1、完整版课件ppt1第十章第十章 DNA的生物合成的生物合成DNA Biosynthesis完整版课件ppt2DNA是大多数生物的遗传物质的载体是大多数生物的遗传物质的载体DNA的主要生物学功能：的主要生物学功能：1.遗传信息的载体或贮库遗传信息的载体或贮库 2.可以进行忠实地复制，传代可以进行忠实地复制，传代 3.可接受某些偶然的变化，即突变可接受某些偶然的变化，即突变 完整版课件ppt3第一节第一节 DNA复制的基本特性复制的基本特性 Basic Characters of DNA Replication完整版课件ppt4n复制复制(replication)指在生物体内以亲代指在生物体内以亲
2、代 DNA分子两条链为模板，合成两个子代分子两条链为模板，合成两个子代DNA分子的过程分子的过程 AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母链DNA两个子代DNA分子333355555353完整版课件ppt5DNA复制的基本特性复制的基本特性 半保留复制半保留复制 半不连续复制半不连续复制双向复制双向复制特定的复制起点特定的复制起点需要引物需要引物完整版课件ppt6一、半保留复制一、半保留复制(semiconservative replication)n
3、DNA复制时，亲代复制时，亲代DNA双螺旋解开成为两双螺旋解开成为两条单链，各自作为模板，按照碱基配对规条单链，各自作为模板，按照碱基配对规律合成一条与模板相互补的新链，形成两律合成一条与模板相互补的新链，形成两个子代个子代DNA分子。每一个子代分子。每一个子代DNA分子中分子中都保留有一条来自亲代的链。这种都保留有一条来自亲代的链。这种DNA复复制的方式称为半保留复制。制的方式称为半保留复制。完整版课件ppt7含含15N-DNA的细菌的细菌第一代细菌第一代细菌第二代细菌第二代细菌培养于普通培养基继续培养于普通培养基轻DNA沉降的位置重DNA沉降的位置中等密度DNA沉降的位置DNA半保留复制的
4、实验证明半保留复制的实验证明完整版课件ppt8TGCACGTDNA的半保留复制的半保留复制ACGTAGCTGCACGTACGTAGCTGCACGTACGTAGCTGCACGTACGTAGC完整版课件ppt9二、二、DNA复制的方向和方式复制的方向和方式模板模板DNA的阅读方向是的阅读方向是3 5 新链的延伸方向是新链的延伸方向是5 3 完整版课件ppt10PPP35PPPOHPCGATAPPPPPP35GCTATTtemplatePrimer and the direction of new strandPMechanism of DNA replication完整版课件ppt11PPPPPP
5、35GCTATTPPPPPP35GCTATTMechanism of DNA replication35Primer and the direction of new strandtemplate完整版课件ppt12PPPPPP35GCTATT35Primer and the direction of new strandMechanism of DNA replicationtemplate完整版课件ppt13PPPPPP35GCTATTPC35Primer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA replication
6、完整版课件ppt14PPPPPP35GCTATTPC35Primer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA replication完整版课件ppt15PPPPPP35GCTATTPCPG35Primer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA replication完整版课件ppt16PPPPPP35GCTATTPGPCPA35Primer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA
