第十一章核酸合成代谢资料祥解课件

第十一章核酸合成代谢第十一章核酸合成代谢1概述核酸是生物体遗传的物质基础。遗传的基本单位是基因。基因编码的生物活性产物主要是RNA和蛋白质。蛋白质的生命活动的执行者。遗传信息的传递遵循基本的法则，即从DNA→DNA（复制），从DNA→RNA（转录）,再由RNA→蛋白质（翻译）。该法则就是著名的生物遗传信息传递的“中心法则”。此法则代表绝大多数生物体内遗传信息传递的方向和规律，成为生命科学研究的基本法则。概述核酸是生物体遗传的物质基础。2中心法则遗传信息传递的规律(复制、转录、翻译).

转录翻译

DNARNA蛋白质

mRNAtRNA

反转录

rRNA

转录、翻译

RNA（病毒）蛋白质（病毒）

复制复制中心法则遗传信息传递的规律(复制、转录、翻译).3第一节DNA的生物合成

生物体内DNA生物合成的方式主要是复制、修复和逆转录。一、NDA复制概念和主要物质（一）DNA复制概念及其特点

DNA复制：是亲代双链DNA按碱基配对原则，准确形成两个相同核苷酸序列的子代DNA分子的过程。两条DNA链都可作为复制的模板。第一节DNA的生物合成生物体内DNA生物合成的4DNA复制的特点1、半保留性2、高保真性3、半不连续性4、双向性DNA复制的特点1、半保留性51、DNA的半保留复制DNA在复制时，两条链分开，在DNA聚合酶的催化下按碱基配对方式按照单链DNA的核苷酸顺序合成新链，以组成新的DNA分子。这样新形成的两个子代DNA分子碱基序列与亲代分子完全一样。一条链来自亲代的DNA链，另一条链是新合成的，这种复制方式称为半保留复制。1、DNA的半保留复制DNA在复制时，两条链分开，在DNA聚6第十一章核酸合成代谢资料祥解课件72、高保真性DNA复制过程中维持高保真的机制至少有三种：①严格遵守碱基配对规律②DNA聚合酶在复制延长过程中对碱基的选择功能③DNA聚合酶的校读功能4、双向性3、半不连续性2、高保真性DNA复制过程中维持高保真的机制至少有三种：8（二）

参与DNA复制的主要物质

原料：四种脱氧核苷三磷酸（dATP、dGTP、dCTP、dTTP)

模板：以DNA的两条链为模板链，合成子代DNA。模板的利用方向是3‘－5’。

引物：一小段RNA(或DNA）为引物，在大肠杆菌中，DNA的合成需要一段RNA链作为引物。（二）参与DNA复制的主要物质原料：四种脱氧核苷三92.单链DNA结合蛋白3.拓扑异构酶1.解螺旋酶DNA复制4.引物酶5.DNA聚合酶6.DNA连接酶参与DNA复制的一些引物与酶类2.单链DNA结合蛋白3.拓扑异构酶1.解螺旋酶DNA复制4101、解螺旋酶解螺旋酶又称解链酶或rep蛋白利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链。每解开一对碱基，需消耗2分子ATP。1、解螺旋酶解螺旋酶又称解链酶或rep蛋白113、拓扑异构酶DNA复制时双链DNA解开为单链，DNA分子绕双螺旋轴反向旋转。复制速度快，旋转的速度也很快，将达100次/秒，造成DNA分子的打结、缠绕现象发生。需要DNA拓扑异构酶的作用，来理顺DNA双链，以配合复制过程。3、拓扑异构酶DNA复制时双链DNA解开为单链，DNA分子12解链过程中，DNA分子会过度拧紧、打结、缠绕、连环等现象。3、拓扑异构酶解链过程中，DNA分子会过度拧紧、打结、缠绕、连环等现象。313拓扑异构酶作用特点既能水解、又能连接磷酸二酯键克服解链过程中的打结、缠绕现象

