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1、DNA 蛋白质复制转 录反（逆）转录翻 译RNA复制遗传中心法则第三部分第三部分 基因信息的传递基因信息的传递 DNA 复 制要 点一、DNA半保留复制二、DNA复制的酶学三、复制基本过程（端粒酶）四、DNA损伤（突变）及其修复五、逆转录及逆转录酶一、DNA复制的含义：DNA分子为模板合成新的DNA分子的过程，称 为DNA复制。 二、复制的方式 半保留复制指经复制后，子代DNA分子中一条链完整来自 亲代DNA，而另一条链则完全重新合成，且与母链碱基互补。DNADNA的半保留复制的半保留复制DNADNA复制的酶学复制的酶学一、酶 DNA聚合酶（简称 DNA-pol，全称依赖 DNA的DNA聚合酶
2、，DNA-dependent DNA polymerase, DDDP）主要特点：（1）催化5 3的合成方向（2）具核酸外切酶活性（3）底物 dNTP 大肠杆菌DNA聚合酶3 5外切 53外切酶活性 酶活性 功 能种 类DNA-pol I 校读、修复、填补 缺口（催化延长约20个核苷酸）DNA-pol II 不详DNA-pol III 复制真核生物DNA聚合酶 酶活性5 3 聚合酶活性 3 5 外切酶活性 构成亚基数 4 4 4 2 5 分子大小（kd） 250 36-38 163-300 170 256 细胞内定位 核 核 线粒体 核 核功能 随从链 修复 复制 领头链 校读、修复制 （无其
3、它 复制 复、填补DNA-pol时）DNA聚合酶通过其35核酸外切酶的作用发挥较正功能二、引物 寡聚核苷酸（RNA片段） 三、模板 解开成单链的DNA母链为模板四、其它酶类和蛋白质因子解螺旋酶（即Dna B蛋白或Rep蛋白）解开DNA双链。 Dna A 辨认复制起始点。Dna C 协助解螺旋酶，使其在起始点上结合并打开双链。DNA拓扑异构酶 理顺DNA链，即通过切断、旋转和再连结作用，把正超螺旋变为负螺旋。单链结合蛋白（SSB） 稳定解开的单链DNADNA连接酶 催化复制中两条不连续的链片段间的磷酸二酯键形成。解旋、解链作用DNADNA复制的的基本过程起始 延长 终止5553335领头链随从链
4、解链方向不连续复制复制叉 冈奇片段连续复制起始点（Ori）复制叉与双向复制引发体的形成3、引物的生成起始复制方向（53）（不）连续复制冈崎片段领头链随从链延长终止引物水解补缺连接端粒酶含义：它有蛋白质和 RNA 两部分组成，是一种特殊的反转录酶。它以自身的 RNA 为模板，在随从链模板DNA 的3-OH 末端延长 DNA，再以这种延长的 DNA 为引物，继续合成随从链，直至一定长度。 端粒酶（真核生物）1、突变 （基因突变）的含义 指DNA分子（基因）上碱基的改变。2、分类：错配（点突变） DNA分子上1个碱基的变异缺失 一个或一段核苷酸链片段的丢失插入 原来没有的1个碱基或一段核苷酸链插入分
5、子重排（重组） DNA分子内发生较大片段的交换。移位的DNA片段在新位点上可颠倒方向反置（倒位），也可以发生在染色体之间。 DNADNA损伤（突变）与修复3、引发突变的因素（1）物理因素：紫外线和辐射 紫外线常发生嘧啶二聚体，致复制和转录受阻。（2）化学因素：化学诱变剂 5-溴尿嘧啶（5-BU）、羟胺类（NH2OH）、亚硝酸盐、烷化剂（氮芥类）等 胸腺嘧啶嘧啶二聚体光修复酶4、DNA 损伤的修复：（1）光修复通过光修复酶催化，使嘧啶二聚体解聚，但需要光照射（2）切除修复特异核酸内切酶、DNA-pol I和连接酶共同完成重重 组组 修修 复复（3）重组修复（4）SOS修复 细胞处危急状态的一种修
