生化·第13章·DNA的生物合成课件.ppt
《生化·第13章·DNA的生物合成课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《生化·第13章·DNA的生物合成课件.ppt(67页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第十章DNA的生物合成(复制),DNA以碱基排列顺序的方式贮存生物体内所有遗传信息,以亲代DNA分子为模板,按碱基配对原则合成子代DNA时,遗传信息从亲代 DNA分子上准确地传递到子代DNA分子上,此过程称为DNA的复制.只有当细胞处在有丝分裂过程中,才进行DNA复制。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,遗传信息传递的中心法则,复制DNA,转录,RNA,翻译,蛋白质,复制RNA,翻译,逆转录,蛋白质,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,第一节 半保留复制,第二节 DNA复制的酶学,第三节 DNA生物合成过程,第四节 DNA的突变(损伤)与修复,第五节 逆转录现象和逆转录酶
2、,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,第一节 半保留复制,1)半保留复制(semiconservative replication)1953年Watson 和 Crick在提出DNA双螺旋结构模型时,就设想在DNA复制过程中,2条多核苷酸链之间的氢键断裂,然后以每条单键作为模板,按照碱基互补的原则,合成新的互补链。这样新合成的2个子代DNA分子与原来的DNA分子的碱基排列顺序完全一样,每个子代DNA分子的一条链来自亲代DNA,另一条链是新合成的,这种复制方式称为半保留复制。,复制的特点,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,半保留复制的证据,首页,第一节,第二节,第四节,第三
3、节,第五节,意义:,子代保留了亲代DNA的全部遗传信息 DNA通过复制和基因表达决定生物特性 体现了遗传过程的相对保守性 保守性是相对的,不能忽视其变异性,2)半不连续复制.,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,第二节 DNA复制的酶学,复制是在酶催化下进行的核苷酸的聚合反应。,(一)DNA聚合酶,(二)真核生物的DNA聚合酶,(三)DNA复制的保真性,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,一、DNA聚合酶,作用:以单链DNA作为模板催化3,5-磷酸二酯键的生成,使4种脱氧核糖核苷酸,在引物或DNA片段的3-OH上沿着53方向聚合。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五
4、节,(dNMP)n+dNTP 或n1dATPn2dCTPn1dTTP+DNA n2dGTP(模板),DNA聚合酶,DNA聚合酶,Mg 2+,引物,DNA,(dNMP),dAMPdCMPdDMPdGMP,+2(n1+n2)PPi,+ppi,n+1,2(n1+n2),复制的化学反应,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,作用条件:,1)以单链DNA作为模板2)4种dNTP作为原料:dATP,dCTP,dCTP,dTTP3)需要引物:DNA聚合酶不能从头合成DNA,只 能以引物的3-OH作为合成新DNA的起点。4)只能催化引物或DNA片段与核苷酸之间生成3,5-磷酸二酯键,使引物或DNA片段
5、由5 3方 向延伸,因此DNA聚合酶作用具有方向性。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,(一).原核生物的DNA聚合酶。,现在已知的原核生物DNA聚合酶有三种:,1.DNA聚合酶,2.DNA聚合酶,3.DNA聚合酶,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,1、DNA聚合酶,作用:1)对复制中的错误进行校读.(3 5 核 酸外切酶活性)2)切除引物和突变的片段(5 3 核 酸外切酶活性)3)填补空隙(5 3 聚合活性)DNA聚合酶是单一肽链的大分子,其二级结构以-螺旋为主.为主。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,E.coli DNA 聚合酶,小片段,大片段,首页,
6、第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,用特异的蛋白酶,可以把DNA-pol I水解为两个段段,小片段(A至F螺旋)具有5 3核酸外切酶活性,大片段(G至R螺旋区及C末端)又称Klenow片段,具DNA聚合酶和3 5核酸外切酶活性。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,2、DNA聚合酶,只是在无pol I和Pol 的情况下起作用,其真正的作用未完全清楚。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,3、DNA聚合酶,是真正在原核生物细胞内参与复制作用的酶,是由10种亚基组成的不对称二聚体。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,、亚基 组成核心酶。其中亚基具有聚合酶活性;亚
7、基具有35核酸外切酶活性,并执行碱基选择功能;亚基辩认引物,并起着夹住模板又能使酶沿模板链滑动的作用;亚基可能起维持二聚体 的作用。其余的亚基统称为-复合物,作用不清楚.,(E.coli DNA 聚合酶不对称二聚体),首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,大酶杆菌DNA聚合酶的性质,5 3 聚合+5 3 外切+-3 5 外切+分子量(kd)103 12 180分子数/细胞 400 100 10,DNA 聚合酶,性质,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,核酸外切酶活性和校读,DNA pol I、II 两种方向 DNA pol I 3 5活性强 DNA pol III 只有3 5
8、方向,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,(二)真核生物的DNA聚合酶,至少有五种:DNA-pol:只能延长数百个核苷酸,在随从链 合成中起作用。DNA-pol:只是在没有其他DNA聚合酶时才起 作用。DNA-pol:在线粒体内参与线粒体DNA的复制。DNA-pol:可延长很多的核苷酸,在领头链合 成中起作用。DNA-pol:起校读,修复和填补缺口的作用。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,(三)、DNA复制的保真性,DNA复制的保真性至少依赖 三种机理。1、遵守严格的碱基配对规律。2、DNA-pol 对碱基的选择功能。3、复制中出现错误时,DNA-pol 有即时的校读功
9、能。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,DNA复制时,必须先有单链DNA生成,碱基暴露,这样DNA才能起模板作用。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,二、复制中解链和DNA分子的拓扑学变化,解螺旋酶(helicase)、DNA拓扑异构酶(DNA topoisomerase)和单链DNA结合蛋白(single strand DNA binding protein)共同起解开双螺旋、理顺DNA链、维持DNA在一段时间内处于单链状态的作用。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,(一)解螺旋酶,(二)DNA拓扑异构酶,(三)单链DNA结合蛋白(SSB),首页,第一节,
10、第二节,第四节,第三节,第五节,(一)解螺旋酶,在DNA-pol参与复制过程之前,首先起作用的起始物质有DnaA、DnaB、DnaC蛋白。DnaA蛋白辨认E.coli上称为oriC(origin C)的复制起始点,DnaC蛋白辅助解螺旋酶(DnaB),使其在起点上结合并打开双链。,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,拓扑酶对DNA分子的作用是既能水解,又能形成磷酸二酯键,结果理顺了DNA 链。,(二)DNA拓扑异构酶,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,A,B,C,拓扑酶,OH 3,P 5,首页,第一节,第二节,第四节,第三节,第五节,首页,首页,第一节,第二节,第四节,第
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生化 13 DNA 生物 合成 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4042594.html