核酸合成精品课件

1、关于核酸合成1第一张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月2分子生物学(分子遗传学)中心法则 反映了从DNARNA蛋白质的遗传信息主流，揭示了生物体内遗传信息的贮存、传递和表达的规律。转录RNA翻译蛋白质DNA RNA （病毒）复制复制翻译 蛋白质 （病毒）反转录第二张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月3 复制：亲代DNA或RNA在一系列酶的作用下, 生成与亲代相同的子代DNA或RNA的过程。 转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则将其所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA的过程。 翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA 的密码解读成蛋白质的AA顺序的过程。

2、 逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，生成DNA的过程。第三张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月4中心法则的遗传流向有5条途径 1、DNADNA：DNA复制 （以DNA为模板合成DNA） 2、RNA RNA：RNA复制 （以RNA为模板合成RNA） 3、DNA RNA：DNA转录 （以DNA为模板合成RNA） 4、RNA DNA：反(逆)转录 （以RNA为模板合成DNA） 5、RNA Protein：翻译第四张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月5Reverse transcription第五张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月6第一节 DNA的生物合成一、DNA

3、的半保留复制二、与DNA复制有关的酶和蛋白质三、DNA的复制过程四、逆转录五、DNA的损伤修复第六张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月7DNA的生物合成方式 DNADNA DNA复制 RNADNA 反转录两种方式第七张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月8一、DNA的半保留复制定义：由亲代DNA生成子代DNA时，每个新形成的子代DNA中，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式叫半保留复制.半保留复制的实验证据:1958年Meselson和Stahl用同位素15N标记大肠杆菌DNA,首先证明了DNA的半保留复制。第八张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月9

4、细菌的DNA双链(蓝线的代表含15N)含15N-DNA的细菌培养于普通培养液第一代重DNA普通DNA普通DNADNA半保留复制的证据可排除全保留式Why?第九张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月10混合式重DNA普通DNA重DNA第二代半保留式第一代故可排除混合式复制方式第十张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月11培养第一代结果重DNA普通DNA母链全保留式半保留式混合式重DNA普通DNA排除全保留式第十一张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月12细菌的DNA双链(蓝线的代表含15N)(红线的代表含14N)含15N-DNA的细菌培养于普通培养液继续培养于 普通培养液第二代

5、重DNA第一代重DNA普通DNA普通DNADNA半保留复制的证据排除混合式Why?第十二张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月1315N-DNA的密度大于14N-DNA的密度第十三张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月14DNA的半保留复制的生物学意义： DNA在代谢上的稳定性并非指DNA是一种惰性物质。 DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性，是保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代必要措施。第十四张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月15 必须具备的基本条件模板：母链DNA原料：dNTP(包括dATP、dGTP、dCTP、dTTP) 引物：一小段RNA 能量（ATP）及

6、某些无机离子酶和蛋白质因子： 第十五张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月16二、参与DNA复制的 酶类与蛋白质因子1. 拓扑异构酶2. 解链酶(又称解螺旋酶或螺旋酶3. 单链DNA结合蛋白4. 引物酶5. DNA聚合酶6. DNA连接酶第十六张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月171. 拓扑异构酶（topoisomerase,Topo）切割(断)双链DNA中的一链，松解螺旋, 封闭切口。又称切割封口酶。不需耗能(ATP)，Topo 的作用第十七张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月18Topo(又称旋转酶)的作用 无ATP时：作用相当于Topo,但切割的是双链DNA某一部

7、位(断双链)。 有ATP时：使带断口、松弛状的DNA分子旋紧转变成负超螺旋结构，再连接断端。第十八张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月19第十九张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月202. 解链酶(又称解螺旋酶或螺旋酶,helicase)解链酶 作用：断裂互补碱基间的氢键,使DNA双链分离形成“复制叉”。第二十张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月21ABC拓扑异 构酶II+ATP拓扑异 构酶IDNA的松弛状态与超螺旋第二十一张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月22参与DNA复制的酶与蛋白因子总览图第二十二张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月23 3. 单