6、复。此时可诱导一种可催化DNA合成的特殊酶，其对碱基识辨能力差，易出错。尽管如此，还是可以提高细胞存活率。逆转录作用指以RNA为模板合成DNA的过程。逆转录酶 三种酶活性（1）RNA为模板催化DNA合成（2）水解杂化双链上RNA（3）DNA为模板催化DNA合成逆（反）转录作用和逆（反）转录酶逆（反）转录作用和逆（反）转录酶起始点 多 点 单 点 速度 慢（原核的1/10） 快 引物大小 短（约10个核苷酸） 长（约数十个核苷酸） 冈奇片段 少（约100200个） 多（约10002000个） 酶 DNA聚合酶- DNA聚合酶 III 端粒酶 有 无真核生物 原核生物真核与原核生物复制的主要区别转
7、 录以DNA为模板合成RNA的过程,称为转录。要 点1、RNA的不对称转录（转录的模板、酶及基本过程）2、RNA转录后的加工修饰3、核酶RNA 聚 合 酶一、RNA 聚合酶（全称依赖DNA的RNA聚合酶，DNA -dependent RNA polymerase, DDRP; 亦称转录酶）特点：1、催化53的合成方向2、底物为NTP3、摸板DNA 4、不需要引物5、产物是RNA大肠杆菌RNA聚合酶组分及功能二、原核生物 RNA 聚合酶2 核心酶 全酶亚基 分子量 功能 36512 决定哪些基因被转录 150618 与转录全过程有关（催化） 155613 结合DNA模板（开链） (sigma)
8、70263 辨认起始点三、真核生物RNA聚合酶 真核生物RNA聚合酶分类种类 I II III转录产物 45S-rRNA hnRNA 5SRNA，tRNAsnRNA 对鹅膏覃碱的反应 耐受 极敏感 中度敏感一、不对称转录两层含义：（1）在DNA双链分子上，仅一股链可转录（2）模板链非永远在同一条单链上模 板为结构基因 （编码链、反义链）为有意义链（模板链） 不对称转录3355（箭头表示转录产物生成方向）二、模板链（有意义链）和编码链（反义链）模板链：指DNA分子中可转录成 RNA的一股链。编码链：其特点是除用T代替RNA分子中U外，其余都相同。DNA模板、转录产物、RNA繁荣核苷酸序列， 以及
9、翻译产物肽的氨基酸序列TTTUUU三、酶与模板的辩认结合1、转录起始点开始转录的位点，常标以 +12、结合部位约为7个碱基长度，其中心位于上游- 10 bp处被称为 10区或 Pribnow 盒(TATA盒）。该区具高度保守性，并易解链。3、识别部位RNA聚合酶亚基识别的部位，约含6个碱基长度，其中心位于上游 - 35 bp处被称为 35 区。 启动序列(原核）启动子（真核） 顺式作用元件TGTTGACATATAAT3 55 3DNA编码链模板链 - 35 区- 10 区+ 15 McGPPP转录起始部位启动子基因转录区RNA产物NH2翻译开始转录开始四、基本过程1、转录起始原核生物需要依赖
10、因子辨认转录起始点，被辨认的DNA区段处-35区特定序列。真核生物转录起始也需要RNApol对起始区上游DNA序列做辨认和结合，并生成起始复合物，但其上游DNA序列（统称为顺式作用元件）不象原核生物那样典型。 2、延长在RNA聚合酶催化下，按 53 方向合成 5，3-磷酸二酯键。酶-DNA-RNA形成转录复合物。3、终止原核生物有两种机制：（1）依赖 因子（Rho factor）的转录终止可识别来自RNA产物的终止信号，而不是来自DNA摸板。（2）非依赖 因子的转录终止终止子特点是RNA产物具有发夹结构（茎-环结构）和一段富含polyU片段。真核生物的转录终止是与转录后修饰密切相关的： 5AA
11、A.AAATTATTTAATAAAGTGCGC53DNA转录终止转录终止 RNA聚合酶AAUAAARNase修饰点修饰点hnRNA真核生物的转录终止及加尾修饰（一）真核生物mRNA的转录后的修饰1、加帽（5端）2、加尾poly A（3端）3、剪接断裂基因、外显子和内含子切除连接帽poly A转录后的修饰概念：真核生物结构基因含若干个编码区（即外显子）被非编码区（即内含子）互相隔开，但又连续镶嵌而成，故被称为断裂基因。（二）tRNA的转录后加工加工修饰包括：剪接（去除内含子）甲基化（生成甲基嘌呤）还原反应（生成DHU）核苷内转位反应（形成）脱氢反应（产生I）加-CCA-OH （三）rRNA的转录后加工加工修饰包括：1、原核生物16 S23