拓扑异构酶Ⅰ

拓扑异构酶Ⅱ分类3、拓扑异构酶拓扑异构酶作用特点拓扑异构酶Ⅰ分类3、拓扑异构酶14拓扑异构酶Ⅰ切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结；适当时候封闭切口，DNA变为松弛状态。反应不需ATP。拓扑异构酶Ⅱ切断DNA分子两股链，断端通过切口旋转使超螺旋松弛。利用ATP供能，连接断端，DNA分子进入负超螺旋状态。（主要）作用机制拓扑异构酶Ⅰ切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结15拓扑异构酶Ⅰ的作用拓扑异构酶Ⅰ的作用16拓扑异构酶Ⅱ的作用拓扑异构酶Ⅱ的作用176、DNA连接酶——催化双链DNA中的切口处的相邻5‘-磷酸基与3’-羟基之间形成磷酸酯键，从而把两段相邻的DNA链连接成一条完整的链。——不能将两条游离的DNA单链连接起来。6、DNA连接酶——催化双链DNA中的切口处的相邻5‘-磷酸18HO5’3’3’5’DNA连接酶ATP（NAD+）AMP5’3’5’3’DNA连接酶：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。HO5’3’3’5’DNA连接酶ATP（NAD+）AMP5’19

在复制中起接合双链中单链缺口的作用。在DNA复制、修复、重组中均起重要作用。是基因工程的重要工具酶之一。DNA连接酶的功能在复制中起接合双链中单链缺口的作用。DNA连接酶的功能20二DNA复制的基本过程DNA复制是一个连续的阶段。分为三个过程：（一）起始阶段DNA分子的复制起始部位有其特殊的碱基序列，原核生物DNA分子较小，每一DNA分子只有一个复制原点，而真核生物DNA则有多个复制原点。PS:原核生物包括细菌,蓝藻,原绿藻,特别要记住的是支原体,衣原体,和放线菌等细菌.真核生物包括原生生物,真菌,植物,动物。整个起始阶段包括DNA解链、引发体的形成和引物的生成3个过程。二DNA复制的基本过程DNA复制是一个连续的阶段。分为三211、复制叉的形成解链的蛋白有：DnaA、DnaB、DnaC3种蛋白，其中DnaB以前称为复制蛋白，后来称为解螺旋酶。单链DNA结合蛋白质的意义：①保持已解开的单链处于单链状况，②保护已解开的单链不被核酸酶水解，③维持复制叉的适当长度以利于脱氧核苷酸依据模板参入。拓朴异构酶可以将打结的DNA链切断，或者通过切断与旋转和再连续作用实现DNA超螺旋的转型，把正超螺旋变为负超螺旋，有利于解链的继续。1、复制叉的形成解链的蛋白有：DnaA、DnaB、DnaC22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Π、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，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复制叉复制叉复制原点由DnaA蛋白识别，在原点由DnaB蛋白（解螺旋酶232、引发体的形成

在复制叉结构形成并稳定的基础上，引物酶介入并与两条DNA单链结合。此时，有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶等物质和DNA复制起始区域构成的复合结构称为引发体。2、引发体的形成在复制叉结构形成并稳定的基础上24

引发体在复制叉上移动，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，后随链也开始合成其引物。引物长度约为几个至10个核苷酸，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-OH。3、RNA引物的合成553领头链(leadingstrand)后随链(laggingstrand)引发体在复制叉上移动，DnaB蛋白活化引物合成酶,引发255353535326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,领头链和后随链两条链的合成方向相反。（二）DNA链的延伸阶段在DNA聚合酶的催化下，以四种脱氧核糖核苷5’-三磷酸27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。半不连续复制的发现（1968）：同位素实验，3H标记dT短时间内检测为DNA小片段，片段的长度为1000～2000核苷酸残基，后来称为岗崎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，检测到大量小DNA片段的积累。——证明DNA复制中有小片段合成。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28

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。

冈崎片段大小：真核生物：100-200个核苷酸（核小体的DNA单位）。原核生物：1000-2000个核苷酸（相当于一个顺反子）。冈崎片段29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。前导链合成随复制叉移动到起始点即停止复制（大肠杆菌只有一个起始点）。（三）复制终止

