DNA的生物合成(复制).ppt课件.ppt

1、蛋白质 AA 葡萄糖、糖原葡萄糖、糖原丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA脂肪脂肪Leu、Lys草酰乙酸草酰乙酸- 酮戊二酸酮戊二酸琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸TyrProVal, Ile,Met, ThrAspGluArgHisPro胆固醇、酮体胆固醇、酮体AlaTrpSerGlyThrCys甘油甘油脂酸脂酸目目 录录转录转录反转录反转录翻译翻译DNARNA蛋白质蛋白质方式方式：中心法则中心法则（the central dogma)复制复制第三篇第三篇 基因基因信息的传递信息的传递DNA的生物合成的生物合成 思路思路： 一系列酶促反应一系列酶促反应 合成体系合成体系 过程过程 酶酶 模板模板 起始起始

2、 延长延长 终止终止 原核（主）原核（主） 真核真核DNA的生物合成的生物合成 复制 (主) 方式 逆转录 DNA修复复制的概述复制的概述 复制(replication)：指遗传信息从母代DNA传递到子 代DNA分子的过程。 半保留复制（最重要） 特点 双向复制 半不连续复制 一一. 半保留复制半保留复制 概念：DNA复制时亲代DNA的两条链都作为 模板，各自合成其互补链，使两个子代 DNA都含一条母链和一条新合成链的方 式。图 设想：图 实验证据：图 意义：使遗传信息传递相对稳定（保守，不绝对）。（semiconservative replication）二、二、双向复制双向复制 双向复制双

3、向复制: 从从起始点起始点向两个向两个相反方向相反方向复制。复制。 证据证据：电镜图（眼睛状）：电镜图（眼睛状） 复制子复制子(replicon)：两个相邻：两个相邻起始点之间起始点之间的的 距离。复制的距离。复制的功能单位功能单位。 真核是真核是多多复制子复制子 图图 原核是原核是单单复制子复制子 图图 三、半不连续复制三、半不连续复制概念概念：领头链：领头链连续连续复制而随从链复制而随从链不连续不连续复制。复制。领头链：领头链：连续连续生成，与解链方向生成，与解链方向相同相同的子链。的子链。随从链：随从链：不连续不连续生成，与解链方向生成，与解链方向相反相反的子链。的子链。岡崎片段岡崎片段

4、(okazaki fragment)：复制中的复制中的不连续片段不连续片段。 图图 DNA复制的参与物质复制的参与物质 酶促反应酶促反应 图 （dNMP）n + dNTP E （ dNMP）n+1 +ppi 合成体系合成体系: 底物 :dNTP 原料 模板:亲代DNA 决定子代DNA一级结构 引物:短链RNA 给 DNA-pol供3-OH: 解螺旋酶:DnaB 解开模板DNA双链 DNA拓扑异构酶 解超螺旋，消除打结现象 SSB: 维持模板单链状态,保护单链完整 酶 引物酶： DnaG 催化RNA引物合成 DNA-Pol 聚合作用, 核酸外切酶活性 DNA连接酶 连接DNA片段 作 一、DNA

5、聚合酶（一）催化反应 将单核苷酸聚合为多核苷酸链。 （dNMP）n+ dNTP(dNMP)n+1 + PPi 机理：亲核攻击（二）作用 1. 53的聚合作用：使DNA链延长。 2. 核酸外切酶活性 5 3 外切酶活性：切除引物及损伤 DNA片段。 3 5 外切酶活性: 及时校正 (点)。（三）种类 原核DDDP 3种 真核DDDP 5种 1. 原核生物DNA-pol 表 种 类 I 功 能 修 复 不 清 复 制 53外 有 无 无 切酶活性 2.真核生物DNA-pol 表 种种 类类 功功 能能 合成引物 不 清 复制线粒 复制延长 修 复 体DNA （四）复制的保真性 合成的子代DNA与亲

