DNA的生物合成_课件.ppt

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1、,1,DNA的生物合成,P37M,2,本章讲课同学,3,教学大纲,中心法则，半保留复制的概念和生物学意义，逆转录的概念和生物学意义参与DNA复制的主要物质及其作用，半保留复制的基本过程，DNA损伤的类型和修复方式，逆转录的基本过程端粒酶的意义，DNA重组的概念、类型、意义重点：DNA复制,4,教学内容,概述第一节DNA复制的基本特征第二节原核生物DNA的复制第三节真核生物DNA的复制第四节DNA重组第五节DNA的损伤和修复第六节DNA的逆转录合成,5,概述,基因编码序列非编码序列染色体组基因组中心法则,6,基因gene,基因：遗传物质的功能单位，主要存在于染色体上，其编码的功能产物为肽链或RN

2、A几乎所有生物的遗传物质都是DNA，只有RNA病毒的遗传物质是RNA。它们的一些特定碱基序列构成表达遗传信息的功能单位，称为基因。基因通过指导RNA和蛋白质的合成来表达其携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现,P27M,7,编码序列,通常是指基因中直接编码成熟RNA碱基序列的DNA碱基序列,P28M,8,非编码序列,基因组中除编码序列以外的所有序列,P28M,9,染色体组,一个体细胞所含的一套完整的染色单体称为染色体组,P27M,10,基因组,一个染色体组所含的全部DNA称为一个基因组,P27M,11,中心法则,P37M,12,中心法则,MCB-04-102,13,选择,基因组代表一个细胞

3、或生物体的部分遗传信息非转录序列可转录序列全部遗传信息以上都不是,14,英国夫妇7年生下两对罕见黑白双胞胎,15,第一节DNA复制的基本特征,复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA、从而将遗传信息准确地传递到子代DNA分子的过程一、半保留复制二、从复制起点双向复制三、半不连续复制四、复制方式1.复制2.滚环复制3.D环复制练习,P37M,16,一、半保留复制semiconservative replication,P37M,17,半保留复制：即当DNA进行复制时，亲代DNA双链必须解开，两股链分别作为模板，按照碱基互补配对原则指导合成一股新的互补链，最终得到与亲代DNA碱基序列完全一样的两个子

4、代DNA分子，每个子代DNA分子都含有一股亲代DNA链和一股新生DNA链。半保留复制是DNA复制最重要的特征,P38M,一、半保留复制semiconservative replication,18,半保留复制的设想由Watson和Crick提出，由Meselson和Stahl于1958年通过实验证实,一、半保留复制semiconservative replication,P38M,19,二、从复制起点双向复制,LPB-25-951,P38M,20,概念,复制子replicon：在DNA复制过程中，由1个复制起点控制的复制区域单复制子结构：原核生物DNA有一个复制起点，所以是单复制子结构多复制子

5、结构：真核生物DNA有多个复制起点，所以是多复制子结构复制叉：复制时DNA在解链点形成的分叉结构,P38M,21,三、半不连续复制复制叉的,LPB-25-952,P39M,22,概念,前导链：在DNA的半保留复制过程中，在一个复制叉上连续合成的一股DNA称为前导链，其合成方向与模板的解链方向相同后随链：在DNA的半保留复制过程中，在一个复制叉上分段合成的一股DNA称为后随链，其合成方向与模板的解链方向相反冈崎片段：在DNA的半保留复制过程中，分段合成的后随链片段,P39M,23,全不连续复制DNA的,24,1.复制,P39M,25,2.滚环复制,P39M,26,几种DNA/RNA链的关系,P4

6、0M,27,3.D环复制,P40M,28,选择,利用电子显微镜观察原核生物和真核生物DNA的复制过程，都能看到伸展成叉状的复制现象，其可能的原因是DNA双链被解旋酶解开DNA有多个复制起点单向复制所致属于连接冈崎片段时的中间体拓扑酶发挥作用形成的中间体,29,选择,冈崎片段的合成是由于DNA连接酶缺失RNA引物合成不足后随链合成方向与其模板的解链方向相反拓扑酶的作用真核生物DNA有多个复制起点,30,第二节原核生物DNA的复制,一、参与DNA复制的酶和蛋白质DNA复制是一个非常复杂的过程，需要30多种酶和蛋白质参与DNA聚合酶解链、解旋酶类引物酶连接酶二、复制过程练习1.复制起始2.复制延长3

