《《生物化學(xué)ppt課件》11-DNA的生物合成》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《生物化學(xué)ppt課件》11-DNA的生物合成（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第第 十一十一 章章 DNA DNA 的的 生生 物物 合合 成成 第 十一 章 1學(xué)習(xí)目的與要求：學(xué)習(xí)目的與要求：1.1.DNADNA復(fù)制的機(jī)制復(fù)制的機(jī)制 2.2.DNADNA復(fù)制的有關(guān)物質(zhì)及其作用復(fù)制的有關(guān)物質(zhì)及其作用 3.3.DNADNA復(fù)制的過(guò)程復(fù)制的過(guò)程 4.4.真真/原核生物原核生物DNADNA復(fù)制的特點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn) 5.5.反轉(zhuǎn)錄作用及反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄作用及反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄作用及反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄作用及反轉(zhuǎn)錄酶的特點(diǎn)的特點(diǎn) 6.6.DNADNADNADNA損傷的原因及修復(fù)損傷的原因及修復(fù)損傷的原因及修復(fù)損傷的原因及修復(fù)機(jī)制機(jī)制 重點(diǎn)：重點(diǎn)：1.1.DNADNA復(fù)制的機(jī)制及過(guò)程復(fù)制的機(jī)制及
2、過(guò)程 2.2.真真/原核生物原核生物DNADNA復(fù)制的特點(diǎn)復(fù)制的特點(diǎn) 3 3.反轉(zhuǎn)錄作用及反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄作用及反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄作用及反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄作用及反轉(zhuǎn)錄酶的特點(diǎn)的特點(diǎn) 4.4.DNADNADNADNA損傷修復(fù)損傷修復(fù)損傷修復(fù)損傷修復(fù)機(jī)制機(jī)制 難點(diǎn)：難點(diǎn)：1.1.DNADNA復(fù)制的有關(guān)物質(zhì)及其作用復(fù)制的有關(guān)物質(zhì)及其作用 2 2.DNADNA復(fù)制的過(guò)程復(fù)制的過(guò)程 3.3.DNADNADNADNA損傷修復(fù)損傷修復(fù)損傷修復(fù)損傷修復(fù)機(jī)制機(jī)制 學(xué)習(xí)目的與要求：2一、一、DNADNA復(fù)制的機(jī)制復(fù)制的機(jī)制(一一一一).).).).DNADNA半保留復(fù)制半保留復(fù)制1.1.1.1.DNADNA半保留復(fù)制的概念
3、半保留復(fù)制的概念當(dāng)當(dāng)細(xì)細(xì)胞胞分分裂裂時(shí)時(shí)，DNADNA的的雙雙鏈鏈拆拆開(kāi)開(kāi)并并分分為為兩兩股股單單鏈鏈，各各自自作作為為模模板板，用用以以合合成成新新的的互互補(bǔ)補(bǔ)鏈鏈。在在兩兩個(gè)個(gè)子子細(xì)細(xì)胞胞中中新新合合成成的的DNADNA雙雙鏈鏈，都都和和母母細(xì)細(xì)胞胞的的DNADNA雙雙鏈鏈的的堿堿基基序序列列完完成成一一樣樣，其其中中一一條條鏈鏈來(lái)來(lái)自自親親代代，另另一一條條鏈鏈為為新新合合成成的的。遺遺傳傳信信息息就就這這樣樣高高度度準(zhǔn)準(zhǔn)確確地地從從親親代代傳傳給給子子代代。這這種種復(fù)復(fù)制制方方式式稱稱為為半半保保留留復(fù)復(fù)制制新合成新合成新合成新合成親代親代親代親代子代子代子代子代第一節(jié)第一節(jié)第一節(jié)第一
