核酸的生物合成
核酸的生物合成
冈崎片段：DNA半不连续复制时，合成的一些短的不连续的DNA片段称～。原核细胞约含1000-2000 nt；真原核细胞约含100-200 nt。
原核细胞DNA的复制过程 - E.coli 与复制有关的酶和蛋白质 DNA聚合酶Ⅰ 1956年Kornberg等首先从E.coli分离出 主要功能： 5′→3′方向聚合作用，需RNA引物，活力低。单链球状蛋白，含锌，每秒可聚合10个碱基。5′→3′方向聚合的5个特点。 具3′→5′外切酶（校正）和5′→3′外切酶（切除引物）的能力。对DNA损伤进行修复以及在DNA复制过程中填补引物RNA被切除后的空隙。
真核细胞DNA的复制过程 与复制有关的酶 至少有5种： α：细胞核，5′→3′聚合作用（相当于DNA聚合酶Ⅲ），延长后随链，引发酶，有3′→5′外切酶活性。 β：细胞核，5′→3′聚合作用，修复 δ：细胞核，5′→3′聚合作用，延长前导链，解旋酶作用，有3′→5′外切酶活性。 γ：线粒体，线粒体DNA复制 ε：细胞核，修复
5′→3′聚合作用，活力低，作用不清楚； 具3′→5′外切酶的能力，无5′→3′外切酶的能力。
的主要功能：
5′→3′聚合作用，活力强，起主要作用。 具3′→5′外切酶的能力，无5′→3′外切酶的能力。
的主要功能：
壹
贰
DNA连接酶 DNA连接酶是指催化一个DNA链的5′-磷酸根与另一个DNA链的3′-羟基形成磷酸二酯键的酶，但是这两条链必需都同—个互补链结合，而且必需是相邻的。反应需要供给能量，细菌连接酶以NAD+为能量来源，动物细胞和某些噬菌体以ATP为能量来源。
第十章 核酸的生物合成
蛋白质
翻译
转录
逆转录
复制
复制
DNA
RNA
核酸的生物合成
核酸的生物合成引言核酸是生物体中非常重要的生物分子之一，它在遗传信息的传递和蛋白质合成等生物学过程中起着关键的作用。
核酸的生物合成是一个复杂而精密的过程，涉及到许多酶和辅因子的参与。
本文将对核酸的生物合成过程进行详细的介绍，并讨论其中的关键步骤和调控机制。
核酸的组成核酸分为DNA（脱氧核酸）和RNA（核糖核酸）两类。
DNA是遗传信息的存储介质，而RNA则在蛋白质合成和其他生物学过程中起着重要的调节和功能性作用。
DNA和RNA的基本组成单元是核苷酸，核苷酸由糖、碱基和磷酸组成。
DNA的糖是脱氧核糖，RNA的糖是核糖；DNA的碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和脱氧胸腺嘧啶（C），RNA的碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）和胸腺嘧啶（T）。
磷酸连接不同核苷酸，形成链状的DNA或RNA分子。
核酸的生物合成路径核酸的生物合成路径分为两个主要的步骤：核苷酸的合成和核酸链的合成。
核苷酸的合成核苷酸的合成是核酸合成的第一步，它是通过一系列酶催化的反应进行的。
核苷酸的合成可以分为两个阶段：碱基的合成和糖-磷酸的合成。
在碱基的合成过程中，腺嘌呤和鸟嘌呤是由一些小分子前体合成的，而胸腺嘧啶和尿嘧啶则是由核苷酸催化的反应合成的。
碱基的合成是一个复杂的过程，涉及到多个酶和辅因子的参与。
在糖-磷酸的合成过程中，核糖-1-磷酸和脱氧核糖-1-磷酸是通过核糖-5-磷酸和脱氧核糖-5-磷酸的合成转化得到的。
这个过程是通过一系列酶催化的反应进行的。
核酸链的合成核酸链的合成是核酸合成的第二步，它是通过酶催化的反应进行的。
