生物化學(xué)與分子生物學(xué)

生物化學(xué)與分子生物學(xué)1第一頁，共九十二頁，2022年，8月28日基因組復(fù)制的主要特點(diǎn)**TheGeneralFeaturesofGenomeReplication第一節(jié)2第二頁，共九十二頁，2022年，8月28日生物的遺傳信息以堿基排列順序的方式，即基因的方式儲(chǔ)存于核酸(DNA或RNA)中?；蚪M是生物(細(xì)胞或病毒)全部遺傳信息的總和。真核生物基因組，包括核單倍體染色體DNA，線粒體DNA，葉綠體DNA(高等植物)；既包括編碼序列，也包括非編碼序列。一基因組是細(xì)胞或病毒全部遺傳信息的總和3第三頁，共九十二頁，2022年，8月28日二不同基因組DNA的復(fù)制有共同特征以親代單鏈DNA為模板以四種dNTP為底物有多種酶和蛋白因子參與最基本特征4第四頁，共九十二頁，2022年，8月28日（一）DNA復(fù)制有固定的復(fù)制起始位點(diǎn)與終止點(diǎn)DNA復(fù)制總是在一個(gè)或多個(gè)固定的位點(diǎn)開始，該位點(diǎn)被稱為復(fù)制起始點(diǎn)(originofreplication,

ori)。DNA復(fù)制同時(shí)也要有一個(gè)或多個(gè)固定的復(fù)制終止點(diǎn)(ter)。不同生物DNA復(fù)制的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)的序列不完全相同。

32,terD/A,terC/B82,oriCEcoli基因組K-12substr.DH10B

4.69Mb1：AluⅠ位點(diǎn)，AGCT5第五頁，共九十二頁，2022年，8月28日（二/三）DNA復(fù)制過程中形成復(fù)制叉與復(fù)制泡（復(fù)制子）終點(diǎn)ori位點(diǎn)5'復(fù)制方向復(fù)制叉5'3'3'5'3'復(fù)制子replicon（一個(gè)復(fù)制單位）復(fù)制泡終點(diǎn)終點(diǎn)DNA復(fù)制區(qū)生長(zhǎng)點(diǎn)部位的叉形結(jié)構(gòu)(replicationfork)replicationbubble從同一ori位點(diǎn)出發(fā),復(fù)制向兩個(gè)方向行進(jìn)所形成的一種復(fù)制區(qū)DNA的瞬時(shí)結(jié)構(gòu)6第六頁，共九十二頁，2022年，8月28日(四)半保留復(fù)制方式保證了遺傳信息的忠實(shí)傳遞DNA復(fù)制三種方式的推斷全保留式混合式半保留式√7第七頁，共九十二頁，2022年，8月28日一個(gè)著名的科學(xué)實(shí)驗(yàn)

DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1958–MatthewMeselson和FranklinStahl馬修?梅塞爾森(MatthewMeselson)福蘭克林?斯塔爾(FranklinStahl)1929年出生在美國(guó)波士頓1930年出生于美國(guó)丹佛8第八頁，共九十二頁，2022年，8月28日一個(gè)實(shí)驗(yàn)桌

一臺(tái)離心機(jī)

一種細(xì)菌含14NH4Cl

的細(xì)菌培養(yǎng)液含15NH4Cl

的細(xì)菌培養(yǎng)液一些蔗糖實(shí)驗(yàn)條件9第九頁，共九十二頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)過程細(xì)菌15提取DNA細(xì)菌DNA離心DNADNADNA細(xì)菌細(xì)菌DNA分層DNA分層DNA分層DNA分層14N14N14N1234提取DNA提取DNA提取DNA離心離心離心10第十頁，共九十二頁，2022年，8月28日半保留復(fù)制√11第十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日全保留復(fù)制12第十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日混合式復(fù)制13第十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日半保留復(fù)制√14第十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日1.按半保留方式復(fù)制，子代DNA與親代DNA的堿基序列完全一致，子代保留了親代的全部遺傳信息，體現(xiàn)了遺傳的保守性。

