核酸代谢2PPT课件

《核酸代谢2PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《核酸代谢2PPT课件（136页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、食物中核酸的消化食物中核酸的消化核苷酶核苷酶小肠小肠戊糖戊糖小肠小肠单核苷酸单核苷酸胰核酸酶胰核酸酶含氮碱基含氮碱基核苷酸酶核苷酸酶磷酸磷酸核苷核苷小肠小肠核蛋白核蛋白胃胃HCl蛋白质蛋白质核酸核酸第1页/共128页 核苷酸核苷酸是构成核酸的基本单位，人体所需是构成核酸的基本单位，人体所需的核苷酸都是由机体的核苷酸都是由机体自身合成自身合成的。的。 食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体所利用。被人体所利用。 在核酸类物质的在核酸类物质的水解产物水解产物中，只有中，只有磷酸磷酸和和戊糖戊糖可被吸收利用。可被吸收利用。第2页/共128页 作为合成核酸的原料

2、作为合成核酸的原料：如：如ATP，GTP，CTP，UTP用于合成用于合成RNA 。dATP，dGTP，dCTP，dTTP用于合成用于合成DNA。 作为能量的贮存和供应形式作为能量的贮存和供应形式：除：除ATP之外，还有之外，还有GTP，UTP，CTP等。等。 参与代谢或生理活动的调节参与代谢或生理活动的调节：如环核苷酸：如环核苷酸cAMP和和cGMP作为激作为激素的第二信使。素的第二信使。 参与构成酶的辅酶或辅基参与构成酶的辅酶或辅基：如在：如在NAD+，NADP+，FAD，FMN，CoA中均含有核苷酸的成分。中均含有核苷酸的成分。 作为代谢中间物的载体作为代谢中间物的载体：如用：如用UDP携

3、带糖基，用携带糖基，用CDP携带胆碱，携带胆碱，乙醇胺或甘油二酯，用乙醇胺或甘油二酯，用腺苷腺苷携带蛋氨酸（形成携带蛋氨酸（形成SAM）等。）等。核苷酸类物质对人体具有多方面的生理功用：核苷酸类物质对人体具有多方面的生理功用：第3页/共128页第一节 嘌呤核苷酸的代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢一、嘌呤核苷酸的合成代谢1、嘌呤核苷酸的从头合成、嘌呤核苷酸的从头合成 通过利用一些简单的前体物，如通过利用一些简单的前体物，如5-磷酸核糖，氨基酸，磷酸核糖，氨基酸，一碳单位及一碳单位及CO2等，逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为等，逐步合成嘌呤核苷酸的过程称为从从头合成途径头合成途径。 这一途径主要见于这一途

4、径主要见于肝肝，其次为，其次为小肠小肠和和胸腺胸腺。 所有合成所有合成 反应在反应在胞液胞液中进行。中进行。第4页/共128页嘌呤碱合成的元素来源：嘌呤碱合成的元素来源：CO2甲酰基甲酰基（N5,N10-CH=FH4）甲酰基甲酰基（N10-CHO FH4）天冬氨酸天冬氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺（酰胺基）（酰胺基）甘氨酸甘氨酸戊糖来源：磷酸戊糖途径的中间产物戊糖来源：磷酸戊糖途径的中间产物第5页/共128页（1 1）次黄苷酸的合成：）次黄苷酸的合成： 首先在首先在磷酸核糖焦磷酸合成酶磷酸核糖焦磷酸合成酶的催化下，消耗的催化下，消耗ATP，由由5-磷酸核糖磷酸核糖合成合成PRPP(1-焦磷酸焦磷酸-5-

5、磷酸核糖磷酸核糖)。 PRPP再经过大约再经过大约10步反应，合成第一个嘌呤核苷步反应，合成第一个嘌呤核苷酸酸次黄嘌呤核苷酸（次黄嘌呤核苷酸（IMP）。1 1、从头合成途径、从头合成途径第6页/共128页在谷氨酰胺、甘氨酸、在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的参与下，及天冬氨酸的参与下，逐步合成逐步合成IMPR-5-P（5-磷酸核糖）磷酸核糖）ATPAMPPRPP合成酶合成酶PRPP（5-磷酸核糖磷酸核糖-1-焦磷酸）焦磷酸）次黄嘌呤核苷酸（次黄嘌呤核苷酸（IMP）的合成）的合成第7页/共128页（2）腺苷酸（）腺苷酸（AMP）与鸟苷酸（）与鸟苷酸（GMP）的合

6、成的合成H2O + NAD+XMPIMP脱氢酶脱氢酶NADH + H+Asp + GTPIMPAMP-S腺苷酸代琥腺苷酸代琥珀酸合成酶珀酸合成酶GDP + PiGln + ATPGMP鸟苷酸合成酶鸟苷酸合成酶Glu + AMP + PPiAMP腺苷酸代琥腺苷酸代琥珀酸裂解酶珀酸裂解酶延胡索酸延胡索酸第8页/共128页 三磷酸嘌呤核苷的合成：三磷酸嘌呤核苷的合成： dATP/dGTP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶ATP ADPdADP/dGDPNADPH+H+NADP+H2O核糖核苷酸还原核糖核苷酸还原酶酶AMP/GMPADP/GDP核苷单磷酸激酶核苷单磷酸激酶ATP ADPATP/GTP核苷二磷

7、酸激酶核苷二磷酸激酶ATP ADP合成合成RNA合成合成DNA第9页/共128页 又称又称再利用合成途径再利用合成途径。指利用分解代谢产生的自由。指利用分解代谢产生的自由嘌呤碱基合成嘌呤核苷酸的过程。嘌呤碱基合成嘌呤核苷酸的过程。 这一途径可在大多数组织细胞中进行。这一途径可在大多数组织细胞中进行。2、嘌呤核苷酸的补救合成：、嘌呤核苷酸的补救合成：第10页/共128页A + PRPPAMP + PPi腺嘌呤磷酸核糖转移酶腺嘌呤磷酸核糖转移酶次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶I/G+PRPPIMP/GMP+PPi嘌呤核苷酸的补救合成过程嘌呤核苷酸的补救合成过程第11页/共1

