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文檔簡介
第九章核酸代謝MetabolismofNucleotides第九章核酸代謝MetabolismofNucleot第四節(jié)DNA的生物合成BiosynthesisofDNA第四節(jié)DNA的生物合成Biosynthesis重點內(nèi)容DNA的半保留復制DNA的合成過程岡崎片段相關(guān)概念重點內(nèi)容DNA的半保留復制基本知識體系基因:合成有功能蛋白質(zhì)多肽鏈或RNA所必需的全部核苷酸序列。一般是DNA序列或RNA(RNA病毒)基因組:一種生物體中的整套遺傳信息,一般為一個受精卵或一個體細胞的細胞核中所有DNA分子的總和順反子(cistron)與基因相通,通常一個順反子即一個基因;定義為:編碼單條多肽鏈的一個遺傳功能單位,即轉(zhuǎn)錄單位。原核生物多順反子,一條mRNA鏈編碼幾種功能相關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì);(相反真核生物單順反子)基本知識體系基因:合成有功能蛋白質(zhì)多肽鏈或RNA所必需的全部內(nèi)含子與外顯子外顯子(exon):編碼序列內(nèi)合子(intron):插入外顯子之間非編碼序列5'-端和3'-端非翻譯區(qū)(UTR)內(nèi)含子與外顯子外顯子(exon):編碼序列一、DNA的半保留復制半保留復制提出的實驗依據(jù):Meselson和Stahl(1958)15NH4Cl標記EcoliDNA—同位素標記技術(shù)(15N14N)DNA的密度梯度離心技術(shù)Cairna(1963)利用放射性自顯影,觀察到Ecoli染色體DNA復制中間過程細菌培養(yǎng)技術(shù)DNA提取技術(shù)等一、DNA的半保留復制半保留復制提出的實驗依據(jù):Chargaff(1950)提出DNA堿基組成的規(guī)律Watson和Crick(1953)提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,并推測DNA的半保留復制半保留復制提出的理論依據(jù)Chargaff(1950)提出DNA堿基組成的規(guī)律半保留復TheReplicationofDNAinEscherichiacoli.MatthewMeselson&FranklinStahl
ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUSA.1958,44:671-682TheReplicationofDNAinEsch二、
DNA半保留復制的定義定義:
指遺傳物質(zhì)傳代過程中,以母鏈DNA為模板,按堿基互補配對原則指導DNA新鏈的合成,子鏈DNA堿基序列與親代分子完全一樣,但一條鏈來自親代的DNA鏈,另一條鏈是新合成的鏈。相對的遺傳保守絕對的遺傳變異二、DNA半保留復制的定義定義:指遺傳物質(zhì)傳代過程中,以DNA半保留復制的特點親代DNA兩條鏈均可為模板方向:5'到3'的方向合成新鏈復制過程是雙向進行速度:非常迅速需DNA或RNA引物合成過程是半不連續(xù)的DNA由拓撲異構(gòu)酶催化局部解旋真核線性DNA末端(端粒)的復制需端粒酶參與DNA半保留復制的特點親代DNA兩條鏈均可為模板三、DNA的復制酶之一
聚合酶:以DNA為模板,催化新鏈3′,5′-磷酸二酯鍵的生成(1)原核生物DNA聚合酶有三類:DNA聚合酶I、聚合酶II、聚合酶III(polI、II、III)1955年,Kornberg
大腸肝菌
中發(fā)現(xiàn)DNApolymeraseI,
獲諾貝爾獎。三、DNA的復制酶之一聚合酶:以DNA為模板,催化新鏈3′DNApolymeraseI功能5′-3′聚合酶、5′-3′外切酶、3′-5′外切酶DNA損傷的修復DNA復制過程中RNA引物切除后,空隙的填充結(jié)構(gòu)單鏈多肽、球蛋白分子量103×103Da含鋅原子DNApolymeraseI功能DNApolII與聚合酶I相似,確切作用不詳1970年,德國RolfKnippers發(fā)現(xiàn)DNApolIII結(jié)構(gòu):10種不同亞基組成,呈不對稱二聚體分子量:900×103Da功能:與DNA復制有關(guān)DNApolIV和
polV(
1999)
DNA修復有關(guān)DNApolymerase家族DNApolII與聚合酶I相似,確切作用不詳DNA聚合酶活性中心鋅指模型DNAPolymeraseII藍色區(qū)域
聚合酶活性中心鋅指模型DNAPolymeraseIIDNApolymeraseIII的亞基DNApolymeraseIII的亞基DNAPolymeraseIIIα-SubunitDNAPolymeraseIIIDNAPolymeraseIII異二聚體結(jié)構(gòu)DNAPolymeraseIIIα-SubunitDN三、DNA的復制酶之二——
真核生物DNA聚合酶類別、細胞定位、性質(zhì)及功能DNA聚合酶PolαPolβPolγPolδPolεPolξ、Polη與Polι相對分子量KD>25036~38160~300170256細胞內(nèi)定位細胞核細胞核線粒體細胞核細胞核相關(guān)酶活性5′→3′聚合酶有有有有有3′→5′外切酶無無有有有引發(fā)酶有無無無無功能引物合成堿基切除修復線粒體DNA合成DNA復制酶修復不清楚或損傷旁路修復三、DNA的復制酶之二——
真核生物三、DNA的復制酶之三——引物酶名稱:引發(fā)酶(引物酶)功能:負責合成約10個核苷酸的RNA引物。底物:核苷三磷酸結(jié)構(gòu):引發(fā)酶與DNA聚合酶α
形成復合體。能量:NTP三、DNA的復制酶之三——引物酶名稱:引發(fā)酶(引物酶)三、DNA的復制酶之四——連接酶名稱:連接酶(DNAligase)1967年發(fā)現(xiàn)功能:將雙鏈DNA的單鏈切口形成3′′-5磷酸二酯鍵能量:消耗細菌連接酶以NADH為供能者;高等動物和噬菌體以ATP為供能者三、DNA的復制酶之四——連接酶名稱:連接酶(DNAlig名稱:topoisomerase核酸拓撲原因:DNA復制過程,由于超螺旋的存在,結(jié)構(gòu)緊密;解鏈過程,產(chǎn)生過度擰緊、打結(jié)、纏繞、連環(huán)等功能:松弛超螺旋、克服復制、合成過程中產(chǎn)生的扭曲張力