半保留復(fù)制的意義2.遺傳的保守性是物種穩(wěn)定的分子基礎(chǔ)，但不是絕對(duì)的，存在變異情況。15第十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日（五）半不連續(xù)復(fù)制克服了空間結(jié)構(gòu)對(duì)DNA新鏈合成的制約圖16-2復(fù)制叉（319頁）16第十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日前導(dǎo)鏈(領(lǐng)頭鏈)leadingstrandβ亞基SSB模板鏈DNAgyrasePrimasePrimerPrimer岡崎片段模板鏈PrimerDNAligaseDNA聚合ⅢDNA聚合酶Ⅰ3'5'5'岡崎片段（1968年）真核100~200個(gè)核苷酸原核1000~2000個(gè)核苷酸后隨鏈laggingstrandDNA不能從頭合成，需要引物3'原核DNA復(fù)制叉的結(jié)構(gòu)特征17第十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日E.coli復(fù)制起始點(diǎn)oriC（245bp）

GATTNTTTATTT···GATCTNTTNTATT···GATCTCTTATTAG···11317293244···TGTGGATTA-‖-TTATACACA-‖-TTTGGATAA-‖-TTATCCACA5866166174201209237245同向重復(fù)序列

反向互補(bǔ)序列，9bp535313bp（六）復(fù)制起始點(diǎn)由多個(gè)獨(dú)特的短重復(fù)序列組成ori的一般特征：1.由多個(gè)獨(dú)特的短重復(fù)或互補(bǔ)序列組成；2.短重復(fù)或互補(bǔ)序列可被復(fù)制起始因子識(shí)別結(jié)合；3.一般富含AT，利于雙鏈DNA解螺旋。

18第十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日（七）DNA復(fù)制必須有引物DNA聚合酶不能從游離的核苷酸開始合成DNA鏈，必須由引物primer提供自由的3-OH末端，才能加入脫氧核苷酸使DNA鏈不斷延伸。所有細(xì)胞和多數(shù)病毒DNA的復(fù)制，在引發(fā)酶(primase)作用下，以DNA為模板，合成一段RNA引物，這一過程被稱為引發(fā)(priming)。RNA引物5端的第一個(gè)核苷酸通常是pppA(個(gè)別為pppG)。線粒體DNA復(fù)制，通過線粒體RNA聚合酶合成RNA引物。噬菌體M13的DNA復(fù)制，利用細(xì)菌RNA聚合酶合成RNA引物。噬菌體G4的DNA復(fù)制，利用宿主引發(fā)酶合成RNA引物。174噬菌體以環(huán)形雙鏈DNA一條鏈上切口處的3-OH為引物。反轉(zhuǎn)錄病毒前病毒DNA合成，利用宿主的tRNA為引物。腺病毒等線性DNA病毒DNA的復(fù)制，以結(jié)合于病毒DNA末端蛋白上的dCTP的3-OH為引物。19第十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日三.不同DNA基因組通過不同的模式進(jìn)行復(fù)制（320頁）原核染色體質(zhì)粒,線粒體病毒,葉綠體雙鏈DNA環(huán)復(fù)制滾環(huán)復(fù)制D環(huán)復(fù)制DNARNA雙鏈DNA雙鏈DNADNADNARNADNAHBVDNA雙鏈DNA174和M13單鏈DNA單鏈DNA滾環(huán)復(fù)制復(fù)制端粒酶+++反轉(zhuǎn)錄(三)(一)(二)(四)20第二十頁，共九十二頁，2022年，8月28日原核生物單起點(diǎn)雙向復(fù)制真核生物多起點(diǎn)雙向復(fù)制ori位點(diǎn)ori位點(diǎn)ori位點(diǎn)ori位點(diǎn)腺病毒DNA雙點(diǎn)單向復(fù)制腺病毒(adenovirus)，沒有包膜，直徑70～90nm，252個(gè)殼粒，廿面體排列?；蚪MDNA，線狀雙鏈，35000bp。3'3'基因組DNA不同的復(fù)制形式dCTPdCTP21第二十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日四不同RNA基因組通過不同的模式進(jìn)行復(fù)制（320頁）雙鏈RNA病毒單鏈負(fù)鏈RNA病毒單鏈正鏈RNA病毒正鏈負(fù)鏈正鏈反轉(zhuǎn)錄病毒，單鏈正鏈RNA宿主基因組負(fù)鏈負(fù)鏈正鏈正鏈正鏈正鏈負(fù)鏈蛋白質(zhì)SARS禽流感病毒DNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)正鏈Ebolavirus22第二十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日第二節(jié)DNA復(fù)制過程ProcessofDNAReplication起始引發(fā)延伸較讀除引填補(bǔ)連接終止八部曲蛋白與核酸之間，以及蛋白與蛋白之間相互作用的時(shí)空性23第二十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日一原核生物DNA復(fù)制體現(xiàn)了復(fù)制的基本特征24第二十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日?qǐng)D16-3E.coliDNA復(fù)制的起始