DNA的合成是由DNA聚合酶催化的反应进行的，RNA的合成则是由RNA聚合酶催化的反应进行的。
在DNA的合成中，DNA聚合酶结合到DNA模板上，依据碱基配对规则，在新合成的链上加入互补碱基，形成一个新的DNA链。
这个过程是一个复制过程，可以将一条DNA模板复制成两条完全相同的DNA 分子。
生物化学：第七章 核酸的生物合成
第七章核酸的生物合成（一）DNA的生物合成1. DNA的生物合成：指以亲代DNA的两条链为模板，以4种脱氧核苷三磷酸为底物，在DNA 聚合酶催化下进行的脱氧核苷酸聚合反应。
基因（顺反子）:泛指被转录的一个DNA片段。
在某些情况下，基因常用来指编码一个功能蛋白或DNA分子的DNA片段。
2.复制 (Replication)：以亲代DNA分子的双链为模板，按照碱基配对的原则，合成出与亲代DNA分子相同的双链DNA的过程。
3.转录(Transcription)：以DNA分子中一条链的部分片段为模板，按照碱基配对原则，合成出一条与模板DNA链互补的RNA分子的过程。
4.翻译(Translation)：把mRNA上的遗传信息按照遗传密码转换成蛋白质中特定的氨基酸序列的过程。
5.半保留复制：双链DNA 的复制方式，其中亲代链分离，每一子代DNA 分子由一条亲代链和一条新合成的链组成。
基因组中能独立进行复制的单位叫复制子。
6．DNA聚合酶反应的特点：以四种脱氧核苷三磷酸为底物；反应需要接受模板的指导；反应要有引物3’-OH的存在；需Mg2+激活；DNA链的生长方向为5’→3’；产物与模板的性质相同。
7. DNA聚合酶：DNA聚合酶I主要负责RNA引物的切除和校对；DNA聚合酶II主要负责修复；DNA聚合酶III主要负责复制。
8.DNA复制体：蛋白质和酶合理、精巧地分布在复制叉上，既可解离聚合，又彼此协调，形成一个高效、高精度复制的完整实体复合物。
包括解螺旋酶、单链结合蛋白(SSB)、拓扑异构酶、引发体、连接酶等。
9.复制叉：复制DNA 分子的Y 形区域,在此区域发生链的分离及新链的合成。
10.原核生物DNA的复制复制的启动：原核生物的DNA上一般只有一个复制原点，真核生物则有多个复制原点，可以同时启动复制过程。
DNA链的延伸：DNA链的延伸按5'→3'方向。
一条链延伸的方向与复制叉前进的方向一致，它的合成能连续进行，称为先导链；另一条链延伸的方向与复制叉前进的方向相反，这条新链的合成是不连续的，而且总晚于先导链，所以称为后随链。
第十章 核酸的生物合成
第十章核酸的生物合成
一、名词解释
半保留复制、不对称转录、反转录、冈崎片段、前导链、模板链、内含子、顺反子、启动子、转录单位、强终止、半不连续复制、复制子、基因突变、聚合酶链式反应（PCR）、核酶
二、计算题
1. 一个线性双链DNA分子经过5代复制后，原始DNA占总DNA的比例是多少？
2. 假设大肠杆菌的转录速度为每秒50个核苷酸残基，计算RNA聚合酶合成一个编码分子量为1
000 000的蛋白质的mRNA大约需要多少时间？（氨基酸平均分子量为110）
3. 大肠杆菌DNA分子量为2.2×109，如果用于合成RNA引物所消耗的能量忽略不计，问从ATP
和dNMP混合物开始复制大肠杆菌DNA共消耗多少ATP？若在有氧条件下，需要多少分子葡萄糖彻底氧化才能提供这些能量？（每对核苷酸的平均分子量为670）
三、问答题
1. DNA的什么结构特征为其半保留复制提供了基础？
2. 如何实验验证在复制叉区域存在许多小片段？冈崎片段是怎样开始的? 一条DNA链的切口是
怎样连接的?