6、代DNA相同的现象。 机制： 1. 碱基配对规律(基本原理)； 2. 聚合酶在复制延长中对碱基的正确选择功 能。复制出错时有即时校读功能。 理顺理顺DNA链链拓扑异构酶拓扑异构酶 (gyrA, B)稳定已解开的单链稳定已解开的单链单链单链DNA结合蛋白结合蛋白SSB催化催化RNA引物生成引物生成引物酶引物酶DnaG (dnaG)运送和协同运送和协同DnaBDnaC (dnaC)解开解开DNA双链双链解螺旋酶解螺旋酶DnaB (dnaB)辨认起始点辨认起始点DnaA (dnaA)蛋白质（基因）蛋白质（基因）通用名通用名功能功能原核生物复制起始的相关蛋白质原核生物复制起始的相关蛋白质二二.解螺旋酶

7、解螺旋酶 .拓扑异构酶拓扑异构酶 .SSB. 引物酶引物酶 表(一).引发体 由多种蛋白质（DnaA, DnaB,DnaC 等）.引 物酶与起始区（DNA）结构组成。 指导引物酶在正确部位合成RNA引物。 (二).DNA拓扑异够酶 作 用：消除解链时正超螺旋的打结现象 图 机 制：切断整理连接 类 型： I型： 切一股DNA链，不需ATP 图 I I型：切两股DNA链，需ATP三、三、DNA连接酶连接酶作用作用：连接连接DNA片段片段 DNA复制过程复制过程 过程 ：起始 延长 终止 原核生物(主)真核生物原核生物DNA复制 一、起始 解开模板DNA，生成RNA引物。 过程： 1解链： Dna

8、A蛋白识别起始点 、解螺旋酶 解链。 2组装引发体 3合成引物：引物酶催化。 二、延长 1过程 : DNA聚合酶III参与，使子链 DNA链53延长。 2特性：半不连续半不连续.双向双向 现象现象: 领头链领头链连续连续合成合成 随从链随从链不连续不连续合成合成 机制机制:合成随从连的模板绕圈合成随从连的模板绕圈360度度 图图 三、终止 1切除引物，填补空隙DNA. (DNA-pol I完成) 2连结冈崎片段. (DNA连结酶完成) 图一一.原核生物与真核生物的复制区别原核生物与真核生物的复制区别 原核原核 真核真核 DDDP种类种类 3 5 复制复制起始起始点点 1 多多 引物引物 长长

9、短短 岗奇片段岗奇片段 长长 短短 端粒加工端粒加工 不需不需 需需过程过程：起始、延长似原核：起始、延长似原核. 终止不同终止不同真核生物的复制 二.终止终止 1.切除引物、填补空隙 2.连结冈崎片段 、复制子 3.末端加工（合成端粒）：端粒酶完成 三三.端粒和端粒酶端粒和端粒酶 端粒（端粒（telomere）：）： 定义定义:真核真核生物染色体生物染色体线性线性DNA分子的分子的末端结构末端结构。 作用作用: 维持维持染色体的染色体的稳定性稳定性, 维持维持DNA复制时复制时遗传信息的完整性遗传信息的完整性。 端粒酶：端粒酶： 定义定义:是一种能是一种能填补填补引物切除后引物切除后5端空隙

10、端空隙的的 RNA-蛋白质蛋白质复合物。复合物。 RNA: 起起模板模板作用作用 组组 成成 : 蛋白质蛋白质(逆转录酶逆转录酶+协同蛋白协同蛋白)：起：起逆转录逆转录 酶酶作用作用 作用机制作用机制:爬行模型爬行模型 逆转录逆转录和其他复制方式和其他复制方式一.逆转录 定义：以RNA为模板合成DNA的过程。 特点： 1见于RNA病毒； 2需要逆转录酶(DRDP)和RNA模板； 3产物为互补DNA（cDNA）。 过程：图 意义意义: RNA有遗传信息传代与表达功能有遗传信息传代与表达功能 拓宽了病毒致癌理论拓宽了病毒致癌理论 可获取目的基因可获取目的基因(cDNA法) 二.逆转录酶 定义:以R

