生化-DNA的合成

生化-DNA的合成的思维导图，汇总了 DNA复制、原核生物DNA复制过程、真核生物DNA复制过程、逆转录的知识，大家可以学起来哦。

DNA的合成

• DNA复制
  • 基本规律
    • 本质
      • 亲代DNA为模板—碱基配对原则—酶促脱氧核苷酸聚合反应
    • 特征
      • 半保留复制
        • 概念
          • 亲代DNA双链各自作为模板—碱基配对—互补子链
        • 意义
          • 保真性—遗传信息相对不变
      • 双向复制
        • 原核生物
          • 单点起始—单复制子—双向复制—两个复制叉
        • 真核生物
          • 多点起始—多复制子—双向复制—多个复制叉
            • 复制子（DNA复制）、启动子（DNA转录）、起始密码子（RNA翻译）
      • 半不连续复制
        • 前导链
          • 沿解链方向（母链：3'—>5'）—连续—子链DNA
        • 后随链
          • 与解链反向（3'—>5'）—沿3'-OH末端（RNA引物）—不连续—冈崎片段
    • 性质
      • 高保真性
        • 机制
          • 遵循碱基配对原则
          • 复制延长—聚合酶—碱基选择功能
          • 复制出错—聚合酶—校对功能
  • 合成体系
    • 反应式
      • (dNMP)n + dNTP → (dNMP)n+1 + PPi
    • 底物
      • dNTP—dATP、dGTP、dCTP、dTTP
    • 酶
      • DNA聚合酶
        • 功能
          • 5'—>3'聚合活性
            • 催化生成3'，5'-磷酸二酯键（子链：5'—>3'）
          • 3'—>5'外切酶活性
            • 辨认、水解错配的碱基对
          • 5'—>3'外切酶活性
            • 切除引物、突变的DNA片段
        • 原核生物
          • DNA polⅠ
            • 5'—>3'聚合活性
            • 3'—>5'外切酶活性
            • 5'—>3'外切酶活性
            • 主要功能—校对错误，填补空隙
          • DNA-pol Ⅱ
            • 5'—>3'聚合活性
            • 3'—>5'外切酶活性
            • 主要功能—I、III缺失时参与DNA损伤应急修复
          • DNA pol Ⅲ
            • 5'—>3'聚合活性
            • 3'—>5'外切酶活性
            • 主要功能—催化复制延长
        • 真核生物
      • 解旋酶
        • 破坏氢键—DNA双链—两条单链
      • 引物酶
        • 复制起始时—生成RNA引物—提供3'-OH末端
      • 拓扑异构酶
        • 水解、连接磷酸二酯键
        • 拓扑异构酶Ⅰ
          • 不用ATP—切断、松弛DNA单链
        • 拓扑异构酶Ⅱ
          • 利用ATP—切断、松弛正超螺旋状态的DNA双链—连接DNA分子—负超螺旋状态
      • DNA连接酶
        • DNA链3'-OH末端+相邻DNA链5'-P末端—磷酸二酯键—连接成完整的链
          • DNA复制—连接后随链
          • DNA修复—连接缺口
          • 基因工程—工具酶
    • 蛋白质因子
      • 单链结合蛋白SSB
        • 维持、保护单链DNA
• 原核生物DNA复制过程
  • 复制起始
    • DNA解链
      • 单一起点
        • 大肠杆菌E.coli—复制起点oriC
      • 蛋白质参与
        • 解旋酶DnaA、DnaB、DnaC蛋白使DNA解旋—单链结合蛋白参与维持复制叉
      • 拓扑异构酶参与
    • 引物合成与起始复合物的形成
      • 引物酶—合成引物
      • 解旋酶DnaB、DnaC蛋白+引物酶+DNA复制起始区域—起始复合物（引发体）
  • DNA链延长
    • DNA pol Ⅲ—磷酸二酯键
  • 复制终止
    • 延长的同时
      • 切除引物
        • DNA pol I
      • 填补空缺
        • DNA pol I
      • 连接切口
        • DNA连接酶
    • 在终止点ter汇合
• 真核生物DNA复制过程
  • 复制起始与原核相似
    • 多起始点—多复制子
    • 时序性—复制子以分组方式激活
    • 解链、引物合成
      • DNA pol α、DNA pol δ、DNA pol ε、解旋酶、拓扑酶、复制因子RF、增殖细胞核抗原PCNA
  • DNA链延长
    • DNA聚合酶转换
      • DNA pol α—合成引物—被DNA pol δ和DNA pol ε替换—合成后随链和前导链
  • 核小体的组装
    • 组蛋白+DNA链—核小体
  • 端粒酶参与
    • • 最后的RNA引物去除引起DNA末端缺失
    • 端粒—真核线性DNA末端结构—富含G、T的重复序列—维持DNA复制完整性与染色体稳定性
    • 端粒酶—提供RNA模板—催化逆转录—形成端粒
      • 端粒酶没有控制重复序列数目的能力—端粒结合蛋白+端粒—抑制端粒酶
  • 一个细胞周期—一次DNA复制—S期
    • G1期—复制基因位点结合前复制复合物pre-RC—复制基因的选择
    • S期—CDK激活—复制许可因子失活—pre-RC激活—复制起点的激活
  • 线粒体DNA（mtDNA）的复制
    • D环复制
• 逆转录
  • RNA—逆转录酶—RNA/cDNA杂化双链—逆转录酶—cDNA单链—逆转录酶—DNA双链—整合到宿主DNA
    • cDNA—与RNA链互补的DNA链
  • 逆转录酶
    • RNA指导的DNA聚合酶活性
    • DNA指导的DNA聚合酶活性
    • RNase活性—水解RNA
    • 缺乏3'—>5'外切酶活性—病毒变异