DNA的生物合成課件

DNA的生物合成(復(fù)制)DNABiosynthesis，Replication

第九章DNA的生物合成第九章中心法則（centraldogma）遺傳信息傳遞方向的規(guī)律基因表達(dá)：是指將遺傳信息由DNA轉(zhuǎn)錄為RNA、再翻譯成蛋白質(zhì)的過程中心法則（centraldogma）遺傳信息傳遞方向的規(guī)DNA的生物合成ppt課件復(fù)制(replication)是指遺傳物質(zhì)的傳代，以母鏈DNA為模板合成子鏈DNA的過程。復(fù)制親代DNA子代DNA復(fù)制(replication)復(fù)制親代DNA子代DNA復(fù)制的基本規(guī)律BasicRulesofDNAReplication

第一節(jié)復(fù)制的基本規(guī)律第一節(jié)一、半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)依據(jù)和意義DNA生物合成時(shí)，母鏈DNA解開為兩股單鏈，各自作為模板(template)按堿基配對(duì)規(guī)律，合成與模板互補(bǔ)的子鏈。子代細(xì)胞的DNA，一股單鏈從親代完整地接受過來，另一股單鏈則完全從新合成。兩個(gè)子細(xì)胞的DNA都和親代DNA堿基序列一致。這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制。半保留復(fù)制的概念一、半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)依據(jù)和意義DNA生物合成時(shí)，母鏈DNAAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母鏈DNA

復(fù)制過程中形成的復(fù)制叉子代DNA

目錄ATCGATTAATAT+母鏈DNA復(fù)制過程中形成的復(fù)制叉密度梯度實(shí)驗(yàn)

——實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持半保留復(fù)制的設(shè)想。含重氮N15-DNA的細(xì)菌培養(yǎng)于普通培養(yǎng)液

第一代繼續(xù)培養(yǎng)于普通培養(yǎng)液

第二代梯度離心結(jié)果密度梯度實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持半保留復(fù)制的設(shè)想。含重氮N1按半保留復(fù)制方式，子代DNA與親代DNA的堿基序列一致，即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)制的意義遺傳的保守性，是物種穩(wěn)定性的分子基礎(chǔ)，但不是絕對(duì)的。按半保留復(fù)制方式，子代DNA與親代DNA的堿基序列一致，即子二、雙向復(fù)制原核生物復(fù)制時(shí)，DNA從起始點(diǎn)(origin)向兩個(gè)方向解鏈，形成兩個(gè)延伸方向相反的復(fù)制叉，稱為雙向復(fù)制。復(fù)制中的放射自顯影圖象二、雙向復(fù)制原核生物復(fù)制時(shí)，DNA從起始點(diǎn)(origin)向Cairns復(fù)制模型—θ型復(fù)制Cairns復(fù)制模型—θ型復(fù)制DNA的生物合成ppt課件A.環(huán)狀雙鏈DNA及復(fù)制起始點(diǎn)B.復(fù)制中的兩個(gè)復(fù)制叉C.復(fù)制接近終止點(diǎn)(termination,ter)oriterABCA.環(huán)狀雙鏈DNA及復(fù)制起始點(diǎn)oriterA5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’復(fù)制子3’5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’（2）起始點(diǎn)和方向

①原核生物和真核生物復(fù)制都是在DNA分子特定的位置起始的，如大腸桿菌起始點(diǎn)有固定的重復(fù)的保守順序，可被酶識(shí)別。

②方向：大多是雙向、對(duì)稱復(fù)制,也有單向或不對(duì)稱的。

③速度：原核生物復(fù)制叉移動(dòng)快(約105bp/min);

