第9章核酸的生物合成课件.ppt
《第9章核酸的生物合成课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第9章核酸的生物合成课件.ppt(55页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第9章核酸的生物合成第1页,此课件共55页哦第2页,此课件共55页哦 复制(replication)是指以原来DNA 分子为模板,合成出相同DNA 分子的过程;转录(transcription)是以DNA分子为模板合成出与其核苷酸顺序相对应的RNA 的过程;翻译(translation)是在由rRNA和蛋白质组成的核糖核蛋白体(简称核糖体)上,以mRNA 为模板,根据每3 个相邻核苷酸决定一种氨基酸的三联体密码规则,由tRNA 运送活化的氨基酸,GTP 提供所需能量,合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质肽链的过程。第3页,此课件共55页哦第一节DNA 的生物合成 以DNA 作为模板指导的DNA合成
2、作用,复制出新的DNA分子,如此将DNA携带的信息传递给子代DNA。第4页,此课件共55页哦一、半保留复制一、半保留复制在在DNA 复制时,亲代复制时,亲代DNA 的双螺的双螺旋先行解旋和分开,然后以每条链为模旋先行解旋和分开,然后以每条链为模板,按照碱基配对原则,在这两条链上板,按照碱基配对原则,在这两条链上各形成一条互补链。各形成一条互补链。这样,从亲代这样,从亲代DNA 的分子可以精确地复制成的分子可以精确地复制成2 个子代个子代DNA 分子。分子。每个子代每个子代DNA 分子中,有一条链分子中,有一条链是从亲代是从亲代DNA 来的,另一条则是新形成来的,另一条则是新形成的,这叫做半保留
3、复制。的,这叫做半保留复制。第5页,此课件共55页哦第6页,此课件共55页哦第7页,此课件共55页哦(一)复制的起始点与方向DNA 分子复制时,在亲代分子一个特定区域内双链打开,随之以两股链为模板复制生成两个子代DNA 双链分子。开始时,复制起始点呈现一叉形(或Y 形),称之为复制叉(replication fork)。复制进行中,复制叉乃向前移动。第8页,此课件共55页哦1复制的起始点DNA 复制要从DNA 分子的特定部位开始,此特定部位称为复制起始点(origin of replication),可以用ori 表示。在原核生物中复制起始点常位于染色体的一个特定部位,即只有一个起始点。真核生
4、物的染色体是在几个特定部位上进行DNA 复制的,有几个复制起始点的。第9页,此课件共55页哦2复制的方向第10页,此课件共55页哦(二)DNA 聚合反应有关的酶及相关蛋白因子DNA 的合成是以四种三磷酸脱氧核糖核苷为底物的聚合反应,该过程除了需要酶的催化之外,还需要适量的DNA 为模板,RNA(或DNA)为引物和镁离子的参与。第11页,此课件共55页哦1引物合成酶引物合成酶亦称引发酶(primerase),此酶以DNA为模板合成一段RNA,这段RNA作为合成DNA 的引物(Primer)。第12页,此课件共55页哦2DNA 聚合酶在大肠杆菌中发现有3 种DNA 聚合酶,分别称为DNA 聚合酶、
5、。DNA 聚合酶是多功能酶,它具有53聚合酶,53外切酶及35外切酶的活性。它的主要功能是对DNA 损伤的修复,以及在DNA 复制时,RNA 引物切除后,填补其留下的空隙。第13页,此课件共55页哦 DNA 聚合酶极为复杂,具有53DNA 聚合酶活性。具有3外切酶的校对功能,提高DNA 复制的保真性。现在一般认为,DNA 聚合酶是原核生物DNA 复制的主要聚合酶。第14页,此课件共55页哦3真核细胞的DNA 聚合酶第15页,此课件共55页哦4DNA 连接酶作用是催化双链DNA 中的切口处的相邻5-磷酸基与3-羟基之间形成磷酸酯键。但是它不能将两条游离的DNA 单链连接起来。第16页,此课件共5