3. 参与复制的酶和蛋白质因子有哪些？复制的基本规律是什么？简述原核生物DNA的复制过程。
4. DNA的半保留复制是如何证明的？生物学意义是什么？
5. 真核生物DNA的复制与原核生物有何区别？
6. 大肠杆菌RNA聚合酶如何识别启动子？
7. 转录和复制有何区别？
8. 真核生物的转录与原核生物转录有何区别？
9. 核酸合成的抑制剂有哪些类型？
1。
核酸的生物合成【范本模板】
第九章核酸的生物合成一、知识要点在细胞分裂过程中通过DNA的复制把遗传信息由亲代传递给子代，在子代的个体发育过程中遗传信息由DNA传递到RNA，最后翻译成特异的蛋白质；在RNA病毒中RNA具有自我复制的能力,并同时作为mRNA，指导病毒蛋白质的生物合成;在致癌RNA病毒中,RNA还以逆转录的方式将遗传信息传递给DNA分子。
这种遗传信息的流向称为中心法则。
复制是指以原来DNA分子为模板,合成出相同DNA分子的过程；转录是在DNA（或RNA）分子上合成出与其核苷酸顺序相对应的RNA（或DNA)的过程；翻译是在以rRNA和蛋白质组成的核糖核蛋白体上,以mRNA为模板，根据每三个相邻核苷酸决定一种氨基酸的三联体密码规则,由tRNA运送氨基酸，合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质肽链的过程。
（一） DNA的生物合成在DNA复制时，亲代DNA的双螺旋先行解旋和分开，然后以每条链为模板，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DNA的分子可以精确地复制成2个子代DNA分子.每个子代DNA分子中，有一条链是从亲代DNA来的，另一条则是新形成的,这叫做半保留复制。
通过14N和15N标记大肠杆菌实验证实了半保留复制。
1．复制的起始点与方向DNA分子复制时，在亲代分子一个特定区域内双链打开，随之以两股链为模板复制生成两个子代DNA双链分子。
开始时复制起始点呈现一叉形（或Y形）,称之为复制叉.DNA 复制要从DNA分子的特定部位开始,此特定部位称为复制起始点（origin of replication)，可以用ori表示。
在原核生物中复制起始点常位于染色体的一个特定部位，即只有一个起始点.真核生物的染色体是在几个特定部位上进行DNA复制的,有几个复制起始点的。
酵母基因组与真核生物基因组相同,具有多个复制起始点。
复制的方向可以有三种不同的机制。
其一是从两个起始点开始,各以相反的单一方向生长出一条新链，形成两个复制叉。
核酸的生物合成与调控
核酸的生物合成与调控核酸是生命体内极其重要的生物大分子，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。
它们在遗传信息的传递、表达以及细胞的各种生命活动中发挥着关键作用。
核酸的生物合成与调控是一个复杂而精密的过程，对于生物体的生长、发育、繁殖和适应环境变化都具有至关重要的意义。
DNA 的生物合成，也称为 DNA 复制，是细胞分裂过程中遗传信息传递的基础。
这一过程发生在细胞周期的 S 期，其基本特点是半保留复制，即新合成的 DNA 分子中，一条链来自亲代 DNA，另一条链是新合成的。
DNA 复制的过程十分复杂，涉及到多种酶和蛋白质的协同作用。
首先，解旋酶解开 DNA 双螺旋结构，使两条链分开成为单链。
然后，单链结合蛋白稳定单链 DNA，防止其重新形成双螺旋。
在复制的起始点，引发酶合成一段 RNA 引物，为 DNA 聚合酶提供起始位点。
DNA聚合酶沿着模板链以 5'到 3'的方向合成新的 DNA 链。
在这个过程中，前导链是连续合成的，而后随链则是不连续合成的，形成许多短的冈崎片段，最后由 DNA 连接酶将这些片段连接起来，形成完整的新链。
RNA 的生物合成主要包括转录过程。
转录是指以 DNA 为模板合成RNA 的过程。
根据所合成 RNA 的种类不同，可分为信使 RNA （mRNA）、核糖体 RNA（rRNA）和转运 RNA（tRNA）的转录。
转录过程同样需要多种酶和蛋白质的参与。
RNA 聚合酶结合到DNA 的特定区域，称为启动子，开始转录。
它沿着DNA 模板链移动，按照碱基互补配对原则合成 RNA 链。
与 DNA 复制不同的是，转录是不对称的，只以 DNA 双链中的一条链为模板。
