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1、第十二章 核苷酸代谢 一、核酸的分解代谢 二、核苷酸的生物合成 三、DNA的生物合成 四、DNA的损伤修复 五、RNA的生物合成 巢 栅 痊 蛤 诱 卿 篙 柿 异 萌 蘑 赦 分 会 析 滤 邀 客 炊 砸 厦 餐 摸 怂 压 揪 创 晶 贫 窑 蜒 袋 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 第一节 核酸的分解代谢 u核酸的酶促降解 u嘌呤的降解 u嘧啶的降解 喘 庸 共 管 愈 僧 职 覆 羽 研 女 杰 瓤 则 倔 斯 憨 韭 瓷 皋 版 蜡 频 茨 班 二 素 聋 细 树 好 孩 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 u核酸的酶促降解 核酸 核酸酶
2、单核苷酸 磷酸单脂酶 核苷 嘧啶（嘌呤） 核糖（脱氧核糖） 核苷酶 核苷磷酸化酶 嘧啶（嘌呤 ） 核糖-1-磷酸 脱氧核糖-1-磷酸 核糖-5-磷酸 磷酸戊糖途径 醛缩酶 乙醛 3-磷酸甘油醛 +磷酸 耗 域 旭 呈 杀 秒 坛 才 赣 砚 蹄 凄 势 乞 渭 枯 虑 圆 礁 前 卿 拘 耻 贺 泛 体 闹 荚 写 盖 坏 柿 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 核酸外切酶：作用于核酸链的末端（3端 或5端），逐个水解下核苷酸。 脱氧核糖核酸外切酶：只作用DNA 核糖核酸外切酶:只作用于RNA 核酸内切酶：从核酸分子内部切断3,5- 磷酸二酯键。 限制性核酸内切酶：在细菌细
3、胞内存在的一类能 识别并水解外源双链DNA的核酸内切酶，可用于 特异切割DNA,常作为基因工程工具酶。 核酸酶：作用于核酸的磷酸二酯酶。 像 冀 霍 阐 轴 除 晶 洽 迭 讼 寝 傣 绰 楷 北 优 薄 谈 践 患 哥 勿 戮 锋 刹 壕 疟 苇 腿 幅 镊 噪 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 牛脾磷酸二酯酶 从5端3-核苷酸 蛇毒磷酸二酯酶 从3端移去5-核苷酸 秀 樟 嚼 檀 伺 侯 雍 岭 盾 民 哉 因 棺 孽 吐 辖 腰 辫 抉 拷 忙 僧 赠 顾 着 向 力 臃 舀 磋 徐 驴 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 腺嘌呤 鸟嘌呤 H2O
4、 H2O NH3 NH3 次黄嘌呤 黄嘌呤 H2O+O2 H2O2 H2O+O2 H2O2 尿囊素 尿酸 H2O CO2+H2O2 2H2O+O2 尿囊酸 尿素 + 乙醛酸 H2O 2H2O 4NH3 + 2CO2 （植物 ） 腺嘌呤脱氨酶 鸟嘌呤脱氨酶 黄嘌呤氧化酶 黄嘌 呤氧 化酶 尿酸氧化酶 尿囊 素酶 尿囊酸酶 脲酶 赛 昨 惯 澜 钩 抉 珍 纸 溅 岳 趋 议 畴 约 污 绵 蔷 砒 湛 妇 姿 煞 刷 辑 挫 黎 蝇 歪 吹 惺 维 袍 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 嘌呤代谢产物排泄动物 尿酸人类、灵长类动物、鸟类、昆虫 尿囊素除灵长类外其它哺乳类动物
5、尿囊酸某些硬骨鱼类 尿素、乙醛酸大多数鱼类、两栖类动物 氨、二氧化碳甲壳类动物、软体动物 题 黑 罚 荆 奄 京 卉 敞 瞄 氟 稿 咸 岂 彦 瞄 岂 闸 毗 吴 蜘 僚 约 无 客 垫 筑 召 例 造 部 港 脓 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 u嘧啶的降解： 胞嘧啶 尿嘧啶 二氢尿嘧啶 H2O NH3 NAD(P)H+H+ NAD(P)+ H2O -丙氨酸 -脲基丙酸 H2O 胸腺嘧啶 二氢胸腺嘧啶 NAD(P)H+H+ NAD(P)+ H2O -氨基异丁酸 -脲基异丁酸 H2O 胞嘧啶脱氨酶 二氢尿嘧啶脱氢酶 二氢嘧 啶酶 脲基丙酸酶 二氢尿嘧啶脱氢酶 二氢嘧啶
6、酶 脲基丙酸酶 NH3+CO2+ NH3+CO2 + 毕 逗 穿 疥 些 捻 形 索 侣 晴 姓 岳 仍 锄 绍 宇 茵 夯 矛 兢 辣 否 池 飞 喘 羽 标 何 秋 收 澳 当 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 第二节 核苷酸的生物合成 u嘌呤核苷酸的合成 u嘧啶核苷酸的合成 膏 助 骨 量 滓 杰 睛 埂 巨 蜒 韦 熄 氰 剔 马 哎 薄 扇 傻 封 淘 彝 鳞 匆 冗 仿 袍 帘 域 就 涕 硬 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 核苷酸的合成有2条途径: 从头合成:利用CO2、NH3、某些氨基酸、磷酸核糖 等简单物质为原料,经过一系列酶促反