7、.复制终止,P40M,31,DNA聚合酶DNA polymerase,概述1.53聚合酶活性与延伸能力2.35外切酶活性与校对功能3.53外切酶活性与切口平移DNA聚合酶III练习,P41M,32,概述,在催化合成DNA时，除了底物之外，有两种成分必不可少模板：有两点区别于模板链引物：可以是DNA/RNA大肠杆菌DNA聚合酶是一种多功能酶，已经发现5种，有3种催化活性Klenow片段,P41M,33,The in Physiology or Medicine 1959,Ochoa19051993Kornberg1918 for their discovery of the mechanisms

8、 in the biological synthesis of ribonucleic acid and deoxyribonucleic acid,34,大肠杆菌DNA聚合酶,LPB-25-956,P42M,35,1.53聚合酶活性与延伸能力,LPB-25-953,模板,引物,P42M,36,2.35外切酶活性与校对功能proofreading,P42M,37,DNA聚合酶的35外切酶活性能切除DNA的3端未与模板形成正确配对的核苷酸，但不会切除已经形成正确配对的核苷酸,2.35外切酶活性与校对功能proofreading,38,3.53外切酶活性与切口平移nick translation,

9、P43M,39,3.53外切酶活性与切口平移nick translation,P43M,LPB-25-957,40,DNA聚合酶催化的切口平移过程发生两个不同的反应：一个是从5端切除核苷酸，另一个是从3端延伸合成DNA原核生物的DNA聚合酶在催化切口平移过程中切除引物利用的是它的53外切酶活性,3.53外切酶活性与切口平移nick translation,41,DNA聚合酶,：聚合亚基：35外切亚基：使与模板稳定结合,使核心酶二聚化：钳形复合体部件：钳形复合体部件：钳形复合体部件：与SSB作用：与、作用：钳形复合体部件，增强延伸能力,LPB-25-958,42,选择,关于DNA复制的错误叙述是

10、不需RNA指导的DNA聚合酶属于半保留复制需DNA指导的DNA聚合酶需RNA指导的RNA聚合酶需两股DNA分别作为模板,43,选择,关于DNA复制的错误叙述是DNA聚合酶需NAD+或ATP才有活性单链DNA结合蛋白保护DNA模板单链DNA结合蛋白维持DNA模板单链状态解旋酶负责DNA解链引物酶以DNA为模板合成RNA引物,44,选择,DNA半保留复制不需要DNA聚合酶DNA连接酶氨酰tRNA合成酶冈崎片段引物酶,45,选择,关于大肠杆菌DNA聚合酶、DNA聚合酶含7种亚基DNA聚合酶含量最多，活性最高DNA聚合酶对复制中的错误进行校对DNA聚合酶是在复制延长阶段起主要作用的酶DNA聚合酶有53

11、外切酶活性，因而能进行切口平移,46,选择,有外切酶活性、能除去RNA引物、在DNA复制发生错误时起修复作用的主要酶是DNA聚合酶DNA聚合酶RNA聚合酶解旋酶逆转录酶,47,选择,DNA聚合酶催化的反应不包括催化DNA延长中3-羟基与dNTP的5-磷酸基反应催化合成引物催化引物的3-羟基与dNTP的5-磷酸基反应切除错配的核苷酸切除引物或损伤的DNA片段,48,解链、解旋酶类,DNA具有超螺旋、双螺旋等结构，在复制时，作为模板的亲代DNA双链必须松弛螺旋，解开双链，暴露碱基，才能按碱基互补配对原则合成子代DNA1.解旋酶2.拓扑异构酶3.单链DNA结合蛋白练习,P44M,49,1.解旋酶he

