河南科技学院：《分子生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第三讲 DNA与RNA生物合成.ppt_大学文库

第三讲 DNA与RNA的生物合成

▪ DNA是贮藏遗传信息的最重要的生物大分子。 DNA分子中的核苷酸排列顺序不但决定了胞内所有 RNA及蛋白质的基本结构，还通过蛋白质（酶）的功能间接控制了细胞内全部有效成份的生产、运转和功能发挥。贮藏在任何基因中的生物信息都必须首先被转录生成RNA，才能够得到表达。DNA和 RNA虽然很相似，只有T或U及核糖的第二位碳原子上有所不同，但它们的生物学活性却很不同。 ▪ RNA主要以单链形式存在于生物体内，其高级结构很复杂；RNA既担负着贮藏及转移遗传信息的功能，又能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能。 ▪ 蛋白质是生物信息通路上的终产物，一个活细胞在任何发育阶段都需要数千种不同的蛋白质。因此，活细胞内时刻进行着各种蛋白质的合成、修饰、运转和降解反应

DNA代谢 ▪ 无论是只含有一对染色体的原核细胞还是带有多对染色体的真核细胞，只有整个基因组得到了完整准确的复制，细胞分裂才能顺利发生。所以说，DNA复制的起始，标志了细胞进入一个新的周期

㈠、DNA复制 ▪ 根据反应阶段和所需的不同酶类，DNA的复制可被分为三个阶段，即复制起始、延伸和终止。每个DNA复制的独立单元被称为复制子（replicon），主要包括复制起始位点（Origine of replication）和终止位点（terminus）。原核生物的整个染色体上一般只有一个复制起始位点。 ▪ 大肠杆菌DNA的复制需要有20种左右的酶和蛋白质因子参与，整个DNA复制机器被称之为DNA replicase system或replisome。原核DNA复制动画注:（需软件支持）

Helicase，任何DNA在被复制前都必须解开双链，这个过程是由helicase来完成的，它可在ATP 的作用下将DNA母链不断解开形成单链。 Topoisomerase，主要功能是消除DNA解链过程中所产生的扭曲力。 DNA结合蛋白，使新解链的DNA保持稳定结构。 Primases，为DNA复制提供RNA引物。 DNA polymerases，合成新生DNA链，切除 RNA引物。 DNA Ligases，使新生DNA链上的缺口（3'-OH, 5'-p）生成磷酸二酯键。 DNA replicase system

Table25-1大肠杆茵不同DNA聚合酶比较聚合酶I聚合酶IⅡ 聚合酶IⅡ 结构基因 PolA polB PolC (dnaE) 非同源亚基数 I ≥4 ≥10 分子量kda) 103 88* 830 3'→5'外切话性 Y Y Y 5'+3'外切话性 Y N N 聚合速度(nt/sec) 16-20 40 250-1000 平均效率〔nt/饮) 3-200 1500 ≥500,000

1. DNA复制的起始大肠杆菌中的复制起始位点是Ori C，全长 245Bp，该序列在所有细菌复制起始位点中都是保守的

(续表）

Nick HRNA ar DNA 61 39 3 -55 DNA strand DNA polymerase I H dNMPa 0 rNMP PPin 用 25-9

Figure 18.1 bidirectional,depending on whether one or two repliceticn forks are formed at the ongin. UNIDIRECTIONAL REPLICATION 08-0-Z 0A000 BIDIRECTIONAL REPLCATION 0-0- Replication fork 人A》 8-