7、 replication完整版课件ppt17PPPPPP35GCTATTPGPCPA35Primer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA replication完整版课件ppt18PPPPPP35GCTATTPGPCPAPT35Primer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA replication完整版课件ppt19PPPPPP35GCTATTPGPCPAPT35Primer and the direction of new strandte
8、mplateMechanism of DNA replication完整版课件ppt20PPPPPP35GCTATTPGPCPAPT35Primer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA replication完整版课件ppt21PPPPPP35GCTATTPGPCPAPTPA35Primer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA replication完整版课件ppt22PPPPPP35GCTATTPGPCPAPTPA35Primer and t
9、he direction of new strandtemplateMechanism of DNA replication完整版课件ppt23PPPPPP35GCTATTPGPCPAPTPA35OHPrimer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA replication完整版课件ppt24PPPPPP35GCTATTPGPCPAPTPA35OHPrimer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA replication完整版课件ppt25PPPP
10、PP35GCTATTPGPCPAPTPA35OHPPPAPrimer and the direction of new strandtemplateMechanism of DNA replicationGo to 35完整版课件ppt26DNA复制时碱基的配对规律：复制时碱基的配对规律：A=TGC完整版课件ppt27完整版课件ppt28DNA的复制泡的复制泡 及复制叉及复制叉origin原核生物的原核生物的DNA为环状，复制时要在为环状，复制时要在特定的复制起始点上特定的复制起始点上开始解链，形成开始解链，形成“复复制泡制泡”，并向两个方，并向两个方向解链，形成两个复向解链，形成两个复制叉。
11、制叉。复制叉复制叉完整版课件ppt29AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGAGGTACTGTCCATGACGGTGACCTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+555333333355555353亲代的DNA复制叉的形成两个子代的DNA分子完整版课件ppt30三、半不连续复制三、半不连续复制n领头链领头链(leading strand)n随从链随从链(lagging strand)n冈崎片段冈崎片段(Okazaki fragment)完整版课件
12、ppt3133555复制叉的解链方向3533555复制叉的解链方向35领头链领头链随从链随从链冈崎片段冈崎片段完整版课件ppt32四、复制的保真性四、复制的保真性n新链的延伸过程严格遵守碱基配对的规律，即新链的延伸过程严格遵守碱基配对的规律，即AT，G C。nDNA聚合酶对碱基的选择能力，能选择与亲代模聚合酶对碱基的选择能力，能选择与亲代模板链正确配对的碱基进入子链相应的位置。板链正确配对的碱基进入子链相应的位置。n校读修正错配碱基，通过校读修正错配碱基，通过DNA聚合酶的聚合酶的35外外切切酶活性，在碱基发生错配时，及时切除并更换酶活性，在碱基发生错配时，及时切除并更换上正确碱基。上正确碱基