真核生物復(fù)制叉移動(dòng)慢

(約5×102～5×103bp/min)（2）起始點(diǎn)和方向②方向：大多是雙向、對(duì)稱復(fù)制,復(fù)制起始點(diǎn)、復(fù)制子與復(fù)制叉（動(dòng)畫演示）復(fù)制起始點(diǎn)、復(fù)制子與復(fù)制叉（動(dòng)畫演示）三、復(fù)制的半不連續(xù)性3535解鏈方向3′5′3′3′5′領(lǐng)頭鏈(leadingstrand)隨從鏈(laggingstrand)三、復(fù)制的半不連續(xù)性3535解鏈方向3′5′3′3′順著解鏈方向生成的子鏈，復(fù)制是連續(xù)進(jìn)行的，這股鏈稱為領(lǐng)頭鏈(前導(dǎo)鏈）。另一股鏈因?yàn)閺?fù)制的方向與解鏈方向相反，不能順著解鏈方向連續(xù)延長(zhǎng)，這股不連續(xù)復(fù)制的鏈稱為隨從鏈（后隨鏈、滯后鏈）。復(fù)制中的不連續(xù)片段稱為岡崎片段(okazakifragment)。

領(lǐng)頭鏈連續(xù)復(fù)制而隨從鏈不連續(xù)復(fù)制，就是復(fù)制的半不連續(xù)性。

順著解鏈方向生成的子鏈，復(fù)制是連續(xù)進(jìn)行的，這股鏈稱為領(lǐng)頭鏈(參與DNA復(fù)制的物質(zhì)底物(substrate):

dATP,dGTP,dCTP,dTTP聚合酶(polymerase):

依賴DNA的DNA聚合酶，簡(jiǎn)寫為DNA-pol模板(template):

解開成單鏈的DNA母鏈引物(primer):

提供3’-OH末端使dNTP可以依次聚合

其他的酶和蛋白質(zhì)因子參與DNA復(fù)制的物質(zhì)底物(substrate):dAT一、復(fù)制的化學(xué)反應(yīng)

(dNMP)n

+dNTP→(dNMP)n+1

+PPi

目錄一、復(fù)制的化學(xué)反應(yīng)(dNMP)n+dNTP→(dN聚合反應(yīng)的特點(diǎn)

除了底物和酶外，DNA新鏈生成需引物和模板；新鏈的延長(zhǎng)只可沿5’→3’方向進(jìn)行。聚合反應(yīng)的特點(diǎn)除了底物和酶外，DNA新鏈生成需引物二、DNA聚合酶全稱：依賴DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)簡(jiǎn)稱：DNA-pol活性：1.5'→3'

的聚合酶活性2.核酸外切酶活性二、DNA聚合酶全稱：依賴DNA的DNA聚合酶(DNA-dDNA的生物合成ppt課件5′AGCTTCAGGATA

3′

|||||||||||3′TCGAAGTCCTAGCGAC5′3'→5'外切酶活性

5'→3'外切酶活性?能切除突變的DNA片段。能辨認(rèn)錯(cuò)配的堿基對(duì)，并將其水解。

核酸外切酶活性目錄5′AGCTTCAGDNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件功能：

①

5′→3′聚合酶活性；酶與模板結(jié)合后構(gòu)象改變，識(shí)別堿基，正確配對(duì)后才發(fā)揮聚合作用②

3′→

5′外切酶活性；主要是對(duì)新生DNA鏈進(jìn)行校對(duì)，防止“錯(cuò)配”③

5′→3′外切酶活性。主要是對(duì)DNA損傷的修復(fù)，以及在DNA復(fù)制時(shí)RNA引物的切除及其空隙的填補(bǔ)

可見，DNApolⅠ是1個(gè)多功能酶功能：323個(gè)氨基酸小片段5'→3'核酸外切酶活性大片段/Klenow片段

604個(gè)氨基酸DNA聚合酶活性3'→5'核酸外切酶活性N端C端木瓜蛋白酶DNA-polⅠKlenow片段是實(shí)驗(yàn)室合成DNA，進(jìn)行分子生物學(xué)研究中常用的工具酶。