而且，转录的产物在长度和序列上与模板 DNA 并不完全相同，因为在转录结束后，会对初级转录产物进行一系列的加工修饰，如剪接、加帽、加尾等，以形成成熟的 mRNA、rRNA 和 tRNA。
核酸的生物合成受到严格的调控，以确保细胞在不同的生理和环境条件下，能够精确地合成所需的核酸种类和数量。
生化-核酸生物合成知识点整理
生化-核酸生物合成知识点整理●核酸的生物合成●中心法则●DNA的生物合成●DNA复制●复制特点●半保留复制●保证了生物遗传的稳定性●合成方向是5'→3'端●DNA聚合酶严格按照模板链的碱基顺序，以四种脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP: dATP,dTTP, dCTP , dGTP）为底物合成延长互补链DNA，而且他总是沿模板链的3'→5'方向移动，由此形成的互补DNA链方向一定为5'→3'●DNA合成不仅是在单条模板链上进行的，而且发生在特定区域，在该位置打开，形成一个类似于眼状的结构，称为复制眼●复制眼●DNA复制时，由于特定蛋白质与复制起始位点识别并结合，引发复制起始过程，导致DNA双螺旋解链，形成类似眼睛的结构，称之为复制眼。
●复制叉●复制眼两侧每侧两条DNA链之间形成“Y”字形结构，随后分别以这两条DNA链为模板开始DNA的复制，这种“Y”字形结构,称之为复制叉。
●DNA复制可以沿复制叉进行双向复制，也可以单向复制，原核生物多为双向复制●复制子●复制子包含有DNA复制起点到复制终点的一段DNA序列。
原核生物DNA只有一个复制子，而真核生物有多个复制子。
●复制体●复制体是一个包括DNA聚合酶、引物酶、DNA解旋酶、单链DNA结合蛋白以及其他辅助蛋白在内的蛋白质复合体。
该蛋白复合体位于复制叉处，负责DNA的复制。
●具有半不连续性●双链DNA复制时，其中一条链的互补链为连续合成，而另一条链的互补链为不连续合成，这种复制方式被称作半不连续复制●DNA复制的准确性可能因素●核糖核苷二磷酸还原酶的调节作用●DNA聚合酶的构象变化，正确配对才能诱导DNA聚合酶从开放构象转化为关闭构象，此时DNA聚合酶才能催化聚合反应●DNA聚合酶Ⅰ和DNA聚合酶Ⅲ的3'→5'核酸外切酶活性。
这些酶在合成DNA新链的同时，可以切除错误掺入的dNTP●借助RNA引物。
核酸的生物合成专业知识培训
开 -10核苷酸——TATAAT（Pribnow 盒）富含AT 启 子 -35核苷酸——TTGACA
②形成第一个3 / ，5/-磷酸二酯键，σ因子脱离全酶
（第一个核苷酸：GTP或ATP）
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转录起始动画
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本章主要内容
DNA生物合成 RNA生物合成
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第一节 DNA生物合成
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中心法则（ central dogma）
遗传信息传递方向规律
基因表示:
是指将遗传信息由DNA转录为RNA.再翻译成蛋白质过程
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第27页
（二）突变类型
❖点突变(point mutation) （ 错配） ❖转换(transition) : A G 或 C T ❖颠换 (transversion): 嘌呤碱 嘧啶碱 ❖框移突变(frameshift mutation) ❖ 缺失、插入1个碱基 ❖ 重排(rearrangement)
2.转录延长(transcription elongation) 关键酶催化, 在模板指导下沿5/-3/方向延伸RNA链
转录空泡
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3.转录终止（transcription termination）
终止子 terminator
非依赖于ρ因子终止子 依赖于ρ因子终止子
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镰刀形红细胞性贫血
生化复习——核酸的生物合成
五 、DNA损伤和修复