(321頁)（一）在復(fù)制起始點(diǎn)，解旋酶和多種蛋白因子形成蛋白/核酸復(fù)合物DNA復(fù)制復(fù)合物SSB蛋白和HU蛋白等245bp20-40反向重復(fù)正向重復(fù)富含AT（467aa）25第二十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日2(dNMP)n+2ndNTP→4(dNMP)n

+2(n-1)PPi

(二/三)引發(fā)酶合成RNA引物；聚合酶Ⅲ催化DNA新鏈合成；聚合酶Ⅰ切除引物，填補(bǔ)缺口；連接酶把兩段相鄰的DNA單鏈連接在一起；SSB保護(hù)DNA單鏈26第二十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日

E.coliDNA聚合酶Ⅲ全酶結(jié)構(gòu)全酶包括10種亞基：1）2個(gè)核心酶(//-亞基)；2）1個(gè)-復(fù)合物(/////-亞基)；3）可滑動(dòng)的DNA夾子(-亞基)現(xiàn)教材,圖16-4（323頁）第五版教材,圖11-527第二十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日1959年獲諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)科恩伯格ArthurKornberg美國(guó)人奧喬亞SeveroOchoa西班牙裔美國(guó)人

主要科學(xué)貢獻(xiàn)：從大腸桿菌提取液中成功分離出DNA聚合酶，用實(shí)驗(yàn)證明DNA復(fù)制的分子機(jī)制。28第二十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日No類型(大腸桿菌)亞基數(shù)目功能1PolⅠ1去除引物RNA，填補(bǔ)缺口，DNA損傷修復(fù)2PolⅡ1DNA損傷修復(fù)3PolⅢ核心酶3DNA復(fù)制，較讀（亞基）4PolⅢ全酶10DNA復(fù)制，較讀（亞基）5PolⅣ1DNA合成跨越損傷修復(fù)6PolⅤ3DNA合成跨越損傷修復(fù)原核細(xì)胞DNA聚合酶的類型與功能29第二十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日連接蛋白正在合成的岡崎片段已合成的岡崎片段岡崎片段起始位點(diǎn)引發(fā)酶DnaG解旋酶DnaB核心酶SSBSSBSSB圖16-5在復(fù)制叉同時(shí)合成前導(dǎo)鏈和后隨鏈（324頁）γ復(fù)合物DNA夾子30第三十頁，共九十二頁，2022年，8月28日CABDEFGHIJKLMNOPQR50aa大腸桿菌的DNA聚合酶Ⅰ18螺旋,928氨基酸,分子量102987道爾頓。A-F:323氨基酸,小片段,53DNA外切酶活性。G-R:604氨基酸,Klenow片段,3