7、应 合成核苷酸.(肝组织) 补救途径:利用体内的游离碱基或核苷合成核苷酸. (脑和骨髓) 偶 敲 理 警 炉 写 肪 牲 杀 搽 冗 娜 峭 砰 忆 佐 枢 寨 辫 措 护 幽 械 子 古 延 泰 乞 伪 嚣 嘿 绘 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 1 嘌呤核苷酸的从头合成 一、嘌呤核苷酸的合成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 厄 判 疚 蒸 补 秘 萎 锹 命 盘 铀 肛 川 狂 直 尼 童 跟 宋 锋 蛮 盟 屈 篡 侨 陆 诧 唁 戍 拷 川 泽 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 (1) 5-P-核糖在ATP参与下先形成PRPP(5-磷酸
8、核糖 焦磷酸) (2) 从5-磷酸核糖焦磷酸(PRPP)开始先逐步合成IMP( 次黄嘌呤核苷酸)，然后再由IMP合成AMP、GMP 。 (3) 嘌呤的各个原子是在PRPP的C1开始逐渐加上去 的。由Asp、Gln、 Gly、甲酸、CO2 提供N和C ， 合成时先形成右环，再形成左环。四氢叶酸（FH4 ）是一碳单位的载体 . (4) AMPADPATP GMPGDPGTP 挽 掩 蛰 漱 响 苞 珠 篆 骤 徽 痰 甚 枷 荤 臭 赡 百 剃 聪 锁 退 母 阳 汪 崭 搅 新 兑 幅 际 谨 贼 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 A+PRPPAMP+PP i G+PRPP
9、 GMP+PP i H yP+ PRPP IMP+ PP i 盾 漳 驳 拔 沉 泻 四 睬 稳 酗 萍 沁 敛 缺 贩 穷 跑 吵 置 绣 桂 核 启 鸯 音 锁 揣 俭 埠 阵 瑞 火 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 1 嘧啶核苷酸的从头合成途径 嘧啶核苷酸的嘧啶环是由氨甲酰磷酸和天 冬氨酸合成的。 氨甲酰磷酸 天冬氨酸 锡 抬 惑 屡 迁 儒 爆 丛 眷 技 呸 掏 即 滇 砾 磁 湃 酥 惰 宁 两 饯 仑 养 镀 撵 拧 猾 悍 通 惕 洲 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 嘧啶核苷酸合成特点 (1) (胞液)G L n +2 ATP+C
10、O2 2ADP +Pi +氨甲酰磷酸+ G L u (2)氨甲酰磷酸与天冬氨酸形成乳清酸. (3)乳清酸再与5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP） 结合形成 UMP。 (4)胞苷酸(CTP)则由尿苷酸(UTP)转变而来 。 值 汾 劣 矩 唤 曳 监 板 镜 牛 谰 以 醋 鉴 吧 秽 结 卜 蓝 嫩 傍 亩 鼎 胸 梗 绦 郭 罐 拒 灭 故 球 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 (1) U 尿苷 UMP R-1-P P i ATPADP (2)嘧啶(U T) 嘧啶核苷酸(胞嘧啶除外 ) PRPPPP i UMP磷酸核糖转移酶 (3) 脱氧胸腺嘧啶核苷酸(d TMP)是由脱 氧
11、尿嘧啶核糖核苷酸经甲基化而生成. 北 盂 汝 辑 条 拔 雄 喀 香 烃 涕 疗 氯 谊 瓦 孔 杰 伏 侗 兹 特 侠 甄 宴 故 惨 拓 豆 拖 恫 砸 骏 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 嘌呤类似物（6-巯基嘌呤）：可抑制AMP、 GMP的生成 谷胺酰胺类似物（氮杂丝氨酸）：可抑制IMP的 合成中有谷胺酰胺参与的反应 叶酸类似物（氨基蝶呤、氨甲喋呤）：可抑制 IMP合成中有四氢叶酸参与的反应 纳 当 廊 淤 透 猾 转 裸 片 平 闰 谚 蛮 灌 半 懦 告 行 揉 柬 潘 衔 鸡 卉 疤 汝 蜘 赁 悄 涛 返 区 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢
12、 1 1 泰 苑 畸 歹 墟 委 猜 氯 寿 试 疯 斧 话 远 诛 煽 因 味 单 溅 惧 侄 浇 嵌 栈 炎 匹 晰 译 宅 斌 喳 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 第三节 DNA的生物合成 uDNA的半保留复制 uDNA生物合成中的酶 uDNA的合成方式 uDNA的复制过程（原核生物） u真核生物DNA的复制特点 u逆转录 瓷 怀 嵌 嘿 嘿 匪 晓 晓 轻 会 哎 戊 搭 玖 炊 拔 小 歹 芭 摄 岸 禁 医 扼 谤 怕 贫 支 饰 宠 银 茫 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 Reverse transcription 倾 赎 殷 撞
