dna的生物合成(2)(已修改)
2025-01-18 14:22 本頁面
【正文】 第十章 核酸的代謝 第二節(jié) DNA的生物合成 ? 核酸是 生命遺傳信息的攜帶者和傳遞者 生物體內(nèi)的 DNA合成主要包括三個方面： S期進行的 DNA復(fù)制，親代細胞通過 DNA自身復(fù)制將遺傳信息傳給子代； DNA受到某些損傷時，可以進行修復(fù)； RNA為模板的 DNA合成。 一、參與 DNA復(fù)制的酶及蛋白因子 （一） DNA聚合酶（ DNA polymerase, DNA pol） 以 dNTP為底物，以 DNA為模板，需要一段引物，從 引物的 3OH末端合成 DNA新鏈。 三種大腸桿菌 DNA聚合酶 1. DNA聚合酶 I(1956,Arthur Kornberg) 外切酶活性： 3′ 5′ 外切活性具有校正作用； 5′ 3′ 切除引物和 DNA損傷的修復(fù)； 聚合作用： 合成速度較慢，每秒 10個核苷酸，而且新 鏈長 20個核苷酸后，酶即脫離模板。 2. DNA聚合酶 Ⅱ 外切酶活性： 3′ 5′ 外切活性 聚合作用： 5′ 3′ 補小缺口（ 100核苷酸） 3. DNA聚合酶 III 大分子寡聚酶， 10種 22個亞基組成。每種亞基都有 2個，整個分子形成一個不對稱的二聚體 DNA聚合酶 Ⅰ ? 多功能酶 5’ 3’ 外切酶 3’ 5’ 外切酶 5’ 3’ 聚合酶 ? 單鏈多肽（ Zn2+） 大小二個片段 ? 切除 RNA引物， 填補空缺 ? 損傷后修復(fù) DNA聚合酶 Ⅲ ? 多功能酶 5’ 3’ 聚合酶 3’ 5’ 外切酶 ? 不對稱二聚體 單體 1前導(dǎo)鏈 /單體 2隨從鏈 ? DNA復(fù)制的主要酶 高續(xù)進性 高聚合酶活性 高產(chǎn)物真實性 真核細胞 DNA聚合酶 哺乳動物中已發(fā)現(xiàn) 5種 DNA pol α、 β、 γ、 δ、 ε ? polα和 δ—— 新鏈的延長 ? Polβ—— DNA的重組修復(fù) ? polγ—— 線粒體的復(fù)制 ，還具 3’ 5’ 外切活性 ? Polε—— 聚合作用 和 3’ 5’ 外切活性 （二） DNA連接酶（ DNA ligase) ? DNA雙螺旋中一條鏈有缺口，并且 3’OH與 5’P相鄰 ? 特異性不高， ? 在 DNA不連續(xù)復(fù)制、重組及損傷修復(fù)中起作用 ? 哺乳動物： ATP輔酶，大腸桿菌： NAD輔酶，都需要Mg2+ ? 連接方式：酶先與 ATP或 NAD形成 酶 — AMP，酶 — AMP與 5’P形成 焦磷酸 而活化 （三）與解除 DNA高級結(jié)構(gòu)有關(guān)的酶與蛋白因子 拓撲性質(zhì) — 物體或圖像做彈性移動時保持物體圖像不 變的性質(zhì)。 DNA三級結(jié)構(gòu)具有拓撲性質(zhì)。 Ⅰ 型酶： 使一定部位的一條鏈切口 封口反應(yīng) Ⅱ 型酶： DNA兩條鏈同時發(fā)生 切口 封口反應(yīng) Ⅱ 型酶還可使 DNA形成超螺旋 解除超螺旋 （三）與解除 DNA高級結(jié)構(gòu)有關(guān)的酶與蛋白因子 ? 依賴 DNA單鏈存在，對單鏈親和力強 ? 大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)多種與解除螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān)的蛋白質(zhì) DnaA,DnaB,DnaC協(xié)同作用，解開 DNA。 （三）與解除 DNA高級結(jié)構(gòu)有關(guān)的酶與蛋白因子 （ SSB） — 與解開的 DNA單鏈結(jié)合后，兩條 DNA鏈就不能形成雙螺旋； — 還可以防止核酸酶的降解； — 原核生物中 SSB與 DNA單鏈結(jié)合表現(xiàn)正協(xié)同效應(yīng)。 （三）與解除 DNA高級結(jié)構(gòu)有關(guān)的酶與蛋白因子 （ primase） 多數(shù)以 RNA片段 為引物，也存在 DNA片段 引物、tRNA引物 —— 促進引物合成的酶稱為 引發(fā)酶 （三） RNA引物 DNA聚合酶 ? 不能 催化兩個游離dNTP在 DNA模板上聚合 ? 需要具 3’ OH的引物
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