11、NA为模板合成DNA的酶。 特点： 1.dNTP聚合活性(DDDP或DRDP)， 2.RNA酶活性 三.其他复制方式其他复制方式 滚环滚环复制复制 某些低等生物某些低等生物 D环环复制复制 线粒体线粒体DNADNA损伤（突变）与修复损伤（突变）与修复 一、突变突变 (一).定义：定义：遗传物质的遗传物质的结构改变结构改变而引起的遗传信息改而引起的遗传信息改 变。分子水平来就是变。分子水平来就是DNA分子上分子上 碱基碱基的改变。的改变。 DNA损伤损伤(DNA突变突变)：DNA分子结构.复制或复制或 表型表型的任何异常改变。 (二)、突变的意义 1 是进化、分化的分子基础是进化、分化的分子基础

12、,引起生物进化 2导致基因型改变导致基因型改变,但但不发生任何表型改变 3导致生物体死亡（致死突变） 4引起生物体结构、形态和功能异常，产 生疾病。 (三)、引发突变的因素 1自发突变 无任何诱因。 2环境因素 外界能导致DNA损伤的 物理.化学及生物因素。 (四)、分子突变类型 1错配(点突变） DNA分子中单个碱基改变。 2插入.缺失和框移突变 DNA的分子中缺失或插入非3整数 的碱基可可 导致框移突变。导致框移突变。 框移突变框移突变:指三联体密码的阅读方式改变，造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。成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。 3重排(重组) DNA分子

13、内发生较大片段的交换或 移位。 二、二、DNA损伤的修复损伤的修复 DNA修复修复:是对已发生了分子改变的补偿措施，是对已发生了分子改变的补偿措施， 使其回复为原有的天然状态。使其回复为原有的天然状态。 修复机制：4种 1光(直接)修复 2切除修复(主) 3重组修复 4SOS修复 SOS修复修复: 损伤损伤太大太大，不能起模板作用不能起模板作用时。时。 特点：碱基特点：碱基配对不严格配对不严格。 挽救了挽救了DNA，但，但突变频率高。突变频率高。母链母链全保留式全保留式半保留式半保留式混合式混合式子链子链 子链继承母链的遗传信息子链继承母链的遗传信息 三种可能的方式三种可能的方式含含15NDN

14、A的母体菌的母体菌子一代子一代子二代子二代密度梯度密度梯度离心结果离心结果15N-DNA母体菌母体菌在含在含14NH4Cl培养培养液中繁殖示意液中繁殖示意（粗线（粗线: 含含15N； 细线细线: 含含14N）DNA半保留复制的半保留复制的实验证据实验证据1958 1958 M.MesselsonM.Messelson F.W.Stahl F.W.StahlAGAACTTAGTCTTGAATCAGAACTTAGTCTTGAATCAGAACTTAGTCTTGAATC通过通过半保留复制半保留复制，子代，子代DNA和亲代的和亲代的DNA是一致的是一致的 E.coliE.coli DNA DNA pol

15、pol 不对称二聚体不对称二聚体 ABC拓扑酶拓扑酶OH 3P 5 拓扑酶拓扑酶的的作用方式作用方式 B:是是A的局部放大；的局部放大； 经拓扑酶经拓扑酶I（带斜的卵形）作用后，（带斜的卵形）作用后， 两个超螺旋（两个超螺旋（A），变为一个超螺旋环（），变为一个超螺旋环（C） 目目 录录拓扑异构酶拓扑异构酶 基因基因:编码生物活性产物的编码生物活性产物的DNA功能功能片段片段。产物为蛋白质和产物为蛋白质和RNA。 DNA分子上分子上A.G.C.T四种符号所包含的序列四种符号所包含的序列信息信息,转变为转变为A. G.C. U四种符号所包含的序四种符号所包含的序列信息构成的列信息构成的RNA或者