類似核酸內(nèi)切酶和連接酶的聯(lián)合作用類型:Ⅰ型拓撲異構(gòu)酶:切割DNA雙鏈中的一股,并適時連接,不需ATP,不形成超螺旋,參與復制和轉(zhuǎn)錄
Ⅱ型拓撲異構(gòu)酶(解旋酶):切割DNA雙鏈,并適時連接,不需ATP時,松馳負超螺旋;需ATP時,引入負超三、DNA的復制酶之五——
拓撲異構(gòu)酶名稱:topoisomerase三、DNA的復制酶之五——拓撲異構(gòu)酶拓撲原因拓撲異構(gòu)酶Ⅰ的作用拓撲異構(gòu)酶拓撲原因拓撲異構(gòu)酶Ⅰ的作用拓撲異構(gòu)酶Ⅱ的作用拓撲異構(gòu)酶Ⅱ的作用三、DNA的復制酶之六——
解旋酶
名稱:解螺旋酶(helicase)功能:復制叉年解開小段雙鏈DNA形成單鏈,利于DNA合成能量:需要消耗三、DNA的復制酶之六——
三、DNA復制之七——
單鏈結(jié)合蛋白
名稱:單鏈DNA結(jié)合蛋白(single-strandDNAbindingprotein,SSB)功能:與單鏈DNA結(jié)合,阻止已解鏈DNA重新形成雙鏈,保護核酸不被降解結(jié)構(gòu):四聚體蛋白三、DNA復制之七——
八、復制因子C(RFC)一種裝載因子,作為DNA聚合酶α和δ之間的連系物或紐帶,有助于前導鏈和后隨鏈的同時合成。九、核酸酶H(RNaseH)和蓋內(nèi)切核酸酶(FEN1)參與去除RNA引物的作用。RNaseH降解RNA引物,留下一個核苷酸連在岡崎片段的末端,由FEN1完成去除最后一個核苷酸。三、DNA復制之其他八、復制因子C(RFC)三、DNA復制之其他四、DNA復制有關(guān)酶及蛋白因子原核生物復制體系的組分模板親代雙鏈DNA,需解旋底物dATP、dGTP、dCTP、dTTP引物提供3’-OH多種酶拓撲異構(gòu)酶、引物酶、DNA聚合酶、解螺旋酶、DNA連接酶多種蛋白因子單鏈DNA結(jié)合蛋白、復制蛋白A、復制因子C及鎂離子四、DNA復制有關(guān)酶及蛋白因子原核生物復制體系的組分模板親代酶及有關(guān)蛋白因子功能DNA聚合酶α/引發(fā)酶引發(fā)及后隨鏈的部分合成DNA聚合酶δ主要的DNA復制酶拓撲異構(gòu)酶松弛DNA超螺旋,有利于復制解螺旋酶解開DNA雙螺旋單鏈DNA結(jié)合蛋白及復制蛋白A與單鏈DNA結(jié)合,防止再形成雙鏈復制因子C(RFC)參與滑動夾子的裝配增殖細胞核抗原(PCNA)滑動夾,與合成的連續(xù)性有關(guān)核酸酶H(RNaseH)去除RNA引物蓋內(nèi)切核酸酶I去除RNA引物的最后一個核苷酸DNA連接酶連接岡崎片段及參與修復真核生物DNA復制體系酶及有關(guān)蛋白因子功能DNA聚合酶α/引發(fā)酶引發(fā)及后隨鏈相關(guān)概念
雙向復制(bidirectionalreplication):原核生物DNA復制是從一個起始點開始,同時向兩個方向進行。
復制起點(origin):含有100~200個堿基對的一段DNA。
原核生物只有一個復制起始點;真核生物染色體DNA有多個復制起始點。新鏈增長的方向:5′→3′復制子(replicon):兩個起始點之間的DNA片段。人的基因組可能有104~105個復制子
復制叉(replicationfork):復制時雙鏈打開,分開成兩股,新鏈沿著張開的模板生成,復制中形成的這種Y字形結(jié)構(gòu)相關(guān)概念雙向復制(bidirectionalr真核生物復制起點真核生物復制起點五、DNA復制過程三個階段:起始(Initiation)延伸(Elongation)終止(Termination)五、DNA復制過程三個階段:1起始過程DnaA蛋白辨認并結(jié)合起始位點防止螺旋回復單鏈結(jié)合蛋白解鏈酶、拓撲異構(gòu)酶引物合成引物酶DNA解鏈起始點oriC的確定復制體的形成連接酶1起始過程DnaA蛋白辨認防止螺旋回復單鏈結(jié)合蛋白解鏈酶
DnaA識別起始點
DnaB和DnaC(協(xié)助解開DNA雙鏈)DNA拓撲異構(gòu)酶引物酶SSB3’5’3’5’引發(fā)體和引物復制體DnaADnaB和Dna2
延伸過程過程描述:DNA聚合酶催化下,解開的DNA單鏈為模板,四種dNTP為原料,新進入的dNTP與引物3′-OH形成磷酸二酯鍵,由5′向3′方向延長子鏈。延伸過程:半不連續(xù)復制原因:
DNA兩條鏈為反向平行,分別稱為前導鏈(DNA鏈3′到5′)和隨從鏈,DNA聚合酶的合成方向5′--3′。
半不連接復制定義:隨從鏈的延伸方向與復制叉方向相反,先合成小片段然后再在連接酶的作用下連成完整DNA大分子。2延伸過程過程描述:DNA聚合酶催化下,解開的DNA單鏈領(lǐng)頭鏈(leadingstrand)順著解鏈方向生成的子鏈,復制連續(xù)進行,得到連續(xù)子鏈。引物隨從鏈(laggingstrand)
復制方向與解鏈方向相反,須解開足夠長度模板鏈才能繼續(xù)復制,得到的子鏈由不連續(xù)的片段所組成。岡崎片段領(lǐng)頭鏈(leadingstrand)順著解鏈方向生成岡崎片段(Okazakifragment)
1968年岡崎(日本)利用電鏡及放射自顯影技術(shù),觀察到DNA復制中出現(xiàn)一些不連續(xù)的片段,將這些不連續(xù)的片段稱為岡崎片段。 原核生物的岡崎片段為1000-2000個核苷酸,相當于一個順反子(cistron),即基因的大??;真核生物長度約100-200個核苷酸,相當于一個核小體DNA大小。岡崎片段(Okazakifragment) 1968年岡崎(半不連續(xù)復制
(semidiscontinuousreplicaton)半不連續(xù)復制
(semidisc3
終止過程原核生物
環(huán)狀DNA雙向復制,復制片段在復制終止點匯合
岡崎片段由DNA聚合酶I切除引物,由DNA連接酶連接
真核生物