8、链DNA结合蛋白(DNA结合蛋白)(single stranded DNA-binding protein,SSB)作用：防止重新形成双 链和防止单链模板被核酸酶水解,维持DNA单链状态和完整性 第二十三张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月244.引物酶(Primase)5RNA引物53 5RNA引物53RNA的合成：需引物酶，它是一种特殊的RNA聚合酶。 DNA不能从无有合成，需在一小段RNA基础上合成DNA第二十四张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月255。DNA聚合酶:. 以DNA为模板的DNA合成酶，其催化反应的特点 （1）以四种脱氧核苷酸三磷酸为底物（2）反应需要有模

9、板的指导；（3）反应需要有3-OH存在；（4）DNA链的合成方向为5 3 N35 5 OOH PPP-O-CH2OH 生物大分子合成：底物、酶、能量、模板第二十五张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月26（5） DNA聚合酶的反应可以利用DNA双链作为模板和引物，亦可以单链DNA作为模板和引物（6）DNA的体外聚合必须加入少量的DNA才能进行。DNA在提取过程中易形成切口（nick）或缺口（gap）.则加入的DNA一条链作为模板而另一条链可作为引物。第二十六张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月27在大肠杆菌中发现有三种DNA聚合酶（用突变株研究其功能）：分别命名为DNA聚合酶（p

10、ol ），DNA聚合酶（pol ），DNA聚合酶（pol ），这三种酶都属于具有多种酶活性的多功能酶。参与DNA复制的主要是pol 和pol 关于 原核生物中的DNA聚合酶第二十七张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月28 DNA聚合酶: 单体酶,多肽链内含一个锌原子（其鳌合剂是O-二氮杂菲），多功能酶。功能有三：第一：它具有5 3 聚合酶功能（对脱氧核苷酸的选择）； 第二：3 5外切酶活性（对双链无作用，校对功能。但在正常聚合条件下，此活性不能作用于生长链）第三：5 3外切酶活性（双链有效，主要是对DNA损伤的修复，以及在DNA复制时RNA引物切除及其空隙的填补）；在DNA链的3 形成

11、焦磷酸解（生理意义不大）；无机焦磷酸盐与dNTP之间的焦磷酸基交换。第二十八张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月29pol 为具有三种酶活性的单一肽链的大分子蛋白质，可被特异的蛋白酶水解为两个片段，其中的大片段保留了两种酶活性,即53聚合酶和35外切酶活性，通常被称为Klenow fragment。 Klenow片段的分子结构第二十九张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月30DDDP 53聚合作用示意图3 模板链 5 53第三十张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月31DDDP 的 53外切及35外切作用示意图35外切5 3外切53CA3第三十一张，PPT共一百一十页，创作

12、于2022年6月32 DNA聚合酶：多亚基酶，聚合作用，但聚合活力很低；具有3 5外切酶活性。其它生理功能尚不清楚，可能在修复紫外光引起的DNA损伤中起作用。第三十二张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月33 DNA聚合酶： 是原核生物DNA复制的主要聚合酶，该酶由10种亚基组成，其中、形成全酶的核心酶。具有53DNA聚合酶活性（ 亚基，速率高）； 具有3 5外切酶（亚基）的校对功能，提高DNA复制的保真性；具有5 3外切酶活性（单链有效，其意义未知）。（4） DNA聚合酶IV和V： 1999年发现，当DNA严重损伤时，诱导产生。第三十三张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月34p

13、ol 由十种亚基组成不对称异源二聚体结构，其中亚基具有53聚合DNA的酶活性，具有复制DNA的功能；而亚基具有35外切酶的活性，与DNA复制的校正功能有关。 第三十四张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月35 原核生物中的三种DNA聚合酶pol pol pol 53聚合酶活性+53外切酶活性+-35外切酶活性+生理功能填补缺口修复损伤校正错误未知复制DNA校正错误第三十五张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月36 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶亚基数目 1（单体酶）1（多亚基酶）1（多亚基酶） 5 3聚合活性 + 中 + 很低 + 很高3 5外切活性 + + +（保护DN