16、转变为由或者转变为由20种种AA的的序列信息构成的序列信息构成的蛋白质蛋白质。复制复制( (replication)是指遗传物质的传代，以母链是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板为模板合成子链合成子链DNA的过程。的过程。复制复制亲代亲代DNA子代子代DNA按半保留复制方式，子代按半保留复制方式，子代DNA与亲代与亲代DNA A的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了遗传的保守性。传信息，体现了遗传的保守性。半保留复制的意义半保留复制的意义遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但不是绝对的。但不是绝对

17、的。原核生物复制时，原核生物复制时，DNA从起始点从起始点(origin)向两个方向解链，形成两个延伸方向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为向相反的复制叉，称为双向复制。双向复制。 复制中的复制中的放射自显影图象放射自显影图象原核双向复制原核双向复制A. 环状双链环状双链DNA及复制起始点及复制起始点B. 复制中的两个复制叉复制中的两个复制叉C. 复制接近终止点复制接近终止点(termination, ter)oriterA B C53oriorioriori535533553复制子复制子3三、复制的三、复制的半不连续性半不连续性3 5 3 5 解链方向解链方向3 5 3 3 5

18、 领头链领头链(leading strand)随从链随从链(lagging strand)复制的复制的化学反应化学反应 (dNMP)n + dNTP (dNMP)n+1 + PPi 目目 录录5 A G C T T C A G G A T A 3 | | | | | | | | | | |3 T C G A A G T C C T A G C G A C 5 3 5 外切酶活性外切酶活性 5 3 外切酶活性外切酶活性?能切除突变的能切除突变的 DNA片段。片段。能辨认错配的碱基对，并将其水解。能辨认错配的碱基对，并将其水解。 核酸外切酶活性核酸外切酶活性 目目 录录原核生物的原核生物的DNA聚

19、合酶聚合酶可能可能不可能不可能可能可能基因突变后的致死性基因突变后的致死性无无无无有有5 3 核酸外切酶活性核酸外切酶活性20？400分子数分子数/细胞细胞多亚基不对称多亚基不对称二聚体二聚体？单肽链单肽链组成组成250120109分子量分子量(kD)DNA-pol IIIDNA-pol IIDNA-pol I可能可能不可能不可能可能可能基因突变后的致死性基因突变后的致死性无无无无有有5 3 核酸外切酶活性核酸外切酶活性20？400分子数分子数/细胞细胞多亚基不对称多亚基不对称二聚体二聚体？单肽链单肽链组成组成250120109分子量分子量(kD)DNA-pol IIIDNA-pol IIDN

20、A-pol I功能功能：对复制中的错误进行校读，对复制和：对复制中的错误进行校读，对复制和修复中出现的空隙进行填补。修复中出现的空隙进行填补。DNA-pol （109kD）323个氨基酸个氨基酸小片段小片段5 核酸外切酶活性核酸外切酶活性大片段大片段/Klenow 片段片段 604个氨基酸个氨基酸DNA聚合酶活性聚合酶活性 5 核酸外切酶活性核酸外切酶活性N 端端C 端端木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶DNA-pol Klenow片段是实验室合成片段是实验室合成DNA，进行，进行分子生物学研究中常用的工具酶。分子生物学研究中常用的工具酶。 DNA-pol （120kD） DNA-pol II基因发生突变，

21、细菌依然能存活。基因发生突变，细菌依然能存活。 它参与它参与DNA损伤的应急状态修复。损伤的应急状态修复。 功能功能是原核生物复制延长中真正起催化作用的酶。是原核生物复制延长中真正起催化作用的酶。 DNA-pol (250kD)（二）真核生物的（二）真核生物的DNADNA聚合酶聚合酶DNA-pol 起始引发，有引物酶活性。起始引发，有引物酶活性。延长子链的主要酶，有解螺旋酶活性。延长子链的主要酶，有解螺旋酶活性。参与低保真度的复制参与低保真度的复制 ,SOS,SOS修复。修复。在复制过程中起校读、修复和填补缺在复制过程中起校读、修复和填补缺口的作用。口的作用。在线粒体在线粒体DNA复制中起催化