－－切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段当新形成的冈崎片段延长至一定长度，其3’-OH端遇到30这时会发生一系列变化：在DNA聚合酶Ⅰ催化下切除RNA引物；留下的空隙由DNA聚合酶Ⅰ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。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。这时会发生一系列变化：在DNA聚合酶Ⅰ催化下切除RN31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100－200bp.3、真核生物DNA复制速度比原核快。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；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。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，32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提出前病毒的假说。第二节逆转录过程定义:以RNA为模板，按照RNA中的核苷酸顺序合成DNA称为33+RNA+DNA-RNA+DNA-DNA+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）

逆转录酶逆转录酶逆转录酶也和DNA聚合酶一样，沿5’3’方向合成DNA，并要求短链RNA作引物。+RNA+DNA-RNA+DNA-DNA+逆转录酶逆转录酶逆34

逆转录酶是多功能酶，兼有3种酶的活性：RNA指导的DNA聚合酶活性

DNA指导的DNA聚合酶活性

RNA酶活性逆转录酶是多功能酶，兼有3种酶的活性：35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（humanimmunedeficiencevirus,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（acquiredimmunodeficiencysyndrome,AIDS）逆转录酶发现的理论和实践意义：1983年，发现人类免疫缺陷病36第三节RNA的生物合成1、DNA指导下RNA的合成——转录

以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶催化下，以四种核糖核苷磷酸为底物，按照碱基配对原则，形成3′,5′-磷酸二酯键，合成一条与DNA链的一定区段互补的RNA链的过程称为转录。第三节RNA的生物合成1、DNA指导下RNA的合成——转录37相同点：1.都以DNA为模板

2.原料为核苷酸

3.合成方向均为5′→3′方向

4.都需要依赖DNA的聚合酶

5.遵守碱基互补配对规律

6.产物为多聚核苷酸链转录和复制的异同相同点：1.都以DNA为模板转录和复制的异同38

不同点：复制转录模板两股链均作为模板模板链作为模板原料

dNTPNTP

聚合酶

DNA聚合酶RNA聚合酶产物子代DNA双链mRNA;tRNA;rRNA

配对A-T；G-CA-U；T-A；G-C

引物需RNA引物不需要引物

方式(特点)

半保留复制不对称转录转录和复制的异同不同点：复制39DNA分子中能转录出mRNA然后指导蛋白质合成的部分称为结构基因。其余的DNA可能转录(rRNA,tRNA),也可能不转录。结构基因的双链中，只有一股链可作为模板转录成RNA，称为模板链（负链、反意义链）。DNA分子中能转录出mRNA然后指导蛋白质合成的部分称为结构40与模板相对应的互补链，编码区的碱基序列与mRNA的密码序列相同，称为编码链（正链、有意义链）。不对称转录:不同基因的模板链与编码链在DNA分子上并不是固定在某一股链的现象。与模板相对应的互补链，编码区的碱基序列与mRNA的密码序列相41

转录是依赖DNA的RNA聚合酶，也称为DNA指导的RNA聚合酶，简称为RNA聚合酶。

①σ因子：识别并结合启动子的亚基，辨认转录起始点，但不能单独与DNA模板结合；

②原核生物的RNA聚合酶

（大肠杆菌RNA聚合酶）分子量为450kDa，由四个亚基组成α2ββ′σ(全酶)去掉σ亚基称为核心酶（1）参与转录的酶转录是依赖DNA的RNA聚合酶，也称为DNA指导的R42大肠杆菌RNA聚合酶核心酶全酶大肠杆菌RNA聚合酶核心酶全酶43

启动子：被RNA聚合酶识别、结合并开始转录的模板DNA的部位，称为启动子。

终止子在一个基因的末端往往有一段特定顺序，它具有转录终止的功能，这段终止信号的顺序称为终止子。启动子：被RNA聚合酶识别、结合并开始转录的模板DNA的部44③真核生物的RNA聚合酶RNA聚合酶Ⅰ：存在核仁中，主要催化rRNA前体的转录

RNA聚合酶Ⅱ：存在于核质中，催化mRNA前体的转录

RNA聚合酶Ⅲ：存在于核质中，催化小分子量RNA的转录③真核生物的RNA聚合酶RNA聚合酶Ⅰ：存在核仁中，主要催45（2）RNA的转录过程RNA转录过程起始延伸终止（2）RNA的转录过程RNA转录过程起始46