12、licase,DNA复制时需要由解旋酶解链。解旋酶的作用是从复制起点双向解开DNA双链，形成两个复制叉然后，解旋酶在后随链的模板上沿53方向移动解链,P44M,50,1.解旋酶helicase,在解链过程中需要ATP提供能量，每解开1bp消耗2ATP目前在大肠杆菌至少已经鉴定出4种解旋酶，分别称为解旋酶rep、和DnaB，其中只有DnaB六聚体参与DNA的复制DnaB是dnaB基因的编码产物,P44M,51,2.拓扑异构酶topoisomerase,在DNA复制过程中，复制叉前方的亲代DNA会打结或缠绕，即形成正超螺旋结构，需要拓扑异构酶进行松解拓扑连环数是环状双链DNA分子两股链的互绕数。其

13、他性质均相同、仅连环数不同的DNA分子称为拓扑异构体,P44M,52,2.拓扑异构酶topoisomerase,拓扑异构酶可以改变拓扑连环数大肠杆菌拓扑酶有I型和型两类：型拓扑异构酶剪接单股DNA改变其连环数，从而改变其拓扑结构，主要参与RNA的转录合成，ATP()型拓扑异构酶剪接双股DNA改变其连环数，从而改变其拓扑结构，参与DNA的复制合成，ATP(),P212,53,拓扑连环数,P44M,54,型拓扑异构酶,P44M,55,拓扑异构酶与切口的5-磷酸基结合,56,型拓扑异构酶,P44M,57,3.单链DNA结合蛋白SSB,大肠杆菌的DNA双链分开后，两股单链即被4亚基SSB包裹SSB与D

14、NA的结合具有明显的协同效应，当第一个SSB结合后，其后SSB的结合能力可提高103倍SSB不沿DNA单链移动，而是通过不断的结合和解离改变结合位点,P45M,58,选择,关于拓扑酶的正确叙述是参与识别复制起点复制时参与DNA解链松解DNA解链时形成的超螺旋稳定已解开的DNA单链只在复制起始时起作用,59,选择,能切断和连接DNA链的酶是DNA聚合酶光解酶解旋酶连接酶拓扑酶,60,引物primer和引物酶primase,DNA复制需要RNA引物，RNA引物由引物酶催化合成大肠杆菌的引物酶是DnaG引物酶DnaG单独存在时相当不活泼。当解旋酶DnaB结合其他复制因子辨认复制起点并开始解链时，引物

15、酶与解旋酶结合，构成引发体primosome，在模板的一定部位合成RNA引物，合成方向是53,P46M,61,选择,关于RNA引物的错误叙述是为DNA复制提供3-OH以DNA为模板合成以NTP为原料合成由RNA指导的DNA聚合酶催化合成在复制结束前被切除,P212,62,连接酶ligase,DNA连接酶不能连接游离的单链DNA，只能连接双链DNA上的切口连接反应耗能,LPB-25-963,P46M,63,选择,关于DNA连接酶不参与DNA复制催化合成冈崎片段连接双链DNA上的单链切口连接游离的单链DNA切除引物，填补缺口,P212,64,1.复制起始,在大肠杆菌DNA的复制过程中，各种各样与复

16、制有关的酶和蛋白质因子结合在复制叉上，构成复制体replisome。复制体的组成和结构在复制的不同阶段发生变化复制起点参与复制起始的酶和蛋白质起始过程,P46M,65,复制起点origin,LPB-25-959,P47M,66,英国电脑合成“最有吸引力女性”,英国一家公司根据对英国女性的问卷调查结果，电脑合成了一个名为“安吉拉L布鲁克”的虚拟形象，称其为英国女性心目中“历史上最有吸引力的女人”英国每日电讯报17日报道，在一项针对英国女性的调查中，玛丽莲梦露被评为最有吸引力的过世女子，安吉丽娜朱丽被评为最有吸引力的在世女子基于这一调查，著名织物柔顺剂生产商兰诺公司用凯莉布鲁克的头发和身材、珍妮弗

17、洛佩兹的鼻子、安吉丽娜朱丽的嘴唇以及玛丽莲梦露在电影七年之痒中所穿的性感白裙电脑合成出“安吉拉L布鲁克”2008年04月19日 新京报,67,参与复制起始的酶和蛋白质,LPB-25-960,P47M,68,起始过程,结合：DnaA蛋白与ATP形成复合物，大约20个DnaAATP复合物结合于9bp重复序列上，由DNA缠绕形成复合物,LPB-25-959,P47M,69,起始过程,解链：类组蛋白HU与DNA结合，使13bp重复序列解链，成为开放复合物,LPB-25-959,P47M,70,起始过程,成叉：解旋酶在DnaC蛋白的协助下与开放区域结合，由ATP提供能量，沿DNA链53方向移动，进一步解