5

DNA外切酶活性,5

3DNA聚合酶活性,所合成的DNA片段短，20nt。NCDNA5'3'exonuclease5'3'polymerase3'5'exonuclease31第三十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日A5'3'TAAACAGproofreading5'3'5'3'5'3'備注：在C與G以及A與T堿基配對(duì)原則指導(dǎo)下，

DNApolⅢ擁有堿基選擇與較讀功能(亞基)

。DNA聚合酶的堿基選擇與較讀功能32第三十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日Ecoli基因組DNA復(fù)制的終止Tus（反解旋酶,contrahelicase），識(shí)別結(jié)合ter中23bp的共有序列，阻止DnaB的解旋作用，抑制復(fù)制叉前行，使復(fù)制體解體。（四）Tus蛋白識(shí)別復(fù)制終點(diǎn)使復(fù)制終止32,terD/A,terC/B82,oriCEcoli基因組K-12substr.DH10B

4.69Mb1：AluⅠ位點(diǎn)，AGCT33第三十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日ATCTATTTATTTAGAGA*TCTGTTCTATTGTGA*TCTCTTATTAGGA*TCGCACTGCCCTGTGGATAACAAGGA*TCCGGCTTTTAAGA*TCAACAACCTGGAAAGGA*TCATTAACTGTGAATGA*TCGGTGA*TCCTGGACCGTATAAGCTGGGA*TCAGAATGAGGGGTTATACACAACTCAAAAACTGAACAACAGTTGTTCTTTGGATAACTACCGGTTGA*TCCAAGCTTCCTGACAGAGTTATCCACA大腸桿菌基因組復(fù)制起始區(qū)序列Escherichiacolistr.K-12substr.MG1655TA（五）DNA甲基化保證復(fù)制起點(diǎn)在每一復(fù)制周期僅發(fā)揮一次作用34第三十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日……GA*TC……GA*TC……GA*TC…………CTAG…..…CTAG…..…CTAG…………GA*TC……GA*TC……GA*TC…………CTA*G……CTA*G……CTA*G…………GATC…..…GATC…..…GATC…………CTA*G……CTA*G……CTA*G……+復(fù)制起始DNA甲基化調(diào)控DNA復(fù)制起始的分子機(jī)制-1全甲基化半甲基化DnaA/ATP35第三十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日……GATC…..…GATC…..…GATC…………CTA*G……CTA*G……CTA*G……DNA甲基化調(diào)控DNA復(fù)制起始的分子機(jī)制-2/3DnaA/ATPSeqA……GATC…..…GATC…..…GATC…………CTA*G……CTA*G……CTA*G……SeqASeqASeqA復(fù)制阻抑或延遲（DnaA蛋白表達(dá)下降）36第三十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日DNA甲基化調(diào)控DNA復(fù)制起始的分子機(jī)制-4……GATC…..…GATC…..…GATC…………CTA*G……CTA*G……CTA*G……SeqASeqASeqASeqADam甲基化酶……GATC…..…GATC…..