4、節(jié) DNADNADNADNA的的的的復(fù)制復(fù)制一、DNA復(fù)制的機(jī)制(一).DNA半保留復(fù)制1.DNA半32.2.半保留復(fù)制的時(shí)期半保留復(fù)制的時(shí)期2.半保留復(fù)制的時(shí)期4N N1515N N1414N N15-1415-14原原原原N N1515 N N14141 12 23 33.半保留復(fù)制的證明半保留復(fù)制的證明N15N14N15-14原N15 1233.半保留復(fù)制的證5(二二二二).).).).DNADNA半不連續(xù)復(fù)制半不連續(xù)復(fù)制33553355解鏈方向解鏈方向解鏈方向解鏈方向5533子子代代DNADNA中中的的一一條條鏈鏈的的合合成成是是連連續(xù)續(xù)的的，另另一一條條鏈鏈的的合合成成是是不不連連續(xù)
5、續(xù)的的，DNADNA的的這這種種復(fù)復(fù)制制方方式式稱稱為為半不連續(xù)復(fù)制。半不連續(xù)復(fù)制。19681968年年，岡岡崎崎的的著著名名實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)觀觀察察到到DNADNA復(fù)復(fù)制制過(guò)過(guò)程程中，有一些不連續(xù)片段，稱為岡崎片段。中，有一些不連續(xù)片段，稱為岡崎片段。原原核核生生物物中中岡岡崎崎片片段段約約含含1000200010002000個(gè)個(gè)核核苷苷酸，真核生物約為酸，真核生物約為400400個(gè)核苷酸個(gè)核苷酸.新新DNADNA的的一一條條鏈鏈?zhǔn)鞘前窗? 5 3 3方方向向（與與復(fù)復(fù)制制叉叉移移動(dòng)動(dòng)的的方方向向一一致致）連連續(xù)續(xù)合合成成，稱稱為為“前前導(dǎo)導(dǎo)鏈鏈”；另另一一條條鏈鏈的的合合成成是是不不連連續(xù)續(xù)的的，
6、即即先先按按5 5 3 3方方向向（與與復(fù)復(fù)制制叉叉移移動(dòng)動(dòng)的的方方向向相相反反）合合成成岡岡崎崎片段，再連接成一條完整的鏈，稱為滯后鏈。片段，再連接成一條完整的鏈，稱為滯后鏈。(二).DNA半不連續(xù)復(fù)制3535解鏈方向536真核生物真核生物DNADNA復(fù)制叉結(jié)構(gòu)示意圖復(fù)制叉結(jié)構(gòu)示意圖前導(dǎo)鏈前導(dǎo)鏈滯后鏈滯后鏈復(fù)制叉移動(dòng)復(fù)制叉移動(dòng)真核生物DNA復(fù)制叉結(jié)構(gòu)示意圖前導(dǎo)鏈滯后鏈復(fù)制叉移動(dòng)7岡崎片段與半不連續(xù)復(fù)制（岡崎片段與半不連續(xù)復(fù)制（okazaki 1968okazaki 1968年）年）岡崎片段與半不連續(xù)復(fù)制（okazaki 1968年）8二二二二.DNADNA復(fù)制的有關(guān)物質(zhì)復(fù)制的有關(guān)物質(zhì)(一一一
7、一).DNADNA聚合酶聚合酶1.1.DNADNA聚合酶的性質(zhì)聚合酶的性質(zhì)模板：?jiǎn)捂溎０澹簡(jiǎn)捂淒NADNA引物：引物：RNARNA底物：底物：dNTP,dNTP,輔助因子：輔助因子：MgMg2 2,合成合成DNADNA的方向：的方向：5 35 3方向延方向延伸伸二.DNA復(fù)制的有關(guān)物質(zhì)(一).DNA聚合酶1.DNA聚92.2.原核生物原核生物DNADNA聚合酶聚合酶功能及性質(zhì)功能及性質(zhì)功能及性質(zhì)功能及性質(zhì)種類種類種類種類 DNAPolDNAPol DNAPolDNAPol DNAPolDNAPol分子量分子量分子量分子量組成組成組成組成分子數(shù)分子數(shù)分子數(shù)分子數(shù)/CellCellCellCell
8、聚合速度聚合速度聚合速度聚合速度bp/minbp/minbp/minbp/min5-35-35-35-3聚合作聚合作聚合作聚合作用用用用5-35-35-35-3外切活外切活外切活外切活性性性性3-53-53-53-5外切活外切活外切活外切活性性性性DNADNADNADNA合成中作用合成中作用合成中作用合成中作用109109109109一條肽鏈一條肽鏈一條肽鏈一條肽鏈400400400400667-1000667-1000667-1000667-1000有有有有切引物切引物切引物切引物效正效正效正效正修復(fù)修復(fù)修復(fù)修復(fù)120120120120一條肽鏈一條肽鏈一條肽鏈一條肽鏈17-10017-100