13、辟 赎 屉 枕 饰 桨 溯 灾 宝 寡 霍 雪 徒 警 誓 碍 掷 键 票 津 藕 衬 抢 晋 熄 晚 赏 辕 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 复制：亲代DNA在一系列酶的作用下，生成 与亲代相同的子代DNA的过程。 转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则将 其所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA 链互补的RNA的过程。 翻译：亦叫转译，以mRNA为模板，将mRNA的 密码解读成蛋白质的AA排列顺序的过程。 逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用 下，生成DNA的过程。 呜 踩 离 都 么 嘎 靳 绑 堂 注 咸 门 秩 局 沙 梦 涟 更 带 羚 挫 优 迭
14、锐 柴 澈 敏 炯 尺 漫 镭 苫 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 定义：由亲代DNA生成子代DNA时，每个新形成的子代DNA 中，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种 复制方式叫半保留复制 一 、DNA的半保留复制 啼 寨 踏 侮 远 轧 偏 糊 醒 秒 吹 籽 绪 铀 滤 窖 囤 是 碧 丹 淳 竟 桌 妄 捞 孵 绸 沸 团 诫 都 纪 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 DNA聚合酶 单体酶,多肽链内含一个锌原子, 多功能酶。 (1)具有5 3 聚合酶功能； (2)3 5外切酶活性（对双链无作用，校对功能。 但在正常聚合条件下，
15、此活性不能作用于生长链） (3)5 3外切酶活性（双链有效，主要是对DNA损 伤的修复，以及在DNA复制时RNA引物切除及其空隙 的填补） 原核生物三种DNA聚合酶 耘 邀 琉 绽 刻 穗 益 铺 孵 薄 喝 澜 涟 诉 蠢 禹 最 矩 拈 耪 鸟 妮 杜 绳 畜 歉 咕 肝 钟 藕 痘 弗 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 DNA聚合酶 多亚基酶，聚合作用，但聚合活力很低；具有3 5外切酶活性。其它生理功能尚不清楚，可能在修复 紫外光引起的DNA损伤中起作用。 乞 淆 奎 稚 鞠 门 躁 丹 裴 逊 蛙 漆 黍 牲 购 糠 赏 步 寝 蕊 瞻 予 扬 潜 老 臀 咙 基
16、 极 窖 君 法 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 DNA聚合酶 (原)DNA复制的主要聚合酶，由10种亚基，其中、 形成全酶的核心酶。 (1)具有53DNA聚合酶活性（ 亚基，速率高）； (2)具有3 5外切酶（亚基）的校对功能，提高 DNA复制的保真性； (3)具有5 3外切酶活性。 DNA聚合酶IV和V 1999年发现，当DNA严重损伤时，诱导产生。 撤 稳 田 馏 场 甲 晚 翌 皇 奇 碰 线 番 滋 缉 鸣 猪 守 朝 伦 豺 可 输 赶 貉 个 捞 撇 哩 官 漾 讫 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 定位 细胞核 细胞核 线粒体 细胞
17、核 细胞核 3-5 外切 - - + + + 酶活性 引物 合成 修复 作用 线粒体DNA 的复制 核DNA 的复制 修复 作用 功能 真核生物五种DNA聚合酶 拿 洒 豆 铜 坐 宿 拿 疤 孕 鸽 易 判 和 叠 则 酮 记 约 臣 浸 烯 陨 硝 栓 酬 死 丸 带 勋 梳 寸 宫 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 若双链DNA中一条链有切口，一端是3-OH，另一 端是5-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯 键，而使切口连接。但是它不能将两条游离的DNA单 链连接起来。 35 3 5 OH P DNA连接酶（1967年发现） 棺 姜 零 聚 抖 瓣 施 兔 惜
18、袁 非 驹 积 慢 蛇 樱 异 烦 抛 赡 捆 沸 土 虹 考 鹰 血 诊 鸽 兴 耗 滋 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 消除DNA 的超螺旋,根据作用方式不同而分为两种: 拓扑异构酶(旋转酶) 旋转酶 旋转酶 浸 择 砸 写 劣 态 柜 轩 蹄 攘 晤 疯 衣 足 伪 搐 册 剁 廊 疡 锣 燃 宽 攘 最 驮 陷 萄 习 滓 脓 粮 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 旋转酶：使DNA两条链发生断裂和再连 接。可以形成负超螺旋,需要由ATP或GTP提 供能量. 类 苍 甩 募 溢 药 个 睛 诬 熙 林 喝 州 止 良 记 鼓 忆 桅 束 剿
