生化核酸生物合成

1、关于生化核酸的生物合成第一张，PPT共二十五页，创作于2022年6月 亲代 子代第二张，PPT共二十五页，创作于2022年6月（一）DNA复制酶学1 DNA聚合酶、 A dNTP齐备(原料) B 具引物(DNA或RNA) C 具模板(单链DNA)三种DNA聚合酶比较DNA聚合酶 (主要) 负责DNA链的延伸,单链模板方向35 链延伸方向53 DNA聚合酶 功能尚不清DNA聚合酶 具切除引物、修复损伤、变异、填补空隙2 DNA连接酶第三张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第四张，PPT共二十五页，创作于2022年6月催化一个DNA链的5-磷酸基与另一个DNA链的 3-OH形成3，5-磷酸二

2、酯键3 拓扑异构酶 该酶兼有内切酶和连接酶的活力，能迅速使DNA链断开又接上使DNA的松驰态与螺旋态之间发生转变4 DNA解链酶能使DNA两条链之间的氢键解开，使复制叉前移5 单链结合蛋白（SSB）防止解开的DNA单链重新结合成双链第五张，PPT共二十五页，创作于2022年6月（二）双链DNA复制的分子机制（要点）1 拓扑异构酶引进活节产生负超螺旋2 DNA解链酶将双链解开形成两条单链3 SSB结合到单链上4 引物酶催化合成RNA引物（引发过程）5 DNA聚合酶 催化合成新 DNA的前导链及冈崎片断，由于DNA聚合酶 只能催化5 3 的合成，故前导链是连续合成的，而滞后链则是不连续合成的，即先

3、合成冈崎片断再连接6 DNA聚合酶 除去引物，修补缺口7 连接酶 将冈崎片断连接起来，以完成滞后链的合成第六张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第七张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第八张，PPT共二十五页，创作于2022年6月（三）DNA聚合酶的校对作用四 真核细胞DNA的复制（DNA指导下的DNA合成）复制过程可能与原核生物类似，具体细节上有小差异：1 真核生物DNA的复制远比大肠杆菌复杂2 真核生物细胞中，现已发现三种 DNA聚合酶、 3 真核细胞中也发现有冈崎片断、；连接酶、RNA引物和各种有关DNA双螺旋分子解旋的酶和蛋白质 第九张，PPT共二十五页，创作于2022年6

4、月 原核生物 冈崎片断长 10002000 核苷酸 真核生物 冈崎片断短 100-200 核苷酸 原核生物 复制叉的移动速度较快 真核生物 复制叉的移动速度较慢生物细胞DNA复制基本特点 具体总结为7点五 DNA的损伤与修复无差错修复： 光复活修复 （高等哺乳动物中不存在） 暗修复： （切除修复） （ 普遍存在） 第十张，PPT共二十五页，创作于2022年6月（一）光复活修复机制：可见光激活了光复活酶，使TT二聚体解聚（二）暗修复（切除修复）1 特异的核酸内切酶在损伤部位5一端邻近的位置切断DNA单链2 DNA聚合酶利用完整的互补链为模板在断口处进行局部的修复合成3 5 3核酸外切酶水解除去包

5、括损伤部位在内一小段DNA单链4 连接酶将新合成的DNA链与原来的DNA连接第十一张，PPT共二十五页，创作于2022年6月 T T UV T T 光复活酶 T T 第十二张，PPT共二十五页，创作于2022年6月六 反转录作用（RNA指导的DNA合成）逆转录由逆转录酶催化分两步进行第一步：以RNA为模板合成与RNA互补的DNA，形成RNA-DNA杂化双链 第二步: 核糖核酸酶H水解杂化双链中的RNA链,以新合成的DNA链为模板,合成DNA双链病毒RNA RNA-DNA 杂交体 病毒RNA转录的DNA链 病毒双链DNA第十三张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第二节 RNA的生物合成 一