8、28页二、嘌呤核苷酸的分解代谢二、嘌呤核苷酸的分解代谢 嘌呤核苷酸的分解首先是在嘌呤核苷酸的分解首先是在核苷酸酶核苷酸酶的催化下，脱的催化下，脱去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在去磷酸生成嘌呤核苷，然后再在核苷酶核苷酶的催化下分的催化下分解生成解生成嘌呤碱基嘌呤碱基，最后在，最后在黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶的作用下氧的作用下氧化生成化生成尿酸尿酸，再经尿液排出体外。，再经尿液排出体外。第12页/共128页嘌呤核苷酸的分解嘌呤核苷酸的分解尿酸尿酸黄嘌呤黄嘌呤氧化酶氧化酶核苷酸酶核苷酸酶AMP腺苷腺苷H2OPi核苷酸酶核苷酸酶GMP鸟苷鸟苷H2OPi脱氨酶脱氨酶次黄苷次黄苷H2ONH3鸟嘌呤酶鸟嘌呤酶黄嘌

9、呤黄嘌呤H2O NH3核苷酶核苷酶次黄嘌呤次黄嘌呤PiR-1-P核苷核苷酶酶鸟嘌呤鸟嘌呤PiR-1-P第13页/共128页 尿酸尿酸是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的是嘌呤核苷酸在人体内分解代谢的终产终产物物。但在鸟类，尿酸则可继续分解产生。但在鸟类，尿酸则可继续分解产生尿囊尿囊素素。 正常人血浆中尿酸含量约为正常人血浆中尿酸含量约为0.120.36 mmol/L (26mg%)。 尿酸水溶性较差，当血浆中尿酸含量超过尿酸水溶性较差，当血浆中尿酸含量超过8mg%时，即可形成尿酸盐晶体。时，即可形成尿酸盐晶体。第14页/共128页 痛风症痛风症患者由于体内患者由于体内嘌呤核苷酸分解代谢异常嘌呤核苷酸

10、分解代谢异常，可致血液中可致血液中尿酸水平升高尿酸水平升高，以，以尿酸钠尿酸钠晶体沉积于晶体沉积于软骨、关节、软组织及肾，临床上表现为皮下结软骨、关节、软组织及肾，临床上表现为皮下结节，关节疼痛等。节，关节疼痛等。 临床上常用临床上常用别嘌呤醇别嘌呤醇治疗痛风症。治疗痛风症。第15页/共128页鸟嘌呤鸟嘌呤次黄嘌呤次黄嘌呤黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶别嘌呤醇别嘌呤醇黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶黄嘌呤黄嘌呤尿酸尿酸痛风症的治疗机制痛风症的治疗机制第16页/共128页 别嘌呤醇别嘌呤醇的分子结构与的分子结构与次黄嘌呤次黄嘌呤类似，可竞类似，可竞争性抑制争性抑制黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶的活性，从而减少体的活

11、性，从而减少体内内尿酸尿酸的生成。的生成。 同时，同时，别嘌呤醇别嘌呤醇与与PRPP反应生成的反应生成的别嘌呤别嘌呤核苷酸核苷酸，可反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成途，可反馈抑制嘌呤核苷酸从头合成途径的关键酶。径的关键酶。第17页/共128页第二节 嘧啶核苷酸的代谢一、嘧啶核苷酸的合成代谢一、嘧啶核苷酸的合成代谢 嘧啶核苷酸从头合成途径嘧啶核苷酸从头合成途径（是指利用氨基酸、（是指利用氨基酸、CO2等简单前体物逐步合成嘧啶核苷酸的过程。等简单前体物逐步合成嘧啶核苷酸的过程。 该合成过程主要在该合成过程主要在肝细胞肝细胞的的胞液胞液中进行。中进行。 1、嘧啶核苷酸的从头合成：、嘧啶核苷酸的从头合成：第

12、18页/共128页嘧啶合成的元素来源嘧啶合成的元素来源氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸GlnCO2AspC5C4N3C2C6N1| 第19页/共128页 尿苷酸的合成：尿苷酸的合成： 在在氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶的催化下，以的催化下，以Gln，CO2，ATP为原料合成为原料合成氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸。1 1、从头合成途径的反应过程：、从头合成途径的反应过程：Gln + CO2 氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸 + Glu氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶2ATP2ADP + Pi第20页/共128页 氨基甲酰磷酸在氨基甲酰磷酸在天冬氨酸转氨甲酰酶天冬氨酸转氨甲酰酶的催化下，的催化下，转移一分子

13、转移一分子天冬氨酸天冬氨酸，从而合成，从而合成氨甲酰天冬氨氨甲酰天冬氨酸酸，然后再经脱氢、脱羧、环化等反应，合成，然后再经脱氢、脱羧、环化等反应，合成第一个嘧啶核苷酸，即第一个嘧啶核苷酸，即UMP。 第21页/共128页UMP的合成过程的合成过程第22页/共128页 胞苷酸的合成：胞苷酸的合成： CTPGln+ATPGlu+ADP+PiCTP合成酶合成酶UMPUDPATPADP核苷单磷核苷单磷酸激酶酸激酶UTPATPADP核苷二磷核苷二磷酸激酶酸激酶合成合成RNA第23页/共128页 脱氧嘧啶核苷酸的合成：脱氧嘧啶核苷酸的合成： dUMPH2ONH3脱氨酶脱氨酶磷酸酶磷酸酶CTPCDPH2O

14、Pi核糖核苷酸还原酶核糖核苷酸还原酶dCDPNADPH+H+ NADP+H2ON5,N10-CH2-FH4FH2dTMP胸苷酸合酶胸苷酸合酶dCMPH2OPi磷酸磷酸酶酶核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶dCTPATP ADPUDPdUDP磷酸磷酸酶酶核糖核苷核糖核苷酸还原酶酸还原酶核苷单磷酸激核苷单磷酸激酶酶dTDPdTTP核苷二磷核苷二磷酸激酶酸激酶合成合成DNA第24页/共128页 由分解代谢产生的嘧啶由分解代谢产生的嘧啶/嘧啶核苷转变为嘧啶核苷嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为酸的过程称为补救合成途径补救合成途径。以嘧啶核苷的补救。以嘧啶核苷的补救合成途径较重要。合成途径较重要。 2、嘧啶核

15、苷酸的补救合成：、嘧啶核苷酸的补救合成：尿苷尿苷/胞苷胞苷尿苷胞苷激酶尿苷胞苷激酶UMP/CMPATP ADP脱氧胸苷激酶脱氧胸苷激酶TdRdTMPATP ADP第25页/共128页二、嘧啶核苷酸的分解代谢二、嘧啶核苷酸的分解代谢 嘧啶核苷酸可首先在嘧啶核苷酸可首先在核苷酸酶核苷酸酶和和核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶的催化的催化下，除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱可在体内进一步下，除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱可在体内进一步分解代谢。分解代谢。 嘧啶碱的降解过程主要在嘧啶碱的降解过程主要在肝细胞肝细胞中进行。中进行。 不同类型的嘧啶碱，其分解代谢的途径和终产物不同不同类型的嘧啶碱，其分解代谢的途径和终产物

