《复制修复与逆转录PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《复制修复与逆转录PPT课件（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DNA复制的真实性复制的真实性 生物体生物体DNA复制具有高度真实性，复制复制具有高度真实性，复制107-1011碱基对碱基对,只有一个错误碱基。只有一个错误碱基。1、半保留复制、半保留复制2、DNA聚合酶对碱基的选择作用聚合酶对碱基的选择作用3、 3，5，外切活性的校正阅读外切活性的校正阅读4、用、用RNA引物引物5、DNA修复机制修复机制DNADNA的损伤与修复的损伤与修复一、一、DNADNA损伤损伤生物因素生物因素或或理化因素理化因素作用下作用下DNADNA的结构与功能遭破坏。的结构与功能遭破坏。 生物因素：生物因素：DNADNA重组、病毒基因组的整合等重组、病毒基因组的整合等 理化因素
2、：紫外线、电离辐射、化学诱变剂等理化因素：紫外线、电离辐射、化学诱变剂等DNADNA损伤损伤 突变突变突变是进化、分化的分子基础；也是某些疾病的发病突变是进化、分化的分子基础；也是某些疾病的发病基础；还有致死性的突变。基础；还有致死性的突变。DNA损伤类型损伤类型二、损伤的修复 光修复 切除修复 错配修复 重组修复 SOS修复1、光修复光修复酶光修复酶(Photolyases)利用吸收光产生的能量使嘧啶二聚体转为单体。大多生物有光修复酶，但高等动物无此酶高等动物无此酶，被其它修复系统取代。2 2、切除修复、切除修复在一系列酶的作用下，将在一系列酶的作用下，将DNADNA分子中受损伤部分切除，分
3、子中受损伤部分切除，并以完整的那一条链为模板，合成出切去部分，并以完整的那一条链为模板，合成出切去部分，DNADNA恢复正常结构。恢复正常结构。参与的酶有参与的酶有( (细菌细菌) )核酸内切酶核酸内切酶，DNADNApolpol, ,DNADNA连接酶连接酶人类人类着色性干皮病着色性干皮病：对紫外线照射敏感，易发生皮：对紫外线照射敏感，易发生皮肤癌，由于肤癌，由于切除修复系统障碍切除修复系统障碍，缺乏特异核酸内切，缺乏特异核酸内切酶。酶。3 3、错配修复、错配修复DNADNA在复制过程中发生错配，新链被校正，则信息恢复。在复制过程中发生错配，新链被校正，则信息恢复。大肠杆菌中参与错配修复的蛋
4、白至少大肠杆菌中参与错配修复的蛋白至少1212种种如何区分新链和旧链？如何区分新链和旧链？甲基化酶甲基化酶使使DNADNA链某些部位甲基化链某些部位甲基化刚合成的新链短期内未甲基化，区分于旧链，切除新链刚合成的新链短期内未甲基化，区分于旧链，切除新链部分，以旧链为标准重新补缺。部分，以旧链为标准重新补缺。4、重组修复复制后修复复制后修复重组蛋白重组蛋白RecARecA，RecBCDRecBCD，DNApolDNApol，连接酶连接酶5、SOS修复能诱导修复的应急反应，引起DNA损伤修复、诱变效应、细胞分裂的抑制、细胞的癌变等。Weigle效应（19世纪50年代）修复系统抑制了细胞的分裂作用机理
5、 基因 recA lexA 蛋白 RecA LexA避免差错的修复（诱导前几种修复有关的酶和蛋白的产生）倾向差错的修复（诱导产生缺乏校对功能的聚合酶）LexA为阻遏蛋白，阻遏SOS有关基因及recA基因，但仍有少量RecA存在，当诱导条件产生（DNA损伤），则：诱导信号 RecA激活 水解LexA 各种基因表达当条件消失，RecA失活，基因关闭SOS的诱导信号：并非所有DNA损伤都能诱导SOS反应，能在细菌中诱导SOS反应的作用剂对高等动物往往是致癌的，如X-射线，紫外线，烷化剂，黄曲霉素等。细胞修复系统缺损与癌症有一定关系细胞修复系统缺损与癌症有一定关系 切除修复缺损 着色性干皮病(Xero
6、derma Pigmentosum Xp) 错配修复缺损 遗传性非息肉结肠癌(Hereditary Nonpolyposis Colorectal Cancer HPCC)逆转录病毒逆转录病毒逆转录病毒逆转录病毒（Retrovirus）和逆转录酶和逆转录酶和逆转录酶和逆转录酶（reverse transcriptase, RT）逆转录酶的发现逆转录酶的发现逆转录酶的发现逆转录酶的发现 病毒病毒病毒病毒 1958 1958年年年年CrickCrick的中心法则的中心法则的中心法则的中心法则: : Temin Temin发现放线菌素发现放线菌素发现放线菌素发现放线菌素D D抑制肿瘤病毒抑制肿瘤病毒