14、A复制的忠实性fidelity）5 3外切活性 + - -主要是对DNA损伤的修复；以及在DNA复制时切除RNA引物并填补其留下的空隙。修复紫外光引起的DNA损伤DNA 复制的主要聚合酶，还具有3-5 外切酶的校对功能，提高DNA复制的保真性第三十六张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月37在真核生物中，目前发现的DNA聚合酶有五种:DNA-pol 起始引发，有引物酶活性。参与低保真度的复制 。DNA-pol 在线粒体DNA复制中起催化作用。DNA-pol 延长子链的主要酶，有解螺旋酶活性。DNA-pol 在复制过程中起校读、修复和填补缺口的作用。DNA-pol 第三十七张，PPT共一百

15、一十页，创作于2022年6月38真核生物的DNA聚合酶DNA-pol分子量(kD)16.54.014.012.525.553聚合酶活性+?+35外切酶活性-+生理功能起始引发引物酶活性低保真度复制线粒体DNA复制延长子代链的主要酶,解螺旋酶活性填补缺口,切除修复,重组第三十八张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月39 在真核细胞内有五种DNA聚合酶（与细菌DNA聚合酶的性质基本相同：底物、模板、引物、方向） 定位 细胞核 细胞核 线粒体 细胞核 细胞核3-5外切 - - + + +酶活性功能引物 合成修复作用线粒体DNA的复制核DNA的复制修复作用第三十九张，PPT共一百一十页，创作于2

16、022年6月406 .DNA连接酶（1967年发现）：若双链DNA中一条链有切口，一端是3-OH，另一端是5-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接。但是它不能将两条游离的DNA单链连接起来。 大肠杆菌和其它细菌的DNA连接酶要求NAD+提供能量，在高等生物和噬菌体中，则要求ATP提供能量。T4噬菌体的DNA连接酶不仅能在模板链上连接DNA和DNA链之间的切口，而且能连接无单链粘性末端的平头双链DNA。3535OHP第四十张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月41作用：在有模板指导的条件下，催化2个DNA片段(两片段间的距离为1个3 ,5 -磷酸二酯键的键长)的连接。 原

17、理：在一个DNA片段的3 -OH末端和另一个DNA片段的5-P末端形成3,5-磷酸二酯键，从而实现连接。 特点：原核细胞:需辅助因子NAD+ 真核细胞:不需辅助因子NAD+,但需耗能(ATP)第四十一张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月42连接酶的反应机制： 酶 + NAD+(ATP) 酶-AMP + 烟酰胺单核苷酸（PPi） 酶-AMP + P-5-DNA 酶 + AMP-P-5-DNADNA-3-OH + AMP-P-5-DNA DNA-3-O-P-5-DNA+AMPDNA连接酶在DNA复制、损伤修复、重组等过程中起重要作用作用第四十二张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月4

18、3 双链的解开 RNA引物的合成 DNA链的延伸 切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段三、DNA的复制过程（以大肠杆菌为例）第四十三张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月44一些概念： DNA的复制有特定的起始位点，叫做复制原点。常用ori(或o）表示。许多生物的复制原点都是富含A、T的区段。大肠杆菌染色体DNA以及真核生物的细胞器DNA为双链环状，只有一个复制原点，而真核生物染色体DNA是线性双链分子，含有许多复制起点。？意义如何 ？从复制原点到终点，组成一个复制单位，叫复制子（基因组独立进行复制的单位）。第四十四张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月451 复制的起始

19、复制原点由DnaA蛋白识别， 在原点由DnaB蛋白（解螺旋酶）将双螺旋解开成单链状态，分别作为模板，合成其互补链(DNA双链的解开还需DNA拓扑异构酶 、 SSB),在原点处形成一个眼状结构，叫复制眼。 DNA复制进行时，在眼的两侧出现两个叉子状的生长点(growth point)，叫复制叉。在复制叉上分布着各种与复制有关的酶和蛋白因子，它们构成的复合物称为复制体（replisome）复制叉复制叉第四十五张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月4653oriorioriori535533553复制子3复制起始点与复制子示意图第四十六张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月47orite

20、rA B CA. 环状双链DNA及复制起始点B. 复制中的两个复制叉C. 复制接近终止点(termination, ter)DNA的双向复制示意图第四十七张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月48复制叉起点复制叉延伸延伸起点领头链领头链随后链随后链3535DNA的双向复制第四十八张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月4935353535解链方向领头链(leading strand)随从链(lagging strand)DNA的半不连续复制35第四十九张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月50(1)互相缠绕的双链母本DNA，复制从特定的位置(复制原点Ori or O)开始，该位