16、不同。嘧啶核苷酸嘧啶核苷酸嘧啶核苷嘧啶核苷核苷酸酶核苷酸酶PiH2O嘧啶碱嘧啶碱1-磷酸核糖磷酸核糖核苷磷酸化酶核苷磷酸化酶Pi第26页/共128页1 1、胞嘧啶和尿嘧啶的降解、胞嘧啶和尿嘧啶的降解二氢嘧啶酶二氢嘧啶酶H2O -脲基丙酸脲基丙酸胞嘧啶脱氨酶胞嘧啶脱氨酶H2O NH3胞嘧啶胞嘧啶尿嘧啶尿嘧啶二氢尿嘧啶脱氢酶二氢尿嘧啶脱氢酶NADPH+H+ NADP+二氢二氢尿嘧啶尿嘧啶 -脲基丙酸酶脲基丙酸酶NH3 + CO2H2O -丙氨酸丙氨酸 丙二酸单酰丙二酸单酰CoA乙酰乙酰CoATCA循环循环尿素尿素第27页/共128页2 2、胸腺嘧啶的降解、胸腺嘧啶的降解 尿素尿素二氢嘧啶酶二氢嘧啶

17、酶H2O -脲基异丁酸脲基异丁酸胸腺嘧啶胸腺嘧啶二氢胸腺嘧二氢胸腺嘧啶脱氢酶啶脱氢酶NADPH+H+ NADP+二氢胸二氢胸腺嘧啶腺嘧啶 -脲基异丁酸酶脲基异丁酸酶NH3 + CO2H2O -异丁酸异丁酸 甲基丙二酸甲基丙二酸单酰单酰CoA琥珀酰琥珀酰CoATCA糖异生糖异生第28页/共128页第三节 DNA的生物合成的生物合成 生物的各种生物的各种性状由性状由核酸核酸决定决定，性状遗传，性状遗传依赖于依赖于DNA的复制。的复制。 性状的表达要通过性状的表达要通过蛋白质蛋白质的活动才能实的活动才能实现。现。第29页/共128页中心法则中心法则 生物的遗传信息从生物的遗传信息从 DNA传递给传递

18、给 mRNA的的过程称为过程称为转录转录。根据。根据mRNA链上的遗传信息链上的遗传信息合成蛋白质的过程，被合成蛋白质的过程，被称为称为翻译和表达翻译和表达。1958年年Crick将生物将生物 遗传信息的这种传递方遗传信息的这种传递方式称为式称为中心法则中心法则。DNARNA蛋白质转录反转录翻译复制复制第30页/共128页二、二、DNA的生物合成的生物合成 1、复制、复制(DNA DNA) 2、逆转录、逆转录(RNA DNA)第31页/共128页1、DNA复制复制 DNA能准确地自我复制能准确地自我复制 复制的特点：复制的特点： （1）半保留性）半保留性复制复制亲代亲代DNA子代子代DNA第3

19、2页/共128页半保留复制的意义半保留复制的意义 按半保留复制方式，子代按半保留复制方式，子代DNA与亲代与亲代DNA的碱基的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，序列一致，即子代保留了亲代的全部遗传信息，体现了体现了遗传的保守性遗传的保守性。 遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但不不是绝对的是绝对的。第33页/共128页（2）有一定的复制起始点）有一定的复制起始点 DNA在复制时，需在特定的位点起始，这在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即复制起始点复制起始点(origi

20、n) 。 在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在真核生物中则为多个。在真核生物中则为多个。第34页/共128页 习惯上把两个相邻习惯上把两个相邻DNA复制起始点之间的复制起始点之间的距离（或距离（或DNA片段）定为一个片段）定为一个复制子复制子 。 复制子是独立完成复制的功能单位。复制子是独立完成复制的功能单位。 DNA复制时，局部双螺旋解开复制时，局部双螺旋解开,形成两条单形成两条单链，这种叉状结构称为链，这种叉状结构称为复制叉复制叉。第35页/共128页复制起始点与复制子示意图复制起始点与复制子示意图53oriorioriori535533553复制

21、子复制子3第36页/共128页（3）半不连续复制）半不连续复制 反向平行反向平行 细胞内催化细胞内催化DNA聚合的酶都聚合的酶都只能催化只能催化53延伸延伸。 以复制叉移动的方向为基准，一条模板链是以复制叉移动的方向为基准，一条模板链是35，以此为模板而进行的新生以此为模板而进行的新生DNA链的合成沿链的合成沿53方向方向连续进行，这条链称为连续进行，这条链称为领头链领头链。 另一条模板链的方向为另一条模板链的方向为53 ，以此为模板的，以此为模板的DNA合合成也是沿成也是沿53方向进行，但与复制叉前进的方向相方向进行，但与复制叉前进的方向相反，而且是反，而且是分段、不连续合成的分段、不连续合

22、成的，这条链称为，这条链称为随从链随从链，合成的片段即为合成的片段即为冈崎片段冈崎片段。后由。后由DNA连接酶连成完整连接酶连成完整的的DNA链。链。 领头链的连续复制和随从链的不连续复制领头链的连续复制和随从链的不连续复制第37页/共128页领头链领头链3 5 3 5 3 5 3 5 解链方向解链方向随从链随从链3 5 第38页/共128页冈崎片段冈崎片段 日本学者冈崎发现日本学者冈崎发现大肠杆菌大肠杆菌:1000-2000bp真核生物：真核生物：100-200bp 一旦合成终止，这些一旦合成终止，这些片段就成一条链。片段就成一条链。 实验证实实验证实第39页/共128页（4）需要）需要RN

23、A引物引物 DNA聚合酶聚合酶不能发动新链的合成，只能催化已有链的延不能发动新链的合成，只能催化已有链的延长反应，而长反应，而RNA聚合酶聚合酶只要有只要有DNA模板及核糖核苷三磷模板及核糖核苷三磷酸，即可以合成新的酸，即可以合成新的RNA链。链。 DNA合成需要引物，而合成需要引物，而RNA合成不需要引物合成不需要引物。并且。并且DNA复制时的引物是一个复制时的引物是一个RNA片段片段。 RNA引物的大小，在原核生物中通常为引物的大小，在原核生物中通常为50100个核苷个核苷酸，而在真核生物中约为酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。个核苷酸。RNA引物的碱基引物的碱基顺序，与其模板顺序，与其