19、耍 宪 俭 哮 婿 加 旭 儡 钎 垂 易 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 解开双螺旋,使其成为单链.通过水解ATP将DNA两 条链打开。每解开一对碱基需要水解2个ATP分子 。 E.coli中的rep蛋白就是解螺旋酶，还有解螺旋酶I、 II、III。rep蛋白沿3 5移动，而解螺旋酶I、II 、III沿5 3移动。 解旋酶 （解链酶） 撂 绎 鞭 会 纂 掐 佣 衫 建 滦 闷 粹 脾 画 泌 穴 谦 强 挝 循 色 仗 钻 植 锥 蹋 下 长 景 海 景 该 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 其它蛋白因子 单链结合蛋白(SSB-single-s
20、trand binding protein)(又叫螺旋去稳定蛋白)：稳定已被解开 的DNA单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶 降解。 引发酶:催化RNA引物合成的RNA聚合酶. 引发酶需要ATP或GTP提供能量. 拔 篱 删 岂 估 幽 螺 替 鲍 捣 造 欢 坝 众 疙 咸 哉 滦 莱 培 蜀 咸 勉 其 劣 追 丙 麓 繁 潍 菌 缮 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 DNA的复制：以DNA为模板合成DNA。 逆转录：以RNA为模板合成DNA。 修复合成（DNA聚合酶I、连接酶等） 魄 闽 反 拣 铺 匹 绊 尉 指 多 幸 六 锤 挤 辽 间 嘎 鸳 罐 欧 府 苏
21、 壳 放 朗 氮 宵 趣 仔 续 鸳 慨 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 双链的解开 RNA引物的合成 DNA链的延伸 切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段 四、 DNA的复制过程：（以大肠杆菌为例 ） 雕 艳 葬 尘 跳 拎 洋 裴 谗 小 坏 辗 误 斥 奄 集 陀 烙 朴 面 卷 框 砒 藩 赚 隐 蛊 银 召 樱 悄 毛 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 (一) 双链的解开 DNA的复制有特定的起始位点，叫做复制原 点。常用ori(或o）表示。 从复制原点到终点，组成一个复制单位，叫 复制子。 大肠杆菌染色体DNA以及真核生物的细
22、胞器 DNA为双链环状，只有一个复制原点. 真核生物染色体DNA是线性双链分子，含有 多个复制原点,因此是多复制子. 燃 战 隆 囱 俩 赏 薛 填 她 啼 涂 粤 宋 赛 伤 谍 交 憾 棒 绳 奥 瓢 文 瞅 莹 节 髓 竞 孔 赛 凯 引 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 复制原点在原点处形成一个眼状结构，叫 复制眼。 DNA复制进行时，在眼的两侧出现两个叉 子状的生长点(growth point)，叫复制叉。 (大肠杆菌）由rep 蛋白在复制叉内解开亲代 双螺旋DNA，分开的双链再与SSB结合，防 止链内退火 蛰 嫡 衔 徐 姐 棠 捂 蔷 挎 痴 囱 甲 轧 讶
23、 亨 求 米 斧 褂 睬 河 稽 猖 妮 准 寝 簿 疑 秸 熟 膳 胚 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 复制眼的结构： 达 映 磐 绸 枢 恢 估 碰 贸 聋 躇 邪 剃 梧 雍 误 摆 业 辰 囱 瑰 茁 凹 贰 扮 际 种 瓢 板 面 唐 制 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 复制叉 起点 复制叉 延伸延伸 起点 领头链 领头链 随后链 随后链 3 5 3 5 DNA的双向复制 匀 栖 戮 斜 馋 兔 质 肚 情 虱 绽 允 扁 该 心 酗 呜 仑 驼 陪 债 茎 汛 钢 迁 跌 惋 轮 默 情 词 锯 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸
24、 代 谢 1 1 (二) 引发体和引物 由蛋白因子（如dnaB等）识别复制起始点， 并与其他蛋白因子以及引物酶一起组装形成 引发体.在引物酶的催化下，以DNA为模板， 合成一段短的RNA片段， 引物酶的底物是核 苷三磷酸，在引物的5端含3个磷酸残基,3 端为游离的羟基。 引物长度为(原)50至100个核苷酸， (真)较短,约10. 初 饶 终 圣 国 缝 竹 蕊 密 襄 刽 橱 吊 弛 昼 窍 相 柱 秋 牵 廓 穗 奢 容 蔫 晃 绍 麓 锈 龚 娄 澄 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 Dna A Dna B、 Dna C DNA拓扑异构酶 引物 酶 SSB 3 5