6、 转录 (DNA指导下的RNA合成)1.概念:遗传信息由DNA传向RNA的过程转录以DNA双链中的一条链作为模板,起模板作用的DNA一条链称模板链(有义链)与之对应的另一条链称编码链(反义链) 不对称转录转录特点: 方向 53 ; 不需要引物;第十四张，PPT共二十五页，创作于2022年6月 连续合成 ; 催化转录的酶是RNA聚合酶; 原料:NTP二.RNA聚合酶和蛋白因子以大肠杆菌为例: RNA聚合酶 = 核心酶(2 ) + (全酶)各亚基在转录中作用:决定哪些基因被转录 :参与转录全过程,催化形成磷酸二酯键:与模板DNA结合:功能不详:识别转录起始位点(因其在转录过程中起启动作用,又称启动

7、因子)第十五张，PPT共二十五页，创作于2022年6月三控制转录起始的DNA序列-启动子启动子是转录开始时模板DNA分子与RNA聚合酶结合的部位. 起始部位:是DNA分子上开始转录的作用位点 启动子 结合部位:是DNA分子与RNA聚合酶核心酶的结合部位. 识别部位:是RNA聚合酶亚基识别的部位.结合部位:富含TATAAT 识别部位:富含TTGAGA 核心酶 TTGAGA TATAAT AACTCT ATATTA 识别部位 结合部位 起始部位 第十六张，PPT共二十五页，创作于2022年6月四.转录过程:分为:起始、延长、终止三个阶段（一）转录的起始1 因子识别转录起始位点；2 全酶与模板DNA

8、链结合，并使DNA双链解开3 按照碱基互补原则合成第一个核苷三磷酸（GTP）4 第二个核苷三磷酸进入模板，两个核苷酸之间形成磷酸二酯键5 RNA新链的合成沿53 延伸（二）转录的延伸1 第一个磷酸二酯键形成后， 因子脱落2 RNA新链按碱基互补配对原则由53 延伸不断延伸 注：核心酶滑过后，转录过的DNA链重新形成双螺旋第十七张，PPT共二十五页，创作于2022年6月（三）转录的终止模板DNA链5有终止信号序列，即终止子，当核心酶沿模板35 方向滑动至终止子时，转录便终止。终止子有两种类型：1 依赖因子的终止 因子为 蛋白质辅助因子2 不依赖因子的终止 在DNA终止区域富含GC碱基电镜下RNA

9、合成情况：真核细胞转录的机理未完全清楚原核细胞是边转录边翻译第十八张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第十九张，PPT共二十五页，创作于2022年6月第二十张，PPT共二十五页，创作于2022年6月五 转录过程的选择性抑制1 抗菌素-放线菌素D RNA聚合酶的专一抑制剂2 利福平 与原核RNA聚合酶的亚基结合，阻止原核生物RNA合成3 -鹅膏蕈碱 真核生物RNA合成的专一抑制剂六 转录产物的“加工” （真核生物特有，原核生物没有） DNA模板链 转录 新合成的 RNA （前体RNA） 加工处理 成熟RNA 第二十一张，PPT共二十五页，创作于2022年6月1 mRNA转录后的处理（1）5 端帽结构的形成由于转录后的产物第一个核苷酸以鸟苷酸多见，再通过鸟苷酸转移酶催化在5 端接上1个新的鸟苷酸，并在鸟嘌呤N7-甲基鸟嘌呤核苷酸称为帽子结构。帽子结构为核糖体识别mRNA提供了信号，增加了mRNA的稳定性（2） 3 端多聚腺苷酸（polyA）尾的生成大多数的真核mRNA都具有 3 末端的多聚腺苷酸尾巴，一般为200个核苷酸左右，它不是由DNA编码的，是由RNA末端腺苷酸转移酶催化，以ATP为原料，在mRNA的3 OH上逐个加上腺苷酸形成polyA结构。第二十二张，PPT共二