24、模板DNA的碱基顺序相配对。的碱基顺序相配对。 第40页/共128页（5）双向复制）双向复制 DNA复制时，以复制起始点复制时，以复制起始点(origin)为中心，为中心，向两个方向进行解链，形成两个延伸方向相反向两个方向进行解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。的复制叉，称为双向复制。 但在低等生物中，也可进行单向复制（如滚环但在低等生物中，也可进行单向复制（如滚环复制）。复制）。第41页/共128页第42页/共128页起始点起始点第43页/共128页2 2、DNADNA复制的条件复制的条件（1）底物）底物(substrate) 以四种脱氧核糖核苷酸为底物，即dATP，dGTP，

25、dCTP，dTTP。第44页/共128页DNA复制过程中脱氧核糖核苷酸的复制过程中脱氧核糖核苷酸的聚合反应聚合反应第45页/共128页（2）模板）模板(template) DNA复制是模板依赖性的，必须要以复制是模板依赖性的，必须要以亲代亲代DNA链链作为模板。亲代作为模板。亲代DNA的的两股链解开后，可分别作为模板进行两股链解开后，可分别作为模板进行复制。复制。 第46页/共128页（3）引发体和）引发体和RNA引物引物 引物酶引物酶本质上是一种依赖本质上是一种依赖DNA的的RNA聚合酶（聚合酶（DDRP），），该酶以该酶以DNA为模板为模板，聚合一段，聚合一段RNA短链，作为短链，作为引物

26、引物(primer)，以提供自由的，以提供自由的3-OH，使子代，使子代DNA链能够开链能够开始聚合。始聚合。 引物酶需组装成引物酶需组装成引发体引发体才能催化才能催化RNA引物的合成。引物的合成。第47页/共128页 在在E. coli中，含有中，含有解螺旋酶解螺旋酶(DnaB蛋白蛋白) 、DnaC蛋白蛋白、引物酶引物酶(DnaG蛋白蛋白)和和DNA复复制起始区域的复合结构制起始区域的复合结构被称为被称为引发体引发体。 引发体的组装形成引发体的组装形成 Dna A Dna B Dna CDNA拓扑异构酶拓扑异构酶引物引物酶酶SSB3 5 3 5 含有解螺旋酶含有解螺旋酶(DnaB蛋白蛋白)、

27、DnaC蛋白、引物酶和蛋白、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。复制起始区域的复合结构称为引发体。 第49页/共128页引物酶催化合成短链引物酶催化合成短链RNA引物分子引物分子 引物酶引物酶3 HO53 5 3 5 引物引物引物引物酶酶第50页/共128页（4）DNA聚合酶聚合酶 全称：依赖全称：依赖DNA的的DNA聚合酶聚合酶 ( DNA-dependent DNA polymerase, DDDP ) 简称：简称：DNA-pol 活性：活性： 53 的聚合酶活性的聚合酶活性 核酸外切酶活性核酸外切酶活性第51页/共128页 DNA聚合酶的核酸外切酶活性聚合酶的核酸外切酶活性

28、5 A G C T T C A G G A T A 3 | | | | | | | | | | |3 T C G A A G T C C T A G C G A C 5 ? 3 5 外切酶活性外切酶活性 能辨认错配的碱基对，并将其水解。能辨认错配的碱基对，并将其水解。 5 3 外切酶活性外切酶活性 能切除突变的能切除突变的 DNA片段。片段。第52页/共128页（5）DNA连接酶连接酶 DNA连接酶连接酶(DNA ligase)可催化两段可催化两段DNA片段之间磷酸二酯键的形成，从而把两段相片段之间磷酸二酯键的形成，从而把两段相邻的邻的DNA链连接成一条完整的链。链连接成一条完整的链。第53页

29、/共128页DNA连接酶的连接作用连接酶的连接作用DNA连接酶连接酶ATP（NAD+）ADP+Pi（NMN+AMP）HO5POO-O-O353POO-O-O3553第54页/共128页 需一段需一段DNA片段具有片段具有3-OH，而另一，而另一段段DNA片段具有片段具有5-Pi基基； 未封闭的缺口位于未封闭的缺口位于双链双链DNA中，即其中有一条中，即其中有一条链是完整的；链是完整的； 需要消耗能量，在原核生物中由需要消耗能量，在原核生物中由NAD+供能，供能，在真核生物中由在真核生物中由ATP供能供能。第55页/共128页DNA连接酶的作用连接酶的作用 DNA连接酶在复制中起连接酶在复制中起

30、最后接合缺口最后接合缺口的作用。的作用。 在在DNA修复、重组及剪接中也起缝合缺口作用。修复、重组及剪接中也起缝合缺口作用。 是基因工程的重要工具酶之一。是基因工程的重要工具酶之一。第56页/共128页（6）解螺旋酶）解螺旋酶 解螺旋酶，又称解链酶解螺旋酶，又称解链酶或或rep蛋白，是用于解蛋白，是用于解开开DNA双链的酶蛋白。双链的酶蛋白。 每解开一对碱基，需消每解开一对碱基，需消耗耗2分子分子ATP。第57页/共128页（7）单链）单链DNA结合蛋白结合蛋白 单链单链DNA结合蛋白（结合蛋白（single strand binding protein, SSB），又称螺旋反稳蛋白），又称螺

31、旋反稳蛋白(HDP)，是一些能够与单，是一些能够与单链链DNA结合的蛋白质因子。结合的蛋白质因子。第58页/共128页SSB的生理作用的生理作用 使解开双螺旋后的使解开双螺旋后的DNA单链能够稳定存在，单链能够稳定存在，即稳定单链即稳定单链DNA，便于其作为模板复制子代，便于其作为模板复制子代DNA； 保护单链保护单链DNA，避免核酸酶的降解。，避免核酸酶的降解。第59页/共128页（8）DNA拓扑异构酶拓扑异构酶能够松解能够松解DNA超螺旋结构的酶超螺旋结构的酶人类拓扑异构酶人类拓扑异构酶的分子结构的分子结构第60页/共128页DNA复制过程中正超螺旋的形成复制过程中正超螺旋的形成1010