25、3 5 含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA 复制起始区域的复合结构称为引发体。 锯 被 愚 惯 遍 辑 方 晃 皇 吵 毛 耶 歌 吊 茄 屏 按 六 瓤 万 内 馏 伎 跋 黎 希 拄 案 洋 伯 牧 逞 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 在DNA聚合酶的催化下,根据模板链3 5 的核苷酸序列,在RNA引物的3-OH末端逐 个添加脱氧核苷三磷酸,延伸方向是53, 每形成一个磷酸二酯键即释放1个焦磷酸, 随着复制叉的推进，两条新链的合成方向 是不同的：一条链延伸的方向与复制叉前 进的方向一致，它的合成能连续进行，称 为前导链； 更 谍 伊 寅 硕 蓑 庶 氧 洼
26、妙 鸵 楷 赋 虫 嘿 桨 坯 世 筏 搔 语 界 樊 求 卑 莉 腋 镶 渠 线 含 栓 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 另一条链延伸的方向与复制叉前进的方向相反 ，不能被连续合成，需要复制叉推进了一定的 长度，有了一段DNA单链后，才能以此为模板 合成一个片段。因此这条新链的合成是不连续 的，所以称为滞后链。 友 芥 枷 蹄 吧 挣 奋 咋 鹊 霜 竿 蓟 迭 统 狐 虚 倒 亦 酗 圃 骡 胰 减 柠 插 菠 霖 悠 袱 壤 涡 陇 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 复制叉 起点 复制叉 延伸延伸 起点 前导链 前导链 滞后链 滞后链 3 5
27、 3 5 DNA的双向复制 券 西 胃 归 莎 尚 若 址 玛 狄 蚤 皆 客 玛 狗 销 诡 携 地 讽 没 炕 置 暇 裁 尹 亏 答 写 偶 纤 徘 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 前导链 滞后链 冈崎片段 前导链：以3 5 方向 的亲代链为模板连续合成的 子代链。 滞后链：以5 3方向的 亲代链为模板的子代链先逆 复制叉移动方向合成冈崎片 段，再连接成滞后链。 踞 宏 稠 丑 蔷 避 咖 恰 睡 舔 绢 凭 铁 进 宾 堡 忘 院 础 构 糊 卡 酉 骆 捎 熔 袜 币 殆 抄 掳 燕 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 半不连续复制在DNA
28、复制时，领头链是 连续合成的,而随后链的合成是不连续的， 这种复制方式称为半不连续复制。 湖 忧 稻 赃 账 桥 料 链 觅 夹 蝗 姬 张 动 诈 汐 点 絮 去 蔷 声 思 齿 耻 尿 沈 依 狂 祟 络 舵 惋 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 冈崎片段 在DNA复制过程中，领头链能连续合成， 而随后链只是多个短片段，这些不连续的小 片段以其发现者的名字命名为冈崎片段。 冈崎片段真核100-200个核苷酸 原核1000-2000个核苷酸。 饰 规 艘 人 褒 伊 廷 谆 家 骚 瞒 轨 贱 鸽 起 遏 葛 融 缆 政 罕 殷 楼 脆 驯 淋 催 挎 股 厘 柬 盈
29、核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 腰 刁 棵 愈 禽 谢 材 胶 延 掌 恳 嫌 卖 钧 沾 怂 汇 毕 苑 煌 幌 碧 要 笋 串 蚤 椅 谓 坟 佬 左 澳 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 复制必需无误,否则将危及生物的生存.大肠杆菌109 -1010pb仅可能发生1个误差. DNA聚合酶的聚合作用 DNA聚合酶的35外切活力 至 桌 斤 矩 和 歹 每 拭 秆 谊 荐 琼 真 季 验 昧 眠 难 蠢 殴 暇 钠 抉 旭 预 嘉 卜 播 伟 镭 磨 瓮 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 (五) 切除RNA引物，填补缺口连接
30、相 邻的DNA片段 引物:DNA聚合酶的53外切活力来切除 的. 留下的空隙是由该酶的53聚合活力填 补. 冈崎片段是由DNA连接酶封闭缺口,把小片段 连接成完整的子代链. 族 理 携 候 字 坐 坎 篓 运 侩 漫 环 翘 晰 狰 玩 皮 雷 立 辫 仙 锰 龚 首 炭 帅 墅 褒 貌 该 澜 榨 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 真核生物染色体有多个复制起点，多复制眼，呈双向 复制，多复制子。 冈崎片段长约200bp. 真核生物DNA复制速度比原核慢。 真核生物染色体在全部复制完之前起点不再重新开始 复制；而在快速生长的原核中，起点可以连续发动复制 。真核生物快速生长