18、链，形成复制叉结构,LPB-25-959,P47M,71,2.复制延长,延长阶段合成前导链和后随链。反应都由DNA聚合酶催化，但有显著差别，参与合成的蛋白质也不完全相同复制体成分前导链的合成后随链的合成前导链和后随链的协同合成DNA复制过程中的双重校对,P47M,72,复制体成分,LPB-25-962,P47M,73,前导链的合成,P48M,LPB-25-960,74,后随链的合成,P48M,75,后随链的合成,当冈崎片段的合成遇到前方冈崎片段的引物时，DNA聚合酶替换DNA聚合酶，通过切口平移切除RNA引物，合成DNA填补,76,前导链和后随链的协同合成,P48M,77,前导链和后随链的协同

19、合成,LPB-25-961,78,DNA复制过程中的双重校对,P49M,LPB-25-955,79,3.复制终止,终止区：包括两个复制叉的交汇点和位于交汇点两侧的终止位点，含7个终止序列终止需要Tus蛋白特异性地识别并结合终止序列的共有序列GTGTGGTGT。每个复制周期只有一个Tus-Ter复合物起作用环连体：复制结束时，两闭环染色体互相套成环连体，由拓扑异构酶解离实际情况可能更复杂,P213,80,终止区,LPB-25-964,P49M,81,环连体,P50M,82,DNA复制与细胞分裂,LPB-25-965,83,DNA复制与细胞分裂,LPB-25-965,84,选择,催化合成冈崎片段的

20、是DNA聚合酶RNA聚合酶连接酶引物酶转肽酶,85,选择,在DNA合成时不消耗的高能化合物是cGMPdGTPGDPGMPGTP,86,第三节真核生物DNA的复制,真核生物DNA复制的特点1.DNA聚合酶2.参与复制的其他因子3.复制起始4.复制终止,P50M,87,真核生物DNA复制的特点,复制过程更复杂，涉及核小体的解离与重塑多分子复制端粒合成机制特殊复制速度慢，约为50nt/秒，仅为E.coli的1/20真核生物DNA为多复制子结构，相邻复制起点之间的距离较短,88,1.DNA聚合酶,P50M,89,1.DNA聚合酶,真核生物DNA聚合酶有、等，与E.coli DNA聚合酶性质基本相同、是

21、复制染色体DNA的主要酶、参与染色体DNA的损伤修复复制线粒体DNA相当于E.coli DNA聚合酶，有个功能：在复制时切除引物参与DNA修复,P50M,90,2.参与复制的其他因子,复制起点识别复合物origin recognition complex，ORC：是一种多亚基蛋白，在真核生物DNA复制的起始阶段起作用。它可以与真核生物染色体DNA复制起点ARS的几个保守序列结合，而且受与细胞周期调控有关的一组蛋白调控,P51M,91,2.参与复制的其他因子,CDC6与CDT1相当于E.coli DnaC，与ORC结合，促进解旋酶的装配，并介导解旋酶与复制起点ARS结合。解旋酶由六种微染色体维持

22、蛋白minichromosome maintenance proteinMCM2-MCM7构成，具有六聚体环状结构，相当于E.coli解旋酶DnaB复制蛋白Areplication protein A，RPA，相当于E.coli的SSB,P51M,92,2.参与复制的其他因子,拓扑异构酶：也有、两型，型拓扑异构酶包括拓扑异构酶和拓扑异构酶，型拓扑异构酶包括拓扑异构酶和拓扑异构酶真核生物型拓扑异构酶不能引入负超螺旋，但可以松解正、负超螺旋,P51M,93,2.参与复制的其他因子,增殖细胞核抗原proliferating cell nuclear antigen，PCNA，在增殖细胞的细胞核内大量