9、17-10017-10040404040有有有有無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)效正效正效正效正修復(fù)修復(fù)修復(fù)修復(fù)440440440440十條肽鏈?zhǔn)畻l肽鏈?zhǔn)畻l肽鏈?zhǔn)畻l肽鏈10-2010-2010-2010-2050505050，000000000000有有有有切引物切引物切引物切引物效正效正效正效正聚合聚合聚合聚合2.原核生物DNA聚合酶功能及性質(zhì)種類 DNAPol D10DNAPolDNAPolDNAPolDNAPol的全酶由的全酶由的全酶由的全酶由10101010種種種種亞基組成亞基組成亞基組成亞基組成(，)，.和和和和 亞基組成全酶的核心酶，亞基組成全酶的核心酶，亞基組成全酶的核心酶，亞基組成全酶的核心酶，亞基可
10、能是輔酶，能認(rèn)別引物和聚合過(guò)程開(kāi)始有關(guān)。亞基可能是輔酶，能認(rèn)別引物和聚合過(guò)程開(kāi)始有關(guān)。亞基可能是輔酶，能認(rèn)別引物和聚合過(guò)程開(kāi)始有關(guān)。亞基可能是輔酶，能認(rèn)別引物和聚合過(guò)程開(kāi)始有關(guān)。DNAPol的全酶由10種亞基組成(，113.3.真核生物真核生物DNADNA聚合酶聚合酶復(fù)制復(fù)制復(fù)制修復(fù)復(fù)制、引發(fā)功能53外切活性53聚合活性核核線粒體核核細(xì)胞內(nèi)定位256170160-30036-38250分子量（KD)52444亞基數(shù)-35外切活性-3.真核生物DNA聚合酶復(fù)制復(fù)制復(fù)制修復(fù)復(fù)制、引發(fā)功能12(二二二二).).).).DNADNADNADNA連接酶連接酶連接酶連接酶 該酶可將該酶可將DNADNA中單
11、鏈缺口上相鄰的兩個(gè)核苷酸，以磷酸二酯鍵中單鏈缺口上相鄰的兩個(gè)核苷酸，以磷酸二酯鍵連接起來(lái)。連接起來(lái)。55553333HOHOP P55553333ATPATPNADNADAMP+PPiAMP+PPiNAD+AMPNAD+AMPLigaseLigase作用方式如下：作用方式如下：DNADNA連接酶有兩種連接酶有兩種:一種以一種以ATPATP為能量來(lái)源的動(dòng)物細(xì)胞和為能量來(lái)源的動(dòng)物細(xì)胞和某些噬菌體連接酶某些噬菌體連接酶-T T4 4連接酶，另一種以連接酶，另一種以NADNAD+為量來(lái)源為量來(lái)源的大腸桿菌的大腸桿菌DNADNA連接酶。連接酶。(二).DNA連接酶 該酶可將DNA中單鏈缺口上相鄰的兩個(gè)1
12、3(三三三三).).).).解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶(四四四四).).).).拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶拓拓樸樸異異構(gòu)構(gòu)酶酶(Topo Topo )：原原核核生生物物中中曾曾稱稱為為蛋蛋白白。真真核核生生物物中中曾曾用用過(guò)過(guò)多多種種名名稱稱，如如轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸軸酶酶、松松旋旋酶酶、松松弛弛酶酶和和切切豁豁封封閉閉酶酶等等。其其作作用用是是使使雙雙鏈鏈DNADNA中中的的一一股股切切斷斷，使使鏈鏈的的末末端端沿沿著著螺螺旋旋軸軸按按雙雙螺螺旋旋反反方方向向旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，超超螺螺旋旋消消除除后后再再將將切切口口封封閉閉，使使DNADNA變變?yōu)樗沙跔顟B(tài)。即松弛或消除負(fù)超螺旋為松弛狀態(tài)。即松