7、抑制肿瘤病毒抑制肿瘤病毒RNARNA复制复制复制复制. . 提出提出提出提出前病毒假说前病毒假说前病毒假说前病毒假说 逆转录酶的发现逆转录酶的发现逆转录酶的发现逆转录酶的发现:Temin:Temin、BaltimoreBaltimore等等等等19701970年分别于劳氏肉瘤年分别于劳氏肉瘤年分别于劳氏肉瘤年分别于劳氏肉瘤病毒和鼠白血病病毒中找到逆转录酶。病毒和鼠白血病病毒中找到逆转录酶。病毒和鼠白血病病毒中找到逆转录酶。病毒和鼠白血病病毒中找到逆转录酶。 逆转录病毒往往是能引起肿瘤的逆转录病毒往往是能引起肿瘤的逆转录病毒往往是能引起肿瘤的逆转录病毒往往是能引起肿瘤的RNARNA病毒（劳氏肉瘤
8、病毒、病毒（劳氏肉瘤病毒、病毒（劳氏肉瘤病毒、病毒（劳氏肉瘤病毒、鸟类成髓细胞白血病病毒等）鸟类成髓细胞白血病病毒等）鸟类成髓细胞白血病病毒等）鸟类成髓细胞白血病病毒等）DNA病毒RNA病毒DNA RNA 蛋白质 复制复制1、逆转录酶：模板(RNA)、引物(宿主tRNA)、底物(dNTP)、二价阳离子延长方向（5 3）需要还原剂（保护酶的-SH）2、逆转录病毒基因组两条相同的（+）RNA链组成具帽子和尾部结构3、逆转录酶不仅普遍存在于RNA病毒中，哺乳动物的胚胎细胞和正在分裂的淋巴细胞中也有反转录酶。+RNA+RNA+DNA-DNA-RNA+RNA+DNA-DNA-DNA+DNA+、逆转录过程
9、、逆转录过程 （以前病毒形式引起整合到宿主细胞（以前病毒形式引起整合到宿主细胞DNADNA中而中而使细胞恶性转化）使细胞恶性转化） 单链病毒单链病毒RNARNA RNA-DNARNA-DNA杂交分子杂交分子 双链双链DNADNA（前病毒）（前病毒） 逆转录酶逆转录酶逆转录酶逆转录酶、逆转录酶是多功能酶，兼有逆转录酶是多功能酶，兼有3 3种酶的活性：种酶的活性： RNARNA指导的指导的DNADNA聚合酶活性聚合酶活性 DNADNA指导的指导的DNADNA聚合酶活性聚合酶活性 核糖核酸酶核糖核酸酶H H的活性，专一水解的活性，专一水解RNA-DNARNA-DNA杂交分子中的杂交分子中的RNARN
10、A，可沿可沿5533和和3 3 55两个方向起核酸外切酶的作两个方向起核酸外切酶的作用。用。v逆转录酶也和逆转录酶也和DNADNA聚合酶一样，沿聚合酶一样，沿5533方向方向合成合成DNADNA，并要求短链并要求短链RNARNA作引物。作引物。、逆转录酶的应用、逆转录酶的应用遗传工程技术中一种重要的工具酶。遗传工程技术中一种重要的工具酶。人工合成的聚核苷酸或真核生物的人工合成的聚核苷酸或真核生物的mRNAmRNA可作为此酶的模可作为此酶的模板板几乎所有真核生物几乎所有真核生物mRNAmRNA分子的分子的33末端都有一段末端都有一段polyA,polyA,当加入寡聚当加入寡聚dTdT作为引物时，
11、作为引物时，mRNAmRNA就可作为模板，在逆就可作为模板，在逆转录酶催化下在体外合成与其互补的转录酶催化下在体外合成与其互补的DNADNA，称为，称为cDNAcDNA。由此可构建出由此可构建出cDNAcDNA文库，从中筛选特异的目的基因文库，从中筛选特异的目的基因逆转录病毒的生活周期逆转录病毒的生活周期人类免疫缺陷病毒Human Immunedeficiency Virus1988年正式命名年正式命名传染源传染源 ：病人或无症状携带者病人或无症状携带者传播途径：传播途径：性感染、血源性感染、垂直感染性感染、血源性感染、垂直感染感染感染T淋巴细胞后即杀死细胞，造成宿主机体淋巴细胞后即杀死细胞，造成宿主机体免疫系统损伤，引起艾滋病（免疫系统损伤，引起艾滋病（ acquired immunodeficiency syndrome,AIDS）HIV模型图模型图脂双层膜gp120gp41包膜糖蛋白p24衣壳蛋白p14内膜蛋白p7核衣壳蛋白逆转录酶蛋白酶整合酶人类嗜T细胞病毒共有两种型别共有两种型别 HTLV-I HTLV-IIHuman T-cell Lymphotropic Virus