13、。完整版课件ppt33第二节第二节 DNA复制的反应体系复制的反应体系Reaction System for DNA Replication完整版课件ppt34nDNA复制的反应体系组成有：复制的反应体系组成有：模板模板(template)，DNA的两条单链均作为模板的两条单链均作为模板主要的复制酶，主要的复制酶，DNA dependent DNA polymerase or DDDP,DNA pol引物引物(primer)，是一段短的特殊，是一段短的特殊RNA底物底物(substrate)，dNTP 其他的酶和蛋白质因子，包括拓朴异构酶、解螺旋酶、其他的酶和蛋白质因子，包括拓朴异构酶、解螺旋
14、酶、DNA单链结合蛋白、引物酶、单链结合蛋白、引物酶、DNA连接酶等连接酶等 完整版课件ppt35一、一、DNA聚合酶聚合酶nDNA dependent DNA polymerase，DDDP，或，或DNA pol 功能：功能：53聚合活性聚合活性外切活性外切活性53外切活性外切活性35外切活性外切活性Go to 26完整版课件ppt36355353外切活性外切活性35533553完整版课件ppt3735外切活性外切活性355335533553完整版课件ppt38(一一)原核生物原核生物DNA聚合酶聚合酶nE coli中的中的DNA聚合酶，已知有三种，分别为聚合酶，已知有三种，分别为DNA p
15、ol I，DNA pol II，DNA pol III53聚合活性聚合活性外切活性外切活性53外切活性外切活性35外切活性外切活性切除引物切除引物校读作用校读作用完整版课件ppt39 DNA pol DNA pol DNA pol 分子组成分子组成单一多肽链单一多肽链不清不清10种亚基的不对称二种亚基的不对称二聚体聚体生物学活性生物学活性（1）53聚合聚合活性活性聚合活性低聚合活性低有有聚合活性高聚合活性高（2）35外切外切酶活性酶活性有有有有有有（3）53外切外切酶活性酶活性有有无无无无功能功能校读作用校读作用无其他酶时发挥无其他酶时发挥作用作用主要的复制酶主要的复制酶修复填补修复填补校读作
16、用校读作用Ecoli 中三种中三种DNA聚合酶的比较聚合酶的比较完整版课件ppt40DNA pol 的不对称异源二聚体结构的不对称异源二聚体结构复合物复合物核心酶核心酶222()22核心酶核心酶完整版课件ppt41DNA聚合酶聚合酶的校读作用的校读作用3535DNA pol I的的355外切活性外切活性错配碱基错配碱基AGAGCTTA AA GCGTGCGGTATGTCTCGAAT TA CGCACGCCAC完整版课件ppt42DNA 聚合酶种类聚合酶种类生物学功能生物学功能DNA 聚合酶聚合酶有引物酶活性，参与复制的引发过程有引物酶活性，参与复制的引发过程DNA 聚合酶聚合酶主要参与主要参与
17、DNA的修复过程的修复过程DNA 聚合酶聚合酶参与线粒体中参与线粒体中DNA的复制的复制DNA 聚合酶聚合酶是最主要的复制酶，参与链的延伸是最主要的复制酶，参与链的延伸DNA 聚合酶聚合酶参与修复过程参与修复过程(二二)真核生物真核生物DNA聚合酶聚合酶完整版课件ppt43二、二、DNA解螺旋酶、解螺旋酶、DNA拓扑异构酶、单链拓扑异构酶、单链DNA结合蛋白结合蛋白n(一一)DNA解螺旋酶解螺旋酶(helicase)每解开一对碱基，需消耗每解开一对碱基，需消耗2分子分子ATP 功能：功能：使使DNA双链解开成为单链双链解开成为单链 现知为现知为Dna B蛋白蛋白 完整版课件ppt44n(二二)
18、DNA拓扑异构酶拓扑异构酶(topoisomerase)功能：功能：使使DNA超螺旋旋松，理顺超螺旋，便于超螺旋旋松，理顺超螺旋，便于DNA解链解链 既能水解既能水解、又能连接磷酸二酯键、又能连接磷酸二酯键特点：特点：完整版课件ppt45表表10-2 Ecoli 的拓扑异构酶的拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶亚型亚型topoDNA gyrase(topo)topo topo 功能功能切断切断DNA双链中的一股，双链中的一股，松弛后再封闭松弛后再封闭切断切断DNA的双股链，的双股链，松弛后再封闭松弛后再封闭是否需要是否需要ATP不需要不需要需要需要完整版课件ppt46n(三三)