13、弛或消除負(fù)超螺旋,催化反應(yīng)不需催化反應(yīng)不需ATPATP。解解鏈鏈酶酶（或或稱稱解解螺螺旋旋酶酶）:此此酶酶通通過(guò)過(guò)水水解解ATPATP以以獲獲得得能能量量去去松松開(kāi)開(kāi)雙雙股股DNADNA，每每解解開(kāi)開(kāi)一一對(duì)對(duì)核核苷苷酸酸需需水水解解2 2分分子子ATPATP。解解鏈鏈酶酶對(duì)對(duì)單單鏈鏈DNADNA的的親親和和力力強(qiáng)強(qiáng)，而而對(duì)對(duì)雙雙鏈鏈DNADNA或或RNARNA的的親親和和力力弱弱，復(fù)復(fù)制制時(shí)時(shí)DNADNA解解鏈鏈酶酶可可以以沿沿著著滯滯后后鏈鏈模模板板的的5 533方方向向隨隨著著復(fù)復(fù)制制叉叉的的前前進(jìn)進(jìn)而而移移動(dòng)動(dòng)，以以解開(kāi)雙鏈。解開(kāi)雙鏈。拓樸異構(gòu)酶拓樸異構(gòu)酶(Topo )Topo )：又稱
14、又稱DNADNA旋轉(zhuǎn)酶。廣泛存在于各種生物中。旋轉(zhuǎn)酶。廣泛存在于各種生物中。作用是在水解作用是在水解ATPATP的同時(shí)能迅速使的同時(shí)能迅速使DANDAN鏈斷開(kāi)又接上，而使松弛態(tài)的鏈斷開(kāi)又接上，而使松弛態(tài)的DNADNA轉(zhuǎn)變?yōu)槌菪隣顟B(tài)，引入負(fù)超螺旋轉(zhuǎn)變?yōu)槌菪隣顟B(tài)，引入負(fù)超螺旋,在沒(méi)有在沒(méi)有ATPATP時(shí)，它又可使負(fù)超螺旋時(shí)，它又可使負(fù)超螺旋DNADNA變?yōu)樗沙趹B(tài)。變?yōu)樗沙趹B(tài)。(三).解螺旋酶(四).拓?fù)洚悩?gòu)酶拓樸異構(gòu)酶(Topo 14(五五五五).).).).單鏈結(jié)合蛋白單鏈結(jié)合蛋白單鏈結(jié)合蛋白單鏈結(jié)合蛋白(六六六六).).).).引物酶與引物酶與RNARNA引物（引物（primase pri
15、mase 與與primerprimer）單單鏈鏈DNADNA結(jié)結(jié)合合蛋蛋白白（SSBSSB）:它它與與單單鏈鏈DNADNA結(jié)結(jié)合合，從從而而防防止止兩兩條條鏈鏈重重新新形形成成雙雙螺螺旋旋，結(jié)結(jié)合合后后還還能能保保護(hù)護(hù)單單鏈鏈DNADNA不不被被核核酸酸酶酶水水解解。因因此此，SSBSSB在在復(fù)復(fù)制制中中維維持持模模板板處處于于單單鏈鏈狀狀態(tài)態(tài)并并能能抵抵抗抗核核酸酸酶酶水水解解保保持持單單鏈鏈的的完整。完整。RNARNA引引物物和和引引物物酶酶:任任何何一一種種DNADNA聚聚合合酶酶都都不不能能催催化化復(fù)復(fù)制制的的起起始始。都都需需要要一一個(gè)個(gè)引引物物。多多數(shù)數(shù)情情況況下下是是以以RNAR
16、NA片片段段為為引引物物，由由引引物物酶酶催催化化合合成成。引引物物酶酶是是一一種種不不同同于于催催化化轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄錄過(guò)過(guò)程程的的RNARNA聚聚合合酶酶。引引物物酶酶通通常常需需要要和和幾幾種種蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)因因子子結(jié)結(jié)合合形形成成引引發(fā)發(fā)體體才才能能發(fā)發(fā)揮揮作作用用。例例如如大大腸腸桿桿菌菌的的dnadna蛋白能協(xié)助引物酶識(shí)別起始位點(diǎn)，并與起始部位結(jié)合。蛋白能協(xié)助引物酶識(shí)別起始位點(diǎn)，并與起始部位結(jié)合。RNARNA引物的長(zhǎng)度是不同的，在動(dòng)物細(xì)胞中引物長(zhǎng)度約引物的長(zhǎng)度是不同的，在動(dòng)物細(xì)胞中引物長(zhǎng)度約1010個(gè)核苷酸，個(gè)核苷酸，第一個(gè)核苷酸常用第一個(gè)核苷酸常用ATPATP。細(xì)菌的引物為細(xì)菌的引物為501