染色體DNA呈線性復制,多復制點,復制在末端停止。岡崎片段RNA引物水解:由RNaseH降解RNA引物,留下單個核糖由蓋內(nèi)切核酸酶除去DNA大分子的形成:DNA連接酶將相鄰DNA片段連接形成大分子DNA鏈3終止過程原核生物DNA復制特點及其他嚴格遵守堿基配對原則復制具有高度保真性DNA聚合酶對堿基具有選擇性DNA聚合酶對復制過程具有校讀功能細胞自我修復系統(tǒng)(堿基錯配概率10-10~10-8
)DNA復制特點及其他嚴格遵守堿基配對原則真核與原核DNA復制比較真核DNA復制過程更加復雜多復制起點、多蛋白因子(增殖細胞核抗原等)ORC序列辨認起始點:此序列含有11個核苷酸組成的保守序列:A(T)TTTATA(G)TTTA(T)RNA引物(約10個核苷酸)形成后,再形成15~30個核苷酸的DNA起始片段真核與原核DNA復制比較真核DNA復制過程更加復雜真核與原核DNA復制比較存在端粒(telomere)結(jié)構(gòu)
定義:真核生物染色體線性DNA分子末端的結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu):由末端單鏈DNA序列和蛋白質(zhì)構(gòu)成;末端DNA序列是多次重復的富含T、G堿基的短序列。
功能:維持染色體的穩(wěn)定性和DNA復制的完整性端粒酶(telomerase)催化的延伸——爬行過程
參與蛋白:端粒酶模板、端粒酶協(xié)同蛋白
端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶真核與原核DNA復制比較存在端粒(telomere)結(jié)構(gòu)端粒DNA結(jié)構(gòu)及復制端粒結(jié)構(gòu)端粒重復序列3′端端粒復制過程端粒DNA結(jié)構(gòu)及復制端粒結(jié)構(gòu)端粒重復序列3′端端粒復制過程端粒酶及復制過程功能:端粒酶含有與端粒DNA互補的序列,并具有逆轉(zhuǎn)錄酶的性質(zhì)。端粒酶負責端粒DNA合成。端粒酶及復制過程功能:端粒酶含有與端粒DNA互補的序列,并具六、線粒體DNA復制-D環(huán)復制線粒體DNA有兩個復制起點。第二個復制起點開始復制時,第一個復制起點已復制至全環(huán)DNA的2/3,并將外環(huán)取代出來,復制過程不對稱。電鏡下觀察此結(jié)構(gòu)似D形,稱D環(huán)復制。六、線粒體DNA復制-D環(huán)復制線粒體DNA有兩個復制起點七、逆轉(zhuǎn)錄過程定義:以RNA為模板,按照RNA中的核苷酸順序,在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成DNA的過程。
合成序列稱為cDNA(互補DNA)發(fā)現(xiàn)歷史:1970年,美國Temin與Baltimore在雞肉瘤和小鼠白血病病毒等RNA腫瘤病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶,并發(fā)展了中心法則。于1975年獲得諾貝爾獎。七、逆轉(zhuǎn)錄過程定義:以RNA為模板,按照RNA中的核苷酸順序逆轉(zhuǎn)錄酶功能:以RNA為模板或以DNA為模板的DNA聚合酶活性核糖核酸酶H(RNaseH)活性:水解模板RNADNA內(nèi)切酶、拓撲異構(gòu)酶、解鏈酶和tRNA結(jié)合的活性需要引物:細胞內(nèi)合成時需宿主細胞多聚dT作為引物體外合成可人工合成引物逆轉(zhuǎn)錄酶功能:逆轉(zhuǎn)錄研究的意義
逆轉(zhuǎn)錄酶和機制的發(fā)現(xiàn),是分子生物學研究中的重大發(fā)現(xiàn)。
逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象說明:至少在某些生物,RNA同樣兼有遺傳信息傳代與表達功能。
分子生物學研究可應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄酶,作為獲取基因工程目的基因的重要方法之一,此法稱為cDNA法。
逆轉(zhuǎn)錄研究的意義逆轉(zhuǎn)錄酶和機制的發(fā)現(xiàn),是分子生物學研究中的八、DNA的損傷與修復1、DNA損傷定義:
某些理化因素作用下,DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生的任何形式改變都
注意區(qū)別:突變、進化、淘汰。2、DNA損傷的類型堿基對的更換、堿基的缺失、插入、DNA鏈的斷裂、鏈內(nèi)或鏈間的交聯(lián)、倒位等。3、造成損傷的因素外因:紫外線、電離、堿基類似物、修飾劑化學誘變劑等
內(nèi)因:自發(fā)脫堿基、自發(fā)脫氨基、復制錯配等。八、DNA的損傷與修復1、DNA損傷定義:(一)突變是生物進化與分化的分子基礎(chǔ)(二)突變導致基因型改變形成DNA多樣性(三)突變是某些疾病的發(fā)病基礎(chǔ)(四)突變導致死亡DNA損傷突變的意義(一)突變是生物進化與分化的分子基礎(chǔ)DNA損傷突變的意義射線與各種輻射化學因素造成DNA損傷的因素5-FU6-MP等堿基類似物;羥胺類;過氧化物、含巰基化合物等;脫氨劑和烷基化試劑:如亞硝酸類、硫酸二甲酯、
苯并芘、氮芥類等射線與各種輻射DNA損傷的修復一定條件下,損傷的DNA分子恢復正常的過程。修復方式:直接修復錯配修復切除修復重組修復應(yīng)急反應(yīng)(SOS)和易錯修復DNA損傷的修復一定條件下,損傷的DNA分子恢復正常的過程。利用外條件、酶簡單地逆轉(zhuǎn)DNA的損傷光修復酶(photolyase)
UV直接修復300~600nm利用外條件、酶簡單地逆轉(zhuǎn)DNA的損傷光修復酶(photoly切除修復—最普遍的修復方式需要DNA特異內(nèi)切酶、核酸外切酶、糖苷酶、DNA聚合酶和DNA連接酶等參與。包括單個核苷酸切除和核苷酸片段切除修復。切除修復—最普遍的修復方式需要DNA特異內(nèi)切酶、核酸外重組修復DNA-polⅠ3'5'5'5'5'5'3'RecA5'5'5'3'5'replication5'3'5'5'5'DNA-PolⅢDNA-ligase3'5'5'RecB、CRecA
第一次復制:DNA鏈損傷部位可能被切除,也可能未被切除。