…GATC…………CTA*G……CTA*G……CTA*G……DamDamDam……GA*TC……GA*TC……GA*TC…………CTA*G……CTA*G……CTA*G……啟動(dòng)下一輪復(fù)制DnaA/ATP37第三十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日（六）DNA復(fù)制需要兩類DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶DNA復(fù)制中，每復(fù)制10bp，復(fù)制叉前方的DNA雙螺旋就要繞其長(zhǎng)軸旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生正超螺旋。拓?fù)洚悩?gòu)酶是可逆的核酸內(nèi)切酶，可共價(jià)結(jié)合DNA分子上的磷酸基團(tuán)，切斷磷酸二酯鍵，發(fā)揮如下功能：1）消除正超螺旋，使復(fù)制叉順利前進(jìn)，2）維持DNA復(fù)制起始區(qū)DNA負(fù)超螺旋狀態(tài)；3）使環(huán)形染色體復(fù)制后產(chǎn)生的兩個(gè)子染色體的連環(huán)體解連環(huán)。38第三十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ切斷負(fù)超螺旋DNA雙鏈中的一股鏈，使DNA解鏈旋轉(zhuǎn)不致打結(jié)，適當(dāng)時(shí)候再封閉切口，使負(fù)超螺旋DNA變?yōu)樗沙跔顟B(tài)。反應(yīng)過程不需ATP。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ切斷正超螺旋DNA分子兩股鏈，斷端圍繞切口旋轉(zhuǎn)，再連接斷端，使正超螺旋雙鏈DNA松弛，進(jìn)入負(fù)超螺旋狀態(tài)。反應(yīng)過程需要ATP。作用機(jī)制39第三十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日?qǐng)D16－6、圖16－7A（有修改）和圖16－7B圖16－6（325頁）圖16－7ATopoⅡ的功能1（326頁）E.coIi的TopoⅠ消除SV40DNA負(fù)超螺旋實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖16－7BTopoⅡ的功能2（326頁）40第四十頁，共九十二頁，2022年，8月28日二真核生物DNA復(fù)制與原核生物相似,但更復(fù)雜41第四十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日No類型亞基數(shù)目功能1Pol4合成引物RNA2Pol1DNA堿基切除修復(fù)3Pol3線粒體DNA復(fù)制和損傷修復(fù)4Pol2-3DNA復(fù)制,堿基錯(cuò)配修復(fù)5Pol4DNA復(fù)制,堿基錯(cuò)配修復(fù)6Pol1DNA交聯(lián)損傷修復(fù)7Pol1DNA合成跨越損傷修復(fù)8Pol1減數(shù)分裂相關(guān)DNA損傷修復(fù)9Pol1保留高度突變的DNA損傷修復(fù)10Pol1DNA合成跨越損傷修復(fù)11Pol1相對(duì)準(zhǔn)確的DNA合成跨越損傷修復(fù)12Pol1DNA合成跨越損傷修復(fù),保留高度突變的DNA損傷修復(fù)13Rev11DNA合成跨越損傷修復(fù)(一)真核細(xì)胞DNA聚合酶的類型與功能常見42第四十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日(二)真核DNA復(fù)制叉主要蛋白的類型和功能與原核生物相似識(shí)別引物iDNA3端，幫助Pol替換Pol切除引物結(jié)合DNA單鏈，使之穩(wěn)定連接DNA單鏈結(jié)合DNA，幫助Pol進(jìn)位43第四十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日(三)引物合成/DNA鏈延伸/引物切除所需要的酶44第四十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日

