生物化学与分子生物学：DNA的生物合成-2

1、第三篇 基因信息的传递Genetic Information Transfer14.1 逆 转 录(Reverse Transcription)逆转录：以RNA为模板生成DNA的过程逆转录酶（Reverse transcriptase)2逆转录酶DNA聚合酶活性RNA dependent（依赖于RNA的）DNA dependent（依赖于DNA的）RNA酶H活性（ RNase H activity ）：水解DNA-RNA杂化双链中的RNA 3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RNA酶单链DNA逆转录酶双链DNA4逆转录研究的意义 for their dis

2、coveries concerning the interaction between tumour viruses and the genetic material of the cell Howard Martin Temin December 10, 1934 February 9, 1994 Nobel Prize in Physiology or Medicine 1975 David Baltimore Mar 7, 1938Renato Dulbecco February 22, 19145试管内合成cDNAcDNA(complementary DNA)： 以mRNA为模板，经逆

3、转录合成的与mRNA碱基序列互补的DNA链。 6分子生物学研究可应用逆转录酶，作为获取基因工程目的基因的重要方法之一，此法称为cDNA法。 7小 结DNA复制的特点： 半保留式，半不连续性，方向性 双向复制，复制叉，复制泡 DNA的复制过程中多种酶与蛋白因子的作用了解DNA复制过程：起始、延伸、终止重要概念： 半保留复制、复制子，冈崎片段，端粒酶，逆转录8DNA损伤（突变）与修复DNA Damage (Mutation) and Repair9从分子水平来看，突变就是DNA分子上碱基的改变。 突变(mutation):可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变,也称为DNA损伤(DNA d

4、amage)10一、突变的意义（一）突变是进化、分化的分子基础（二）突变导致基因型改变（三）突变导致死亡（四）突变是某些疾病的发病基础 11二、引发突变的因素物理因素 紫外线(ultra violet, UV)、各种辐射 UV12短期检测方法化学诱变剂的细菌检测法(Ames)试验细胞遗传学检测法致畸试验Ames试验：实验组：his-菌株，不含his的培养基，待检物阴性对照组：his-菌株，不含his的培养基，不含待检物“三致因子”(致突变、致畸、致癌)的检出131415三、突变的分子改变类型错配 (mismatch)缺失 (deletion)插入 (insertion)重排 (rearrang

5、ement)框移(frame-shift) 16DNA分子上的碱基错配称点突变(point mutation)。发生在同型碱基之间，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。 1. 转换发生在异型碱基之间，即嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。 2. 颠换（一）错配17镰形红细胞贫血病人Hb (HbS) 亚基N-val his leu thr pro val glu C 肽链CAC GTG基因正常成人Hb (HbA)亚基N-val his leu thr pro glu glu C 肽链CTC GAG基因18（二）缺失、插入和框移缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。插入：原来没有的一个碱基或一

6、段核苷酸链插入到DNA大分子中间。缺失或插入都可导致框移突变 。19缺失引起的移框突变5GCA GUA CAU GUC 3 丙 缬 组 缬.缺失：G AG UAC AUG UC 谷 酪 蛋 丝.框移突变是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。 20（三）重排DNA分子内较大片段的交换，称为重组或重排。 21由基因重排引起的两种地中海贫血基因型22四、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

7、 repairing)SOS修复 修复的主要类型23（一）光修复光修复酶(photolyase) UV24UvrAUvrBUvrCOHPDNA聚合酶OHP （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ATPE.coli的切除修复机制25切除修复对多种DNA损伤包括碱基脱落形成的无碱基位点、嘧啶二聚体、碱基烷基化、单链断裂等都能起修复作用。着色性干皮病(XP)与DNA损伤修复缺陷：XP相关基因XPA，XPB，XPC，XPF，XPG等的表达产物与Uvr蛋白有很多同源性序列。26着色性干皮病(XP)对着色性干皮症患者来说，DNA损伤会累积导致皮肤癌及眼

8、癌。这种病例罕见。2714岁的杰洛米.邱吉患有着色性干皮病身着美国太空总署制作的连身装（造价2000美元）与滑雪护目镜28（三）重组修复29（四）SOS修复当DNA损伤广泛难以继续复制时，由此而诱发出一系列复杂的反应。在E. coli，各种与修复有关的基因，组成一个称为调节子(regulon)的网络式调控系统。这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差。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。30小 结DNA复制的特点DNA复制过程中重要酶及蛋白因子的作用DNA复制分三个阶段突变的类型DNA损伤修复类型逆转录酶的特点31思 考 题名词解释： 基因，中心法则，半保留复制，半不连续复制，复制子，冈崎片段，端粒酶，移框突变，逆转录DNA复制有哪些特点？列表说明参与复制起始的各种蛋白质及其功能简述DNA损伤的修复机制32突变检测技术单链构象多态技术(SSCP)变性梯度凝胶电泳(DGGE)