第二次復制:如果損傷留在母鏈上,復制經(jīng)過損傷部位時所產(chǎn)生的缺口還需通過同樣的重組過程來彌補,直至損傷被切除修復所消除
多次復制:若干代后,即使損傷未從親代鏈中除去,在后代細胞中已被稀釋,消除了損傷的影響。重組修復DNA-polⅠ3'5'5'5'5'5'3'RecASOS修復—誘導修復定義:DNA損傷廣泛難復制,由此而誘發(fā)出一系列復雜的反應(yīng)。在E.coli,各種與修復有關(guān)的基因,組成一個稱為調(diào)節(jié)子(regulon)的網(wǎng)絡(luò)式調(diào)控系統(tǒng)。特點:修復特異性低,對堿基的識別、選擇能力差。通過SOS修復,復制如能繼續(xù),細胞可存活。然而DNA保留的錯誤較多,導致較廣泛、長期的突變。SOS修復—誘導修復定義:DNA損傷廣泛難復制,由此而誘發(fā)出第五節(jié)RNA的生物合成
RNATranscription第五節(jié)RNA的生物合成RNATranscrip重點內(nèi)容DNA指導下RNA的合成(轉(zhuǎn)錄)RNA轉(zhuǎn)錄后加工RNA指導下RNA的合成(RNA的復制)核酸生物合成的抑制劑重點內(nèi)容DNA指導下RNA的合成(轉(zhuǎn)錄)一、DNA指導下RNA的合成一、又稱為轉(zhuǎn)錄:是指在DNA一條鏈為模板情況下,在RNA聚合酶催化下,按照堿基配對原則,以四種核糖核苷酸為原料合成一條與模板DNA互補的RNA的過程。轉(zhuǎn)錄單位:從DNA模板的特定位點開始,并在一定的位點終止的轉(zhuǎn)錄區(qū)域。一、DNA指導下RNA的合成一、又稱為轉(zhuǎn)錄:是指在DNA一相關(guān)知識點結(jié)構(gòu)基因:DNA分子中可轉(zhuǎn)錄出RNA的區(qū)段不對稱轉(zhuǎn)錄:不同基因的模板鏈與編碼鏈,在DNA分子上并非固定在某一股鏈上。模板鏈:Watson(W)鏈、負鏈、反意義鏈編碼鏈:與模板鏈互補的DNA鏈,Crick(C)鏈、正鏈、有意義鏈
啟動子(promoter)
終止子(terminator)模板鏈(templattestrand)反意義鏈(antisensestrand)有意義鏈(sensestrand)DNA5533相關(guān)知識點結(jié)構(gòu)基因:DNA分子中可轉(zhuǎn)錄出RNA的區(qū)段二、參與轉(zhuǎn)錄的酶RNA聚合酶(RNApol):依賴DNA的RNA聚合酶,亦稱為DNA指導的RNA聚合酶原核生物
結(jié)構(gòu):五種亞基α2ββ?σ組成,含2個Zn原子功能:催化mRNA、rRNA、tRNA等的合成真核生物結(jié)構(gòu):由4-6種亞基組成,含Zn2+分類:RNA聚合酶I(
催化rRNA前體的轉(zhuǎn)錄);RNA聚合酶II(
催化mRNA前體的轉(zhuǎn)錄);RNA聚合酶III(
催化小分子量RNA的轉(zhuǎn)錄)二、參與轉(zhuǎn)錄的酶RNA聚合酶(RNApol):依賴DNA的大腸桿菌RNA聚合酶
E.coliRNAPolymerase2個α亞基,參與RNA核心酶的組裝;參與全酶和啟動子的牢固結(jié)合β亞基RNA聚合酶的催化中心,可能含有兩個結(jié)構(gòu)域,分別負責轉(zhuǎn)錄的起始和延伸。β?亞基RNA聚合酶的催化中心,負責核心酶與模板DNA的結(jié)合。σ因子啟動子識別中起關(guān)鍵性的作用;數(shù)量只有核心酶的30%。大腸桿菌RNA聚合酶
E.coliRNAPolymer真核生物RNA聚合酶真核生物RNA聚合酶RNA聚合酶DNA聚合酶的比較RNA聚合酶DNA聚合酶的比較生物化學基礎(chǔ)第9章2核酸代謝課件三、轉(zhuǎn)錄過程1、過程分為起始、延伸和終止三個2、操縱子(轉(zhuǎn)錄單位):從起始位點(啟動子)至終止位點(終止子)的整個轉(zhuǎn)錄區(qū)段3、啟動子(promoters):可被RNA聚合酶識別、結(jié)合并啟動RNA轉(zhuǎn)錄的特定DNA序列。
原核生物啟動子約由40個核苷酸序列組成。分三個區(qū):起始識別區(qū)(-35個核苷酸識別RNA聚合酶)、牢固結(jié)合區(qū)(-10個核苷酸DNA雙鏈局部解旋)、轉(zhuǎn)錄起始區(qū)三、轉(zhuǎn)錄過程1、過程分為起始、延伸和終止三個原核生物啟動子上游下游原核生物啟動子上游下游
存在兩個共同順序:
-25區(qū)TATA盒,又稱為Hogness盒,由A、T堿基所組成,其功能與聚合酶的定位有關(guān),DNA雙鏈在此解開,并決定轉(zhuǎn)錄的起始位點。-75區(qū)CAAT盒,一致序列為GGTCAATCT,CAAT盒與轉(zhuǎn)錄的起始頻率有關(guān)。真核生物基因組中還有一個增強子(enhancer)序列,它能極大地促進啟動子的轉(zhuǎn)錄活性。真核生物的啟動子存在兩個共同順序:真核生物的啟動子真核生物啟動子真核生物啟動子轉(zhuǎn)錄過程(原核生物)過程一:識別σ因子識別轉(zhuǎn)錄起始點,酶與該區(qū)結(jié)合后,即滑動至-10區(qū),DNA雙鏈解開,啟動轉(zhuǎn)錄。
過程二:起始(啟動物、全酶和核苷三磷酸三元復合物的形成)起始位點,全酶結(jié)合第一個核苷三磷酸GTP或ATP,并催化其與另外一個三磷酸核苷聚合,形成第一個3',5'-磷酸二酯鍵。
轉(zhuǎn)錄過程(原核生物)過程一:識別生物化學基礎(chǔ)第9章2核酸代謝課件過程三:延伸(RNA-DNA雜交)
RNA聚合酶繼續(xù)沿DNA鏈移動,按照堿基互補原則,不斷聚合RNA。合成約10個堿基,σ解離,陸續(xù)形成RNA-DNA雜交區(qū)過程四:終止由終止因子(ρ因子)識別特異的終止信號,并促使RNA的釋放;或者不依賴ρ因子,轉(zhuǎn)錄終止點處存在相連的富含GC和AT的寡聚U及發(fā)夾形的二級結(jié)構(gòu),引起RNA聚合酶變構(gòu)及移動停止,導致RNA轉(zhuǎn)錄的終止。過程三:延伸(RNA-DNA雜交)終止因子及ρ因子協(xié)助RNA聚合酶識別終止信號的輔助因子(蛋白質(zhì))稱為終止因子(terminationfactor)。
存在兩種終止機制:依賴ρ因子與不依賴ρ因子