22、作用。复制中起催化作用。DNA-pol DNA-pol DNA-pol DNA-pol 真核生物的真核生物的DNA聚合酶聚合酶填补引物填补引物空隙，切空隙，切除修复，除修复，重组重组延长子延长子链的主链的主要酶，要酶，解螺旋解螺旋酶活性酶活性线粒体线粒体DNA复复制制低保低保真度真度的复的复制制起始引起始引发，引发，引物酶活物酶活性性功能功能+-3 5 核酸外切核酸外切酶活性酶活性高高高高高高？中中5 3 聚合活性聚合活性25.512.514.04.016.5分子量（分子量（kD）DNA-pol填补引物填补引物空隙，切空隙，切除修复，除修复，重组重组延长子延长子链的主链的主要酶，要酶，解螺旋解

23、螺旋酶活性酶活性线粒体线粒体DNA复复制制低保低保真度真度的复的复制制起始引起始引发，引发，引物酶活物酶活性性功能功能+-3 5 核酸外切核酸外切酶活性酶活性高高高高高高？中中5 3 聚合活性聚合活性25.512.514.04.016.5分子量（分子量（kD）DNA-polE. Coli 基因图基因图目目 录录1010 8 8局部解链后局部解链后DNA局部解链后的局部解链后的正超螺旋正超螺旋解链过程中解链过程中正超螺旋的形成正超螺旋的形成目目 录录DNA-pol的核酸外切酶活性和及时校读的核酸外切酶活性和及时校读A：DNA-pol的外切酶活性切除错配碱基；并用的外切酶活性切除错配碱基；并用其聚

24、合活性掺入正确配对的底物。其聚合活性掺入正确配对的底物。B：碱基配对正确，：碱基配对正确， DNA-pol不表现活性。不表现活性。复制的复制的保真性和碱基选择保真性和碱基选择 DNA聚合酶靠其大分子结构协调非共价（氢键）聚合酶靠其大分子结构协调非共价（氢键）与共价（磷酸二酯键）键的有序形成。与共价（磷酸二酯键）键的有序形成。 嘌呤的化学结构能形成顺式和反式构型。与相应嘌呤的化学结构能形成顺式和反式构型。与相应的嘧啶形成氢键配对，嘌呤应处于反式构型。的嘧啶形成氢键配对，嘌呤应处于反式构型。 E. Coli 基因图基因图目目 录录拓扑异拓扑异构酶构酶切断切断DNA双链中双链中一股一股链，使链，使D

25、NA解链旋转不致打结；适当时候封解链旋转不致打结；适当时候封闭切口，闭切口，DNA变为松弛状态变为松弛状态。反应反应不需不需ATP。切断切断DNA分子分子两股两股链，断端通过链，断端通过切口旋转使超螺旋松弛。切口旋转使超螺旋松弛。利用利用ATP供能，连接断端，供能，连接断端， DNA分子进入负超螺旋状态。分子进入负超螺旋状态。作用机制作用机制 拓扑异拓扑异构酶构酶POO-O-OHO5POO-O-O335DNA连接酶连接酶ATPADP5353目目 录录连接连接DNA链链3 -OH末端和相邻末端和相邻DNA链链5 -P末端，使二者生成末端，使二者生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的磷酸二酯键，从而把两

26、段相邻的DNA链连接成一条完整的链。链连接成一条完整的链。DNA连接酶连接酶(DNA ligase)作用方式作用方式DNA连接酶在复制中起最后接合缺口的连接酶在复制中起最后接合缺口的作用。作用。在在DNA修复、重组及剪接中也起缝合缺修复、重组及剪接中也起缝合缺口作用。口作用。也是基因工程的重要工具酶之一。也是基因工程的重要工具酶之一。功能功能E.coli复制起始点复制起始点 oriC GATTNTTTATTT GATCTNTTNTATT GATCTCTTATTAG 1 13 17 29 32 44 1 13 17 29 32 44 TGTGGATTA-TTATACACA-TTTGGATAA-T