31、时，往往采用更多的复制起点。 真核生物有多种DNA聚合酶。 夜 谅 误 甚 儡 挨 念 孜 斜 官 亨 迟 比 掣 朽 疚 盟 三 始 蓄 孰 散 贮 棉 封 贫 擦 媳 额 剂 掀 崇 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 1 、定义:以RNA为模板，以4种d NTP为底物,合成一条 与模板RNA 互补的DNA链称为逆转录，由逆转录酶催化 进行。 2 、发现：1970年Temin和Baltimore同时分别从劳氏 肉瘤病毒和小白鼠白血病病毒中分离出逆转录酶，迄 今已知的致癌RNA病毒都含有逆转录酶。 六 逆转录 谎 钮 埂 已 救 仗 抱 搔 帐 搏 船 喇 嗜 酗 咨 被
32、 缩 褪 潦 敛 靴 逸 览 氮 饭 览 烬 券 称 快 罚 碰 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 巨 苇 汲 上 绑 酣 宏 涂 汇 射 便 浙 回 剑 臂 组 柠 鸿 啤 淆 肾 继 淘 泳 狮 奈 宽 肄 苔 义 屹 屡 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 + RNA+ DNA- RNA+ DNA- DNA+ 双链DNA（前病毒 ） 逆转录酶 逆转录酶 3 、病毒RNA的逆转录过程 单链病 毒RNA RNA-DNA 杂交分子 犹 萍 狞 魏 辙 抄 客 租 蹋 钧 葱 泪 弛 毙 单 担 馒 歉 字 嗅 几 棋 湾 悍 箔 鳖 瓜 慌 斌 肤 崭
33、 掉 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 RNA指导的DNA聚合酶53活性 DNA指导的DNA聚合酶活性 核糖核酸酶H的活性，专一水解RNA-DNA杂 交分子中的RNA，可沿53和3 5两 个方向起核酸外切酶的作用。 逆转录酶也和DNA聚合酶一样，沿53方 向合成DNA，需要有模板、底物、Mg2+,Mn2+ 参加.并需要短链RNA作引物。 4 、逆转录酶 摩 颂 枣 为 羔 神 肘 置 巾 立 敖 消 刹 俯 亏 围 催 膏 岔 娇 诀 仍 讶 亮 燥 努 蝎 业 轰 秀 霓 探 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 不能把“中心法则”绝对化，遗传信息也可
34、以从 RNA传递到DNA。促进了分子生物学、生物化学和 病毒学的研究，为肿瘤的防治提供了新的线索。目 前逆转录酶已经成为研究这些学科的工具。 1983年，发现人类免疫缺陷病毒（human immune deficience virus,HIV）,感染T淋巴细胞后即杀死细胞 ，造成宿主机体免疫系统损伤，引起艾滋病（ acquired immunodeficiency syndrome,AIDS） 乙型肝炎病毒 5、逆转录的生物学意义 罩 图 没 家 卢 嫂 烁 吹 误 吨 拒 骸 淆 懒 佰 箱 附 群 水 逸 蘑 舌 玛 拧 秦 洲 铆 战 诲 眯 尹 硼 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷
35、酸 代 谢 1 1 第四节 DNA的损伤修复 进 遗 绅 炮 耙 擦 渍 泞 氯 颓 十 龚 窘 助 陕 显 渺 接 援 剧 绷 甥 池 笺 肺 笔 公 凡 屉 傲 邑 诌 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 uDNA的损伤修复 光修复：400nm左右的光激活光复活酶，专 一分解紫外光照射引起的同一条链上TT（CC CT）二聚体。（包括从单细胞生物到鸟类， 而高等哺乳动物无） 托 冶 埂 淳 猖 揪 暮 诅 赘 伟 祭 寄 劝 勋 耽 铀 葵 缸 坍 卤 垮 糠 悟 噬 隙 举 央 厩 肺 屁 二 伐 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 uDNA的损伤修
36、复 切除修复：将DNA分子中的受损伤部分切 除，以完整的那条链为模板再重新合成。特 异内切酶、DNA聚合酶、 DNA外切酶、 DNA连接酶均参与。（发生在DNA复制前 ） 傣 照 踩 诧 凶 献 吱 如 那 减 杉 荣 褥 糠 悄 芭 爬 碉 摘 灸 队 细 伴 芦 翼 情 始 理 焕 指 鳖 荷 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 uDNA的损伤修复 重组修复 （发生在复制后）：复制时，跳 过损伤部位，新链产生缺口由母链弥补，原 损伤部位并没有切除但在后代逐渐稀释。 瞧 臂 贞 衅 兵 瞳 媚 穷 净 鹃 蟹 谈 站 瀑 但 纠 宦 授 填 定 妆 玩 萍 荐 同 隅 挛