在σ亚基作用下帮助全酶找到启动子，并与启动子结合生成较松弛的封闭型启动子复合物，识别部位大约在启动子的-3，5位点处；

DNA构象改变活化，得到开放型的启动子复合物，在10位点处解开双链，识别其中的模板链；在起始位点的全酶结合第一个核苷三磷酸，第一个磷酸二酯键形成后,σ亚基即被释放脱离核心酶。①

起始在σ亚基作用下帮助全酶找到启动子，并与启动子结合生成较松弛47②延伸DNA分子和酶分子构象改变，核心酶与DNA的结合松弛，沿模板移动，并按模板序列选择下一个核苷酸，将核苷三磷酸加到生长的RNA链的3’-OH端，催化形成磷酸二酯键。转录延伸的方向是沿DNA模板链的3‘→5’方向按碱基配对原则生成5‘→3’的RNA产物。当新生的RNA链离开模板DNA后，两条DNA链则重新形成双股螺旋结构。②延伸DNA分子和酶分子构象改变，核心酶与DNA的结合48③终止

在DNA分子上有终止转录的特殊碱基顺序称为终止子，它具有使RNA聚合酶停止合成RNA和释放RNA链的作用。原核生物转录的终止有两种机制：依赖ρ因子的转录终止(ρ因子能与转录中的RNA结合)

不依赖ρ因子的转录终止③终止在DNA分子上有终止转录的特殊碱基顺序称为终止49第十一章核酸合成代谢资料祥解课件50

（3）转录后加工在转录中新合成的RNA是较大的前体分子，需要经过进一步的加工修饰，才转变为具有生物学活性的、成熟的RNA分子，这个过程称为转录后的加工，主要包括剪接、剪切和化学修饰。（3）转录后加工在转录中新合成的RNA是较51MakePresentationmuchmorefun作业1、逆转录的意义MakePresentationmuchmorefu52第十一章核酸合成代谢第十一章核酸合成代谢53概述核酸是生物体遗传的物质基础。遗传的基本单位是基因。基因编码的生物活性产物主要是RNA和蛋白质。蛋白质的生命活动的执行者。遗传信息的传递遵循基本的法则，即从DNA→DNA（复制），从DNA→RNA（转录）,再由RNA→蛋白质（翻译）。该法则就是著名的生物遗传信息传递的“中心法则”。此法则代表绝大多数生物体内遗传信息传递的方向和规律，成为生命科学研究的基本法则。概述核酸是生物体遗传的物质基础。54中心法则遗传信息传递的规律(复制、转录、翻译).

转录翻译

DNARNA蛋白质

mRNAtRNA

反转录

rRNA

转录、翻译

RNA（病毒）蛋白质（病毒）

复制复制中心法则遗传信息传递的规律(复制、转录、翻译).55第一节DNA的生物合成

生物体内DNA生物合成的方式主要是复制、修复和逆转录。一、NDA复制概念和主要物质（一）DNA复制概念及其特点

DNA复制：是亲代双链DNA按碱基配对原则，准确形成两个相同核苷酸序列的子代DNA分子的过程。两条DNA链都可作为复制的模板。第一节DNA的生物合成生物体内DNA生物合成的56DNA复制的特点1、半保留性2、高保真性3、半不连续性4、双向性DNA复制的特点1、半保留性571、DNA的半保留复制DNA在复制时，两条链分开，在DNA聚合酶的催化下按碱基配对方式按照单链DNA的核苷酸顺序合成新链，以组成新的DNA分子。这样新形成的两个子代DNA分子碱基序列与亲代分子完全一样。一条链来自亲代的DNA链，另一条链是新合成的，这种复制方式称为半保留复制。1、DNA的半保留复制DNA在复制时，两条链分开，在DNA聚58第十一章核酸合成代谢资料祥解课件592、高保真性DNA复制过程中维持高保真的机制至少有三种：①严格遵守碱基配对规律②DNA聚合酶在复制延长过程中对碱基的选择功能③DNA聚合酶的校读功能4、双向性3、半不连续性2、高保真性DNA复制过程中维持高保真的机制至少有三种：60（二）