6、5页哦5拓扑异构酶 拓扑异构酶可减少负超螺旋;拓扑异构酶可引入负超螺旋,它们协同作用控制着DNA 的拓扑结构。拓扑异构酶在重组、修复和DNA 的其它转变方面起着重要的作用。第17页,此课件共55页哦6解螺旋酶通过水解ATP 将DNA 的两条链打开。ATP 水解活力要有单链DNA 存在。第18页,此课件共55页哦7其它蛋白因子(1)单链结合蛋白,它的功能是稳定已被解开的DNA 单链,阻止复性和保护单链不被核酸酶降解。(2)引发前体,与RNA 引物合成酶(引发酶)结合,组装成引发体。引发体结合到随后链的模板上,具有识别合成起始位点的功能。第19页,此课件共55页哦(三)DNA 的复制过程DNA 的
7、复制按一定的规律进行,双螺旋DNA 是边解开边合成新链的。复制从特定位点开始,可以单向或双向进行,但是以双向复制为主。由于DNA 双链的合成延伸均为53的方向,因此复制是以半不连续的方式进行,即其中一条链相对地连续合成,称之为领头链,另一条链的合成是不连续的,称为随后链。在DNA 复制叉上进行的基本活动包括双链的解开;RNA 引物的合成;DNA 链的延长;切除RNA 引物,填补缺口,连接相邻的DNA 片段。第20页,此课件共55页哦1双链的解开复制是从DNA 分子的特定位置开始的,这一位置叫复制原点,常用ori 表示。许多生物的复制原点都是富含A、T 的区段。第21页,此课件共55页哦2RNA
8、 引物的合成引发酶与引发前体结合形成引发体。引发体在复制叉上移动,识别合成的起始点,引发RNA 引物的合成。移动和引发均需要由ATP 提供能量。以DNA 为模板按53的方向,合成一段引物RNA链。引物长度约为几个至10 个核苷酸。在引物的5端含3 个磷酸残基,3端为游离的羟基。第22页,此课件共55页哦3DNA 链的延长当RNA 引物合成之后,在DNA 聚合酶的催化下,以四种脱氧核糖核苷5-三磷酸为底物,在RNA 引物的3端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放出PPi。DNA链的合成是以两条亲代DNA 链为模板,按碱基配对原则进行复制的。第23页,此课件共55页哦 子链中有一条链沿着亲代DN
9、A单链的35方向(亦即新合成的DNA 沿53方向)不断延长。这条新链称为领头链。而另一条链的合成方向与复制叉的前进方向相反,只能断续地合成53的多个短片段。1968 年冈崎发现了这些片段故又称冈崎片段(Okazaki fragment)。它们随后连接成大片段,这条新链称为随后链。这种领头链是连续合成,随后链是断续合成的方式称为半不连续复制。第24页,此课件共55页哦4切除引物,填补缺口,连接修复在DNA 聚合酶的作用下,在引物RNA 与DNA 片段的连接处切断;切去RNA 引物后留下的空隙,由DNA 聚合酶催化合成一段DNA 填补上;在DNA 连接酶的作用下,连接相邻的DNA 链;修复掺入DN
10、A 链的错配碱基。第25页,此课件共55页哦第26页,此课件共55页哦二、逆向转录以RNA 为模板,按照RNA 中的核苷酸顺序合成DNA,这与通常转录过程中遗传信息流从DNA 到RNA 的方向相反,故称为逆转录(reversetranscription)。第27页,此课件共55页哦逆转录的生物学意义:逆转录过程的发现,不仅扩充了中心法则,还有其重要的生物学意义。它有助于人们对RNA 病毒致癌机制的了解,并对防治肿瘤提供了重要线索。逆转录酶已成为分子生物学和基因工程中常用的一种工具酶,利用它可以从mRNA 合成相应的cDNA,在基因结构研究、氨基酸序列预测以及基因工程中具有十分重要的意义。第28
11、页,此课件共55页哦三、DNA 突变四、DNA 损伤与修复(一)光复活(二)切除修复(三)重组修复(四)诱导修复第29页,此课件共55页哦(一一)光修复光修复修复是由细菌中的修复是由细菌中的DNA光解酶光解酶完成,此完成,此酶能特异性识别二聚体,并与其结合,结合酶能特异性识别二聚体,并与其结合,结合后如受后如受300600nm波长的光照射,则此酶波长的光照射,则此酶就被激活,将二聚体分解为两个正常的嘧啶就被激活,将二聚体分解为两个正常的嘧啶单体。单体。第30页,此课件共55页哦(二二)切除修复切除修复 所谓切除修复,即是在一系列酶的作用下,将所谓切除修复,即是在一系列酶的作用下,将DNA分子中
- 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:
- 核酸 生物 合成 课件
限制150内