323個(gè)氨基酸小片段5'→3'核酸外切酶活性大片段/Klen功能是原核生物復(fù)制延長(zhǎng)中真正起催化作用的酶。

DNA-polⅢ(250kD)功能DNA-polⅢDNA的生物合成ppt課件α亞基具有5′→3′方向合成DNA的催化活性ε亞基具有3′→5′外切酶活性，起校對(duì)功能，可提高聚合酶Ⅲ復(fù)制DNA的保真性亞基可能起組建的作用β亞基猶如夾子，功能是識(shí)別引物、夾住DNA

分子向前滑動(dòng)亞基起著促使核心酶二聚化的作用其余的亞基構(gòu)成-復(fù)合物，主要功能是幫助亞基夾住DNA（也稱夾子裝置器），并有增強(qiáng)核心酶活性的作用α亞基具有5′→3′方向合成DNA的催化活性（二）真核生物的DNA聚合酶DNA-pol起始引發(fā)，有引物酶活性。延長(zhǎng)子鏈的主要酶，有解螺旋酶活性。參與低保真度的復(fù)制。在復(fù)制過程中起校讀、修復(fù)和填補(bǔ)缺口的作用。在線粒體DNA復(fù)制中起催化作用。DNA-polDNA-polDNA-polDNA-pol（二）真核生物的DNA聚合酶DNA-pol起始引發(fā)，有引DNA的生物合成ppt課件（一）解螺旋酶、引物酶和單鏈DNA結(jié)合蛋白（一）解螺旋酶、引物酶和單鏈DNA結(jié)合蛋白解螺旋酶(helicase)——利用ATP供能，作用于氫鍵，使DNA雙鏈解開成為兩條單鏈引物酶(primase)——復(fù)制起始時(shí)催化生成RNA引物的酶單鏈DNA結(jié)合蛋白(singlestrandedDNAbindingprotein,SSB)——在復(fù)制中維持模板處于單鏈狀態(tài)并保護(hù)單鏈的完整

解螺旋酶(helicase)拓?fù)洚悩?gòu)酶作用特點(diǎn)既能水解、又能連接磷酸二酯鍵

拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ

拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ分類拓?fù)洚悩?gòu)酶作用特點(diǎn)拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ分類DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件五、DNA連接酶連接DNA鏈3-OH末端和相鄰DNA鏈5-P末端，使二者生成磷酸二酯鍵，從而把兩段相鄰的DNA鏈連接成一條完整的鏈。以NＡＤ＋（大腸桿菌）或ＡＴＰ（真核細(xì)胞）為能源。DNA連接酶(DNAligase)作用方式五、DNA連接酶連接DNA鏈3-OH末端和相鄰DNA鏈5HO5’3’3’5’DNA連接酶ATPADP5’3’5’3’目錄HO5’3’3’5’DNA連接酶ATPADP5’3’5’3’DNA的生物合成ppt課件DNA連接酶在復(fù)制中起最后接合缺口的作用。在DNA修復(fù)、重組及剪接中也起縫合缺口作用。也是基因工程的重要工具酶之一。功能DNA連接酶在復(fù)制中起最后接合缺口的作用。功能（一）復(fù)制的起始需要解決兩個(gè)問題：1.DNA解開成單鏈，提供模板。2.合成引物，提供3-OH末端。一、原核生物的DNA生物合成

（一）復(fù)制的起始需要解決兩個(gè)問題：1.DNA解開成單鏈，提原核生物E.coli為例復(fù)制由起始點(diǎn)oriC(origin)開始雙向復(fù)制E.coli的復(fù)制起始點(diǎn)oriC（245bp的DNA組分）序列分析有如下特點(diǎn)

