生物化學(xué)-閱讀頁
2025-01-11 05:47本頁面
【正文】 對(duì)原則，將三磷酸脫氧核苷逐個(gè)加到寡聚核苷酸片段的 3’ OH末端上，并催化核苷酸之間的 3’ 5’ 磷酸二酯鍵的形成，新合成的DNA鏈沿 5’ 3’的方向延長。其中 DNA聚合酶 Ⅰ 和 Ⅲ 最重要，都有 核酸外切酶 的作用（將 DNA鏈損傷部位或兩個(gè) DNA片段之間的 RNA引物切除，然后催化脫氧核苷酸向此處聚合，將間隙填充）。 ?（ 6） DNA連接酶 ? 在 DNA雙螺旋局部解開后，兩條 DNA互補(bǔ)鏈均可以作為模板指導(dǎo)復(fù)制。 ? DNA的復(fù)制 ?包括三個(gè)階段： ?（ 1）復(fù)制的起始 ? 起始點(diǎn)： DNA的復(fù)制并非在 DNA分子的任何部位都可以起始，而是在特定的起始部位開始的。 真核細(xì)胞 染色體 DNA分子比原核細(xì)胞 DNA分子大得多，其線狀 DNA具有多個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，甚至多達(dá)上千個(gè)，從而形成許多獨(dú)立復(fù)制的核苷酸序列，稱為 “復(fù)制單位”或“復(fù)制子”。每個(gè)復(fù)制點(diǎn)結(jié)構(gòu)猶如叉狀，稱為“復(fù)制叉”。 ? 細(xì)菌的 RNA引物較長，一般含有 50100個(gè)核苷酸殘基，哺乳動(dòng)物的 RNA引物較短，一般含有 10個(gè)左右的核苷酸殘基。在復(fù)制中， 拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ 和解鏈酶 不斷向前推進(jìn)，復(fù)制叉就不停地向前移行，新合成的 DNA片段也就相應(yīng)的延伸。 ? 前導(dǎo)鏈： 在復(fù)制叉的起點(diǎn)處復(fù)制時(shí)，一條子鏈的延伸方向與復(fù)制叉前進(jìn)方向相同，稱為“前導(dǎo)鏈”。 ? 復(fù)制開始后，隨著復(fù)制叉向前移行，前導(dǎo)鏈向復(fù)制叉移行方向連續(xù)延伸；而后隨鏈沿著復(fù)制叉移性的反方向斷續(xù)合成，開始合成的是一段一段的 DNA片段（岡崎片段）。 ? 復(fù)制到了一定程度， DNA聚合酶 Ⅰ 的 核酸外切酶 活性便將 RNA引物切除，同時(shí)它的DNA聚合酶 Ⅰ 活性催化岡崎片段由 3’ OH端延長（每個(gè)核苷酸單位被切除后立即被與模板鏈上相應(yīng)位置堿基互補(bǔ)的脫氧核苷酸補(bǔ)上），直達(dá)前一個(gè)岡崎片段的 5’ 末端為止。兩條子鏈分別與兩條親鏈重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，生成兩個(gè)與親代 DNA完全相同的子代 DNA。 ? 原因： DNA聚合酶具有三種不同的酶活性，其 核酸外切酶 活性是校對(duì)新生 DNA鏈和改正聚合酶活性所造成“錯(cuò)配”的一種方法。所以當(dāng)復(fù)制叉沿模板鏈移動(dòng)時(shí)，隨加入的每個(gè)脫氧核苷酸單位都會(huì)受到檢查。而轉(zhuǎn)錄和翻譯的失誤一般只涉及一個(gè)細(xì)胞中某種 RNA或蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，不會(huì)改變生物的遺傳性能。 ?（四）真核生物的 DNA復(fù)制（ DNA指導(dǎo)下的 DNA合成） ? 真核細(xì)胞 DNA結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，有關(guān)DNA復(fù)制的研究主要來自于原核生物。真核細(xì)胞 DNA復(fù)制過程與原核細(xì)胞 DNA復(fù)制基本上相似，但也有不同之處： ?真核細(xì)胞 DNA復(fù)制有許多起始點(diǎn)，即真核細(xì)胞 DNA復(fù)制是由許多“復(fù)制子”共同完成的。 ?在較高等的生物中至少有 5種以上的 DNA聚合酶，分別命名為 α 、 β 、 γ 、 δ 和 ε 。 ?端粒的復(fù)制：線性染色體的末端 DNA稱為端粒（ telomere）。在真核細(xì)胞中，當(dāng)復(fù)制叉到達(dá)線性染色體末端時(shí)，復(fù)制過程是在端粒酶作用下完成的。是一種核糖核蛋白，它由 RNA和蛋白質(zhì)兩種成分組成。此酶以 4種三磷酸脫氧核苷（ dCTP、dGTP、 dATP、 dTTP）為底物能生成與病毒 RNA（模板）堿基序列互補(bǔ)的 DNA。 ? 病毒反轉(zhuǎn)錄酶特性：以病毒 RNA為模板；以三磷酸脫氧核苷為底物；含 Zn2+ ，催化時(shí)也需要引物，生成的新 DNA鏈的方向是 5’ 3’。病毒RNA與 cDNA形成雜交體。 ?雙股 cDNA整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA中。 ? 細(xì)胞具有一系列機(jī)制，能在一定條件下使DNA的損傷得到修復(fù)。 ? 即在一系列酶的作用下，將 DNA分子中受損傷部位切除掉，并以完整的 DNA鏈為模板，合成切去的部分，使損傷修復(fù)。在真核細(xì)胞中，DNA聚合酶不具有核酸外切酶活性，因此損傷部位的切除主要由核酸內(nèi)切酶和核酸外切酶擔(dān)當(dāng)，損傷部位的修復(fù)則由DNA聚合酶催化。 ? 光復(fù)活是一種高度專一的直接修復(fù)方式。光復(fù)活酶在生物界分布很廣，從低等單細(xì)胞生物到鳥類都有，但是高等哺乳動(dòng)物類幾乎沒有（只存在于淋巴細(xì)胞和成纖維細(xì)胞中。 ?（ 3）重組修復(fù) ? 上述的光復(fù)活修復(fù)、切除修復(fù)都能得到精確的修復(fù)，其原因是損傷通常發(fā)生在雙鏈 DNA的一條鏈，另一條鏈仍保持正常的遺傳信息，因此修復(fù)時(shí)能以一條鏈為模板，修復(fù)另一條損傷鏈。 ? ? （ 4）錯(cuò)配修復(fù) ? DNA在復(fù)制過程中發(fā)生錯(cuò)配，如果新合成鏈被校正，基因編碼信息可得到恢復(fù)。這時(shí)就需要進(jìn)行“錯(cuò)配修復(fù)”。 ? （ 5） SOS修復(fù) ? 當(dāng) DNA損傷范圍很大時(shí)，復(fù)制便會(huì)受到抑制。但此類 DNA聚合酶對(duì)堿基識(shí)別能力較差，常常修復(fù)后的 DNA鏈上出現(xiàn)許多差錯(cuò)，甚至使細(xì)胞癌變。 ?二、 RNA的生物合成 ? 貯存于 DNA中的遺傳信息需要通過轉(zhuǎn)錄和翻譯得到表達(dá)。 ? 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物有三類：信使 RNA（ mRNA）、核糖體 RNA（ rRNA）、轉(zhuǎn)移RNA（ tRNA）
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1