1.原因：复制时的错配、自发、环境因素（化学诱变剂、 紫外辐射、电离辐射） 2.DNA损伤形式： （1）形成胸腺嘧啶二聚体：辐射 （2）胞嘧啶脱氨--尿嘧啶：如亚硝酸盐 • （3）嘌呤核苷酸残基自发脱嘌呤 • （4）缺失和插入
• （5）重排：大片段的交换
• Cancer risk and oxidative DNA damage in man. • These include oxidative damage to DNA, which experimental studies in animals and in vitro have suggested are an important factor in carcinogenesis. • The most abundant of DNA lesions , 8-oxo-7,8dihydro-2'-deoxyguanosine (8-oxodG), is also the most mutagenic, resulting in GT transversions which are frequently found in tumor relevant genes
2．复制的起始
（1）起始点解链
DnaA结合至Oric的9bp重 复序列 13bp重复序列解 链 2个解旋酶（DnaB） 反向结合到两条单链DNA 上 (DnaC协助)，催化DNA 双链解链
(2) 每个解旋酶结合一个引物酶，形成引发体（引 物酶、解旋酶、DnaC、DNA复制起始位点等组 成)，合成RNA引物 (3)引物被DNA pol Ⅲ识别，前导链开始合成 (4) 解链至1kb左右,2条滞后链的模板指导合成引物， 滞后链的合成起始
首先在动物线粒体中被发现 1）线粒体\叶绿体DNA\某些质粒的复制为D环 复制 2）特点
核酸与蛋白质的生物合成
核酸与蛋白质的生物合成生物合成是指生物体内分子的合成过程。
核酸和蛋白质作为生命体内的两种重要生物分子，在细胞内经历了一系列复杂的合成过程。
本文将对核酸和蛋白质的生物合成进行详细介绍。
一、核酸的生物合成核酸是由核苷酸组成的生物高分子，包括DNA和RNA两种类型。
DNA是储存遗传信息的分子，而RNA则参与信息的传递和蛋白质合成。
核酸的生物合成主要涉及DNA的复制和RNA的转录两个过程。
1. DNA的复制DNA的复制是指在细胞分裂过程中，DNA分子能够准确地复制并传递给下一代细胞。
复制的过程主要包括三个步骤：解旋、复制和连接。
首先，在复制起点处，酶将DNA的双链分子解开，形成两条单链。
接着，酶会聚在单链上，以单链为模板合成互补的新链，形成两个完全相同的DNA分子。
最后，两条新的DNA链通过连接酶重新连接在一起，形成完整的DNA分子。
2. RNA的转录RNA的转录是指通过RNA聚合酶将DNA的信息转录成RNA分子的过程。
转录分为三个主要步骤：识别、合成和终止。
首先，RNA聚合酶会在DNA上找到转录起点，从而识别何处开始转录。
然后，酶会在DNA模板链上逐个引入互补的核苷酸，合成与DNA链一致的RNA链。
最后，在终止信号的作用下，RNA聚合酶停止转录，RNA分子与DNA分离。
二、蛋白质的生物合成蛋白质作为细胞内功能的主要执行者，其生物合成包括两个主要过程：转录和翻译。
1. 转录转录是指通过RNA聚合酶将DNA的信息转录成RNA的过程。
与RNA的转录类似，转录也包括识别、合成和终止三个主要步骤。
在转录过程中，RNA聚合酶会识别DNA上的启动子区域，并通过与DNA 的互补配对，在RNA链上合成与DNA模板链一致的RNA链。
最后，在转录终止信号的作用下，RNA分子与DNA分离。
2. 翻译翻译是指通过核糖体将RNA的信息转化为蛋白质的过程。
翻译过程主要包括三个主要步骤：起始、延伸和终止。
首先，在起始信号的引导下，核糖体会找到mRNA上的起始密码子，并将起始tRNA与其配对。
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DNA双螺旋是由两条方向相反的单 链组成，复制开始时，双链打开，形成一 个复制叉，（从打开的起点向一个方向形 成)或一个复制泡（从打开的起点向两个 方向形成) 。两条单链分别做模板，各自 合成一条新的DNA链。
冈崎片段与半不连续复制（okazaki 1968年）
二、DNA复制的全部过程