32、8 8 局部解链后局部解链后第61页/共128页解链过程中正超螺旋的形成解链过程中正超螺旋的形成第62页/共128页3、DNA生物合成过程（1）复制的起始）复制的起始DNA复制的起始阶段，由下列两步构成复制的起始阶段，由下列两步构成解旋解链，形成复制叉：解旋解链，形成复制叉：A.由拓扑异构酶和解链酶作用，使由拓扑异构酶和解链酶作用，使DNA的超螺旋及双螺的超螺旋及双螺旋结构解开，碱基间氢键断裂，形成两条单链旋结构解开，碱基间氢键断裂，形成两条单链DNA。B.单链单链DNA结合蛋白（结合蛋白（SSB）四聚体结合在两条单链）四聚体结合在两条单链DNA上，形成复制叉。上，形成复制叉。第63页/共12

33、8页引发体组装和引物合成：引发体组装和引物合成：由解螺旋酶由解螺旋酶(DnaB蛋白蛋白) 、DnaC蛋白、引物酶蛋白、引物酶(DnaG蛋白蛋白)和和DNA复制起始区域形成引发体；复制起始区域形成引发体；在引物酶的催化下，以在引物酶的催化下，以DNA为模板，合成一段为模板，合成一段短的短的RNA片段片段(引物），从而获得引物），从而获得3端自由羟基端自由羟基（3-OH）。）。第64页/共128页（2）复制的延长）复制的延长 复制的延长复制的延长: 在在DNA聚合酶聚合酶催化下，以催化下，以35方向的亲方向的亲代代DNA链为模板，链为模板，从从53方向聚合子代方向聚合子代DNA链链。其化。其化学本

34、质是学本质是dNTP以以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的的方式逐个加入引物或延长中的子链上，磷酸二酯键不断生成。子链上，磷酸二酯键不断生成。 在原核生物中，参与在原核生物中，参与DNA复制延长的是复制延长的是DNA聚合酶聚合酶；而在真核生物中是而在真核生物中是DNA聚合酶聚合酶。第65页/共128页DNA复制的延长过程复制的延长过程 5 5 3 3dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTP5 53 3DNA-pol第66页/共128页领头链的合成过程领头链的合成过程第67页/共128页随从链的合成过程随从链的合成过程第68页/共128页DNA聚合酶聚合酶催化领头链和随

35、从链催化领头链和随从链同时合成同时合成第69页/共128页DNA复制过程简图复制过程简图第70页/共128页（3）复制的终止）复制的终止 去除引物，填补缺口：去除引物，填补缺口： 在复制过程中形成的在复制过程中形成的RNA引物，需由引物，需由RNA酶酶来水解来水解去除；去除； RNA引物水解后遗留的缺口，由引物水解后遗留的缺口，由DNA聚合酶聚合酶（原（原核生物）或核生物）或DNA聚合酶聚合酶 （真核生物）催化延长缺口（真核生物）催化延长缺口处的处的DNA，直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。，直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。第71页/共128页连接冈崎片段：连接冈崎片段： 在在DNA连接酶的催化

36、下，生成最后一个连接酶的催化下，生成最后一个磷酸酯键，将冈崎片段连接起来，形成磷酸酯键，将冈崎片段连接起来，形成完整的完整的DNA长链。长链。 第72页/共128页5 5 5 RNA酶酶OH P5 DNA-pol dNTP5 5 PATP ADP+Pi5 5 DNA连接酶连接酶 随从链上不连续性片段的连接随从链上不连续性片段的连接4、逆转录、逆转录 70年代年代H.Temin，D. Baltimore 某些某些RNA病毒能产生病毒能产生 逆转录酶逆转录酶 逆转录：逆转录：以以RNA为模板，在逆转录酶作用下以为模板，在逆转录酶作用下以四种脱氧核糖核苷三磷酸为底物合成四种脱氧核糖核苷三磷酸为底物合

37、成DNA。 遗传信息由遗传信息由RNA DNA第74页/共128页（1）逆转录过程）逆转录过程RNA 模板模板逆转录酶逆转录酶DNA-RNA 杂化双链杂化双链RNA酶酶单链单链DNA逆转录酶逆转录酶双链双链DNA 逆转录病毒细胞内的逆转录现象：逆转录病毒细胞内的逆转录现象：第75页/共128页逆转录酶作用逆转录酶作用致致癌癌蛋蛋白白第76页/共128页 存在于所有致癌的存在于所有致癌的RNA病毒中，与病毒中，与RNA病毒引起细病毒引起细胞恶性转化有关。胞恶性转化有关。 鸡白血病病毒：鸡白血病病毒：RNA病毒，致癌，鸡病毒，致癌，鸡 HIV（人类免疫缺陷病毒）：艾滋病（人类免疫缺陷病毒）：艾滋病

38、 劳氏肉瘤病毒劳氏肉瘤病毒第77页/共128页2、逆转录发现的意义、逆转录发现的意义 改变了原来的生物学中心法则改变了原来的生物学中心法则逆转录现象说明：至少在某些生物，逆转录现象说明：至少在某些生物，RNA同样同样兼有遗传信息传代与表达功能。兼有遗传信息传代与表达功能。 治疗肿瘤：逆转录酶的专一性抑制剂治疗肿瘤：逆转录酶的专一性抑制剂 制备合成基因（制备合成基因（cDNA） RNA序列分析序列分析第78页/共128页5 5、DNADNA的损伤（突变）与修复的损伤（突变）与修复 由由自发自发的或的或环境环境的因素引起的因素引起DNA一级结一级结构的任何异常的改变称为构的任何异常的改变称为DNA

39、的损伤的损伤，也称为也称为突变突变（mutation）。）。 常见的常见的DNA的损伤包括的损伤包括碱基脱落碱基脱落、碱基碱基修饰修饰、交联交联、链的断裂链的断裂、重组重组等。等。 第79页/共128页(1)突变的意义突变的意义突变是进化、分化的分子基础突变是进化、分化的分子基础突变导致基因型改变突变导致基因型改变突变导致死亡突变导致死亡突变是某些疾病的发病基础突变是某些疾病的发病基础第80页/共128页(2)引起突变的因素引起突变的因素自发因素：自发因素： 自发脱碱基自发脱碱基：由于：由于N-糖苷键的自发断裂，引起嘌呤或糖苷键的自发断裂，引起嘌呤或嘧啶碱基的脱落。每日可达近万个核苷酸残基。嘧

