分子生物学-中心法则课堂课件.ppt
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1、1分子生物学中心法则生物的遗传信息从生物的遗传信息从DNA传递给传递给mRNA的过程称为转录。根的过程称为转录。根据据mRNA 链上的遗传信链上的遗传信息合成蛋白质的过程,息合成蛋白质的过程,被称为翻译或表达。被称为翻译或表达。1958年年Crick将生物将生物遗传信息的这种传递遗传信息的这种传递方式称为方式称为中心法则。2?在某些情况下,RNA也可是遗传信息的携带者,如,RNA病毒能以自己的RNA为模板自我复制。某些致癌RNA病毒通过逆转录(reverse transcription)的方式将遗传信息传递给DNA。3Reverse transcription中心法则及补充中心法则及补充4第1
2、9章 DNA复制与修复?(一)复制方式:半保留复制。物质基础:双螺旋结构5氮标记技术证实了DNA的半保留复制?以15NH4Cl为唯一氮源培养大肠杆菌,连续培养12代,使所有DNA标记上15N;?在普通培养基(14N)培养一代后,所有DNA密度介于14N 15N之间;?培养两代后,14N和14N 15N杂合分子等量出现。?继续培养,14N分子增多。6(深蓝:15N)(粉红:14N)DNA半保留复制的证据培养于普通培养液继续培养于普通培养液含15N-DNA 的细菌普通DNA重DNA第一代中等密度DNA第二代普通DNA中等密度DNA 7二)复制的方式和特点89?DNA的复制实际上就是以DNA为模板在
3、DNA聚合酶作用下,将游离的四种脱氧三核苷酸(dATP,dGTP,dCTP,dTTP,简写为dNTP)聚合成DNA?这是一个非常复杂的酶促反应,需要许多种酶和蛋白质参与。第二节 原核生物DNA的复制10一、DNA复制所需原料?1)底物:dATP,dGTP,dCTP,dTTP,总称为dNTP?2)DNA聚合酶,DNA-pol?3)模板模板(template):解开成单链的DNA母链?4)引物引物(primer):RNA引物?5)其他酶和蛋白质因子其他酶和蛋白质因子111、DNA聚合酶复制的基本酶?作用特点:从引物游离3OH开始加入脱氧核苷酸,需要底物,引物,模板,模板,能量,Mg2+。?DNA聚
4、合酶为DNA指导的酶。12原核细胞DNA聚合酶539DNA聚合酶和:与突变存活有关的酶。13DNA-pol 的 5?3 聚合作用355335DNA-pol53OHP14DNA-pol I 5?3 外切活性外切活性切除引物,切除突变片段DNA-pol I 3?5 外切活性:外切活性:校读(proofread)功能53AG5315小片段大片段(Klenow fragment)5 3 聚合功能,3 5 外切酶活性5 3 外切酶活性DNA pol I 的酶切片段的酶切片段JHB16引物酶引物酶(Primase)5 5 DNA 合成需在RNA引物的基础上进行。RNA引物5 3 53 17解除DNA高级结
5、构的酶与蛋白:?DNA复制从起始点开始复制时,局部的DNA双链必须打开,主要靠解螺旋酶(helicase)的作用,打开后的单链还需要单链结合蛋白与其结合,防止复性。?在复制叉向前移动时造成前方DNA分子产生正超螺旋,必须由拓扑异构酶来解决。183、解螺旋酶(helicase)解螺旋酶作用:断裂互补碱基间的氢键,使DNA成单链。基因:dnaA、B、C蛋白:DnaA、B、CATP194、拓扑异构酶(topoisomerase,Topo)一类能调节DNA分子超螺旋类型和水平的酶。DNA正超螺旋与负超螺旋复制后形成负超螺旋复制前方形成正超螺旋DNA双螺旋双螺旋拓扑异构酶酶,引入负超螺旋20消除复制叉前
6、方形成的正超螺旋,即消除复制叉前方形成的正超螺旋,即引入负超螺旋。切割。切割DNA 双链,此时此时不需不需ATP;尔后由ATP 供能,连接切供能,连接切口。不需ATP,切割双链,切割双链DNA 中的中的一链,使DNA 松弛后松弛后,连接切口。连接切口。Topo:Topo:临床上使用的某些抗肿瘤药(如喜树碱临床上使用的某些抗肿瘤药(如喜树碱等)是通过等)是通过抑制Topo 酶活性而杀死肿瘤细胞的。的。作用方式:作用方式:切割切割DNA 链,使其松弛后再连接。链,使其松弛后再连接。215、DNA连接酶连接DNA片断的酶?连接酶(ligase)的作用是催化相邻的DNA片段以3、5 磷酸二酯键相连接。
7、连接反应中的能量来自ATP(动物细胞或噬菌体)或NAD(细菌)。?连接酶要求催化反应时缺口处有一条链是连续的。不能将两条游离的DNA分子连接起来。22连接酶的催化反应连接酶的催化反应23二、DNA复制过程(544)?各种生物DNA的复制过程大同小异,大致包括以下几个阶段。1、起始有固定的起点?(1)识别起始位点复制是从DNA分子上的特定部位开始的,这一部位叫做复制起始点(original replication)常用ori或o表示。多双向、对称等速复制。24大肠杆菌的大肠杆菌的ori C?大肠杆菌染色体DNA复制起始点ori C由245bp组成,关键序列在于两组短的重复:三个13bp和四个9b
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