23、存在，功能是通过增强DNA聚合酶的延伸能力将其激活复制因子Creplication factor C，RFC，与PCNA共同参与装配复制体,P51M,94,3.复制起始,复制起点：自主复制序列auto-nomously replicating sequence/ARS作为最简单的真核生物，酵母基因组ARS目前研究得最清楚，其基因组的16个染色体中有400个ARS，每个ARS长度约150 bp，含几段保守序列conserved sequence在进化中基本保持不变的碱基序列,P51M,95,4.复制终止,真核生物的染色体DNA为线性结构。复制时后随链5端的留下空缺。如果任其存在，随着细胞的不断分

24、裂，DNA的不断复制，DNA双链将会越来越短端粒结构端粒酶与端粒合成,P51M,96,端粒结构telomere,端粒DNA含短串联重复序列，其新生链(后随链)富含CxAy(x、y的数目为14)重复序列，模板链则含TyGx重复序列四膜虫端粒：5CCCCAACCCCAANNNN3GGGGTTGGGGTTGGGGTTNNNN人染色体DNA端粒短串联重复序列：TTAGGG，长515kb,P51M,97,端粒酶telomerase与端粒合成,端粒酶RNA含CxAy，恰好作为端粒模板链的模板端粒酶结合于端粒模板链3端以RNA为模板，催化合成端粒模板链一个重复单位端粒酶推进一个重复单位重复合成，推进，达到一

25、定长度端粒酶脱离端粒模板链末端回折填补合成新生链空缺,P51M,98,第四节DNA重组DNA recombination,DNA重组：DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合一、同源重组二、位点特异性重组三、DNA转座四、DNA重组意义,P52M,99,一、同源重组homologous recombination,是指通过同源序列进行的DNA片段交换。真核生物同源染色体的交换，细菌的转导、转化，噬菌体的重组都属于同源重组这类重组发生于两个同源序列之间，同源序列既可以属于不同的DNA分子，也可以是同一DNA分子的不同部分。同源序列本身可以完全相同，也可能有区别1.Holliday模型2.双股断

26、裂修复模型,P52M/53M,100,1.Holliday模型,P53M,101,2.双股断裂修复模型,P54M,102,二、位点特异性重组site-specific recombination,这类重组发生于特定的DNA序列之间，不要求有序列同源性广泛存在于各类细胞内，其效应包括基因表达的调控、胚胎发育过程中的程序性基因重排、一些病毒和质粒DNA复制周期中发生的整合与分离等位点特异性重组所需的关键成分是重组酶和它所识别的重组位点1.位点特异性重组机制2.位点特异性重组效应,103,1.位点特异性重组的机制,P55M,104,Recombinase-Holliday中间体模型,LPB-25-9

27、86,105,2.位点特异性重组的效应,P55M,106,三、DNA转座transposition,DNA分子上有一些可移动序列。通过不同的机制，它们可以在基因组DNA中移动位置，这一现象称为转座。转座会导致基因突变、DNA长度改变1.可移动序列2.转座机制,107,The in Physiology or Medicine 1983,McClintock19021992for her discovery of mobile genetic elements,108,1.可移动序列,转座子transposon/Tn/跳跃基因/，jumping gene：由自己编码的转座酶催化转座。包括简单转座

28、子和复合转座子逆转录转座子retrotransposon：由自己编码的逆转录酶催化转座逆转录子retroposon：由逆转录酶催化转座，但自己并不编码逆转录酶,109,简单转座子,P56M,110,复合转座子,P56M,111,2.转座机制,P56M,112,四、DNA重组意义,参与DNA复制参与DNA修复参与基因表达调控在真核细胞分裂时促进染色体正确分离维持遗传多样性在胚胎发育过程中实现程序性基因重排,P52M,113,第五节DNA的损伤和修复,一、DNA损伤损伤的类型引起损伤的因素损伤的意义二、DNA修复错配修复直接修复切除修复重组修复SOS应答和易错修复遗传病练习,P57M,114,DN

29、A损伤与基因突变,基因突变：指由自发损伤或环境因素导致DNA的碱基序列发生了可以传递给子代细胞的变化，包括碱基的转换、颠换，核苷酸的插入或缺失等，这种变化通常导致基因产物功能的改变或丧失,P58M,115,损伤的类型,1.错配点突变2.插入和缺失移码突变3.重排4.共价连接,P58M,116,1.错配,P58M,117,1.错配,点突变错配：一个碱基对突变为另一个碱基对转换：点突变的一种，是两种嘌呤或嘧啶之间的互换颠换：点突变的一种，是嘌呤与嘧啶之间的互换,P58M,118,镰状细胞病点突变,镰状细胞病患者血红蛋白亚基基因的编码序列有一个点突变AT，使原来6号谷氨酸密码子GAG变成缬氨酸密码子