19、DNA单链结合蛋白单链结合蛋白(DNA single strand binding protein,DBP or SSB)功能：功能：与解开的与解开的DNA单链结合，稳定并保护单链结合，稳定并保护DNA单链单链 *防止单链重新形成双螺旋，保持模板的单链防止单链重新形成双螺旋，保持模板的单链状态以便于复制状态以便于复制*防止单链模板被核酸酶水解防止单链模板被核酸酶水解 意义：意义：完整版课件ppt47三、引物酶和引发体三、引物酶和引发体(primase,primosome)n引物酶，即引物酶，即Dna G蛋白，催化引物的生成蛋白，催化引物的生成n引发体，由引发体，由ori C，Dna A、Dna
20、 B、Dna C及及Dna G组成组成 引物引物为一段短的为一段短的RNA片段片段为什么需要引物？为什么需要引物？DNA 聚合酶不能催化游离的聚合酶不能催化游离的dNTP聚合聚合完整版课件ppt48四、四、DNA连接酶连接酶(DNA ligase)n功能功能催化催化DNA分子中两段相邻单链片段的连接，分子中两段相邻单链片段的连接，但不能连接单独存在的但不能连接单独存在的DNA单链单链 DNA连接酶催化的反应是耗能的，在真核连接酶催化的反应是耗能的，在真核生物中利用生物中利用ATP供能，而在原核生物中则消耗供能，而在原核生物中则消耗NAD+完整版课件ppt495 3 5 3 POHD N A 连
21、 接 酶ATP(NAD+)ADP+Pi(NMN+AMP)5 3 3 5 DNA连接酶的作用连接酶的作用真核生物真核生物原核生物原核生物完整版课件ppt50第三节第三节 DNA复制过程复制过程DNA Replication Process 完整版课件ppt51生物体在细胞分裂之前要完成生物体在细胞分裂之前要完成DNA复制。复制。DNA复制是一个连续酶促反应的复杂过程，复制是一个连续酶促反应的复杂过程，大致分为大致分为复制的起始复制的起始、延伸延伸及及终止终止三个阶三个阶段段。完整版课件ppt52一、原核生物一、原核生物DNA复制的基本过程复制的基本过程n(一一)复制的起始复制的起始 原核生物原核
22、生物DNA复制起始以形成复制起始以形成引发体引发体(primosome)，催化，催化引物引物(primer)的生成为标的生成为标志。志。完整版课件ppt531.DNA拓扑异构酶松解超螺旋，解螺旋酶使拓扑异构酶松解超螺旋，解螺旋酶使DNA双链解开双链解开SSB3 5 3 5 Dna BDNA拓扑异构酶拓扑异构酶Dna ADna C 复制是在一个特定的起始点上开始，复制是在一个特定的起始点上开始，E coli的复制起始的复制起始点点ori C有特殊的碱基组成，四个有特殊的碱基组成，四个9核苷酸组成的一致性序列核苷酸组成的一致性序列TTATCCACA能被能被Dna A所识别及结合，在所识别及结合，在
23、Dan C的帮助下，的帮助下，解螺旋酶解螺旋酶Dna B结合到该区，使结合到该区，使DNA局部解链。局部解链。完整版课件ppt54SSB3 5 3 5 Dna BDNA拓扑异构酶拓扑异构酶引物引物酶酶Dna CDna A含有解螺旋酶含有解螺旋酶(Dna B)、Dna A、DnaC、引物酶和引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引复制起始区域的复合结构称为引发体。发体。2.引发体的组装及引物的形成引发体的组装及引物的形成完整版课件ppt553 5 3 5 引物引物酶酶在引发体引物酶的作用下，催化合成一段短的在引发体引物酶的作用下，催化合成一段短的RNA作为引物作为引物 完整版课件ppt56(二