引發(fā)酶真核DNA聚合酶的轉(zhuǎn)換和后隨鏈的合成，329頁，圖16-9后隨鏈模板RPARPARPARPA353后隨鏈模板RPARPA353后隨鏈模板RPA353RFC

后隨鏈模板RPA353RFCPol

PCNA

后隨鏈模板353RFCPol

PCNA

RNaseHⅠ/FEN1

后隨鏈模板353Pol

PCNA

后隨鏈模板353連接酶45第四十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日（四）真核生物DNA復(fù)制中切除RNA引物的兩種機(jī)制RNAseHⅠ/FEN1機(jī)制Dna2/FEN1機(jī)制留一個(gè)核苷酸46第四十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日(五)真核染色體DNA在每個(gè)細(xì)胞周期只能復(fù)制一次47第四十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日DNA復(fù)制起始區(qū)復(fù)制起始區(qū)識(shí)別復(fù)合物解旋酶加載蛋白解旋酶Mcm2-7前復(fù)制復(fù)合物pre-RC前復(fù)制復(fù)合物（pre-RC）的形成，330頁，圖16-11546aa560aa48第四十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日DdK/CdK開始合成前導(dǎo)鏈開始合成后隨鏈前復(fù)制復(fù)合物（pre-RC）的激活，331頁，圖16-12滑動(dòng)夾子PCNA加載蛋白R(shí)FCPP49第四十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日論述真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)。簡(jiǎn)答真核生物與原核生物在DNA復(fù)制上的異同性。以表格的形式，列出人類DNA聚合酶的種類、亞基組成、亞基大小及其功能，蛋白亞基編碼基因的染色體定位。以表格的形式，列出人類DNA復(fù)制叉蛋白的種類、組成、大小及其功能，蛋白編碼基因的染色體定位。論述人類PCNA蛋白的相互作用蛋白及其功能。以大腸桿菌為例，試述原核生物通過何種機(jī)制確保在一個(gè)細(xì)胞周期中只復(fù)制一次。論述題與簡(jiǎn)答題50第五十頁，共九十二頁，2022年，8月28日(六)端粒酶確保線性染色體末端復(fù)制完整染色體DNA末端51第五十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日線性染色體復(fù)制末端縮短問題52第五十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日端粒酶確保線性染色體末端復(fù)制完整的爬行模型5'3'GGGGTTTTCCCCAAAA5'3'1234n-1n53第五十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日端粒及其端粒酶研究大事記1939年，BarbaraMcClintock發(fā)現(xiàn)玉米細(xì)胞的染色體斷裂末端容易融合

1972年，JamesWatson提出染色體復(fù)制末端縮短問題

1978年，報(bào)道四膜蟲的端粒序列

1982年，端粒的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致人工染色體發(fā)明

1984年，報(bào)道酵母的端粒序列

1985年，報(bào)道四膜蟲的端粒酶活性

1989年，報(bào)道四膜蟲端粒酶的RNA亞基

1994年，報(bào)道酵母端粒酶的RNA亞基

1995年，報(bào)道酵母端粒酶活性

1996年，純化了四膜蟲端粒酶的催化亞基,遺傳篩選到酵母端粒酶的催化亞基

1997年，證明了四膜蟲和酵母端粒酶的催化亞基

2009年，諾貝爾生理學(xué)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予發(fā)現(xiàn)端粒酶保護(hù)染色體復(fù)制完整性機(jī)理的三位學(xué)者XXXX年，54第五十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日三線粒體和噬菌體DNA復(fù)制具有特殊的方式55第五十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日線粒體/葉綠體DNA的D環(huán)復(fù)制方式重鏈輕鏈1234567DNA-polγ56第五十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日滾環(huán)復(fù)制，Rollingcirclereplication1234567893'3'3'5'3'3'3'5'5'phageA蛋白57第五十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日一道練習(xí)題關(guān)于DNA復(fù)制引物1.所有DNA復(fù)制的引物一定是RNA?3.DNA復(fù)制引物RNA一定由引物酶催化合成?4.DNA復(fù)制引物RNA的合成一定有模板指導(dǎo)?2.DNA復(fù)制引物一定是RNA或DNA?5.大腸桿菌DNA復(fù)制引物去除由

負(fù)責(zé)。6.真核生物DNA復(fù)制引物去除由

或

負(fù)責(zé)。Dna2/FEN1RNAseHⅠ/FEN1DNA聚合酶Ⅰ58第五十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日DNA的反轉(zhuǎn)錄合成ReverseTranscription第三節(jié)59第五十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日中心法則(thecentraldogma)DNAs

RNAs

Proteins231451964年，Temin等發(fā)現(xiàn)原病毒（provirus）DNA，RNA腫瘤病毒復(fù)制的中間物。1970年，Temin和Baltimore發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)錄酶。RNA腫瘤病毒DNA原病毒