ρ因子是RNA聚合酶的一種
重要的蛋白質(zhì)輔助因子。催化
解開DNA-DNA和RNA-DNA
雙螺旋結(jié)構(gòu)。終止因子及ρ因子協(xié)助RNA聚合酶識別終止信號的輔助因子(蛋白大腸桿菌兩類終止子結(jié)構(gòu)不依賴ρ因子依賴ρ因子G-C區(qū)U區(qū)大腸桿菌兩類終止子結(jié)構(gòu)不依賴ρ因子依賴ρ因子G-C區(qū)U區(qū)真核生物和原核生物轉(zhuǎn)錄的區(qū)別真核生物中轉(zhuǎn)錄與復制在不同的區(qū)域RNA聚合酶不相同啟動子不同轉(zhuǎn)錄后RNA加工修飾不同真核生物和原核生物轉(zhuǎn)錄的區(qū)別真核生物中轉(zhuǎn)錄與復制在不同的區(qū)域四、RNA轉(zhuǎn)錄后的加工剪切:去除不需要的部位。如:除去內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄來的序列;剪接:將成簇排列的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物切開。如:核內(nèi)不均一RNA的降解與修飾;修飾:核糖或堿在的修飾。如甲基化、羥基化等。四、RNA轉(zhuǎn)錄后的加工剪切:去除不需要的部位。如:除去內(nèi)含子真核細胞mRNA的加工5′
帽子PolyA
3′
AAAAAAA-OH剪接:剪去內(nèi)含子(intron),拼接外顯子(extron)5′端接上帽子結(jié)構(gòu)3′端添加PolyA尾巴結(jié)構(gòu),由RNA末端核苷酸轉(zhuǎn)移酶催化真核細胞mRNA的加工5′帽子PolyA3′AAAAARNA的拼接RNA的拼接RNA轉(zhuǎn)錄的抑制作用RNA的轉(zhuǎn)錄抑制劑之一嘌呤和嘧啶類似物:RNA轉(zhuǎn)錄的抑制作用RNA的轉(zhuǎn)錄抑制劑之一嘌呤和嘧啶類似物RNA的轉(zhuǎn)錄抑制劑之二模板功能抑制物1)烷化劑:氮芥、磺酸酯、氮丙啶、乙撐亞胺等
2)放線菌素
3)嵌入染料:溴化乙錠等RNA的轉(zhuǎn)錄抑制劑之三RNA聚合酶的抑制物
1)利福平霉素:利福平
2)鏈霉素
3)α-鵝膏蕈堿
4)放線菌素RNA的轉(zhuǎn)錄抑制劑之二模板功能抑制物復習及作業(yè)名詞解釋基因,中心法則,半保留復制,半不連續(xù)復制復制子,雙向復制,岡崎片段,端粒酶,逆轉(zhuǎn)錄DNA復制有哪些特點?DNA的復制過程參與復制起始的各種酶及其功能簡述DNA損傷的修復機制復習及作業(yè)名詞解釋DNA和RNA合成的比較DNA和RNA合成的比較名詞解釋轉(zhuǎn)錄、不對稱轉(zhuǎn)錄、RNA聚合酶核心酶、轉(zhuǎn)錄啟動子、外顯子、.內(nèi)含于、核酶復制與轉(zhuǎn)錄過程的異同點。原核生物RNA聚合酶各亞基在轉(zhuǎn)錄中的作用。為何說RNA轉(zhuǎn)錄為不對稱轉(zhuǎn)錄?比較真核生物RNA聚合酶的不同點。
復習與作業(yè)名詞解釋復習與作業(yè)第九章核酸代謝MetabolismofNucleotides第九章核酸代謝MetabolismofNucleot第四節(jié)DNA的生物合成BiosynthesisofDNA第四節(jié)DNA的生物合成Biosynthesis重點內(nèi)容DNA的半保留復制DNA的合成過程岡崎片段相關(guān)概念重點內(nèi)容DNA的半保留復制基本知識體系基因:合成有功能蛋白質(zhì)多肽鏈或RNA所必需的全部核苷酸序列。一般是DNA序列或RNA(RNA病毒)基因組:一種生物體中的整套遺傳信息,一般為一個受精卵或一個體細胞的細胞核中所有DNA分子的總和順反子(cistron)與基因相通,通常一個順反子即一個基因;定義為:編碼單條多肽鏈的一個遺傳功能單位,即轉(zhuǎn)錄單位。原核生物多順反子,一條mRNA鏈編碼幾種功能相關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì);(相反真核生物單順反子)基本知識體系基因:合成有功能蛋白質(zhì)多肽鏈或RNA所必需的全部內(nèi)含子與外顯子外顯子(exon):編碼序列內(nèi)合子(intron):插入外顯子之間非編碼序列5'-端和3'-端非翻譯區(qū)(UTR)內(nèi)含子與外顯子外顯子(exon):編碼序列一、DNA的半保留復制半保留復制提出的實驗依據(jù):Meselson和Stahl(1958)15NH4Cl標記EcoliDNA—同位素標記技術(shù)(15N14N)DNA的密度梯度離心技術(shù)Cairna(1963)利用放射性自顯影,觀察到Ecoli染色體DNA復制中間過程細菌培養(yǎng)技術(shù)DNA提取技術(shù)等一、DNA的半保留復制半保留復制提出的實驗依據(jù):Chargaff(1950)提出DNA堿基組成的規(guī)律Watson和Crick(1953)提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,并推測DNA的半保留復制半保留復制提出的理論依據(jù)Chargaff(1950)提出DNA堿基組成的規(guī)律半保留復TheReplicationofDNAinEscherichiacoli.MatthewMeselson&FranklinStahl
ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUSA.1958,44:671-682TheReplicationofDNAinEsch二、
DNA半保留復制的定義定義:
指遺傳物質(zhì)傳代過程中,以母鏈DNA為模板,按堿基互補配對原則指導DNA新鏈的合成,子鏈DNA堿基序列與親代分子完全一樣,但一條鏈來自親代的DNA鏈,另一條鏈是新合成的鏈。相對的遺傳保守絕對的遺傳變異二、DNA半保留復制的定義定義:指遺傳物質(zhì)傳代過程中,以DNA半保留復制的特點親代DNA兩條鏈均可為模板方向:5'到3'的方向合成新鏈復制過程是雙向進行速度:非常迅速需DNA或RNA引物合成過程是半不連續(xù)的DNA由拓撲異構(gòu)酶催化局部解旋真核線性DNA末端(端粒)的復制需端粒酶參與DNA半保留復制的特點親代DNA兩條鏈均可為模板三、DNA的復制酶之一