24、二)复制的延伸复制的延伸 n当引物合成后，当引物合成后，DNA聚合酶可在引物的聚合酶可在引物的3-OH基础上逐步催化脱氧核苷酸的聚合，以基础上逐步催化脱氧核苷酸的聚合，以3-5磷酸二酯键相连，使新链不断向前延磷酸二酯键相连，使新链不断向前延伸。伸。3 5 3 5 DNA pol III本质：本质：3-5磷酸二酯键的不断生成磷酸二酯键的不断生成完整版课件ppt57(三三)复制的终止复制的终止 n从一个亲代从一个亲代DNA分子到两个子代分子到两个子代DNA分子分子的合成结束的合成结束 n细菌的环状细菌的环状DNA从两个复制叉向前复制延从两个复制叉向前复制延伸，在同一个终止点上结束伸，在同一个终止点
25、上结束n两个复制叉上的延伸速度可以是不同的两个复制叉上的延伸速度可以是不同的nE coli的复制起始点在的复制起始点在82位点，终止点在位点，终止点在32位点位点完整版课件ppt58E.Coli 基因组结构基因组结构复制起始点复制起始点复制终止点复制终止点82位点位点32位点位点完整版课件ppt59 在复制的终止阶段，要切除引物，并填在复制的终止阶段，要切除引物，并填补引物切除后留下的空隙。对于补引物切除后留下的空隙。对于E coli DNA的复制，主要由的复制，主要由DNA pol 发挥这一作用。发挥这一作用。最后，由最后，由DNA连接酶将不连续的片段进行连连接酶将不连续的片段进行连接，从而
26、成为完整的接，从而成为完整的DNA分子。分子。完整版课件ppt60完整版课件ppt61二、真核生物二、真核生物DNA复制的特点复制的特点 n真核生物真核生物DNA复制也比原核生物的复制过复制也比原核生物的复制过程复杂得多，在细胞的程复杂得多，在细胞的S期完成期完成DNA复制复制 n真核生物真核生物DNA复制为多点双向复制，有多复制为多点双向复制，有多个复制起始点，形成多个复制子个复制起始点，形成多个复制子n真核生物的真核生物的DNA复制与核小体装配同步进行复制与核小体装配同步进行 n真核生物的真核生物的DNA末端有端粒结构，由端粒酶末端有端粒结构，由端粒酶催化形成催化形成 完整版课件ppt62
27、orioriori真核生物真核生物DNA的多点双向复制的多点双向复制 两个复制起始点之间的一段序列为两个复制起始点之间的一段序列为一个复制单位，也称复制子一个复制单位，也称复制子完整版课件ppt63三、滚环复制三、滚环复制n一些简单的环状一些简单的环状DNA如质粒、病毒如质粒、病毒DNA或或F因子经接合作用转移因子经接合作用转移DNA时，采用滚环复制时，采用滚环复制(rolling cycle replication)n滚环复制时，亲代双链滚环复制时，亲代双链DNA的一条链在复制的一条链在复制起点处被切开，起点处被切开，5 端游离出来。端游离出来。DNA pol 可以将脱氧核苷酸聚合在可以将脱
28、氧核苷酸聚合在3-OH端。端。n外环的外环的5-端不断向外侧伸展，作为模板指导端不断向外侧伸展，作为模板指导另一条链的合成延伸另一条链的合成延伸 完整版课件ppt643-OH5-P3-OH5-P5 5 3 3 5 5 5 3 3 5 5 5 5 3 3 3 3 55 5 5 3 3 3 3 5DNA的滚环复制的滚环复制完整版课件ppt65四、端粒四、端粒DNA及端粒酶及端粒酶n由特殊由特殊DNA即短的即短的GC丰富区重复序列丰富区重复序列(repeats of short,GC-rich sequences)及及蛋白质组成，覆盖在染色体两个末端的庞大蛋白质组成，覆盖在染色体两个末端的庞大结构，
29、称为端粒结构，称为端粒 n端粒的概念端粒的概念n对维持染色体对维持染色体DNA的稳定，防止的稳定，防止DNA链的链的缩短有重要意义缩短有重要意义 n端粒的功能端粒的功能完整版课件ppt66n端粒的特征序列端粒的特征序列n端粒的重复序列有种属特异性，在四膜虫为端粒的重复序列有种属特异性，在四膜虫为TTGGGG/AACCCC；在脊椎动物包括人；在脊椎动物包括人为为TTAGGG/AATCCC n端粒酶端粒酶(telomerase)n是一种由是一种由RNA及蛋白质组成的复合酶及蛋白质组成的复合酶n以端粒酶中的以端粒酶中的RNA为模板，经逆转录而延伸为模板，经逆转录而延伸末端的末端的DNA 完整版课件p