40、啶碱基的脱落。每日可达近万个核苷酸残基。 自发脱氨基自发脱氨基：胞嘧啶自发脱氨基可生成尿嘧啶，腺嘌：胞嘧啶自发脱氨基可生成尿嘧啶，腺嘌呤自发脱氨基可生成次黄嘌呤。每日可达几十到几百呤自发脱氨基可生成次黄嘌呤。每日可达几十到几百个核苷酸残基。个核苷酸残基。 复制错配复制错配：由于复制时碱基配对错误引起的损伤，发：由于复制时碱基配对错误引起的损伤，发 生频率较低。生频率较低。 第81页/共128页物理因素：物理因素： 由紫外线、电离辐射、由紫外线、电离辐射、X射线等引起的射线等引起的DNA损伤。其中，损伤。其中，X射线和电离辐射常常引起射线和电离辐射常常引起DNA链的断裂，而链的断裂，而紫外线紫外

41、线常常常引起常引起嘧啶二聚体的嘧啶二聚体的形成，如形成，如TT，TC，CC等二聚体。等二聚体。这些嘧啶二聚体由于形成了共价键连接的环丁烷结构，这些嘧啶二聚体由于形成了共价键连接的环丁烷结构，因而会引起复制障碍。因而会引起复制障碍。 第82页/共128页嘧啶二聚体的形成嘧啶二聚体的形成 UV第83页/共128页化学因素：化学因素：A. 脱氨剂：脱氨剂：如亚硝酸与亚硝如亚硝酸与亚硝酸盐，可加速酸盐，可加速C脱氨基生成脱氨基生成U，A脱氨基脱氨基生成生成H。 第84页/共128页B. 烷基化剂烷基化剂：这是一类带有活性烷基的化合物，可提供：这是一类带有活性烷基的化合物，可提供甲基或其他烷基，引起碱基

42、或磷酸基的甲基或其他烷基，引起碱基或磷酸基的烷基化烷基化，甚至，甚至可引起邻近碱基的交联。可引起邻近碱基的交联。C. DNA加合剂加合剂：如：如苯并芘苯并芘，在体内代谢后生成四羟苯并，在体内代谢后生成四羟苯并芘，与嘌呤共价结合引起损伤。芘，与嘌呤共价结合引起损伤。D. 碱基类似物碱基类似物：如：如5-F-U等，可掺入到等，可掺入到DNA分子中引分子中引起损伤或突变。起损伤或突变。E. 断链剂断链剂：如过氧化物，含巯基化合物等，可引起：如过氧化物，含巯基化合物等，可引起DNA链的断裂。链的断裂。 第85页/共128页(3)突变的分子改变类型突变的分子改变类型 转换转换相同类型碱基的取代。相同类型

43、碱基的取代。 颠换颠换不同类型碱基的取代。不同类型碱基的取代。 点突变点突变 插入插入增加一个碱基。增加一个碱基。 缺失缺失减少一个碱基。减少一个碱基。 插入插入 增加一段顺序。增加一段顺序。 缺失缺失 减少一段顺序。减少一段顺序。 复突变复突变 倒位倒位 一段碱基顺序发生颠倒。一段碱基顺序发生颠倒。 移移位位 一段碱基顺序的位置发生改变。一段碱基顺序的位置发生改变。 重排重排 一段碱基顺序与另一段碱基顺序发生交换。一段碱基顺序与另一段碱基顺序发生交换。 第86页/共128页DNA分子上单一碱基的改变称分子上单一碱基的改变称点突变点突变(point mutation)。转换转换:发生在同型碱基

44、之间，即嘌呤发生在同型碱基之间，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。一嘧啶。 颠换颠换:发生在异型碱基之间，即嘌呤发生在异型碱基之间，即嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。变嘧啶或嘧啶变嘌呤。第87页/共128页血红蛋白血红蛋白 -亚基的点突变亚基的点突变镰形红细胞贫血病人镰形红细胞贫血病人Hb (HbS) 亚基亚基正常成人正常成人Hb (HbA) 亚基亚基N-val his leu thr pro val glu C 肽链肽链CAC GTG基因基因N-val his leu thr pro glu glu C 肽链肽链CTC GAG基因基因第88页/共128页缺失：缺失：一

45、个碱基或一段核苷酸链从一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上大分子上消失。消失。插入：插入：原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到到DNA大分子中间。大分子中间。缺失或插入都可导致缺失或插入都可导致框移突变框移突变。框移突变框移突变是指三联体密码的阅读方式改变，造成是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变蛋白质氨基酸排列顺序发生改变第89页/共128页谷谷 酪酪 蛋蛋 丝丝5 G C A G U A C A U G U C 丙丙 缬缬 组组 缬缬正常正常5 G A G U A C A U G U C 缺失缺失C缺失引起的框移突变缺失引起

46、的框移突变第90页/共128页重排重排: : DNA分子内较大片段的交换，称为重分子内较大片段的交换，称为重组或重排。组或重排。第91页/共128页(4) DNA损伤的修复损伤的修复DNA损伤修复损伤修复(repair) ：是对已发生分子改变的是对已发生分子改变的补偿措施，使其尽可能回复为原有的天然状态。补偿措施，使其尽可能回复为原有的天然状态。光修复光修复(light repair)切除修复切除修复(excision repair)重组修复重组修复(recombination repair)SOS修复修复 修复的主要类型：修复的主要类型：无差错修复无差错修复有差错倾向修复有差错倾向修复第92

47、页/共128页光修复（光修复（light repair） 这是一种广泛存在的修复作用，能够修复任这是一种广泛存在的修复作用，能够修复任何嘧啶二聚体的损伤。何嘧啶二聚体的损伤。 修复过程由光修复酶修复过程由光修复酶(photolyase)催化完成。催化完成。光修复酶的光修复酶的分子结构分子结构第93页/共128页其修复过程为：其修复过程为：光修复酶光修复酶(photolyase)识别嘧啶二聚体并与识别嘧啶二聚体并与之结合形成复合物。之结合形成复合物。在在300600nm可见可见光照射下，酶获得能光照射下，酶获得能量，将嘧啶二聚体的量，将嘧啶二聚体的丁酰环打开。丁酰环打开。光修复酶从光修复酶从DN

48、A上解上解离。离。第94页/共128页切除修复切除修复(excision repair)： 这也是一种广泛存在的修复机制，可适用于多这也是一种广泛存在的修复机制，可适用于多种种DNA损伤的修复。损伤的修复。 基本过程基本过程:将受损的将受损的DNA片段切除，然后再以片段切除，然后再以对侧链为模板，重新合成新链进行修复。对侧链为模板，重新合成新链进行修复。第95页/共128页重组修复重组修复 这是这是DNA的复制过的复制过程中所采用的一种程中所采用的一种有差错的修复方式。有差错的修复方式。 修复时，利用重组修复时，利用重组蛋白蛋白RecA的核酸酶的核酸酶活性，将另一股健活性，将另一股健康亲链与损