27、TATCCACA58 66 166 174 201 209 237 24558 66 166 174 201 209 237 245 识别区识别区: :串联重串联重复序列复序列富含富含ATAT区区: :反向重反向重复序列复序列5 3 5 3 DNA起始点起始点 Dna A Dna B、 Dna CDNA拓扑异构酶拓扑异构酶引物引物酶酶SSB3 5 3 5 引发体：含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和 DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。 3 5 3 5 引物引物是由引物酶催化合成的短链是由引物酶催化合成的短链RNA分子。分子。 引物引物3 HO5引物引物酶酶 5 5 3 35 5dATPd

28、GTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH 33 3DNA-pol目目 录录复制的延长复制的延长 指在指在DNA-pol催化下，催化下，dNTP以以dNMP的方式逐个加入的方式逐个加入 引物或延长中的子链上，其化学本质是磷酸二酯键的引物或延长中的子链上，其化学本质是磷酸二酯键的 不断生成。不断生成。复复制制过过程程简简图图目目 录录领头链的合成领头链的合成目目 录录随从链的合成随从链的合成目目 录录目目 录录机制机制阶段一阶段一阶段二阶段二阶段三阶段三阶段四阶段四5 5 5 RNA酶酶OHP5 DNA-pol dNTP5 5 PATP ADP+Pi5 5 DNA连接酶连接酶 随

29、从链上随从链上不连续性片段的连接不连续性片段的连接哺乳动物的哺乳动物的细胞周期细胞周期DNA合成期合成期G1G2SM二、真核生物的二、真核生物的DNA生物合成生物合成 细胞能否分裂，决定于进入细胞能否分裂，决定于进入S期及期及M期这两个关期这两个关键点。键点。G1S及及G2M的调节，与蛋白激酶活的调节，与蛋白激酶活性有关。性有关。 蛋白激酶通过磷酸化激活或抑制各种复制因子而蛋白激酶通过磷酸化激活或抑制各种复制因子而实施调控作用。实施调控作用。 真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子真核生物每个染色体有多个起始点，是多复制子复制。复制有时序性，即复制子以分组方式激活复制。复制有时序性，即复制

30、子以分组方式激活而不是同步起动。而不是同步起动。 复制的起始需要复制的起始需要DNA-pol（引物酶活性）和（引物酶活性）和pol（解螺旋酶活性）参与。还需拓扑酶和复制因子（解螺旋酶活性）参与。还需拓扑酶和复制因子(replication factor, RF)。 增殖细胞核抗原增殖细胞核抗原(proliferation cell nuclear antigen, PCNA)在复制起始和延长中起关键作用。在复制起始和延长中起关键作用。 （一）（一）复制的起始复制的起始3 5 5 3 领头链领头链3 5 3 5 亲代亲代DNA随从链随从链引物引物核小体核小体（二）（二）复制的延长复制的延长 染色

31、体染色体DNA呈线状，复制在末端停止。呈线状，复制在末端停止。 复制中岡崎片段的连接，复制子之间的连接。复制中岡崎片段的连接，复制子之间的连接。 染色体两端染色体两端DNA子链上最后复制的子链上最后复制的RNA引物去引物去除后留下除后留下空隙空隙。（三）（三）复制的终止复制的终止5 3 3 5 5 3 3 5 +5 3 3 3 3 5 5 目目 录录子链上最后复制的子链上最后复制的RNA引物去除后留下空隙。引物去除后留下空隙。目目 录录复制中复制中岡崎片段的连接岡崎片段的连接，复制子之间的连接，复制子之间的连接切除引物切除引物的两种机制的两种机制目目 录录端粒端粒结构特点结构特点 由末端单链由