17、0050100個(gè)核苷酸，但也有僅個(gè)核苷酸，但也有僅2424個(gè)核苷酸的。個(gè)核苷酸的。(五).單鏈結(jié)合蛋白(六).引物酶與RNA引物（primas15三、三、DNADNA的復(fù)制過(guò)程的復(fù)制過(guò)程1.1.1.1.合成的起始階段合成的起始階段合成的起始階段合成的起始階段2.2.2.2.合成的延伸階段合成的延伸階段合成的延伸階段合成的延伸階段3.3.3.3.合成的終止階段合成的終止階段合成的終止階段合成的終止階段辨識(shí)起始點(diǎn)辨識(shí)起始點(diǎn)RNARNA引物的合成引物的合成高級(jí)結(jié)構(gòu)的解除高級(jí)結(jié)構(gòu)的解除TopoTopo酶解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶解螺旋解螺旋酶解雙螺旋解螺旋酶解雙螺旋解螺旋酶解雙螺旋解螺旋酶解雙螺旋SSB
18、SSB結(jié)合單鏈結(jié)合單鏈結(jié)合單鏈結(jié)合單鏈DNADNA復(fù)制叉的移動(dòng)復(fù)制叉的移動(dòng)DNAPolDNAPol延模板滑動(dòng)延模板滑動(dòng)催化催化33、5-5-P P二酯鍵形成二酯鍵形成RNARNA引物的切除引物的切除RNARNA引物的切除后填補(bǔ)引物的切除后填補(bǔ)缺口連接缺口連接三、DNA的復(fù)制過(guò)程1.合成的起始階段2.合成的延伸階段3.16生物化學(xué)ppt課件11-DNA的生物合成17553355P-PP-P-PPiPPi3355335P-P-PPi318生物化學(xué)ppt課件11-DNA的生物合成19DNADNA復(fù)制過(guò)程復(fù)制過(guò)程總圖總圖DNA復(fù)制過(guò)程總圖20復(fù)制的起始點(diǎn)復(fù)制的起始點(diǎn) 單單/雙起始點(diǎn)雙起始點(diǎn) 多起始點(diǎn)多
19、起始點(diǎn)復(fù)制的終止點(diǎn)復(fù)制的終止點(diǎn) 單終止點(diǎn)單終止點(diǎn) 多終止點(diǎn)多終止點(diǎn)復(fù)制的方向復(fù)制的方向 單向單向/雙向雙向 雙向雙向復(fù)制的方式復(fù)制的方式 方式方式/滾環(huán)滾環(huán)/D D環(huán)環(huán) 復(fù)制泡（眼）復(fù)制泡（眼）復(fù)制子復(fù)制子 一個(gè)一個(gè)/二個(gè)二個(gè) 多個(gè)（多個(gè)（100-200100-200KDKD）原核生物原核生物真核生物真核生物四、真四、真/原核細(xì)胞原核細(xì)胞DNADNA的復(fù)制的特點(diǎn)的復(fù)制的特點(diǎn)復(fù)制的起始點(diǎn) 單/雙起始點(diǎn) 多起始點(diǎn)復(fù)21生物化學(xué)ppt課件11-DNA的生物合成22（富含（富含ATAT區(qū)）區(qū)）真核細(xì)胞真核細(xì)胞DNADNA的多起始點(diǎn)，雙向復(fù)制的多起始點(diǎn)，雙向復(fù)制（富含AT區(qū)）真核細(xì)胞DNA的多起始點(diǎn)，雙
20、向復(fù)制23第二節(jié)、反轉(zhuǎn)錄作用（第二節(jié)、反轉(zhuǎn)錄作用（第二節(jié)、反轉(zhuǎn)錄作用（第二節(jié)、反轉(zhuǎn)錄作用（RNARNARNARNA指導(dǎo)下的指導(dǎo)下的指導(dǎo)下的指導(dǎo)下的DNADNADNADNA合成）合成）合成）合成）一一一一.反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄酶 以以RNARNA為模板，以為模板，以d dNTPNTP為底物催化合成為底物催化合成DNADNA作用的酶稱為作用的酶稱為轉(zhuǎn)錄酶。即：催化反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的酶稱為反轉(zhuǎn)錄酶或稱為依賴轉(zhuǎn)錄酶。即：催化反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的酶稱為反轉(zhuǎn)錄酶或稱為依賴RNARNA的的DNADNA聚合酶聚合酶(RDDP)RDDP)。19701970年，年，TeminTemin和和BaltimoreBaltimore在致癌在