21、置常是富含A、T区段。第五十张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月51细菌和酵母菌中DNA复制起始点的碱基序列第五十一张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月52(2) DNA 解螺旋酶(DnaB)打开局部双链，通过水解ATP将DNA两条链打开。E.coli中的rep蛋白就是解螺旋酶，还有解螺旋酶I、II、III。每解开一对碱基需要水解2个ATP分子。rep蛋白沿3 5移动，而解螺旋酶I、II、III沿5 3移动。 (3)单链结合蛋白(SSB-single-strand binding protein)：稳定已被解开的DNA单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶降解。然后在DNA旋转酶（

22、TOP)的作用下，使螺旋DNA局部变成松弛态。第五十二张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月53(4) 引发前体:它由多种蛋白质dnaA、dnaB、dnaC、n、n、n和i组成。引发前体再与引发酶结合组装成引发体。 引发体可以沿模板链5 3方向移动,具有识别合成起始位点的功能，移动到一定位置上即可引发RNA引物的合成。移动和引发均需要ATP提供能量， n蛋白具有ATP酶的活力。引发体的移动与复制叉移动的方向相同，与冈崎片段的合成方向相反。第五十三张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月54第五十四张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月55第五十五张，PPT共一百一十页，创作于2

23、022年6月56第五十六张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月57第五十七张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月58(5) 起始因子、引物酶、DNA聚合酶等随后结合，复制开始。第五十八张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月59(6) 拓扑异构酶(DNA topoisomerase) ： 催化DNA的拓扑连环数发生变化的酶，在DNA重组修复和其他转变方面起重要作用。拓扑异构酶：使DNA一条链发生断裂和再连接。作用是松解负超螺旋，反应不需要能量。主要集中在活性转录区，同转录有关。拓扑异构酶：使DNA两条链发生断裂和再连接。当引入负超螺旋时需要由ATP提供能量，同复制有关。 二者共

24、同控制DNA的拓扑结构。第五十九张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月6010 8 局部解链后DNA复制过程中正超螺旋的形成人类拓扑异构酶的分子结构第六十张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月61解链过程中正超螺旋的形成第六十一张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月62 引发体在复制叉上移动，沿模板链5 3的方向移动，与复制叉移动的方向相同，识别合成的起始位点， DnaB蛋白活化引物合成酶。引发RNA引物的合成。领头链先引发开始合成，以原来一条DNA单链为模板（3 5),按5 3的方向合成一段RNA引物链。领头链开始合成后，随后链也开始合成其引物。引物长度约为几个至10个核苷

25、酸，在引物的5端含3个磷酸残基（引物酶的底物是核苷三磷酸），3端为游离的羟基。2.引物RNA的合成第六十二张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月63在DNA聚合酶的催化下，以四种脱氧核糖核苷5-三磷酸为底物，在RNA引物的3端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放出焦磷酸。DNA链的延伸同时进行领头链和随后链的合成。两条链方向相反。在原核生物中，参与DNA复制延长的是DNA聚合酶；而在真核生物中是DNA聚合酶。 领头链 随后链 冈崎片段 半不连续复制冈崎模型3 DNA链的延伸第六十三张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月64 5 35dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTP

26、dATPdCTPOH 33DNA-polDNA复制的延长过程第六十四张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月65领头链在DNA复制时，合成方向与复制叉移动的方向一致并连续合成的链。随后链在DNA复制时，合成方向与复制叉移动的方向相反，形成许多不连续的片段，最后再连成一条完整的DNA链。半不连续复制在DNA复制时，领头链是连续合成的,而随后链的合成是不连续的，这种复制方式称为半不连续复制。第六十五张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月66发现过程（1968）： 同位素实验，3HdT 短时间内为DNA小片段一段时间后检测到 DNA大片段。当用DNA连接酶的变异株时，检测到大量DNA片段的