49、伤缺口康亲链与损伤缺口相互交换。相互交换。RecA的分子结构的分子结构第96页/共128页RecA重组蛋白修复重组蛋白修复DNA示意图示意图第97页/共128页 SOS修复（修复（SOS Repair） 当当DNA损伤广泛难以继续复制时，由此而诱发出一系损伤广泛难以继续复制时，由此而诱发出一系列复杂的反应。列复杂的反应。 在在E. coli中，各种与修复有关的基因，组成一个称为中，各种与修复有关的基因，组成一个称为调节子调节子的网络式调控系统。的网络式调控系统。 这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差。通这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差。通过过SOS修复，复制如能继续，细胞是可存

50、活的。然而修复，复制如能继续，细胞是可存活的。然而DNA保留的错误较多，导致较广泛、长期的突变。保留的错误较多，导致较广泛、长期的突变。第98页/共128页第四节第四节 RNA的生物合成的生物合成 转录：转录：DNA转录转录 复制：复制：RNA复制复制第99页/共128页一、转录一、转录-DNA指导下指导下RNA合成合成 模板：模板：DNA 原料：四种核糖核苷三磷酸原料：四种核糖核苷三磷酸 酶：酶： DNA指导下的指导下的RNA聚合酶聚合酶（ 2） 引物：不需要引物：不需要 RNA的合成方向：的合成方向：5 3第100页/共128页DNADNA复制和转录的区别复制和转录的区别 第101页/共1

51、28页二、 RNA转录合成的特点1、转录的不对称性、转录的不对称性 转录的不对称性就是指以双链转录的不对称性就是指以双链DNA中的中的一一条链条链作为模板进行转录，从而将遗传信息作为模板进行转录，从而将遗传信息由由DNA传递给传递给RNA。 对于不同的基因来说，其转录信息可以存对于不同的基因来说，其转录信息可以存在于两条不同的在于两条不同的DNA链上。链上。第102页/共128页 能够转录能够转录RNA的那条的那条DNA链称为链称为模板链模板链，也称作也称作有意义链有意义链或或Watson链。链。 与模板链互补的另一条与模板链互补的另一条DNA链称为链称为编码链编码链，也称为也称为反义链反义链

52、或或Crick链。链。 模板链模板链编码链编码链553355第103页/共128页模板链和编码链的相对性模板链和编码链的相对性模板链模板链编码链编码链编码链编码链模板链模板链5 5 3 3 3 3 5 5 转录方向转录方向转录方向转录方向第104页/共128页模板链、编码链与转录及翻译的关系模板链、编码链与转录及翻译的关系5GCAGTACATGTC 33 c g t g a t g t a c a g 5编码链编码链模板链模板链mRNA5GCAGUACAUGUC 3转录转录NAla Val His Val C蛋白质蛋白质翻译翻译第105页/共128页2、转录的连续性、转录的连续性 RNA转录合

53、成时，以转录合成时，以DNA作为模板，在作为模板，在RNA聚合酶聚合酶的催化下，连续合成的催化下，连续合成一段一段RNA链链，各条，各条RNA链之间无需再进行连接。链之间无需再进行连接。第106页/共128页3、转录的单向性、转录的单向性 RNA转录合成时，只能向一个方向进行聚合，转录合成时，只能向一个方向进行聚合，所依赖的模板所依赖的模板DNA链的方向为链的方向为35，而，而RNA链的合成方向为链的合成方向为53。 第107页/共128页4、有特定的起始和终止位点、有特定的起始和终止位点 RNA转录合成时，只能以转录合成时，只能以DNA分子中的某一分子中的某一段作为模板，故存在特定的段作为模

54、板，故存在特定的起始位点起始位点和特定的和特定的终止位点终止位点。 特定起始点和特定终止点之间的特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成链构成一个一个转录单位转录单位，通常由，通常由转录区和有关的调节顺转录区和有关的调节顺序序构成。构成。 第108页/共128页RNA聚合酶（聚合酶（DDRP） 这是一种不同于引物酶的这是一种不同于引物酶的依赖依赖DNA的的RNA聚聚合酶（合酶（DDRP）。 该酶在单链该酶在单链DNA模板以及四种核糖核苷酸存模板以及四种核糖核苷酸存在的条件下，在的条件下，不需要引物不需要引物，即可从，即可从53聚聚合合RNA。 第109页/共128页原核生物的原核生物的RNA聚

55、合酶聚合酶 原核生物中的原核生物中的RNA聚合酶全酶由五个亚基构成，即聚合酶全酶由五个亚基构成，即 2 。 亚基亚基与与转录起始点的识别转录起始点的识别有关，在转录合成开始后有关，在转录合成开始后被释放；余下的部分（被释放；余下的部分（ 2）被称为核心酶，与）被称为核心酶，与RNA链的聚合链的聚合有关。有关。 第110页/共128页原核生物原核生物RNA聚合酶的核心酶和全酶聚合酶的核心酶和全酶核心酶核心酶 (core enzyme)全酶全酶 (holoenzyme) 第111页/共128页原核生物原核生物RNA聚合酶亚基的功能聚合酶亚基的功能 36512 决定哪些基因被转录决定哪些基因被转录

56、150618 催化功能催化功能155613 结合结合DNA模板模板 70263 辨认起始点辨认起始点亚亚 基基分分 子子 量量功功能能第112页/共128页真核生物的真核生物的RNA聚合酶聚合酶 真核生物中的真核生物中的RNA聚合酶可按其对聚合酶可按其对 - -鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱的敏感性的敏感性而分为而分为3 3种，它们均由种，它们均由1012个大小不同的亚基所组成，个大小不同的亚基所组成，结构非常复杂，其功能也不同。结构非常复杂，其功能也不同。 第113页/共128页终止因子终止因子 原核生物中的终止因子原核生物中的终止因子 蛋白是一种六聚体的蛋蛋白是一种六聚体的蛋白质，亚基的分子量为白质，亚