21、致癌RNARNA病毒中病毒中發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)錄酶（發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)錄酶（Reverse TranscriptaseReverse Transcriptase）1.1.反轉(zhuǎn)錄酶的概念反轉(zhuǎn)錄酶的概念第二節(jié)、反轉(zhuǎn)錄作用（RNA指導(dǎo)下的DNA合成）一.反轉(zhuǎn)錄242.2.反轉(zhuǎn)錄酶的特點(diǎn)反轉(zhuǎn)錄酶的特點(diǎn)(1)(1)引物為引物為tRNAtRNA(2)(2)模板為單鏈模板為單鏈RNARNA(3)(3)底物為底物為d dNTPNTP(4)(4)核糖核酸酶核糖核酸酶H H（RNase HRNase H）的活性：的活性：專一切除專一切除RNA-DNARNA-DNA分子中的分子中的RNA,RNA,全部或部分去除全部或部分去除RNA R
22、NA 2.反轉(zhuǎn)錄酶的特點(diǎn)(1)引物為tRNA(2)模板為單鏈RNA25 以以RNARNA為模板，以為模板，以d dNTPNTP為底物在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成為底物在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNADNA的作用稱為的作用稱為反轉(zhuǎn)錄作用。以反轉(zhuǎn)錄作用。以RNARNA為模板，在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成的為模板，在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成的DNADNA稱為稱為cDNAcDNA.1.1.反轉(zhuǎn)錄作用的概念反轉(zhuǎn)錄作用的概念2.2.反轉(zhuǎn)錄作用的過(guò)程反轉(zhuǎn)錄作用的過(guò)程 二二二二.逆轉(zhuǎn)錄作用逆轉(zhuǎn)錄作用（cDNA)cDNA)(或逆轉(zhuǎn)錄酶）或逆轉(zhuǎn)錄酶）以RNA為模板，以dNTP為底物在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成D26第三節(jié)、第三節(jié)、DNA的
23、損傷與修復(fù)的損傷與修復(fù)一一一一.DNADNADNADNA的損傷與突變的損傷與突變的損傷與突變的損傷與突變物理（紫外（見(jiàn)下頁(yè)）、高能射線、電離輻射）物理（紫外（見(jiàn)下頁(yè)）、高能射線、電離輻射）物理（紫外（見(jiàn)下頁(yè)）、高能射線、電離輻射）物理（紫外（見(jiàn)下頁(yè)）、高能射線、電離輻射）化學(xué)（烷基化試劑、亞硝酸鹽、堿基類似物）化學(xué)（烷基化試劑、亞硝酸鹽、堿基類似物）化學(xué)（烷基化試劑、亞硝酸鹽、堿基類似物）化學(xué)（烷基化試劑、亞硝酸鹽、堿基類似物）生物因素（堿基對(duì)置換、堿基的插入生物因素（堿基對(duì)置換、堿基的插入生物因素（堿基對(duì)置換、堿基的插入生物因素（堿基對(duì)置換、堿基的插入/缺失造成移碼）缺失造成移碼）缺失造成移
24、碼）缺失造成移碼）1.1.突變（突變（mutationmutation）指一種遺傳狀態(tài)，可以通過(guò)復(fù)制而遺傳的指一種遺傳狀態(tài)，可以通過(guò)復(fù)制而遺傳的DNADNA結(jié)構(gòu)的任何永久性改變。結(jié)構(gòu)的任何永久性改變。攜帶突變基因的生物稱為突變體，未突變的稱為野生型。攜帶突變基因的生物稱為突變體，未突變的稱為野生型。2.2.2.2.損傷原因損傷原因損傷原因損傷原因第三節(jié)、DNA的損傷與修復(fù)一.DNA的損傷與突變物理（紫外27 當(dāng)當(dāng)DNADNA受到大劑量紫外線（波長(zhǎng)受到大劑量紫外線（波長(zhǎng)260260nmnm附近）照射時(shí)，附近）照射時(shí)，可引起可引起DNADNA鏈上相鄰的兩個(gè)嘧啶堿基共價(jià)聚合，形成二聚體，鏈上相鄰的兩