RNA腫瘤病毒。原病毒或前病毒：存在于真核染色體中，與反轉(zhuǎn)錄病毒RNA基因組相對(duì)應(yīng)的雙鏈DNA序列。60第六十頁，共九十二頁，2022年，8月28日反轉(zhuǎn)錄酶兼有三種酶的活性RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性RNAseH酶活性，水解DNA/RNA雜合分子中的RNADNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性圖16-15反轉(zhuǎn)錄酶的結(jié)構(gòu)(HIV病毒p66亞基)，334頁一反轉(zhuǎn)錄酶以宿主的tRNA為引物合成雙鏈cDNA反轉(zhuǎn)錄酶運(yùn)動(dòng)方向61第六十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日?qǐng)D16-16反轉(zhuǎn)錄病毒RNA基因組和原病毒，334頁病毒衣殼蛋白編碼基因病毒三種酶蛋白編碼基因病毒外膜糖蛋白編碼基因5/3端長(zhǎng)末端重復(fù)序列一些鳥類反轉(zhuǎn)錄病毒以宿主的tRNATrp為引物一些鼠類反轉(zhuǎn)錄病毒以宿主的tRNAPro為引物整合信號(hào)/啟動(dòng)子/增強(qiáng)子/polyA位點(diǎn)62第六十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日?qǐng)D16-17反轉(zhuǎn)錄病毒RNA基因組轉(zhuǎn)變?yōu)殡p鏈cDNA的途徑-1ACDB反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄酶（RNaseH）生成引物PPTU5-RDNA作為引物63第六十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日?qǐng)D16-17反轉(zhuǎn)錄病毒RNA基因組轉(zhuǎn)變?yōu)殡p鏈cDNA的途徑-2EHFG364第六十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日二反轉(zhuǎn)錄病毒基因組通過cDNA中間體進(jìn)行復(fù)制cDNA33+335555335555初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物病毒顆粒進(jìn)細(xì)胞,脫衣殼cDNA第一鏈合成cDNA第二鏈合成整合酶整合酶整合轉(zhuǎn)錄加工gag-polmRNAenvmRNA反轉(zhuǎn)錄酶蛋白酶整合酶Env蛋白衣殼蛋白+(一)(二)(三)(四)出細(xì)胞病毒裝衣殼病毒組裝細(xì)胞基因組表達(dá)組裝前病毒DNA合成前病毒DNA65第六十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日第四節(jié)DNA損傷與修復(fù)DNADamageandRepair

66第六十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日DNA損傷的概念

多種體內(nèi)外因素所引起的機(jī)體細(xì)胞DNA分子的組成與結(jié)構(gòu)上的變化。67第六十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日體內(nèi)因素體外因素DNA復(fù)制錯(cuò)誤化學(xué)因素生物因素物理因素DNA自身的不穩(wěn)定性機(jī)體代謝過程中產(chǎn)生的活性氧引起DNA損傷的因素68第六十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日CCCH3COOOOCCCCNNHCCH3NHNHRR胸腺嘧啶二聚體CH3NRNO活性甲基基團(tuán)甲基亞硝胺苯并芘的誘變衍生物OCHHCHCCHHOOH紫外線HNO2NH2OH(CH3

)嘧啶二聚體形成堿基交換CUAI

堿基自發(fā)丟失

堿基化學(xué)修飾脫氨基O環(huán)氧化物自由基電離輻射烷基化合物重組缺陷導(dǎo)致的DNA片段的缺陷或插入H、、X物理因素和化學(xué)因素引發(fā)的DNA的損傷69第六十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日堿基損傷與糖基破壞DNA鏈共價(jià)交聯(lián)堿基修飾，堿基環(huán)破裂DNA鏈，鏈間交聯(lián)DNA鏈與蛋白分子交聯(lián)DNA鏈，鏈內(nèi)交聯(lián)糖基自由基反應(yīng)DNA損傷的類型DNA鏈斷裂DNA鏈單鏈斷裂DNA鏈雙鏈斷裂堿基錯(cuò)配非AT與非CG間的堿基配對(duì)70第七十頁，共九十二頁，2022年，8月28日DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)修復(fù)系統(tǒng)類型修復(fù)對(duì)象參與修復(fù)的酶或蛋白1.光復(fù)活修復(fù)