30、pt67人的端粒酶人的端粒酶(telomerase)组成组成 端粒酶端粒酶RNA(human telomerase RNA,hTR)端粒酶协同蛋白端粒酶协同蛋白(human telomerase associated protein 1,hTP1)端粒酶逆转录酶端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase,hTRT)完整版课件ppt68第四节第四节 DNA损伤、突变和修复损伤、突变和修复DNA Damage(Mutation)and Repair完整版课件ppt69nDNA突变突变(DNA mutation)或基因突变是指或基因突变是指DNA分子
31、中有碱基的改变，也称分子中有碱基的改变，也称DNA损伤损伤(DNA Damage)nDNA碱基的改变可发在复制过程中，或在碱基的改变可发在复制过程中，或在某些理化因素作用下引起某些理化因素作用下引起DNA突变突变完整版课件ppt70一、引起一、引起DNA损伤的因素损伤的因素n1.物理因素，如紫外线，幅射等物理因素，如紫外线，幅射等 紫外线可使紫外线可使DNA分子中相邻的两个嘧啶分子中相邻的两个嘧啶碱基发生共价交联形成嘧啶二聚体。碱基发生共价交联形成嘧啶二聚体。OHHOHHHHPNNHOOOHOHHHHPiNHNOOOOHOUV光修复酶OHOHHHHHPNNHOOOHOOHOHHHHPiNHNO
32、OOOOTurn to 81完整版课件ppt71n2.化学因素化学因素 包括一些药物、化学试剂、食品添加剂、包括一些药物、化学试剂、食品添加剂、工业排出废物、汽车排放废气、某些农药等工业排出废物、汽车排放废气、某些农药等。亚硝酸盐或亚硝胺类可使碱基发生突变，亚硝酸盐或亚硝胺类可使碱基发生突变，如胞嘧啶脱氨突变为尿嘧啶如胞嘧啶脱氨突变为尿嘧啶 氮芥类烷化剂能使碱基或核糖被烷基化。氮芥类烷化剂能使碱基或核糖被烷基化。苯并比类使苯并比类使DNA中嘌呤碱基产生共价交联中嘌呤碱基产生共价交联。完整版课件ppt72n3.生物因素生物因素某些病毒或噬菌体的感染，可导致基因的突某些病毒或噬菌体的感染，可导致基
33、因的突变，与某些肿瘤或癌症的发生密切相关。变，与某些肿瘤或癌症的发生密切相关。乙肝病毒为噬肝细胞的部分双链乙肝病毒为噬肝细胞的部分双链DNA病毒，病毒，可整合至宿主染色体可整合至宿主染色体DNA，其整合及表达产物，其整合及表达产物均可引起宿主细胞基因突变及表达失常。均可引起宿主细胞基因突变及表达失常。乙肝病毒感染人群发生肝癌的危险度为非乙肝病毒感染人群发生肝癌的危险度为非感染人群的感染人群的100倍以上倍以上。完整版课件ppt73二、基因突变类型二、基因突变类型n1.点突变点突变 n2.缺失、插入及框移突变缺失、插入及框移突变n3.重排重排DNA分子上的碱基发生错配称为点突变，包分子上的碱基发
34、生错配称为点突变，包括碱基的转换、颠换括碱基的转换、颠换 包括多个碱基或一段核苷酸序列的缺失、插包括多个碱基或一段核苷酸序列的缺失、插入入，常导致翻译的读码框架改变，称框移突变，常导致翻译的读码框架改变，称框移突变DNA分子中的某个片段从一位置转到另一个位分子中的某个片段从一位置转到另一个位置，或不同置，或不同DNA分子间分子间DNA片段的转移及重新组合片段的转移及重新组合 完整版课件ppt74三、三、DNA损伤的修复损伤的修复即通过细胞内一系列酶系统的作用，消除即通过细胞内一系列酶系统的作用，消除DNA分子上的突变部位，使其恢复正常结构分子上的突变部位，使其恢复正常结构n主要类型主要类型光修
35、复光修复(light repair)切除修复切除修复(excision repair)重组修复重组修复(recombinational repair)SOS修复修复(SOS repair)完整版课件ppt751、光修复、光修复(light repair)n300600nm范围内的光波可激活细胞内的范围内的光波可激活细胞内的光修复酶光修复酶(photolyase)，该酶能特异地识，该酶能特异地识别共价交联的嘧啶二聚体，断裂两个嘧啶别共价交联的嘧啶二聚体，断裂两个嘧啶环间形成的共价键，使二聚体解聚，恢复环间形成的共价键，使二聚体解聚，恢复DNA原来的结构原来的结构 Go to 75完整版课件ppt