第一个阶段为DNA复制的起始阶段，这个 阶段包括识别起始位点， DNA解链以及 RNA引物的形成， 第二阶段为DNA链的延长，包括前导链及 随从链的形成。 第三阶段为DNA复制的终止阶段。包括切 除RNA引物后填补空缺及连接岗崎片段。
DNA复制过程
三、反转录作用（RNA指导下的DNA合成）
1970年，Temin和Baltimore在致癌RNA病毒中发现 了反转录酶（Reverse Transcriptase） 1.DNA聚合酶特性
需引物（tRNA）、dNTP、模板（RNA、DNA）、5’-3’方向聚合
2.杂交分子H键断开
常由核糖核苷酶H（RNAase H）专一切除RNA- DNA分子中的 RNA,全部或部分去除RNA
的位置。
（二）、DNA复制的延长阶段
DNA的复制实际上就是以DNA为模 板在DNA聚合酶作用下，将游离的 四种脱氧单核苷酸 (dATP,dGTP,dCTP,dTTP,简写为 dNTP)聚合成DNA的过程。
5’
3’
5’
3’
酶
作用
DNA聚合酶Ⅰ
5‘－3’聚合酶及外切酶作用，3‘－5’外切酶作用，可 校正/修复DNA链，还可切除引物
AACTGT
－35序列 Sextama 框
－10序列 Pribnow框
+1
转录起始点
2. 转录起始
加入的第一个核苷三磷酸常是GTP或ATP。所形成的启动子、全酶 和核苷三磷酸复合物称为三元起始复合物，第一个核苷三磷酸一旦 掺入到转录起始点， σ亚基就会被释放脱离核心酶。
5‘
-35
E
3‘ 5‘ -10
当DNA受到大剂量紫外线（波长260nm附近）照射 时，可引起DNA链上相邻的两个嘧啶碱基共价聚 合，形成二聚体，例如TT二聚体。
2. DNA损伤修复
光复活 切除修复 重组修复 SOS修复
光复活（photoreactivation）
可见光（最有效波长 400nm）激活生物界 广泛分布（高等哺乳 动物除外）的光复活 酶，该酶分解嘧啶二 聚体。 是一种高度专一的修 复形式，只分解由于 UV照射而形成的嘧啶 二聚体。
原核生物的mRNA转录后一般不需要加工，转录的同时 即进行翻译（半寿期短）。
rRNA前体的转录后加工
tRNA前体的加工
真核mRNA前体的加工
rRNA前体的加工
rRNA基因之间以纵向串联的方式重复排列。 加工过程： 1、剪切作用：需核酸酶参与。 2、甲基化修饰：修饰在碱基上。 3、自我剪接：一种核酶的作用。
切除修复（excision repair）
即在一系列酶的作用下， 将DNA分子中受损伤的部 分切除掉，并以完整的那 一段为模板，合成出切去 的部分，从而使DNA恢复 正常。这是一种比较普遍 的修复机制。 细胞的修复功能对于保护 遗传物质DNA不受破坏有 重要意义。
第二节
RNA的生物合成
DNA携带的遗传信息（基因）传 递给RNA分子的过程称转录 （transcription ）。 在生物界，RNA合成有两种方 式：一是DNA指导的RNA合成， 此为生物体内的主要合成方式。 另一种是RNA指导的RNA合成， 此种方式常见于病毒。转录产 生的初级转录本是RNA前体,需 经加工过程（processing）方 具有生物学活性。
五、转录产物的“加工”（成熟过程）
在细胞内，由RNA聚合酶合成的原初转录物（primary transcript）往往需要一系列的变化，包括链的裂解、5 和3末端的切除和特殊结构的形成、核苷的修饰、以及拼 接和编辑等过程，才转变为成熟的RNA分子。此过程总称 为RNA的成熟或称为RNA的转录后加工。
连接酶的作用
连接酶(ligase)的作用是催化相邻的DNA片段 以3′、5′－磷酸二酯键相连接。连接反应中 的能量来自ATP(或NAD＋)。连接酶先与ATP作 用，以共价键相连生成中间体E-AMP 。中间体 即与一个DNA片段的5′－磷酸相连接形成EAMP-5′－DNA。然后再与另一个DNA片段的 3′-OH末端作用，E和AMP脱下，两个DNA片段 以3′、5′磷酸二酯键相连接。随从链的各个 DNA片段就是这样连接成一条DNA长链
3.前病毒DNA
合成的DNA链称负链,然后由依赖DNA的DNA聚合酶催化下,以 负链为模板合成一正链这样形成的DNA称前病毒DNA,前病毒 DNA可嵌入宿主细胞DNA中(称整合)或潜伏于宿主细胞用其负 链(依赖DNA的RNA聚合酶)出RNA,合成外壳蛋白.1
四、 DNA的损伤与修复
1.DNA的损伤与突变
1
DNA复制
DNA的生物合成
RNA反转录为DNA
细胞内DNA受到损伤时进行的修复
作用
一、 DNA复制的方式
1.