(直接修復(fù))嘧啶二聚體光復(fù)活酶2.堿基切除修復(fù)受損的堿基DNA糖基化酶、無嘌呤/無嘧啶核酸內(nèi)切酶3.核苷酸切除修復(fù)嘧啶二聚體、DNA螺旋結(jié)構(gòu)的改變大腸桿菌中UvrA、UvrB、UvrC和UvrD，人XP系列蛋白XPA、XPB、XPC……XPG等4.錯(cuò)配修復(fù)復(fù)制或重組中的堿基配對(duì)錯(cuò)誤大腸桿菌中的MutH、MutL、MutS，人的MLH1、MSH2、MSH3、MSH6等5.重組修復(fù)雙鏈斷裂RecA蛋白、Ku蛋白、DNA-PKcs、XRCC46.損傷跨越修復(fù)大范圍的損傷或復(fù)制中來不及修復(fù)的損傷RecA蛋白、LexA蛋白、其他類型的DNA聚合酶71第七十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日(一)

直接修復(fù)嘧啶二聚體的光直接修復(fù)烷基化堿基的直接修復(fù)1272第七十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日400nm光子次甲四氫葉酸FADH2T-TT+T1.嘧啶二聚體的光直接修復(fù)光復(fù)活酶光復(fù)活酶作用機(jī)制光復(fù)活酶:酶蛋白（54000）/次甲四氫葉酸/FADH273第七十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日2.甲基化修飾堿基的直接修復(fù)突變DNA復(fù)制DNA復(fù)制6-甲基鳥嘌呤SH甲基轉(zhuǎn)移酶甲基化74第七十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日GC堿基插入酶(二)堿基切除修復(fù)75第七十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日(三)核苷酸切除修復(fù)長(zhǎng)學(xué)制《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》，第2版，圖16-20,339頁六種蛋白的作用：UvrA蛋白識(shí)別DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)變形位點(diǎn)；UvrB蛋白負(fù)責(zé)解鏈，同時(shí)募集核酸內(nèi)切酶UvrC；UvrC在損傷部位的兩側(cè)切斷DNA鏈；UvrD蛋白去除這兩個(gè)切點(diǎn)之間的DNA片段；DNA聚合酶Ⅰ負(fù)責(zé)填補(bǔ)缺口；連接酶負(fù)責(zé)封合切口。76第七十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日RecAs，RecB/C/D受損的染色體正常的同源染色體染色體雙鏈斷裂(四)重組修復(fù)（大腸桿菌）77第七十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日跨越損傷修復(fù)PolⅣ/Ⅴ(五)78第七十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日DNA損傷修復(fù)有重要生物學(xué)意義DNA損傷修復(fù)保證了物種遺傳的穩(wěn)定性，對(duì)防止DNA損傷修復(fù)缺陷相關(guān)疾病的發(fā)生有重要意義。研究DNA損傷修復(fù)缺陷，有助于揭示某些相關(guān)疾病發(fā)病的分子機(jī)制。利用DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)變異，可研發(fā)生物新品種。79第七十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日祝同學(xué)們，好好學(xué)習(xí)天天向上，早日成才80第八十頁，共九十二頁，2022年，8月28日練習(xí)題一1、DNA復(fù)制時(shí)，下列哪一種酶是不需要的？

ADNA指導(dǎo)下的DNA聚合酶

BDNA連接酶

C拓?fù)洚悩?gòu)酶

D解鏈酶

E限制性內(nèi)切酶81第八十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日2、合成DNA的原料是

AdNMABdNDPCdNTPDNTPENMP82第八十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日3、真核細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制的部位是

A細(xì)胞膜

B細(xì)胞漿

C細(xì)胞核

D核蛋白體

E微粒體原核細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制的部位是其擬核區(qū)

83第八十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日

A以DNA為模板合成的DNA片段

B以DNA為模板合成的RNA片段