参与DNA复制的主要物质

原料：四种脱氧核苷三磷酸（dATP、dGTP、dCTP、dTTP)

模板：以DNA的两条链为模板链，合成子代DNA。模板的利用方向是3‘－5’。

引物：一小段RNA(或DNA）为引物，在大肠杆菌中，DNA的合成需要一段RNA链作为引物。（二）参与DNA复制的主要物质原料：四种脱氧核苷三612.单链DNA结合蛋白3.拓扑异构酶1.解螺旋酶DNA复制4.引物酶5.DNA聚合酶6.DNA连接酶参与DNA复制的一些引物与酶类2.单链DNA结合蛋白3.拓扑异构酶1.解螺旋酶DNA复制4621、解螺旋酶解螺旋酶又称解链酶或rep蛋白利用ATP供能，作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链。每解开一对碱基，需消耗2分子ATP。1、解螺旋酶解螺旋酶又称解链酶或rep蛋白633、拓扑异构酶DNA复制时双链DNA解开为单链，DNA分子绕双螺旋轴反向旋转。复制速度快，旋转的速度也很快，将达100次/秒，造成DNA分子的打结、缠绕现象发生。需要DNA拓扑异构酶的作用，来理顺DNA双链，以配合复制过程。3、拓扑异构酶DNA复制时双链DNA解开为单链，DNA分子64解链过程中，DNA分子会过度拧紧、打结、缠绕、连环等现象。3、拓扑异构酶解链过程中，DNA分子会过度拧紧、打结、缠绕、连环等现象。365拓扑异构酶作用特点既能水解、又能连接磷酸二酯键克服解链过程中的打结、缠绕现象

拓扑异构酶Ⅰ

拓扑异构酶Ⅱ分类3、拓扑异构酶拓扑异构酶作用特点拓扑异构酶Ⅰ分类3、拓扑异构酶66拓扑异构酶Ⅰ切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结；适当时候封闭切口，DNA变为松弛状态。反应不需ATP。拓扑异构酶Ⅱ切断DNA分子两股链，断端通过切口旋转使超螺旋松弛。利用ATP供能，连接断端，DNA分子进入负超螺旋状态。（主要）作用机制拓扑异构酶Ⅰ切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结67拓扑异构酶Ⅰ的作用拓扑异构酶Ⅰ的作用68拓扑异构酶Ⅱ的作用拓扑异构酶Ⅱ的作用696、DNA连接酶——催化双链DNA中的切口处的相邻5‘-磷酸基与3’-羟基之间形成磷酸酯键，从而把两段相邻的DNA链连接成一条完整的链。——不能将两条游离的DNA单链连接起来。6、DNA连接酶——催化双链DNA中的切口处的相邻5‘-磷酸70HO5’3’3’5’DNA连接酶ATP（NAD+）AMP5’3’5’3’DNA连接酶：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。HO5’3’3’5’DNA连接酶ATP（NAD+）AMP5’71

在复制中起接合双链中单链缺口的作用。在DNA复制、修复、重组中均起重要作用。是基因工程的重要工具酶之一。DNA连接酶的功能在复制中起接合双链中单链缺口的作用。DNA连接酶的功能72二DNA复制的基本过程DNA复制是一个连续的阶段。分为三个过程：（一）起始阶段DNA分子的复制起始部位有其特殊的碱基序列，原核生物DNA分子较小，每一DNA分子只有一个复制原点，而真核生物DNA则有多个复制原点。PS:原核生物包括细菌,蓝藻,原绿藻,特别要记住的是支原体,衣原体,和放线菌等细菌.真核生物包括原生生物,真菌,植物,动物。整个起始阶段包括DNA解链、引发体的形成和引物的生成3个过程。二DNA复制的基本过程DNA复制是一个连续的阶段。分为三731、复制叉的形成解链的蛋白有：DnaA、DnaB、DnaC3种蛋白，其中DnaB以前称为复制蛋白，后来称为解螺旋酶。单链DNA结合蛋白质的意义：①保持已解开的单链处于单链状况，②保护已解开的单链不被核酸酶水解，③维持复制叉的适当长度以利于脱氧核苷酸依据模板参入。拓朴异构酶可以将打结的DNA链切断，或者通过切断与旋转和再连续作用实现DNA超螺旋的转型，把正超螺旋变为负超螺旋，有利于解链的继续。1、复制叉的形成解链的蛋白有：DnaA、DnaB、DnaC74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Π、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，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复制叉复制叉复制原点由DnaA蛋白识别，在原点由DnaB蛋白（解螺旋酶752、引发体的形成