聚合酶:以DNA為模板,催化新鏈3′,5′-磷酸二酯鍵的生成(1)原核生物DNA聚合酶有三類:DNA聚合酶I、聚合酶II、聚合酶III(polI、II、III)1955年,Kornberg
大腸肝菌
中發(fā)現(xiàn)DNApolymeraseI,
獲諾貝爾獎。三、DNA的復制酶之一聚合酶:以DNA為模板,催化新鏈3′DNApolymeraseI功能5′-3′聚合酶、5′-3′外切酶、3′-5′外切酶DNA損傷的修復DNA復制過程中RNA引物切除后,空隙的填充結(jié)構(gòu)單鏈多肽、球蛋白分子量103×103Da含鋅原子DNApolymeraseI功能DNApolII與聚合酶I相似,確切作用不詳1970年,德國RolfKnippers發(fā)現(xiàn)DNApolIII結(jié)構(gòu):10種不同亞基組成,呈不對稱二聚體分子量:900×103Da功能:與DNA復制有關(guān)DNApolIV和
polV(
1999)
DNA修復有關(guān)DNApolymerase家族DNApolII與聚合酶I相似,確切作用不詳DNA聚合酶活性中心鋅指模型DNAPolymeraseII藍色區(qū)域
聚合酶活性中心鋅指模型DNAPolymeraseIIDNApolymeraseIII的亞基DNApolymeraseIII的亞基DNAPolymeraseIIIα-SubunitDNAPolymeraseIIIDNAPolymeraseIII異二聚體結(jié)構(gòu)DNAPolymeraseIIIα-SubunitDN三、DNA的復制酶之二——
真核生物DNA聚合酶類別、細胞定位、性質(zhì)及功能DNA聚合酶PolαPolβPolγPolδPolεPolξ、Polη與Polι相對分子量KD>25036~38160~300170256細胞內(nèi)定位細胞核細胞核線粒體細胞核細胞核相關(guān)酶活性5′→3′聚合酶有有有有有3′→5′外切酶無無有有有引發(fā)酶有無無無無功能引物合成堿基切除修復線粒體DNA合成DNA復制酶修復不清楚或損傷旁路修復三、DNA的復制酶之二——
真核生物三、DNA的復制酶之三——引物酶名稱:引發(fā)酶(引物酶)功能:負責合成約10個核苷酸的RNA引物。底物:核苷三磷酸結(jié)構(gòu):引發(fā)酶與DNA聚合酶α
形成復合體。能量:NTP三、DNA的復制酶之三——引物酶名稱:引發(fā)酶(引物酶)三、DNA的復制酶之四——連接酶名稱:連接酶(DNAligase)1967年發(fā)現(xiàn)功能:將雙鏈DNA的單鏈切口形成3′′-5磷酸二酯鍵能量:消耗細菌連接酶以NADH為供能者;高等動物和噬菌體以ATP為供能者三、DNA的復制酶之四——連接酶名稱:連接酶(DNAlig名稱:topoisomerase核酸拓撲原因:DNA復制過程,由于超螺旋的存在,結(jié)構(gòu)緊密;解鏈過程,產(chǎn)生過度擰緊、打結(jié)、纏繞、連環(huán)等功能:松弛超螺旋、克服復制、合成過程中產(chǎn)生的扭曲張力
類似核酸內(nèi)切酶和連接酶的聯(lián)合作用類型:Ⅰ型拓撲異構(gòu)酶:切割DNA雙鏈中的一股,并適時連接,不需ATP,不形成超螺旋,參與復制和轉(zhuǎn)錄
Ⅱ型拓撲異構(gòu)酶(解旋酶):切割DNA雙鏈,并適時連接,不需ATP時,松馳負超螺旋;需ATP時,引入負超三、DNA的復制酶之五——
拓撲異構(gòu)酶名稱:topoisomerase三、DNA的復制酶之五——拓撲異構(gòu)酶拓撲原因拓撲異構(gòu)酶Ⅰ的作用拓撲異構(gòu)酶拓撲原因拓撲異構(gòu)酶Ⅰ的作用拓撲異構(gòu)酶Ⅱ的作用拓撲異構(gòu)酶Ⅱ的作用三、DNA的復制酶之六——
解旋酶
名稱:解螺旋酶(helicase)功能:復制叉年解開小段雙鏈DNA形成單鏈,利于DNA合成能量:需要消耗三、DNA的復制酶之六——
三、DNA復制之七——
單鏈結(jié)合蛋白
名稱:單鏈DNA結(jié)合蛋白(single-strandDNAbindingprotein,SSB)功能:與單鏈DNA結(jié)合,阻止已解鏈DNA重新形成雙鏈,保護核酸不被降解結(jié)構(gòu):四聚體蛋白三、DNA復制之七——
八、復制因子C(RFC)一種裝載因子,作為DNA聚合酶α和δ之間的連系物或紐帶,有助于前導鏈和后隨鏈的同時合成。九、核酸酶H(RNaseH)和蓋內(nèi)切核酸酶(FEN1)參與去除RNA引物的作用。RNaseH降解RNA引物,留下一個核苷酸連在岡崎片段的末端,由FEN1完成去除最后一個核苷酸。三、DNA復制之其他八、復制因子C(RFC)三、DNA復制之其他四、DNA復制有關(guān)酶及蛋白因子原核生物復制體系的組分模板親代雙鏈DNA,需解旋底物dATP、dGTP、dCTP、dTTP引物提供3’-OH多種酶拓撲異構(gòu)酶、引物酶、DNA聚合酶、解螺旋酶、DNA連接酶多種蛋白因子單鏈DNA結(jié)合蛋白、復制蛋白A、復制因子C及鎂離子四、DNA復制有關(guān)酶及蛋白因子原核生物復制體系的組分模板親代酶及有關(guān)蛋白因子功能DNA聚合酶α/引發(fā)酶引發(fā)及后隨鏈的部分合成DNA聚合酶δ主要的DNA復制酶拓撲異構(gòu)酶松弛DNA超螺旋,有利于復制解螺旋酶解開DNA雙螺旋單鏈DNA結(jié)合蛋白及復制蛋白A與單鏈DNA結(jié)合,防止再形成雙鏈復制因子C(RFC)參與滑動夾子的裝配增殖細胞核抗原(PCNA)滑動夾,與合成的連續(xù)性有關(guān)核酸酶H(RNaseH)去除RNA引物蓋內(nèi)切核酸酶I去除RNA引物的最后一個核苷酸DNA連接酶連接岡崎片段及參與修復真核生物DNA復制體系酶及有關(guān)蛋白因子功能DNA聚合酶α/引發(fā)酶引發(fā)及后隨鏈相關(guān)概念
雙向復制(bidirectionalreplication):原核生物DNA復制是從一個起始點開始,同時向兩個方向進行。
復制起點(origin):含有100~200個堿基對的一段DNA。