30、GTG,P58M,119,2.插入和缺失,P58M,120,3.重排,P59M,121,4.共价连接,P59M,122,引起损伤的因素,1.复制错误2.自发性损伤3.物理因素4.化学因素5.生物因素,P59M,123,1.复制错误,P59M,124,2.自发性损伤,DNA分子可以由于各种原因发生化学变化，如碱基发生烯醇式酮式结构互变、碱基修饰、脱氨基甚至脱碱基等。这些变化会影响氢键的形成，从而改变碱基配对。如果这些改变发生在DNA复制过程中，就会造成错配,P59M,125,3.物理因素,紫外线和各种辐射可以引起突变紫外线可以使DNA链上相邻胸腺嘧啶共价结合形成嘧啶二聚体，影响DNA双螺旋结构，

31、使复制和转录不能正常进行其他辐射可以使DNA主链的磷酸二酯键或DNA双链之间的氢键发生断裂等,P59M,126,The in Physiology or Medicine 1946,Muller18901967for the discovery of the production of mutations by means of X-ray irradiation,127,2.化学因素,亚硝酸盐、烷化剂、染料和芳香烃类化合物等许多化学诱变剂可通过不同的作用机制导致DNA损伤碱基类似物碱基修饰剂染料,P59M,128,碱基类似物,P60M,129,碱基修饰剂,亚硝酸盐使腺嘌呤脱氨基转化成次黄嘌呤

32、，结果AT对转化成GC对,P60M,130,染料,P60M,131,5.生物因素,抗生素和黄曲霉素等嵌入DNA双链之间，破坏DNA模板活性，或形成环氧化物，从而影响复制和转录过程逆转录病毒及可以整合到染色体DNA上的DNA病毒如乙肝病毒等,P61M,132,损伤的意义,突变是生物进化的分子基础致死突变可以消灭有害病原体突变是某些疾病包括遗传病和肿瘤等的分子基础,P61M,133,错配修复mismatch repair,错配修复就是在DNA复制完成以后，依赖模板提供的信息，对新生链上的错配碱基进行修复。错配修复可以将复制精确度提高1001,000倍识别双链模板寻找错配碱基修复错配碱基,P61M,

33、134,识别双链模板,LPB-25-968,P61M,135,寻找错配碱基,MutL与MutS形成复合物，结合于错配位点MutH与MutL结合引导MutL-MutS复合物在错配碱基两侧寻找最近的一个GATC序列，形成DNA环MutH蛋白具有位点特异性内切酶活性，但只催化切割新生链所含未甲基化N*GATC序列中G的5端，形成切口,LPB-25-969,P61M,136,修复错配碱基,LPB-25-971,P61M,137,直接修复direct repair,直接修复是指不切除碱基或核苷酸，直接将其修复1.光修复2.烷基化碱基修复,P62M,138,1.光复活,修复嘧啶二聚体有多种机制，其中光复活

34、作用是高度特异的直接修复方式。光修复由光解酶催化进行，光解酶被可见光激活，可以分解嘧啶二聚体。光解酶分布很广，从低等单细胞生物到鸟类都有，但哺乳动物没有,P62M,139,切除修复excision repair复制前修复,切除修复是将DNA分子的损伤部分切除，并以另一股完整的DNA链为模板，重新合成被切除的片段，使DNA恢复正常结构参与切除修复的酶主要有特异的内切酶、外切酶、聚合酶和连接酶原核及真核生物均有两套切除修复系统核苷酸切除修复系统碱基切除修复系统,P62M,140,1.核苷酸切除修复系统excinuclease,LPB-25-973,P63M,141,2.碱基切除修复系统,LPB-2