32、末端单链DNA序列和蛋白质构成。序列和蛋白质构成。 末端末端DNA序列是多次重复的富含序列是多次重复的富含G、T碱基碱基的短的短 序列。序列。TTTTGGGGTTTTGGGG端粒酶的催端粒酶的催化化延长作用延长作用爬爬行行模模型型目目 录录DNADNA聚合酶复制子链聚合酶复制子链进一步加工进一步加工目目 录录逆转录病毒细胞内的逆转录病毒细胞内的逆转录现象逆转录现象RNA 模板模板逆转录酶逆转录酶(DRDP(DRDP活性活性) )DNA-RNA 杂杂化双链化双链RNA酶酶单链单链DNA逆转录酶逆转录酶(DDDP(DDDP活性活性) )双链双链DNA逆转录酶逆转录酶 A AA A T T T TA

33、AAASISI核酸酶核酸酶 DNA聚合酶聚合酶碱水解碱水解 T T T T分子生物学研究可应用逆分子生物学研究可应用逆转录酶，作为获取基因工程目转录酶，作为获取基因工程目的基因的重要方法之一，此法的基因的重要方法之一，此法称为称为cDNA法。法。 以以mRNA为模板，经逆转为模板，经逆转录合成的与录合成的与mRNA碱基序列互碱基序列互补的补的DNA链。链。 试管内合成试管内合成cDNAcDNA complementary DNA 3 -OH5 -P5 5 5 3 3 3 3 5滚环复制滚环复制5 5 3 3 5 目目 录录滚环复制是某些低等生物的复制形式，如滚环复制是某些低等生物的复制形式，如

34、 X174和和M13噬菌体等。噬菌体等。dNTPDNA-pol D环复制环复制(D-loop replication)是线粒体是线粒体DNA(mtDNA)的复制形式。的复制形式。 物理因素物理因素 紫外线紫外线(ultra violet, UV)、各种辐射、各种辐射 UV化学因素化学因素常见的化学诱变剂常见的化学诱变剂化合物类别化合物类别作作 用用 点点分子改变分子改变碱基类似物碱基类似物如：如：5-BUA 5-BU G- A - T - G - C -羟胺类（羟胺类（NH2OH）T C- T - A - C - G -亚硝酸盐（亚硝酸盐（NO2）C U- G - C - A - T -烷化剂

35、烷化剂如：氮芥类，如：氮芥类，NitrominsG mGG mGDNA缺失缺失G目目 录录镰形红细胞贫血病人镰形红细胞贫血病人Hb (HbS) 亚基亚基N-val his leu thr pro val glu C 肽链肽链CAC GTG基因基因点突变点突变正常成人正常成人Hb (HbA)亚基亚基N-val his leu thr pro glu glu C 肽链肽链CTC GAG基因基因谷谷 酪酪 蛋蛋 丝丝5 G C A G U A C A U G U C 丙丙 缬缬 组组 缬缬正常正常5 G A G U A C A U G U C 缺失缺失C缺失引起缺失引起框移突变框移突变由由基因重排基

36、因重排引起的两种地中海贫血基因型引起的两种地中海贫血基因型目目 录录光修复酶光修复酶(photolyase) UV光修复光修复 光修复酶光修复酶能使嘧啶二聚体裂解能使嘧啶二聚体裂解,修复损伤。修复损伤。UvrAUvrBUvrCOHPDNA聚合酶聚合酶OHP 切除修复切除修复是细胞内是细胞内最重要最重要和和有效的修复机制，主要有效的修复机制，主要由由DNA-pol和连接酶和连接酶完成。完成。DNA连接酶连接酶ATPE.coli的切除的切除修复机制修复机制目目 录录重组修复重组修复 损伤损伤大大，来不及修复来不及修复时。时。 特点：特点：健康链健康链与缺口交换，填补缺口。与缺口交换，填补缺口。 总结：总结： 思路：思路： 中心法则：中心法则： DNA 转录转录 RNA 翻译翻译 蛋白质蛋白质 复制：复制：定义、特点、基本单位，合成体系、合成过程、合成后加工定义、特点、基本单位，合成体系、合成过程、合成后加工 每一基本单位每一基本单位(复制子复制子)的过程：的过程： 合成体系合成体系 过程过程 后加工后加工 酶酶 模板模板 起始起始 延长延长 终止终止 原核（主）原核（主） 真核真核复制复制