27、积累。证明DNA复制中有小片段合成。测定DNA小片段，远远大于合成DNA的一半。由于U替代dT，被尿嘧啶-N-糖基酶切除。在缺少尿嘧啶-N-糖基酶的突变植株中，检测到一半3H标记出现在小片段（冈崎片段）中。第六十六张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月67冈崎片段 在DNA复制过程中，领头链能连续合成，而随后链只能是断续的合成53 的多个短片段，这些不连续的小片段以其发现者的名字命名为冈崎片段。 冈崎片段：真核生物中100-200个核苷酸（核小体的DNA单位）。原核生物中1000-2000个核苷酸（相当于一个顺反子）。第六十七张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月68第六十八张，P

28、PT共一百一十页，创作于2022年6月69领头链的合成过程第六十九张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月70随从链的合成过程第七十张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月71DNA聚合酶催化领头链和随从链同时合成第七十一张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月72DNA复制的过程第七十二张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月73第七十三张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月74均以5/3/方向形成前导链和滞后链第七十四张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月75第七十五张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月76第七十六张，PPT共一百一十页，创作于2022年

29、6月77蛋白Mr亚基数功能SSB(单链结合蛋白)756004结合单链DNADnaB蛋白(解螺旋酶)3000006DNA解螺旋,引物体成分DnaG蛋白(引物酶)600001RNA引物合成,引物体成分DNA聚合酶9000001820新链延长DNA聚合酶I1030001除去引物,填充缺口DNA连接酶740001连接DNA旋转酶(DNA拓扑异构酶 )4000004超螺旋参与链的延伸阶段的蛋白质和酶第七十七张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月78 当新形成的冈崎片段延长至一定长度，其3-OH端遇到上一个冈崎片段时即停止合成。复制叉移动到终止区即停止复制（大肠杆菌有一个终止区）。4. 复制的终止切

30、除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段（复制终止） 第七十八张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月79这时会发生一系列变化：在DNA聚合酶催化下切除RNA引物；留下的空隙由DNA聚合酶催化合成一段DNA填补上；在DNA连接酶作用下，连接相邻的DNA链；修复掺入DNA链的错配碱基；以修复方式填补终止区50-100bp的空缺。这样以两条亲代DNA链为模板，各自形成一条新的DNA互补链。结果是形成了两个DNA双股螺旋分子。第七十九张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月80555RNA酶OHP5DNA-pol dNTP55PATP ADP+Pi55DNA连接酶 随从链上不连续性片段的

31、连接第八十张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月81真核生物中DNA的复制特点1、真核生物染色体有多个复制起点，多复制眼，呈双向复制，多复制子。2、冈崎片段长约200bp.3、真核生物DNA复制速度比原核慢。4、真核生物染色体在全部复制完之前起点不再重新开始复制；而在快速生长的原核中，起点可以连续发动复制。真核生物快速生长时，往往采用更多的复制起点。5、真核生物有多种DNA聚合酶。6、真核生物线性染色体两端有端粒结构，防止染色体间的末端连接。由端粒酶负责新合成链5RNA引物切除后的填补，亦保持端粒的一定长度。第八十一张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月82复制叉复制叉终止区 端粒

32、结构35 35 端粒结构端粒酶是含RNA的逆转录酶第八十二张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月83DNA复制的其它方式大肠杆菌双链环状DNA的复制（一个复制起点，双向复制）真核细胞线状染色体DNA的复制方式（多个复制起点，双向复制）单向滚环式复制（噬菌体X174DNA单链环状）3 D-环式复制方式（线粒体双链环状DNA：两条链的复制起点不同位置，且复制不同步）第八十三张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月84定义:以RNA为模板，按照RNA中的核苷酸顺序合成DNA称为逆转录，由逆转录酶催化进行。1970年Temin和Baltimore同时分别从劳氏肉瘤病毒和小白鼠白血病病毒等致病

33、RNA病毒中分离出逆转录酶，迄今已知的致癌RNA病毒都含有逆转录酶。 用特异抑制物（放线菌素D）能抑制致癌RNA病毒的复制，而对一般RNA病毒的复制无影响。已知放线菌素D专门抑制以DNA为模板的反应，可见致癌RNA病毒的复制过程必然涉及到DNA。所以Temin于1964年提出前病毒的假说。四、逆转录第八十四张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月85病毒RNA的逆转录过程 （以前病毒形式引起整合到宿主细胞DNA中而使细胞恶性转化） 单链病毒RNA RNA-DNA杂交分子 双链DNA（前病毒） +RNA+DNA-RNA+DNA-DNA+逆转录酶逆转录酶 逆转录酶是多功能酶，兼有3种酶的活性：