3組串連重復(fù)序列(13bp），每個(gè)順序都由GATC開始

2組反向重復(fù)序列(9bp)4個(gè)dnaA蛋白結(jié)合部位原核生物E.coli為例E.coli的復(fù)制起始點(diǎn)oriC（21、拓?fù)洚悩?gòu)酶解開超螺旋。2、DnaA蛋白識(shí)別并在ATP存在下結(jié)合于四個(gè)9bp的重復(fù)序列。3、在類組蛋白（HU、ATP參與下,DanA蛋白變性13個(gè)bp的重復(fù)序列,形成開鏈復(fù)合物。4、DnaB借助于水解ATP產(chǎn)生的能量在DnaC的幫助下沿5’→3’

方向移動(dòng)，解開DNA雙鏈，形成前引發(fā)復(fù)合物。5、單鏈結(jié)合蛋白結(jié)合于單鏈。6、引物合成酶（DnaG蛋白）開始合成RNA引物。1、拓?fù)洚悩?gòu)酶解開超螺旋。DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DnaADnaB、DnaCDNA拓?fù)洚悩?gòu)酶引物酶SSB3535引發(fā)體和引物含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA復(fù)制起始區(qū)域的復(fù)合結(jié)構(gòu)稱為引發(fā)體。

DnaADnaB、DnaCDNA3535引物是由引物酶催化合成的短鏈RNA分子。

引物3'HO5'引物酶3535引物是由引物酶催化合成的短鏈RNA分子。引DNA的生物合成ppt課件

DNA復(fù)制的調(diào)控是在起始階段進(jìn)行的，一旦復(fù)制起始，它就會(huì)繼續(xù)下去直到整個(gè)復(fù)制子完成復(fù)制。復(fù)制起點(diǎn)是以一條鏈為模板起始DNA合成的一段序列。有時(shí)，兩條鏈的復(fù)制起點(diǎn)并不在同一點(diǎn)上（不對(duì)稱復(fù)制，如D環(huán)復(fù)制）。在一個(gè)完整的細(xì)胞周期中，每一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)只使用一次，完成一次復(fù)制過程。多數(shù)生物的復(fù)制起點(diǎn)，都是富含A.T。DNA復(fù)制的調(diào)控是在起始階段進(jìn)行（二）復(fù)制的延長(zhǎng)復(fù)制的延長(zhǎng)指在DNA-pol催化下，dNTP以dNMP的方式逐個(gè)加入引物或延長(zhǎng)中的子鏈上，其化學(xué)本質(zhì)是磷酸二酯鍵的不斷生成。

（二）復(fù)制的延長(zhǎng)復(fù)制的延長(zhǎng)指在DNA-pol催化下，dNTP5'3'5'dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH3'3'DNA-pol目錄5'3'5'dATPdGTPdTTPdCTPdTTP領(lǐng)頭鏈的合成目錄領(lǐng)頭鏈的合成目錄隨從鏈的合成目錄隨從鏈的合成目錄DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件DNA的生物合成ppt課件原核生物基因是環(huán)狀DNA，雙向復(fù)制的復(fù)制片段在復(fù)制的終止點(diǎn)(ter)處匯合。oriter

E.coli8232oriterSV40500（三）復(fù)制的終止原核生物基因是環(huán)狀DNA，雙向復(fù)制的復(fù)制片段在復(fù)制的終止點(diǎn)(

細(xì)菌復(fù)制終止區(qū)含有多個(gè)約22bp的終止子(terminator)位點(diǎn)，E.coli有7個(gè)終止子位點(diǎn)。細(xì)菌復(fù)制終止區(qū)含有多個(gè)約22bp的終止子(t

新合成的兩條染色體DNA分子相互連在一起，被拓?fù)洚悩?gòu)酶IV分離新合成的兩條染色體DNA分子相互連在一起，被DNA復(fù)制的分子機(jī)制的基本特點(diǎn)復(fù)制的結(jié)果是半保留復(fù)制，復(fù)制的過程是半不連續(xù)復(fù)制。復(fù)制以復(fù)制單位進(jìn)行，起始于特定的位點(diǎn)（復(fù)制起點(diǎn)）。復(fù)制可以是單向，也可以是雙向，后者更為常見。復(fù)制時(shí)，DNA的兩條鏈都從5′端向3′端延伸。DNA復(fù)制的分子機(jī)制的基本特點(diǎn)復(fù)制的結(jié)果是半保留復(fù)制，復(fù)制的前導(dǎo)鏈?zhǔn)沁B續(xù)合成，而后續(xù)鏈?zhǔn)遣贿B續(xù)合成。