36、762、切除修复、切除修复(excision repair)n(1)碱基切除修复碱基切除修复(base excision repair，BER)切除修复可分为切除修复可分为碱基切除修复碱基切除修复和和核苷酸切除修复核苷酸切除修复等方式，其基本过程包括识别、切除、修补和连接。等方式，其基本过程包括识别、切除、修补和连接。指切除和替换由内源性化学物质作用产生指切除和替换由内源性化学物质作用产生的的DNA碱基损伤，碱基损伤，DNA糖基化酶糖基化酶(DNA glycosylase)参与此过程。参与此过程。完整版课件ppt77UG T G A A C G T T A G C C G C T A AU G
37、 A A T C G C A T G C AC A C T T G C A A T C G G C G A T T A C T T A G C G T A C G TG T G A A C G T T A G C C G C T A A G A A T C G C A T G C AC A C T T G C A A T C G G C G A T T A C T T A G C G T A C G TDNA糖基化酶G T G A A C G T T A G C C G C C G C A T G C AC A C T T G C A A T C G G C G A T T A C T T A
38、 G C G T A C G TG T G A A C G T T A G C C G C T A AT G A A T C G C A T G C AC A C T T G C A A T C G G C G A T T A C T T A G C G T A C G TDNA内切酶+磷酸二酯酶DNA聚合酶+DNA连接酶555555553333333DNA碱基切除修复碱基切除修复完整版课件ppt78n(2)核苷酸切除修复核苷酸切除修复(nucleotide excision repair,NER)原核细胞中，由原核细胞中，由Uvr A、Uvr B 和和Uvr C蛋白形成蛋白形成ABC切除核苷
39、酸酶复合物，在损伤点切除核苷酸酶复合物，在损伤点5 端第端第8个磷酸个磷酸二酯键和二酯键和3 端第端第15个磷酸二酯键切除包括损伤部位在个磷酸二酯键切除包括损伤部位在内的一段碱基，留下缺口由内的一段碱基，留下缺口由DNA聚合酶聚合酶I和和DNA连接连接酶来修补酶来修补 完整版课件ppt79G T G A A C G T T A G C C G CT A G C A T G C AC A C T T G C A A T C G G C G A T T A C T T A G C G T A C G TG T G A A C G T T A G C C G C T A AT G A A T C G
40、 C A T G C AC A C T T G C A A T C G G C G A T T A C T T A G C G T A C G TUvr C切除损伤部位的核苷酸DNA pol I填补缺口，DNA 连接酶连接UvrA UvrB 识别并结合损伤部位核苷酸UvrC替换UvrAUvr AUvr BUvr BUvrC原核生物核苷酸的切除修复原核生物核苷酸的切除修复完整版课件ppt803.重组修复重组修复(recombinational repair)n当当DNA分子损伤来不及修复完善时所采用的修复分子损伤来不及修复完善时所采用的修复机制机制 以正常链为模板填补缺口交换正常片段完整版课件p
41、pt81人类这种切除核苷酸酶活性由人类这种切除核苷酸酶活性由810个蛋个蛋白协同完成白协同完成 着色性干皮病基因着色性干皮病基因(xereoderma pigmentosum pomplementary group，XP)产物为产物为XPAXPG，ERCC系列系列有切除核苷酸酶活性有切除核苷酸酶活性XP产物功能产物功能该系列基因如产生突变，可造成切除修复缺该系列基因如产生突变，可造成切除修复缺陷，对光尤其是紫外光非常敏感，癌变率很高。陷，对光尤其是紫外光非常敏感，癌变率很高。完整版课件ppt824.SOS修复修复(SOS repairing)生物体内生物体内DNA损伤面较大的紧急状态下损伤面较