在复制叉结构形成并稳定的基础上，引物酶介入并与两条DNA单链结合。此时，有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶等物质和DNA复制起始区域构成的复合结构称为引发体。2、引发体的形成在复制叉结构形成并稳定的基础上76

引发体在复制叉上移动，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，后随链也开始合成其引物。引物长度约为几个至10个核苷酸，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-OH。3、RNA引物的合成553领头链(leadingstrand)后随链(laggingstrand)引发体在复制叉上移动，DnaB蛋白活化引物合成酶,引发775353535378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,领头链和后随链两条链的合成方向相反。（二）DNA链的延伸阶段在DNA聚合酶的催化下，以四种脱氧核糖核苷5’-三磷酸79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。半不连续复制的发现（1968）：同位素实验，3H标记dT短时间内检测为DNA小片段，片段的长度为1000～2000核苷酸残基，后来称为岗崎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，检测到大量小DNA片段的积累。——证明DNA复制中有小片段合成。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80

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。

冈崎片段大小：真核生物：100-200个核苷酸（核小体的DNA单位）。原核生物：1000-2000个核苷酸（相当于一个顺反子）。冈崎片段81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。前导链合成随复制叉移动到起始点即停止复制（大肠杆菌只有一个起始点）。（三）复制终止

－－切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段当新形成的冈崎片段延长至一定长度，其3’-OH端遇到82这时会发生一系列变化：在DNA聚合酶Ⅰ催化下切除RNA引物；留下的空隙由DNA聚合酶Ⅰ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。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。这时会发生一系列变化：在DNA聚合酶Ⅰ催化下切除RN83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100－200bp.3、真核生物DNA复制速度比原核快。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；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。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，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提出前病毒的假说。第二节逆转录过程定义:以RNA为模板，按照RNA中的核苷酸顺序合成DNA称为85+RNA+DNA-RNA+DNA-DNA+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）

逆转录酶逆转录酶逆转录酶也和DNA聚合酶一样，沿5’3’方向合成DNA，并要求短链RNA作引物。+RNA+DNA-RNA+DNA-DNA+逆转录酶逆转录酶逆86

逆转录酶是多功能酶，兼有3种酶的活性：RNA指导的DNA聚合酶活性

DNA指导的DNA聚合酶活性

RNA酶活性逆转录酶是多功能酶，兼有3种酶的活性：87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（humanimmunedeficiencevirus,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（acquiredimmunodeficiencysyndrome,AIDS）逆转录酶发现的理论和实践意义：1983年，发现人类免疫缺陷病88第三节RNA的生物合成1、DNA指导下RNA的合成——转录

以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶催化下，以四种核糖核苷磷酸为底物，按照碱基配对原则，形成3′,5′-磷酸二酯键，合成一条与DNA链的一定区段互补的RNA链的过程称为转录。第三节RNA的生物合成1、DNA指导下RNA的合成——转录89相同点：1.都以DNA为模板

2.原料为核苷酸

3.合成方向均为5′→3′方向

4.都需要依赖DNA的聚合酶

5.遵守碱基互补配对规律

6.产物为多聚核苷酸链转录和复制的异同相同点：1.都以DNA为模板转录和复制的异同90

不同点：复制转录模板两股链均作为模板模板链作为模板原料

dNTPNTP

聚合酶

DNA聚合酶RNA聚合酶产物子代DNA双链mRNA;tRNA;rRNA

配对A-T；G-CA-U；T-A；G-C

引物需RNA引物不需要引物

方式(特点)

半保留复制不对称转录转录和复制的异同不同点：复制91DNA分子中能转录出mRNA然后指导蛋白质合成的部分称为结构基因。其余的DNA可能转录(r