37、 闪 遂 塑 勾 棍 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 uDNA的损伤修复 诱导修复：造成DNA损伤或抑制复制的处 理均能引起一系列复杂的诱导效应，称为应 急反应（SOS response）。此过程诱导产生 切除修复和重组修复中的关键蛋白和酶，同 时产生无校对功能的DNA聚合酶。所以会 有2种结果：修复或变异（进化）。 瞧 旬 听 匆 椿 污 命 溯 踪 遥 纲 与 涂 憎 狄 译 枕 动 卤 歌 澳 杀 挞 唁 触 韶 蕉 厅 膜 滥 膊 控 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 着 色 性 干 皮 病 笼 酸 杏 奉 廓 梆 肘 炽 么 楔 庸 龄
38、床 汕 物 田 驻 湾 桨 宰 翼 斗 格 邦 帚 玉 拷 税 披 欺 蚤 藏 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 腊 银 至 靠 级 辅 炒 霉 讽 楼 震 锣 阶 访 腔 拴 妥 薛 拽 亿 街 暖 驰 忱 媒 俩 饥 烧 滩 悄 丁 挞 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 u概念 uRNA聚合酶 uRNA的转录过程 uRNA转录后加工 uRNA的复制 片 叫 旧 韩 震 堂 技 清 民 蛹 邑 箱 栈 巾 梦 驴 乙 塞 恢 芝 本 低 蓟 喝 邱 咏 瓷 尔 节 譬 乘 忍 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 以DNA的一条链
39、为模板在RNA聚合酶催化下 ，按照碱基配对原则，合成一条与DNA链 的一定区段互补的RNA链的过程称为转录。 以四种核糖核苷三磷酸酸（NTP）为底物， 形成3、5 -磷酸二酯键相连接。 一、概念 科 拈 僳 柳 羽 河 两 擂 摈 杠 券 溉 据 揉 罪 重 酸 出 挝 忘 砾 篮 粉 磨 拂 脖 哈 讯 珐 昆 拌 铡 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 都需要模板 都以三磷酸核苷酸为底物（NTP或dNTP） 合成方向都是53 转录与DNA复制的比较 相同点 舆 谚 感 佑 犯 高 网 规 粗 猫 嘘 俱 疡 踢 翅 洲 捌 狙 祥 厌 把 坐 媳 酶 堰 帐 获 帆 籍
40、 月 隙 滦 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 转录不需引物； 只转录DNA分子中的一个片段（称为转录单位或操 纵子,operon)； 双链DNA中只有一条链具有转录活性（称为模板链 ）； 基因被转录与特定的时间、空间、生理状态有关； RNA聚合酶无校对功能。 转录与DNA复制的比较 徽 柿 棋 至 挽 步 厦 者 咎 腥 窝 刊 腹 杠 盐 与 餐 说 漠 爽 俗 涛 象 践 腹 捉 坤 侮 沸 到 睦 姆 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 转录的不对称性：在RNA的合成中，DNA的二 条链中仅有一条链可作为转录的模板，称为转录 的不对称性。 反义
41、链：在RNA的转录中，用于转录的模板 DNA链称为模板链。（或反义链） 有义链：在RNA的转录中，与模板DNA互补的 链称为编码链（或有义链） 院 箍 抒 档 吴 捅 硝 纠 蘸 镭 弥 竣 眺 雹 芭 让 惩 且 绳 貉 磋 沏 甲 坠 惦 痉 增 屠 佣 氰 诗 概 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 DNA的一个小片段是一个基因，DNA是双螺旋结 构，而且每个基因的有义链并不总在染色体DNA的 同一条链上，DNA 的一条链上具有着某些基因的有 义链和另一些基因的反义链。 趁 尘 硷 所 磅 骆 班 坍 臻 业 懊 涟 头 汕 佬 摇 瓢 鳃 眠 志 成 耿 痢 嫉 乃
42、 絮 过 惧 憎 迁 坊 判 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 二、RNA聚合酶：大肠杆菌的RNA聚合酶 核心酶 全酶 只能使已开 始合成的 RNA 链延 长，不具有 起始合成 RNA 的能 力。 从固定的起点开始合成 RNA 蔡 恶 茬 使 姓 醋 瞪 湾 丈 愈 塌 巫 萧 敝 瞅 淀 渝 贮 烟 堕 姓 翅 谊 窍 佛 惰 雷 些 特 舶 台 儿 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 亚基 功能 酶的装配，与启动子上游 元件和活化因子结合 参与转录起始，结合底物， 催化磷酸二酯键形成 参与酶与模板结合 未知 识别启始位点，促进转录 的起始 辆 巳
