暨大生化课件 第十章 核酸的生物合成(生物系）
第十章 核酸的生物合成 1944年， 半保留复制 。 遗传物质的基本特征是能进行复制 半保留复制（ ：在 代 后以每条链为模板，按照碱基配对原则，在这两条链上各形成一条互补链。这样，从亲代 个子代 个子代一条链是从亲代 一条则是新形成的。 半保留复制 1957年 半保留复制的实验证据 1963年， 用氚标记的胸苷复制近两代，放射自显影，未复制部分银密度低，由一条放射链和一条非放射链组成；已复制部分有一条双链是放射的，一条双链有一半是放射的。这证明大肠杆菌 半保留方式复制。 半保留复制的实验证据 1956年， ） 。 70 71年分离出 和 。 1999年发现 、 ，涉及错误倾向修复 以四种 需要模板指导 需要有引物 3 3 产物 大肠杆菌 小片段 /323 核酸外切酶活性 大片段 /段 / 604´3 ´聚合 / 5 核酸外切 N 端 C 端 木瓜蛋白酶 真核生物 有 、 、 （线粒体）、 、 五种 核 、 完成； 最初认为相当于聚合酶 ，现认为主要用于引发（因为无校正功能，仅其有引发功能）； 能持续合成，且有校正功能。 相当于 ，主要起修复作用， 位于线粒体， 为修复酶。 使双链 需供能，细菌用 物和噬菌体用 成焦磷酸键的活化形式，再由 3羟基发动亲核攻击，形成磷酸二酯键。 大肠杆菌的连接酶作用于粘末端， 过程除了需要酶的催化之外，还需要适量的 引物和镁离子的参与。 催化这个反应的酶也有多种，除 有 引发酶）， 扑异构酶、解螺旋酶及单链结合蛋白多种蛋白质因子参与。 复制的起始 复制的起始点：从 此特定部位称为复制起始点 （ of ， 可以用 原核生物常只有一个起始点 ， ， 由 245个 ， 非常保守 。真核生物的染色体有多个复制起始点 。 ） 点处子链 11个）较长时间保持未甲基化。 半甲基化的 有当 链被 能有效地与 始新一轮的 在复制起始部位将 合于起始位点，并促使解链。 成引发前体，然后 定和保护单链。 引物酶 (入并与引发前体结合生成引发体 （ 白、引物酶和 。 引发体中的引物酶催化 成引物。 型为主 )在解链前方理顺 弛正超螺旋。 原核生物 拓扑异构酶 :切断 闭切口，反应不需 拓扑异构酶 :切断 用 接断端。 、 5 3 5 复制的引发 形成引发体和引物 含有解螺旋酶、 物酶和 复制的方向：一般为双向复制 。 合成的开始与甲基化有关 ， 由甲基化酶 起始相关蛋白 ， 、 、 、 等 复制时需要解螺旋酶和拓扑异构酶来解链的 。 单链结合蛋白 (与解开的单链结合 ， 防止复性和水解 复制有一些特殊方式 。 滞后链、冈崎片段与不连续复制 复制叉由 5向 3方向连续复制 ， 称为前导链；另一条链复制叉由 3向 5移动 ， 称为滞后链 。 滞后链的复制中 ， 形成许多不连续片段 ， 称为冈崎( 片段 。 冈崎片段连接成完整的 引物合成酶由 5向 3方向合成 聚合酶 在引物 3 聚合酶 切除引物 ， 填补空白 向导链 滞后链 冈崎片段 5 5 3 3 5 3 保留的半不连续复制 其他 复制 滚环复制 粒体 端粒和端粒酶的发现 30年代， 端粒。 1972年 1984年， 限增殖）具有重建端粒的酶 端粒酶。 端粒 端粒 是真核生物线性染色体的两个末端所具有的特殊结构 , 其共同特点是一条链上富含 T、G 短序列的多次重复 , 而其互补链上富含 A、 C。 功能：维持染色体的稳定性； 保证染色体末端 端粒酶( 端粒酶由 有模板和逆转录酶两方面的作用 多莉与细胞的死亡 爬行模型动画演示 多聚酶链式反应 聚合链式反应 （ K. 985年发明。 是一种在体外快速扩增特定基因或 称为基因的体外扩增法。 1993年获得诺贝尔奖 变性 4 变性，形成两条单链。 退火 反应体系降温至 50，模板 延伸 反应体系升温至 72 ，耐热 引物的指导下，复制出互补的 一种 n × 2l n × 10 n × 物 F（ 2 M） n × 物 R（ 2 M） n × 5U/l） n × 15 n × 13l 混匀，放入 94 ，预变性 5分钟 94 ，变性 1分钟 55 ，退火 1分钟 72 ，延伸 1分钟 72 ，延伸 5分钟 30个循环 一种 生物因素、物化因素均可导致 1. 物理因素 紫外线、 电离辐射、 2. 化学因素 烷化剂、 碱基或核苷类似物、亚硝酸盐及亚硝 胺、 代谢活化化合物（苯并笓、黄曲霉毒素等） 以上物理及化学因素统称诱变剂。 3. 生物因素 起突变。 复制时的碱基错配，互变异构、碱基脱氨、碱基丢失。 主要有五种修复系统： 错配复活（ 直接修复（ 切除修复（ 重组修复（ 易错修复（ 错配复活 ( 原核细胞内存在 使 5的 复制后 分钟）为半甲基化的 细胞错配系统能区别新链与旧链。 向移动形成突环至 核酸内切酶（ 未甲基化的 开切，重新合成（ 直接修复（ 光复活酶可被可见光激活，分解 6上的甲基，恢复正常的鸟嘌呤。 66上的甲基 切除修复（ 是细胞内最重要和有效的修复机制，主要由 连接酶完成。 多种特异的核酸内切酶，识别 其附近将 由外切酶将损伤链切除，由聚合酶以完整链为模板进行修复合成，最后有连接酶封口。 重组修复 稀释错误 此过程也叫复制后修复。 重组修复中原损伤没有除去，若干代后可逐渐稀释。 所需要的酶包括与重组及修复合成有关的酶。 易错修复（ 细胞 求得生存而出现的应急效应。 紫外线照射过的 受紫外线照射过的 噬菌体感染时存活率高。 易产生差错修复 . 逆转录（ 以 指导 逆转录酶催化进行。 1964年 1970年 鸡 )劳氏肉瘤病毒和小白鼠白血病病毒等致癌 1