57、基的分子量为50KD。 蛋白能识别转录终止信蛋白能识别转录终止信号，并与号，并与RNA紧密结合，紧密结合，导致导致RNA的释放。的释放。第114页/共128页三、 RNA转录合成的过程(一一)、原核生物的转录过程、原核生物的转录过程1 1、转录起始、转录起始转录起始需解决两个问题：转录起始需解决两个问题：(1)RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。(2)DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。第115页/共128页(1)模板与酶的辨认识别模板与酶的辨认识别 在原核生物中，若干功能相关的结构基因常常

58、在原核生物中，若干功能相关的结构基因常常串联在一起，由其上游的同一调控序列进行调串联在一起，由其上游的同一调控序列进行调控，这种基因的组织形式称为控，这种基因的组织形式称为操纵子操纵子。5 3 3 5 结构基因结构基因调控序列调控序列RNA-pol第116页/共128页 原核生物转录起始时，首先由原核生物转录起始时，首先由RNA聚合酶中的聚合酶中的 因子因子识别转录起始点，并促使核心酶结合形成全酶复合物。识别转录起始点，并促使核心酶结合形成全酶复合物。 位于基因上游，与位于基因上游，与RNA聚合酶识别、结合并起始转录聚合酶识别、结合并起始转录有关的一些有关的一些DNA调控序列被称为调控序列被称

59、为启动子启动子。 启动子序列通常由一些带共性的启动子序列通常由一些带共性的保守序列保守序列构成构成第117页/共128页原核生物启动子的保守序列原核生物启动子的保守序列(Pribnow box)T A T A A T Pu A T A T T A Py-10 区区1-30-5010-10-40-205 3 3 5 T T G A C AA A C T G T-35 区区RNA-pol辨认位点辨认位点5 5 RNA聚合酶保护区聚合酶保护区 结构基因结构基因3 3 开始转录开始转录第118页/共128页 被被RNA聚合酶辨认的区段就是位于转录起始聚合酶辨认的区段就是位于转录起始点点-35区区的的T

60、TGACA序列。序列。 RNA聚合酶与该区结合后，即滑动至聚合酶与该区结合后，即滑动至-10区区的的TATAAT序列（序列（Pribnow盒），并启动转录。盒），并启动转录。 第119页/共128页RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合聚合酶全酶在转录起始区的结合 第120页/共128页(2)转录的起始过程转录的起始过程 RNA聚合酶全酶聚合酶全酶( 2)与模板结合。与模板结合。 DNA局部双链解开。局部双链解开。在在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物。，形成转录起始复合物。第121页/共128页2、转录延长、转录延长 因子从全酶上脱离，余下的核

61、心酶继续沿因子从全酶上脱离，余下的核心酶继续沿DNA链移链移动，按照碱基互补原则，不断聚合动，按照碱基互补原则，不断聚合RNA。 (1). 亚基脱落，亚基脱落，RNApol聚合酶核心酶变构，与模聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着板结合松弛，沿着DNA模板前移；模板前移；(2). 在在核心酶核心酶作用下，作用下，NTP不断聚合，不断聚合，RNA链不断链不断延长。延长。第122页/共128页RNA转录的延长转录的延长第123页/共128页原核生物转录过程中的羽毛状现象原核生物转录过程中的羽毛状现象第124页/共128页3、转录终止、转录终止 RNA转录合成的终止机制有两种：转录合成的终止机制有

62、两种： (1)依赖依赖Rho因子的转录终止：因子的转录终止： 由终止因子（由终止因子（ 因子）识别特异的终止信号，因子）识别特异的终止信号，并促使并促使RNA的释放。的释放。第125页/共128页依赖依赖 Rho因子的转录终止因子的转录终止ATP第126页/共128页(2)非依赖非依赖Rho的转录终止：的转录终止：模板模板DNA链在接近转录链在接近转录终止点处存在相连的富终止点处存在相连的富含含GC和和AT的区域，使的区域，使RNA转录产物形成转录产物形成寡聚寡聚U及及发夹形发夹形的二级结构，的二级结构，引起引起RNA聚合酶变构及聚合酶变构及移动停止，导致移动停止，导致RNA转转录的终止。录的

63、终止。第127页/共128页作业：作业：1、嘌呤和嘧啶碱基合成的元素分别来源于哪、嘌呤和嘧啶碱基合成的元素分别来源于哪里？里？2、人为何有、人为何有“通风症通风症”？其治疗的机制是什？其治疗的机制是什么？么？3、DNA复制的特点和复制的条件各是什么？复制的特点和复制的条件各是什么？第128页/共128页引发体的组装形成引发体的组装形成 Dna A Dna B Dna CDNA拓扑异构酶拓扑异构酶引物引物酶酶SSB3 5 3 5 含有解螺旋酶含有解螺旋酶(DnaB蛋白蛋白)、DnaC蛋白、引物酶和蛋白、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。复制起始区域的复合结构称为引发体。 第49页/

64、共128页引发体的组装形成引发体的组装形成 Dna A Dna B Dna CDNA拓扑异构酶拓扑异构酶引物引物酶酶SSB3 5 3 5 含有解螺旋酶含有解螺旋酶(DnaB蛋白蛋白)、DnaC蛋白、引物酶和蛋白、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。复制起始区域的复合结构称为引发体。 第49页/共128页（5）DNA连接酶连接酶 DNA连接酶连接酶(DNA ligase)可催化两段可催化两段DNA片段之间磷酸二酯键的形成，从而把两段相片段之间磷酸二酯键的形成，从而把两段相邻的邻的DNA链连接成一条完整的链。链连接成一条完整的链。第53页/共128页（5）DNA连接酶连接酶 DNA连接

65、酶连接酶(DNA ligase)可催化两段可催化两段DNA片段之间磷酸二酯键的形成，从而把两段相片段之间磷酸二酯键的形成，从而把两段相邻的邻的DNA链连接成一条完整的链。链连接成一条完整的链。第53页/共128页解链过程中正超螺旋的形成解链过程中正超螺旋的形成第62页/共128页重排重排: : DNA分子内较大片段的交换，称为重分子内较大片段的交换，称为重组或重排。组或重排。第91页/共128页原核生物转录过程中的羽毛状现象原核生物转录过程中的羽毛状现象第124页/共128页作业：作业：1、嘌呤和嘧啶碱基合成的元素分别来源于哪、嘌呤和嘧啶碱基合成的元素分别来源于哪里？里？2、人为何有、人为何有“通风症通风症”？其治疗的机制是什？其治疗的机制是什么？么？3、DNA复制的特点和复制的条件各是什么？复制的特点和复制的条件各是什么？第128页/共128页