fù)制√:一條鏈按5’3’方向連續(xù)合成前導(dǎo)鏈另一條鏈的合成不連續(xù),先按5’3’方向合成若干短的岡崎片段,再連接成一條完整的DNA鏈后隨鏈

延伸3’

復(fù)制叉移動的方向

5’5’3’

前導(dǎo)鏈

5’

后隨鏈

3’3’5’3’生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件引物的消除和缺口的填補

DNA聚合酶Ⅰ的5’3’外切酶活性將引物的核苷酸逐個除去;每個核苷酸除去后立即被與模板鏈相應(yīng)位置堿基互補的脫氧核苷酸補上,這個反應(yīng)由DNA聚合酶Ⅰ的5’3’聚合活性完成。DNA連接酶各個岡崎片段通過DNA連接酶相互連接,最終形成后隨鏈。引物的消除和缺口的填補生物化學(xué)核苷酸代謝與核酸合成課件終止單向復(fù)制的環(huán)狀DNA分子,其復(fù)制的終點就是原點。雙向復(fù)制的DNA環(huán)形分子,在兩個復(fù)制叉相遇時即完成復(fù)制。終止4真核細胞DNA的復(fù)制與原核細胞復(fù)制過程基本相似。但參與復(fù)制的酶和蛋白質(zhì)與原核生物不同,復(fù)制起始的調(diào)控更復(fù)雜。4真核細胞DNA的復(fù)制共同點半保留復(fù)制;半不連續(xù)復(fù)制;需解旋酶解開雙螺旋,并由SSB同單鏈區(qū)結(jié)合;需拓撲異構(gòu)酶消除解螺旋形成的扭曲張力;需RNA引物;新鏈合成均有校對機制。共同點主要差別多起點復(fù)制,復(fù)制子小而多;復(fù)制叉移動速度慢,但復(fù)制速度快;岡崎片段為100-200nt;DNA聚合酶α、β、γ、δ、ε、θ、λ、μ等;復(fù)制周期不可重疊;復(fù)制時末端會縮短,需要端粒酶解決線形DNA末端復(fù)制問題。主要差別(二)DNA的損傷和修復(fù)

1DNA損傷的產(chǎn)生

DNA復(fù)制時的堿基錯誤配對。一些物理化學(xué)因素如紫外線、電離輻射和化學(xué)誘變劑等,能使DNA受到損傷。細胞具有一系列機制,能在一定條件下使DNA的損傷得到修復(fù)。

(二)DNA的損傷和修復(fù)2DNA損傷的修復(fù)直接修復(fù)切除修復(fù)應(yīng)急反應(yīng)修復(fù)重組修復(fù)2DNA損傷的修復(fù)(三)細菌的限制-修飾酶系統(tǒng)1限制性內(nèi)切酶又叫限制性酶主要在細菌中產(chǎn)生,具有極高的專一性,能識別雙鏈DNA上特定的位點,將兩條鏈都切斷,形成粘性末端或平頭末端。粘性末端平頭末端(三)細菌的限制-修飾酶系統(tǒng)1限制性內(nèi)切酶又叫限制2DNA的修飾修飾甲基化酶2DNA的修飾(四)反轉(zhuǎn)錄作用RNA指導(dǎo)的DNA合成Reversetranscription1970年Temin和Baltimore,同時分別從致癌RNA病毒中發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)錄酶。反轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板,合成與RNA互補的DNA(cDNA)。(四)反轉(zhuǎn)錄作用RNA指導(dǎo)的DNA合成二RNA的生物合成(一)轉(zhuǎn)錄transcriptionDNA指導(dǎo)下的RNA合成。DNA分子中的遺傳信息轉(zhuǎn)移到RNA分子中的過程。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物:mRNA、rRNA、tRNA及小RNA。二RNA的生物合成(一)轉(zhuǎn)錄transcription轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的重要差別轉(zhuǎn)錄具有選擇性:時間、空間上被嚴格調(diào)控;轉(zhuǎn)錄的初級產(chǎn)物一般需要加工,才能形成有功能的成熟RNA。轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的重要差別轉(zhuǎn)錄的模板雙鏈DNA

一條為轉(zhuǎn)錄的模板模板鏈、反義鏈、負鏈另一條非模板鏈、編碼鏈、有義鏈、正鏈每個基因的有義鏈并不總是在DNA的同一條鏈上。

DNA上并不是每一部分都被轉(zhuǎn)錄,基因的轉(zhuǎn)錄是有選擇的。不同情況下基因的轉(zhuǎn)錄情況不同。轉(zhuǎn)錄的模板1原核生物的轉(zhuǎn)錄(1)DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶特點:需模板不需引物底物為NTP需Mg2+、Mn2+的存在具有5’3’聚合活性,無外切活性1原核生物的轉(zhuǎn)錄(1)DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶(2)原核生物RNA聚合酶全酶為5個亞基:2α

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