34、 RNA指导的DNA聚合酶活性 DNA指导的DNA聚合酶活性 核糖核酸酶H的活性，专一水解RNA-DNA杂交 分子中的RNA，可沿53和3 5两个方向起核 酸外切酶的作用。逆转录酶也和DNA聚合酶一样，沿53方向合成DNA，并要求短链RNA作引物。第八十五张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月86cDNA：几乎所有真核生物mRNA分子的3末端都有一段polyA,当加入寡聚dT作为引物时，mRNA就可作为模板，在逆转录酶催化下在体外合成与其互补的DNA，称为cDNA。逆转录酶发现的理论和实践意义：不能把“中心法则”绝对化，遗传信息也可以从RNA传递到DNA。促进了分子生物学、生物化学和病毒

35、学的研究，为肿瘤的防治提供了新的线索。目前逆转录酶已经成为研究这些学科的工具。1983年，发现人类免疫缺陷病毒（human immune deficience virus,HIV）,感染T淋巴细胞后即杀死细胞，造成宿主机体免疫系统损伤，引起艾滋病（ acquired immunodeficiency syndrome,AIDS）第八十六张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月87五、DNA的DNA的损伤（突变）与修复： DNA在复制时产生错配、病毒基因整合；某些物化因子如紫外光、电离辐射和化学诱变等，破坏DNA的双螺旋结构。从而影响DNA的复制，并使DNA的转录和翻译也跟着变化，因而表现出

36、异常的特征（生物突变）。 若DNA的损伤或错配得不到修复，会导致DNA突变。其主要形式： 一个或几个碱基被置换 插入一个或几个碱基 一个或多个碱基对缺失 DNA的损伤修复 四种修复途径:光复活、切除修复、复组修复和诱导修复（亦称暗修复）。第八十七张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月88（一）突变的意义1。突变是进化、分化的分子基础2。突变导致基因型改变3。突变导致死亡4。突变是某些疾病的发病基础第八十八张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月891。自发因素：（1）自发脱碱基：由于N-糖苷键的自发断裂，引起嘌呤或嘧啶碱基的脱落。每日可达近万个核苷酸残基。（2）自发脱氨基：胞嘧啶自发

37、脱氨基可生成尿嘧啶，腺嘌呤自发脱氨基可生成次黄嘌呤。每日可达几十到几百个核苷酸残基。（3）复制错配：由于复制时碱基配对错误引起的损伤，发生频率较低。（二）引起突变的因素第八十九张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月90由紫外线、电离辐射、X射线等引起的DNA损伤。其中，X射线和电离辐射常常引起DNA链的断裂，而紫外线常常引起嘧啶二聚体的形成，如TT，TC，CC等二聚体。这些嘧啶二聚体由于形成了共价键连接的环丁烷结构，因而会引起复制障碍。 2。物理因素：第九十张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月91嘧啶二聚体的形成 UV第九十一张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月92（1）

38、脱氨剂：如亚硝酸与亚硝酸盐，可加速C脱氨基生成U，A脱氨基生成H。 3。化学因素：第九十二张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月93（2）烷基化剂：这是一类带有活性烷基的化合 物，可提供甲基或其他烷基，引起碱基或磷酸基的烷基化，甚至可引起邻近碱基的交联。（3）DNA加合剂：如苯并芘，在体内代谢后生成四羟苯并芘，与嘌呤共价结合引起损伤。（4）碱基类似物：如5-FU，6-MP等，可掺入到DNA分子中引起损伤或突变。（5）断链剂：如过氧化物，含巯基化合物等，可引起DNA链的断裂。 第九十三张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月94第九十四张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月95（

39、三）突变的分子改变类型第九十五张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月96DNA分子上单一碱基的改变称点突变(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. 颠换第九十六张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月97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基因血红蛋白-亚基的点突变第九十七张，PPT共一百一十页，创作于2022年6月983.