DNA的合成始于RNA引物的合成，因此前導(dǎo)鏈只有一次RNA合成，滯后鏈的岡崎片斷每個(gè)都有RNA引物的合成。RNA引物隨后由DNA片段替換，相鄰的DNA片段連接形成一條完整的DNA鏈。DNA聚合酶的校對(duì)功能和細(xì)胞的錯(cuò)誤修復(fù)功能維持DNA分子的準(zhǔn)確性和忠實(shí)性。前導(dǎo)鏈?zhǔn)沁B續(xù)合成，而后續(xù)鏈?zhǔn)遣贿B續(xù)合成。哺乳動(dòng)物的細(xì)胞周期DNA合成期G1G2SM二、真核生物的DNA生物合成

?細(xì)胞能否分裂，決定于進(jìn)入S期及M期這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。G1→S及G2→M的調(diào)節(jié)，與蛋白激酶活性有關(guān)。?蛋白激酶通過磷酸化激活或抑制各種復(fù)制因子而實(shí)施調(diào)控作用。哺乳動(dòng)物的細(xì)胞周期DNA合成期G1G2SM二、真核生物的DN?真核生物每個(gè)染色體有多個(gè)起始點(diǎn)，是多復(fù)制子復(fù)制。復(fù)制有時(shí)序性，即復(fù)制子以分組方式激活而不是同步起動(dòng)。?復(fù)制的起始需要DNA-polα（引物酶活性）和polδ（解螺旋酶活性）參與。還需拓?fù)涿负蛷?fù)制因子(replicationfactor,RF)。?增殖細(xì)胞核抗原(proliferationcellnuclearantigen,PCNA)在復(fù)制起始和延長(zhǎng)中起關(guān)鍵作用。（一）復(fù)制的起始?真核生物每個(gè)染色體有多個(gè)起始點(diǎn)，是多復(fù)制子復(fù)制。復(fù)制有時(shí)3553領(lǐng)頭鏈3535親代DNA隨從鏈引物核小體（二）復(fù)制的延長(zhǎng)3553領(lǐng)頭鏈3535親代DNA隨從鏈引物核染色體DNA呈線狀，復(fù)制在末端停止。復(fù)制中岡崎片段的連接，復(fù)制子之間的連接。染色體兩端DNA子鏈上最后復(fù)制的RNA引物，去除后留下空隙。（三）復(fù)制的終止染色體DNA呈線狀，復(fù)制在末端停止。（三）復(fù)制的終止53355335+5333355目錄53355335+53333552009年諾貝爾生理學(xué)/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)：端粒和端粒酶如何保護(hù)染色體2009年諾貝爾生理學(xué)/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)：端粒和端粒酶如何保護(hù)染色體端粒(telomere)指真核生物染色體線性DNA分子末端的結(jié)構(gòu)。功能?維持染色體的穩(wěn)定性?維持DNA復(fù)制的完整性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?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(fù)的富含G、C堿基的短序列。TTTTGGGGTTTTGGGG…端粒(telomere)指真核生物染色體線性DNA分子末端的端粒酶(telomerase)端粒酶RNA(humantelomeraseRNA,hTR)端粒酶協(xié)同蛋白(humantelomeraseassociatedprotein1,hTP1)端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(humantelomerasereversetranscriptase,hTRT)