原核生物只有一個復制起始點;真核生物染色體DNA有多個復制起始點。新鏈增長的方向:5′→3′復制子(replicon):兩個起始點之間的DNA片段。人的基因組可能有104~105個復制子
復制叉(replicationfork):復制時雙鏈打開,分開成兩股,新鏈沿著張開的模板生成,復制中形成的這種Y字形結(jié)構(gòu)相關(guān)概念雙向復制(bidirectionalr真核生物復制起點真核生物復制起點五、DNA復制過程三個階段:起始(Initiation)延伸(Elongation)終止(Termination)五、DNA復制過程三個階段:1起始過程DnaA蛋白辨認并結(jié)合起始位點防止螺旋回復單鏈結(jié)合蛋白解鏈酶、拓撲異構(gòu)酶引物合成引物酶DNA解鏈起始點oriC的確定復制體的形成連接酶1起始過程DnaA蛋白辨認防止螺旋回復單鏈結(jié)合蛋白解鏈酶
DnaA識別起始點
DnaB和DnaC(協(xié)助解開DNA雙鏈)DNA拓撲異構(gòu)酶引物酶SSB3’5’3’5’引發(fā)體和引物復制體DnaADnaB和Dna2
延伸過程過程描述:DNA聚合酶催化下,解開的DNA單鏈為模板,四種dNTP為原料,新進入的dNTP與引物3′-OH形成磷酸二酯鍵,由5′向3′方向延長子鏈。延伸過程:半不連續(xù)復制原因:
DNA兩條鏈為反向平行,分別稱為前導鏈(DNA鏈3′到5′)和隨從鏈,DNA聚合酶的合成方向5′--3′。
半不連接復制定義:隨從鏈的延伸方向與復制叉方向相反,先合成小片段然后再在連接酶的作用下連成完整DNA大分子。2延伸過程過程描述:DNA聚合酶催化下,解開的DNA單鏈領(lǐng)頭鏈(leadingstrand)順著解鏈方向生成的子鏈,復制連續(xù)進行,得到連續(xù)子鏈。引物隨從鏈(laggingstrand)
復制方向與解鏈方向相反,須解開足夠長度模板鏈才能繼續(xù)復制,得到的子鏈由不連續(xù)的片段所組成。岡崎片段領(lǐng)頭鏈(leadingstrand)順著解鏈方向生成岡崎片段(Okazakifragment)
1968年岡崎(日本)利用電鏡及放射自顯影技術(shù),觀察到DNA復制中出現(xiàn)一些不連續(xù)的片段,將這些不連續(xù)的片段稱為岡崎片段。 原核生物的岡崎片段為1000-2000個核苷酸,相當于一個順反子(cistron),即基因的大??;真核生物長度約100-200個核苷酸,相當于一個核小體DNA大小。岡崎片段(Okazakifragment) 1968年岡崎(半不連續(xù)復制
(semidiscontinuousreplicaton)半不連續(xù)復制
(semidisc3
終止過程原核生物
環(huán)狀DNA雙向復制,復制片段在復制終止點匯合
岡崎片段由DNA聚合酶I切除引物,由DNA連接酶連接
真核生物
染色體DNA呈線性復制,多復制點,復制在末端停止。岡崎片段RNA引物水解:由RNaseH降解RNA引物,留下單個核糖由蓋內(nèi)切核酸酶除去DNA大分子的形成:DNA連接酶將相鄰DNA片段連接形成大分子DNA鏈3終止過程原核生物DNA復制特點及其他嚴格遵守堿基配對原則復制具有高度保真性DNA聚合酶對堿基具有選擇性DNA聚合酶對復制過程具有校讀功能細胞自我修復系統(tǒng)(堿基錯配概率10-10~10-8
)DNA復制特點及其他嚴格遵守堿基配對原則真核與原核DNA復制比較真核DNA復制過程更加復雜多復制起點、多蛋白因子(增殖細胞核抗原等)ORC序列辨認起始點:此序列含有11個核苷酸組成的保守序列:A(T)TTTATA(G)TTTA(T)RNA引物(約10個核苷酸)形成后,再形成15~30個核苷酸的DNA起始片段真核與原核DNA復制比較真核DNA復制過程更加復雜真核與原核DNA復制比較存在端粒(telomere)結(jié)構(gòu)
定義:真核生物染色體線性DNA分子末端的結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu):由末端單鏈DNA序列和蛋白質(zhì)構(gòu)成;末端DNA序列是多次重復的富含T、G堿基的短序列。
功能:維持染色體的穩(wěn)定性和DNA復制的完整性端粒酶(telomerase)催化的延伸——爬行過程
參與蛋白:端粒酶模板、端粒酶協(xié)同蛋白
端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶真核與原核DNA復制比較存在端粒(telomere)結(jié)構(gòu)端粒DNA結(jié)構(gòu)及復制端粒結(jié)構(gòu)端粒重復序列3′端端粒復制過程端粒DNA結(jié)構(gòu)及復制端粒結(jié)構(gòu)端粒重復序列3′端端粒復制過程端粒酶及復制過程功能:端粒酶含有與端粒DNA互補的序列,并具有逆轉(zhuǎn)錄酶的性質(zhì)。端粒酶負責端粒DNA合成。端粒酶及復制過程功能:端粒酶含有與端粒DNA互補的序列,并具六、線粒體DNA復制-D環(huán)復制線粒體DNA有兩個復制起點。第二個復制起點開始復制時,第一個復制起點已復制至全環(huán)DNA的2/3,并將外環(huán)取代出來,復制過程不對稱。電鏡下觀察此結(jié)構(gòu)似D形,稱D環(huán)復制。六、線粒體DNA復制-D環(huán)復制線粒體DNA有兩個復制起點七、逆轉(zhuǎn)錄過程定義:以RNA為模板,按照RNA中的核苷酸順序,在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成DNA的過程。
合成序列稱為cDNA(互補DNA)發(fā)現(xiàn)歷史:1970年,美國Temin與Baltimore在雞肉瘤和小鼠白血病病毒等RNA腫瘤病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶,并發(fā)展了中心法則。于1975年獲得諾貝爾獎。七、逆轉(zhuǎn)錄過程定義:以RNA為模板,按照RNA中的核苷酸順序逆轉(zhuǎn)錄酶功能:以RNA為模板或以DNA為模板的DNA聚合酶活性核糖核酸酶H(RNaseH)活性:水解模板RNADNA內(nèi)切酶、拓撲異構(gòu)酶、解鏈酶和tRNA結(jié)合的活性需要引物:細胞內(nèi)合成時需宿主細胞多聚dT作為引物體外合成可人工合成引物逆轉(zhuǎn)錄酶功能:逆轉(zhuǎn)錄研究的意義
