生物化学核酸的生物合成培训课件.ppt
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生物化学核酸的生物合成教学目标13.1DNA的生物合成13.2RNA的生物合成DNA复制——依赖于DNA的DNA合成,是主要的合成方式。逆转录——依赖于RNA的DNA合成,主要在病毒中,是转录的逆过程。DNA的损伤与修复——DNA损伤后,DNA片段的填补。13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程3.证据:嘧度梯度离心实验。非常有名的实验是用原核生物(大肠杆菌)做的。15N(重N)培养基,培养若干代,大量繁殖使所有的N都被标上15——15N,称为原代,将原代接种到14N(普通N)培养基,第一代取DNA,继续培养后取第二代、第三代DNA进行绿化铯(CsCl)密度梯度离心,用溴化乙啶(EB)染料染色,在紫外光下,有DNA的发出桔黄色荧光。结果如下图:4.参与DNA复制的有关物质E.Coli中的DNA聚合酶真核生物DNA聚合酶(2)DNA连接酶:(4)拓扑异构酶拓扑是物理学上的一个名称,空间异构的意思。用于解开DNA超螺旋结构,TOPI——打开一条链;TOPⅡ从中间剪开。13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程随从链(后随链):复制方向与解链方向相反,须等待解开足够长度的链才能继续复制,所得到一条由不连续片段组成的子链。领头链的合成随从链的合成13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程DNA的复制过程归纳13.1.1DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的子代DNA的过程(富含AT区)逆转录酶:以RNA为模板,dNTP为底物,催化5端到3端方向合成DNA的酶(RDDP)或反转录酶,是1970年在劳氏肉瘤、鼠白血病病毒中发现的引起生物致癌的酶。逆转录特点:(1)模板为单链RNA;(2)逆转录酶(RnaseH)具有专一切除RNA—DNA杂交分子中的RNA的功能。(3)引物为tRNA(4)底物为dNTP病毒RNA如果病毒中,逆转录生成的DNA复制,就可以得到致癌的DNA复制品,侵染宿主后,整合到宿主DNA中,宿主DNA就会有致癌的DNA片段,结果引起宿主细胞发生癌变。如果能找到这类酶(逆转录酶等)的抑制剂,就可以在不损害健康细胞的基础上达到治疗肿瘤的目的,然而,至今为止尚未找到这种专一性的抑制剂,需要继续努力。DNA损伤是指某些物理、化学因素的影响致使DNA局部结构发生改变的现象。DNA的损伤可造成突变或致死。损伤的原因物理(紫外(见下页)、高能射线、电离辐射)化学(烷基化试剂、亚硝酸盐、碱基类似物)生物因素(碱基对置换、碱基的插入/缺失造成移码)二聚体形成后,不能配对,复制有问题。生物体要想办法修复。13.1DNA的生物合成UV13.1DNA的生物合成13.1DNA的生物合成13.1DNA的生物合成13.1DNA的生物合成变性:反应混合物被短期(15—30秒)加热至950C,使得模板双链DNA变性形成可作为DNA合成的单链。复性:混合物被迅速冷却到某一温度,该温度允许引特结合到模板DNA的侧翼序列上。延伸:混合物的温度被升到700C(通常),并在预先设定的时间内保持该温度,使得DNA聚合酶通过拷贝单链模板延伸个引物。因此在反应结束时,两个单链模板都形成双链,双链的新生链下延伸的长度是可变的。转录特点:不对称转录:转录时,双链DNA中只有一条链作为转录的模板,这种转录方式称作不对称转录。转录酶——RNA聚合酶(DDRP)原核生物(大肠杆菌)的RNA聚合酶42真核生物的RNA聚合酶13.2RNA的生物合成-35识别解链起始延伸终止转录复合物:RNA-pol(核心酶)…DNA…RNA转录与复制的比较——相似13.2RNA的生物合成13.2RNA的生物合成剪切剪接碱基修饰的方式:(1)甲基化如:AAn(2)还原反应如:UDHU(3)核苷内的转位反应如:Uψ(4)脱氨反应如:AI13.2RNA的生物合成定义:RNA指导下的RNA的合成。在没有DNA,只有RNA的病毒中,如RNA噬菌体,烟草花叶病毒等,仅存在RNA指导下的RNA聚合酶,此酶催化以RNA为模板,四种NTP为原料,聚合成RNA。复制过程:先合成新的负链(与模板链互补的链)——初期产物;再合成新的正链(与模板链相同的链)——最终产物。思考与练习