組成端粒酶(telomerase)端粒酶RNA(humant端粒酶的爬行模型（動(dòng)畫演示）端粒酶的爬行模型（動(dòng)畫演示）DNA的生物合成ppt課件真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)4、真核生物染色體在全部復(fù)制完之前起點(diǎn)不再重新開始復(fù)制；而在快速生長(zhǎng)的原核生物染色體DNA復(fù)制中，起點(diǎn)可以連續(xù)發(fā)動(dòng)復(fù)制。真核生物快速生長(zhǎng)時(shí)，往往采用更多的復(fù)制起點(diǎn)。1、真核生物染色體有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，稱為自主復(fù)制序列（ARS）或復(fù)制基因(replicator);多復(fù)制眼，呈雙向復(fù)制，多復(fù)制子。2、岡崎片段長(zhǎng)約200bp。3、真核生物DNA復(fù)制速度比原核慢，速度為1000～

3000bp/min(僅為原核生物的1/20～1/50）。真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)4、真核生物染色體在全部復(fù)制完之前起5、真核生物有多種DNA聚合酶,DNA聚合酶Ⅲ（δ）是真正的復(fù)制酶，在PCNA存在下有持續(xù)的合成能力。PCNA稱為增殖細(xì)胞核抗原，相當(dāng)于大腸桿菌DNA聚合酶Ⅲ的β-夾子，RFC蛋白相當(dāng)于夾子裝配器。6、真核生物線性染色體兩端有端粒結(jié)構(gòu)，它是由許多成串的重短復(fù)序列組成，端粒功能是穩(wěn)定染色體末段結(jié)構(gòu)，防止染色體間的末端連接，并可補(bǔ)償滯后鏈5’-末段在消除RNA引物后造成的空缺，使染色體保持一定長(zhǎng)度。端粒酶是含一段RNA的逆轉(zhuǎn)錄酶.7、RPA：真核生物的單鏈結(jié)合蛋白；RNaseH1和MF-1切除RNA引物，DNA聚合酶ε填補(bǔ)缺口。5、真核生物有多種DNA聚合酶,DNA聚合酶Ⅲ（δ）是真正的至少依賴三種機(jī)制1、遵守嚴(yán)格的堿基配對(duì)規(guī)律2、聚合酶在復(fù)制延長(zhǎng)中對(duì)堿基的選擇功能（按模板要求選擇底物）3、復(fù)制出錯(cuò)時(shí)有即時(shí)的校讀功能復(fù)制忠實(shí)性的保證至少依賴三種機(jī)制復(fù)制忠實(shí)性的保證核酸的生物合成三、DNA復(fù)制的調(diào)控

原核生物DNA的甲基化以及與細(xì)胞質(zhì)膜的相互作用可以影響復(fù)制的起始時(shí)間。酶：Dam甲基化酶（腺嘌呤甲基化酶）位點(diǎn)：GATC中腺嘌呤的N6位方式：游離的oriC核酸的生物合成三、DNA復(fù)制的調(diào)控原核生物DNA的甲基化以核酸的生物合成復(fù)制時(shí)間與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA甲基化以及轉(zhuǎn)錄活性有關(guān)。通?；钚詤^(qū)先復(fù)制，異染色質(zhì)區(qū)晚復(fù)制。復(fù)制許可因子（replicationlicensingfactor）所控制.該因子為復(fù)制起始所必需，但一旦復(fù)制起始后它即被滅活或者降解。由于該因子不能通過核膜，只能經(jīng)過有絲分裂在重建核結(jié)構(gòu)時(shí)才能進(jìn)入核內(nèi)并作用于染色體的復(fù)制起點(diǎn)，這使其僅在有絲分裂后期才能與復(fù)制起點(diǎn)相互作用。真核生物的復(fù)制起始是受多種因子的調(diào)控，這些因子的磷酸化和去磷酸化直接影響著復(fù)制的起始。核酸的生物合成復(fù)制時(shí)間與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA甲基化以及轉(zhuǎn)錄活性逆轉(zhuǎn)錄酶(reversetranscriptase)逆轉(zhuǎn)錄(reversetranscription)RNADNA