逆轉(zhuǎn)錄酶和機制的發(fā)現(xiàn),是分子生物學研究中的重大發(fā)現(xiàn)。
逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象說明:至少在某些生物,RNA同樣兼有遺傳信息傳代與表達功能。
分子生物學研究可應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄酶,作為獲取基因工程目的基因的重要方法之一,此法稱為cDNA法。
逆轉(zhuǎn)錄研究的意義逆轉(zhuǎn)錄酶和機制的發(fā)現(xiàn),是分子生物學研究中的八、DNA的損傷與修復1、DNA損傷定義:
某些理化因素作用下,DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生的任何形式改變都
注意區(qū)別:突變、進化、淘汰。2、DNA損傷的類型堿基對的更換、堿基的缺失、插入、DNA鏈的斷裂、鏈內(nèi)或鏈間的交聯(lián)、倒位等。3、造成損傷的因素外因:紫外線、電離、堿基類似物、修飾劑化學誘變劑等
內(nèi)因:自發(fā)脫堿基、自發(fā)脫氨基、復制錯配等。八、DNA的損傷與修復1、DNA損傷定義:(一)突變是生物進化與分化的分子基礎(chǔ)(二)突變導致基因型改變形成DNA多樣性(三)突變是某些疾病的發(fā)病基礎(chǔ)(四)突變導致死亡DNA損傷突變的意義(一)突變是生物進化與分化的分子基礎(chǔ)DNA損傷突變的意義射線與各種輻射化學因素造成DNA損傷的因素5-FU6-MP等堿基類似物;羥胺類;過氧化物、含巰基化合物等;脫氨劑和烷基化試劑:如亞硝酸類、硫酸二甲酯、
苯并芘、氮芥類等射線與各種輻射DNA損傷的修復一定條件下,損傷的DNA分子恢復正常的過程。修復方式:直接修復錯配修復切除修復重組修復應(yīng)急反應(yīng)(SOS)和易錯修復DNA損傷的修復一定條件下,損傷的DNA分子恢復正常的過程。利用外條件、酶簡單地逆轉(zhuǎn)DNA的損傷光修復酶(photolyase)
UV直接修復300~600nm利用外條件、酶簡單地逆轉(zhuǎn)DNA的損傷光修復酶(photoly切除修復—最普遍的修復方式需要DNA特異內(nèi)切酶、核酸外切酶、糖苷酶、DNA聚合酶和DNA連接酶等參與。包括單個核苷酸切除和核苷酸片段切除修復。切除修復—最普遍的修復方式需要DNA特異內(nèi)切酶、核酸外重組修復DNA-polⅠ3'5'5'5'5'5'3'RecA5'5'5'3'5'replication5'3'5'5'5'DNA-PolⅢDNA-ligase3'5'5'RecB、CRecA
第一次復制:DNA鏈損傷部位可能被切除,也可能未被切除。
第二次復制:如果損傷留在母鏈上,復制經(jīng)過損傷部位時所產(chǎn)生的缺口還需通過同樣的重組過程來彌補,直至損傷被切除修復所消除
多次復制:若干代后,即使損傷未從親代鏈中除去,在后代細胞中已被稀釋,消除了損傷的影響。重組修復DNA-polⅠ3'5'5'5'5'5'3'RecASOS修復—誘導修復定義:DNA損傷廣泛難復制,由此而誘發(fā)出一系列復雜的反應(yīng)。在E.coli,各種與修復有關(guān)的基因,組成一個稱為調(diào)節(jié)子(regulon)的網(wǎng)絡(luò)式調(diào)控系統(tǒng)。特點:修復特異性低,對堿基的識別、選擇能力差。通過SOS修復,復制如能繼續(xù),細胞可存活。然而DNA保留的錯誤較多,導致較廣泛、長期的突變。SOS修復—誘導修復定義:DNA損傷廣泛難復制,由此而誘發(fā)出第五節(jié)RNA的生物合成
RNATranscription第五節(jié)RNA的生物合成RNATranscrip重點內(nèi)容DNA指導下RNA的合成(轉(zhuǎn)錄)RNA轉(zhuǎn)錄后加工RNA指導下RNA的合成(RNA的復制)核酸生物合成的抑制劑重點內(nèi)容DNA指導下RNA的合成(轉(zhuǎn)錄)一、DNA指導下RNA的合成一、又稱為轉(zhuǎn)錄:是指在DNA一條鏈為模板情況下,在RNA聚合酶催化下,按照堿基配對原則,以四種核糖核苷酸為原料合成一條與模板DNA互補的RNA的過程。轉(zhuǎn)錄單位:從DNA模板的特定位點開始,并在一定的位點終止的轉(zhuǎn)錄區(qū)域。一、DNA指導下RNA的合成一、又稱為轉(zhuǎn)錄:是指在DNA一相關(guān)知識點結(jié)構(gòu)基因:DNA分子中可轉(zhuǎn)錄出RNA的區(qū)段不對稱轉(zhuǎn)錄:不同基因的模板鏈與編碼鏈,在DNA分子上并非固定在某一股鏈上。模板鏈:Watson(W)鏈、負鏈、反意義鏈編碼鏈:與模板鏈互補的DNA鏈,Crick(C)鏈、正鏈、有意義鏈
啟動子(promoter)
終止子(terminator)模板鏈(templattestrand)反意義鏈(antisensestrand)有意義鏈(sensestrand)DNA5533相關(guān)知識點結(jié)構(gòu)基因:DNA分子中可轉(zhuǎn)錄出RNA的區(qū)段二、參與轉(zhuǎn)錄的酶RNA聚合酶(RNApol):依賴DNA的RNA聚合酶,亦稱為DNA指導的RNA聚合酶原核生物
結(jié)構(gòu):五種亞基α2ββ?σ組成,含2個Zn原子功能:催化mRNA、rRNA、tRNA等的合成真核生物結(jié)構(gòu):由4-6種亞基組成,含Zn2+分類:RNA聚合酶I(
催化rRNA前體的轉(zhuǎn)錄);RNA聚合酶II(
催化mRNA前體的轉(zhuǎn)錄);RNA聚合酶III(
催化小分子量RNA的轉(zhuǎn)錄)二、參與轉(zhuǎn)錄的酶RNA聚合酶(RNApol):依賴DNA的大腸桿菌RNA聚合酶
E.coliRNAPolymerase2個α亞基,參與RNA核心酶的組裝;參與全酶和啟動子的牢固結(jié)合β亞基RNA聚合酶的催化中心,可能含有
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