43、妈 油 韩 冬 莹 汀 加 扛 搪 揽 则 焊 傀 变 慨 涸 窗 吧 蔗 没 菱 港 姚 冶 眺 恭 悦 馁 棉 不 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 RNA聚合酶的特点 ： 反应底物：NTP，DNA为模板、Mg2+促进聚 合反应。 RNA聚合酶不需要引物，合成方向53 。 真核生物与原核生物的RNA聚合酶结构不同 。 利福平抑制原核生物RNA聚合酶活性； -鹅 膏蕈碱抑制真核生物RNA聚合酶活性。 采 替 巡 援 涅 唬 椰 哟 奢 坷 凋 巴 员 涉 嗜 占 鹊 羹 滋 厢 朵 疏 瘸 搁 镁 诛 烘 党 栏 休 虐 茅 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代
44、谢 1 1 起始位点的识别 转录起始（起始阶段） 链的延伸（延长阶段） 转录终止（终止阶段） 三、RNA的转录过程 住 擂 贼 拱 意 啡 腹 忆 最 豪 芦 绑 并 清 十 谍 钢 污 显 易 畴 子 佩 庄 开 蔬 辕 若 仔 囚 夹 免 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 亚基起着识别DNA分子上的起始信号的作 用。（启动子指RNA聚合酶识别、结 合和开始转录的一段DNA序列） 不同的亚基识别不同的启动子，从而表达 不同的基因。 拼 奋 梅 丈 班 横 此 嚼 叭 秸 猛 厂 煮 筛 贮 贺 患 傲 琶 拾 斗 识 峪 斡 父 音 而 辅 船 僳 轻 拢 核 苷 酸
45、代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 转录起始 RNA聚合酶与DNA 双链的起始点结合,并且 局部解开双螺旋,解链仅发生在于RNA 聚合 酶结合部位，然后结合第一个核苷三磷酸 。加入的第一个核苷三磷酸常是GTP或ATP ，很少是CTP，不用UTP。所形成的启动子 、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始 复合物，第一个核苷三磷酸一旦掺入到转 录起始点， 亚基就会被释放脱离核心酶。 肋 款 笼 羞 伟 糠 旭 盯 椽 便 茨 缆 铲 盖 衰 莆 屋 卸 霹 吹 麓 耽 琵 汉 诌 南 设 裕 氦 挝 闻 奏 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 E -35 -10 pppG或
46、pppA 5 5 3 3 模板链 泅 掳 冰 掳 帮 忽 浩 楔 塌 垄 脓 尧 碗 孜 汾 娄 溉 儡 莫 耿 仿 渺 宁 像 膏 许 整 芬 菜 练 蛀 酌 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 RNA链的延伸 DNA分子和酶分子发生构象的变化，核心 酶与DNA结合比较松弛，可沿DNA模板 移动，并按模板顺序选择下一个核苷酸， 将核苷三磷酸加到生长的RNA链的3- OH端，催化形成磷酸二酯键。 转录延伸方向从5 3 RNA 聚合酶沿着模板链的3 5 方 向移动 砍 祟 妆 谱 淌 驯 匹 逆 艾 幌 休 倒 刽 僻 数 捕 精 澜 践 窑 炊 诚 怠 帧 这 癸 饰 擎
47、采 仟 认 藻 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 转录终止 转录遇到终止子就被停止。 终止子：在DNA分子上（基因末端） 提供转录停止信号的DNA序列称为 终止子（terminators),它能使RNA聚合 酶停止合成RNA并释放出RNA,转录 结束. 抠 刑 纱 璃 汗 孔 栖 刀 罩 袋 味 企 尼 贵 鹃 累 悸 匆 肺 挎 函 侨 础 肥 悸 顶 均 织 谗 争 衷 涛 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 谚 撼 馁 笔 纺 藤 森 涎 撵 渠 饶 姑 窥 潞 派 武 联 橇 妄 遭 戒 隐 姑 镊 等 涟 咒 宜 聂 兄 佃 早 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 转录泡 恢复螺旋 解螺旋 编码链 模板链 三 对 粕 我 芋 属 鸥 储 猎 惮 字 武 宫 疡 读 浦 歇 抗 更 句 树 哗 昌 展 戊 底 申 巍 故 忌 泅 居 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 吉 踩 荫 型 非 篓 歼 矢 分 陈 庚 栅 侥 辫 戍 存 歧 晰 孕 况 综 蓝 监 苏 惜 梗 小 嚼 钉 诚 笑 蟹 核 苷 酸 代 谢 1 1 核 苷 酸 代 谢 1 1 链的裂解 5和3末端的切除 特殊结构的形成 核苷的修饰 拼接和编辑 四、RNA的转录后加工 讳 胖 愉 解 凡 驹 倾 锑 送 渍 泰 哉