DNA的半保留复制
Watson和Crick在提出DNA 双螺旋结构模型时即推测，DNA 在复制时首先两条链之间的氢键 断裂，两条链分开，然后以每一 条链分别做模板各自合成一条新 的DNA链，这样新合成的子代DNA 分子中一条链来自亲代DNA，另 一条链是新合成的，这种复制方 式为半保留复制。
3’末端加上CCA 碱基的修饰：甲基化、脱氨和还原作用
第十一章 核酸的生物合成
中心法则
生物的遗传信息从 DNA传递 复制 给mRNA的过程称为转录。 DNA 根据mRNA链上的遗传信息 合成蛋白质的过程，被称 转录 反转录 为翻译和表达。1958年Crick 蛋白质 RNA 将生物遗传信息的这种传递 翻译 方式称为中心法则。 复制
Reverse transcription
DNA聚合酶Ⅱ
5‘－3’聚合酶及3‘－5’外切酶作用，可校正/修复DNA 链
DNA聚合酶Ⅲ
与酶Ⅰ作用类似，酶活高，是主要的链延伸酶（聚合酶 replicase）
（三）、DNA复制的终止阶段
DNA在复制过程中，合成出的前导链 为一条连续的长链。随从链则是由合成 出许多相邻的片段，在连接酶的催化下， 连接成为一条长链。连接作用是在连接 酶催化下进行的。
大肠杆菌的RNA聚合酶 全酶由5种亚基α2ββ’σ 组成，σ因子与其它 部分的结合不是十分紧密，它易于与β’βα2分离， 没有σ、 亚基的酶称为核心酶——只催化链的延长， 对起始无作用。 五种亚基的功能分别为： α亚基：与启动子结合功能。 β亚基：含催化部位，起催化作用，催化形成磷酸二酯 键。 亚基：在全酶中存在，功能不清楚。 β’亚基：与DNA模板结合功能。 σ亚基：识别起始位点。
2、DNA的解链
（ 1 ）、解链酶(helicase) DNA开始复制时首先在起始点处解开双链， 反应是在一种解链酶(helicase)的催化下进行的。 解链酶需要ATP分解供给能量。解链酶的作用 就是打开DNA双链之间的氢键。 （ 2 ）、单链结合蛋白：它与解开的单链DNA 结合，使其稳定不会再度螺旋化并且避免核酸 内切酶对单链DNA的水解，保证了单链DNA做 为模板时的伸展状态。
原核rRNA加工：rRNA含非转录的间隔区，其产物 中含tRNA 真核rRNA加工： 1.5S自成体系加工少无修饰和剪接。 2.45S加工中含剪切和甲基化修饰，需核酸酶。
大肠杆菌rRNA前体加工
真核生物rRNA前体加工
tRNA前体的加工
tRNA前体在tRNA剪切酶的作用下，切成一定在小的 tRNA分子
3.引发体的生成
引物酶
它是一种特殊的RNA 聚合酶，可催化短片 段RNA的合成。这种 短RNA片段一般十几 个至数十个核苷酸不 等，它们在DNA复制 起始处做为引物。 RNA引物的3′-OH末 端提供了由DNA聚合 酶催化形成DNA分子 第一个磷酸二酯键 高度解链的模板DNA与多种蛋 白质因子形成的引发前体促进 引物酶结合上来，共同形成引 发体，引发体主要在DNA随从 链上开始，它连续地与引物酶 结合并解离，从而在不同部位 引导引物酶催化合成RNA引物， 在引物RNA的3′-OH末端接下去 合成DNA片段，这就是随从链 不连续合成的开始。
损伤可造成突变或致死 突变（mutation）：指一种遗传状态，可以通过复 制而遗传的DNA结构的任何永久性改变。携带突变 基因的生物称为突变体，未突变的称为野生型。
损伤原因
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（碱基对臵换、碱基的插入/ 缺失造成移 码）
一、转录基本特点
反应体系：DNA模板,NTP,酶，Mg2+,Mn2+，合成方向 5'→3'。连接方式-- 3' , 5'磷酸二酯键。 转录特点：不对称转录--DNA片段转录时，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。 模板链(template strand)及反意义链(antisense strand):指 导RNA合成的DNA链为模板链，又称反意义链。 编码链(coding strand)及有意义链(sense strand)：不作为 转录的另一条DNA链为编码链，又称有意义链。由于基因 分布于不同的DNA单链中，即某条DNA单链对某个基因是模 板链，而对另一个基因则是编码链。 原料：四种磷酸核苷NTP,DNA中的T在RNA合成中变为U 合成过程:连续， 方向：5‘→3’从头合成,5´—末端的起始核苷酸常为GTP或 ATP
（一）DNA复制的起始