42、大的紧急状态下诱导产生的一种修复机制。诱导产生的一种修复机制。不能将大范围内受损伤的不能将大范围内受损伤的DNA完全精确完全精确地修复，留下的错误较多，故也称为错误倾地修复，留下的错误较多，故也称为错误倾向修复向修复(error-prone repair)。在一定程度下保证细胞的存活，但有较在一定程度下保证细胞的存活，但有较高的突变率。高的突变率。完整版课件ppt83n第一个发现的第一个发现的DNA修复缺陷性遗传病修复缺陷性遗传病:着色性干皮病着色性干皮病(xeroderma pigmentosum,XP)是一种人类常染色体隐是一种人类常染色体隐性遗传病。性遗传病。临床表现：临床表现：患者患者
43、DNA切除修复功能缺陷，对紫外线照切除修复功能缺陷，对紫外线照射引起的皮肤细胞射引起的皮肤细胞DNA损伤不能修复，长期受损伤不能修复，长期受日光或紫外线照射时易发生皮肤癌，常伴有神日光或紫外线照射时易发生皮肤癌，常伴有神经系统障碍，智力低下等经系统障碍，智力低下等。完整版课件ppt84第五节第五节 逆转录现象和逆转录酶逆转录现象和逆转录酶Reverse transcription and Reverse transcriptase,or antitranscriptase 完整版课件ppt85n逆转录逆转录(transcription)概念概念含有逆转录酶的含有逆转录酶的RNA病毒是通过逆转录
44、病毒是通过逆转录(反反转录转录)过程传递遗传信息的，即以过程传递遗传信息的，即以RNA为模板，为模板，指导指导DNA的合成，也称为反转录或逆转录。的合成，也称为反转录或逆转录。n逆转录酶逆转录酶(reverse transcriptase,or antitranscriptase)是一种依赖是一种依赖RNA的的DNA聚合酶聚合酶(RNA dependent DNA polymerase，RDDP)，是，是一多功能酶。一多功能酶。完整版课件ppt86G U G A A C G U U A G C C G C U A A U G A A U C G C A U G C AC A C T T G C
45、 A A T C G G C G A T T A C T T A G C G T A C G TG U G A A C G U U A G C C G C U A A U G A A U C G C A U G C AC A C T T G C A A T C G G C G A T T A C T T A G C G T A C G TG T G A A C G T T A G C C G C T A A T G A A T C G C A T G C AC A C T T G C A A T C G G C G A T T A C T T A G C G T A C G T逆转录酶Rnas
46、e H逆转录酶RNA模板杂化双链单链cDNA双链cDNA555555333333逆转录过程逆转录过程完整版课件ppt87大多数逆转录病毒有致癌作用，因而将其大多数逆转录病毒有致癌作用，因而将其称之为称之为RNA肿瘤病毒。肿瘤病毒。RNA肿瘤病毒对动物的致瘤作用非常广泛，肿瘤病毒对动物的致瘤作用非常广泛，可诱发白血病、肉瘤、淋巴瘤和乳腺瘤等。可诱发白血病、肉瘤、淋巴瘤和乳腺瘤等。已知已知RNA病毒：病毒：人类免疫缺陷病毒人类免疫缺陷病毒(human immuno-deficiency virus,HIV)，可引起艾滋病。，可引起艾滋病。小鼠白血病病毒小鼠白血病病毒MuLV，可引起淋巴瘤及白，可引起淋巴瘤及白血病。血病。完整版课件ppt88总总 结结一、一、DNA复制的基本特性复制的基本特性二、二、DNA复制的反应体系复制的反应体系三、三、DNA复制的基本过程复制的基本过程四、四、DNA损伤与修复损伤与修复五、五、逆转录与逆转录酶逆转录与逆转录酶完整版课件ppt89谢谢 谢！谢！