25、個(gè)嘧啶堿基共價(jià)聚合，形成二聚體，CCCC（10%10%）,CT,CT（40%40%）,TT,TT（50%50%）。）。例如：例如：TTTT二聚體。二聚體。當(dāng)DNA受到大劑量紫外線（波長(zhǎng)260nm附近）照射時(shí)28二二.DNADNA損傷修復(fù)損傷修復(fù)(一一一一).).).).DNADNADNADNA損傷修復(fù)的方式損傷修復(fù)的方式損傷修復(fù)的方式損傷修復(fù)的方式1.1.光復(fù)活光復(fù)活2.2.切除修復(fù)切除修復(fù)3.3.重組修復(fù)重組修復(fù)4.4.SOSSOS修復(fù)修復(fù)二.DNA損傷修復(fù)(一).DNA損傷修復(fù)的方式1.光復(fù)活29光復(fù)活酶光復(fù)活酶(二二二二).).).).DNADNADNADNA損傷修復(fù)的機(jī)制損傷修復(fù)的機(jī)制
26、損傷修復(fù)的機(jī)制損傷修復(fù)的機(jī)制1.1.光復(fù)活光復(fù)活（photoreactivationphotoreactivation）可見(jiàn)光可見(jiàn)光-最有效波最有效波400400nm,nm,激活生物界廣泛分布（高等激活生物界廣泛分布（高等哺乳動(dòng)物除外）的哺乳動(dòng)物除外）的光復(fù)活酶光復(fù)活酶，該酶分解嘧啶二聚體。是一該酶分解嘧啶二聚體。是一種高度專一的修復(fù)形式，只種高度專一的修復(fù)形式，只分解由于分解由于UVUV照射而形成的嘧照射而形成的嘧啶二聚體。啶二聚體。激活激活 復(fù)蓋復(fù)蓋 解除解除光復(fù)活酶(二).DNA損傷修復(fù)的機(jī)制1.光復(fù)活（photo302.2.切除修復(fù)（切除修復(fù)（excision repairexcisi
27、on repair）(1).切開(kāi)切開(kāi)(2).復(fù)制復(fù)制(3).切切除除(4).連接連接2.切除修復(fù)（excision repair）(1).切開(kāi)313.3.重組修復(fù)（重組修復(fù)（recombination repairrecombination repair）重組修復(fù)重組修復(fù)又稱復(fù)制后修復(fù)又稱復(fù)制后修復(fù)（postreplication repairpostreplication repair）受損傷的受損傷的DNADNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)，在進(jìn)行復(fù)制時(shí)，跳過(guò)損傷部位，在子代跳過(guò)損傷部位，在子代DNADNA鏈與鏈與損傷相對(duì)應(yīng)部位出現(xiàn)缺口。通過(guò)損傷相對(duì)應(yīng)部位出現(xiàn)缺口。通過(guò)分子間重組，從完整的母鏈上將分子間重
28、組，從完整的母鏈上將相應(yīng)的堿基順序片段移至子鏈的相應(yīng)的堿基順序片段移至子鏈的缺口處，然后再用合成的多核苷缺口處，然后再用合成的多核苷酸來(lái)補(bǔ)上母鏈的空缺，此過(guò)程即酸來(lái)補(bǔ)上母鏈的空缺，此過(guò)程即重復(fù)修復(fù)。重復(fù)修復(fù)。并非完全校正。并非完全校正。復(fù)制復(fù)制 重組重組 補(bǔ)缺補(bǔ)缺3.重組修復(fù)（recombination repair）324.4.SOSSOS修復(fù)修復(fù) 指指DNADNA受到嚴(yán)重?fù)p傷、細(xì)胞處于危急狀態(tài)受到嚴(yán)重?fù)p傷、細(xì)胞處于危急狀態(tài)時(shí)所誘導(dǎo)的一種時(shí)所誘導(dǎo)的一種DNADNA修復(fù)方式，修復(fù)結(jié)果只是修復(fù)方式，修復(fù)結(jié)果只是能維持基因組的完整性，提高細(xì)胞的生成率，能維持基因組的完整性，提高細(xì)胞的生成率，但留下的錯(cuò)誤較多，又稱傾錯(cuò)性修復(fù)（但留下的錯(cuò)誤較多，又稱傾錯(cuò)性修復(fù)（Error-Error-Prone Repair Prone Repair）。）。4.SOS修復(fù) 指DNA受到嚴(yán)重?fù)p傷、細(xì)胞處于危急狀態(tài)33
《生物化學(xué)ppt課件》11-DNA的生物合成