35、5-972,P63M,142,重组修复复制后修复,LPB-25-977/985,P64M,143,DNA损伤修复系统的修复能力与DNA的损伤程度相关。DNA损伤增加将激活与损伤修复有关的基因，这一现象称为SOS应答SOS responseSOS应答产生两类效应：一类是增加与修复系统有关基因的表达，从而提高修复能力；另一类是启动易错修复,LPB-25-977,SOS应答和易错修复,P64M,144,SOS应答和易错修复,易错修复的核心是表达DNA聚合酶和。它们催化进行的是有损伤的DNA模板的复制，所以称为跨损伤复制DNA聚合酶和都没有校对功能，复制错配率高达1/1,000。因此，跨损伤复制造成大

36、量碱基错配，产生很多突变，所以称为易错修复error-prone repair,P65M,145,儿童早衰症与基因突变有关,早衰症是一种罕见的、可引起儿童在10多岁就衰老或死亡的疾病是人体内一种名叫LaminA的蛋白基因发生突变碱基错配导致早衰症患儿出生时看起来正常，但在18个月后开始表现出早衰的特征。包括皮肤变皱、骨质疏松等，不少儿童在4岁就开始谢顶世界平均每400万到800万人中就有1人患早衰症早衰症患儿经常会表现出过人的智力,146,软骨发育不全,147,着色性干皮病,患者对日光尤其紫外线特别敏感，易患皮肤癌。其皮肤细胞中对紫外线特异的核酸内切酶有缺陷，不能切除嘧啶二聚体，是皮肤癌发生的

37、主要机制,148,149,150,环境污染越严重越易产生双胞胎,2004年05月27日新浪科技讯 北京时间5月26日19时消息，德国科学家最近的一项研究结果表明，环境污染越严重的地区越容易产下双胞胎。不久前，汉堡大学的科研小组在职业与环境医学杂志上发表文章称，在德国黑森州垃圾焚烧厂以北20公里的一个地方，双胞胎出生率(5.3%)要比该项指标的平均数(2.3%)高出2个多百分点。此外，根据德国国家统计局公布的资料显示，英国双胞胎的出生率自1992年以来也增加了20%。在比利时也存在着类似的发展趋势。产生这一现象的具体原因目前尚未研究清楚，只能进行某些推测。从医学角度来讲生育双胞胎是一种不良现象，

38、这首先是因为双胞胎出生后体质都比较弱且体重较轻。来自伦敦夏洛特王后医院的妇产科教授尼克-弗斯克认为，产生双胞胎出生率呈上升趋势这一现象的原因可能是由于环境中的有害物质扰乱了妇女体内的激素平衡，使妇女体内雌激素标准降低，雌激素标准降低则能够导致机体内促性腺激素含量的增加，而激发卵细胞不断产生。然而，我们常见的双胞胎大多数由同一个受精卵分裂而成。看来，要找到双胞胎出生率上升的真正原因，科学家们还得进行更深入的研究。,151,尤先科重病证实是由中毒所致,152,二恶英Dioxin二氧(杂)芑,153,印度近日诞生一名罕见双头婴儿,154,印14岁袖珍女高58厘米重5公斤,155,印度夫妇生下双面女婴

39、两只嘴巴四只眼,156,印度女童长有4手4足被当作女神朝拜,157,连体姐妹出生12天后成功分体生命指标正常,158,美国两岁半女孩天生没有脸,159,胡志明市4岁的Nguyen Xuan Minh美国在越战中将包括橙剂在内的脱叶剂广泛用于军事目的，导致越南出现很多残疾儿童1984年美国7家化工厂向在越战中感染橙剂的美军退伍兵赔偿了18亿美元，越南将在6月份向美国法庭提出赔偿要求,越战中橙剂Agent Orange的受害者,160,橙剂Agent Orange/2,4-D/2,4,5-T,161,17个月男婴天生无疼痛感此病全世界仅33例,英国一名17个月的男婴天生没有疼痛感，科学家指出，患这