逆轉(zhuǎn)錄酶一、逆轉(zhuǎn)錄病毒和逆轉(zhuǎn)錄酶

逆轉(zhuǎn)錄酶(reversetranscriptase)逆轉(zhuǎn)錄病毒細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象RNA模板逆轉(zhuǎn)錄酶DNA-RNA雜化雙鏈RNA酶單鏈DNA逆轉(zhuǎn)錄酶雙鏈DNA逆轉(zhuǎn)錄病毒細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象RNA模板逆轉(zhuǎn)錄酶DNA-RN逆轉(zhuǎn)錄酶

AAAA

TTTTAAAASI核酸酶

DNA聚合酶Ⅰ堿水解

TTTT分子生物學(xué)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。

以mRNA為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成的與mRNA堿基序列互補(bǔ)的DNA鏈。試管內(nèi)合成cDNAcDNAcomplementaryDNA逆轉(zhuǎn)錄酶AAAATTTTAAAASI核酸酶DDNA的損傷（DNAdamage）指一個(gè)或多個(gè)脫氧核苷酸的構(gòu)成、復(fù)制或表型功能的異常變化，也稱DNA損傷，又稱突變（mutation）突變的結(jié)果引起遺傳信息的改變。

DNA的突變(損傷)大多數(shù)是自發(fā)的，是進(jìn)化與分化的基礎(chǔ)。因素：自發(fā)突變誘發(fā)突變DNA的損傷（DNAdamage）引發(fā)突變的因素物理因素紫外線(ultraviolet,UV)、各種輻射

UV引發(fā)突變的因素物理因素紫外線(ultraviolet,化學(xué)因素目錄化學(xué)因素目錄突變的分子改變類型錯(cuò)配(mismatch)缺失(deletion)插入(insertion)重排(rearrangement)框移(frame-shift)

突變的分子改變類型錯(cuò)配(mismatch)框移DNA分子上的堿基錯(cuò)配稱點(diǎn)突變(pointmutation)。發(fā)生在同型堿基之間，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。1.轉(zhuǎn)換發(fā)生在異型堿基之間，即嘌呤變嘧啶或嘧啶變嘌呤。

2.顛換（一）錯(cuò)配DNA分子上的堿基錯(cuò)配稱點(diǎn)突變(pointmutation鐮形紅細(xì)胞貧血病人Hb(HbS)β亞基N-val

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his

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pro·

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C肽鏈CACGTG基因正常成人Hb(HbA)β亞基N-val

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C肽鏈CTCGAG基因鐮形紅細(xì)胞貧血病人Hb(HbS)β亞基N-val·h（二）缺失、插入和框移缺失：一個(gè)堿基或一段核苷酸鏈從DNA大分子上消失。插入：原來沒有的一個(gè)堿基或一段核苷酸鏈插入到DNA大分子中間?？蛞仆蛔兪侵溉?lián)體密碼的閱讀方式改變，造成蛋白質(zhì)氨基酸排列順序發(fā)生改變。

缺失或插入都可導(dǎo)致框移突變

。（二）缺失、插入和框移缺失：一個(gè)堿基或一段核苷酸鏈從DNA大谷酪蛋絲5’……GCA

GUA

CAU

GUC……丙纈組纈正常5’……GAG

UAC

AUG

UC……缺失C缺失引起框移突變谷酪蛋----------（三）重排DNA分子內(nèi)較大片段的交換，稱為重組或重排。

（三）重排DNA分子內(nèi)較大片段的交換，稱為重組或重排。由基因重排引起的兩種地中海貧血基因型由基因重排引起的兩種地中海貧血基因型DNA損傷的修復(fù)修復(fù)(repairing)

是對(duì)已發(fā)生分子改變的補(bǔ)償措施，使其回復(fù)為原有的天然狀態(tài)。光修復(fù)(lightrepairing)切除修復(fù)(excisionrepairing)重組修復(fù)(recombinationrepairing)SOS修復(fù)

修復(fù)的主要類