40、种病的机率仅为10亿分之一,162,残毁性遗传性角皮病鱼鳞病异型,163,国内首例美人鱼综合征婴儿,164,奇异双头小猪长三/四只眼睛两张嘴,165,166,男孩身高74厘米体重14斤破吉尼斯纪录,有专家对平平进行研究，平平的母亲身高1.66米，父亲1.73米，两个姐姐都在1.65米以上，专家确认，平平不是侏儒症，而是基因变异。2007年7月份，74厘米高的平平被吉尼斯世界纪录确定为“世界上最矮的人”,167,赞比亚出现长有4条腿女婴20090123,168,男婴天生每只脚长8个脚趾sina2008.11.07,169,选择,关于突变的错误叙述是插入1个碱基对会引起移码突变重排属于基因组内DN

41、A重组颠换是点突变的一种形式缺失4个碱基对会引起移码突变转换是重排的一种形式,170,选择,碱基A被T替换属于插入重排颠换缺失转换,171,选择,紫外线对DNA的损伤主要是引起碱基插入碱基缺失碱基置换磷酸二酯键断开嘧啶二聚体形成,172,第六节DNA的逆转录合成reverse transcription,逆转录：以RNA为模板、以dNTP为原料、由逆转录酶催化合成DNA的过程1.逆转录酶2.逆转录病毒基因组的结构3.逆转录病毒的逆转录过程4.逆转录病毒的生命周期5.逆转录的生物学意义6.抗HIV药物练习,P66M,173,1.逆转录酶reverse transciptase,逆转录酶由逆转录病

42、毒的pol基因编码，由、两个亚基组成，是一种多功能酶，具有三种催化活性,P66M,174,概念,单链互补DNAsscDNA以RNA为模板合成的DNA双链互补DNAdscDNA以sscDNA为模板合成的DNA互补DNAcDNAsscDNA和dscDNA统称,P66M,175,1.逆转录酶reverse transciptase,逆转录酶具有3种催化活性逆转录活性：RNA指导的DNA聚合酶活性逆转录酶能以RNA为模板，以53方向合成其单链互补DNA，形成RNA-DNA杂交体水解活性：RNase H活性,P66M,176,1.逆转录酶reverse transciptase,复制活性：DNA指导的D

43、NA聚合酶活性逆转录酶能催化复制sscDNA，得到dscDNA，它们统称互补DNA逆转录酶无校对功能，错配率高。这可能是各种RNA病毒突变率高，不断出现新病毒株的原因,P66M,177,2.逆转录病毒基因组的结构,P66M,178,3.逆转录病毒的逆转录过程,P66M,179,4.逆转录病毒的生命周期,P68M,180,5.逆转录的生物学意义,完善了中心法则有助于研究RNA病毒的致癌机制，开发肿瘤防治新技术和新药物：逆转录病毒侵入细胞后通常并不杀死宿主细胞，而是发生基因整合，带有癌基因的病毒可以转化宿主细胞。在逆转录病毒转化细胞过程中，逆转录酶起关键作用。控制逆转录酶活性将有助于阻抑某些肿瘤或

44、艾滋病的发生和发展逆转录酶是重组DNA技术重要的工具酶,P68M,181,6.抗HIV药物,LPB-26-1024,182,AZT,名称：Zidovudine齐多夫定-Azidothymidine叠氮胸苷/叠氮脱氧胸苷作用与用途：本品为抗病毒药，对病毒具有高度活性，被美国FDA批准的治疗艾滋病(AIDS)的药物。临床上用于艾滋病或与艾滋病有关的综合征患者副作用：胃肠道反应如恶心、呕吐腹泻；头痛、头晕、无力等反应；可发生贫血、白细胞减少、血小板减少；本品过敏者禁用、孕妇慎用西药剂量：口服，成人200mg/次，1次/每4小时,183,拉米夫定Lamivudine,核苷类抗病毒药。可在HBV感染细胞和正常细胞内代谢生成拉米夫定三磷酸，既抑制HBV聚合酶，亦是此聚合酶的底物，渗入到病毒DNA链中、阻断病毒DNA的合成。拉米夫定三磷酸不干扰正常细胞脱氧核苷的代谢，它对哺乳动物DNA聚合酶a和b的抑制作用微弱，对哺乳动物细胞DNA含量几乎无影响。拉米夫定对线粒体的结构、DNA含量及功能无明显的毒性,184,选择,逆转录酶的底物之一是AMPATPdAMPdATPGDP,185,选择,符合逆转录特点的是DNADNADNARNARNADNARNARNARNA蛋白质,