生化第十一章DNA的生物合成

生物化学与分子生物学思维导图，平时自己的总结。

DNA的生物合成

• 是指在生物体或细胞中进行的DNA合成过程，包括DNA的指导，DNA，合成DNA修复及RNA指导的DNA合成
• DNA复制的基本特征
  • DNA的半保留复制
    • 是指DNA复制时清代双链解开为两股单链，各自作为模板，遵循严格的碱基互补，配对原则，合成序列互补的子DNA分子
    • 复制方式分为全保留式.半保留式或混合式
    • 意义：1确保了子代DNA保留亲代的全部遗传信息，是物种稳定性的分子基础。2，遗传的保守性是相对的，而不是绝对的
  • DNA的双向复制
    • 复制起点
      • 原核生物环状DNA的单点起始双向复制
      • 真核生物多点起始双向复制
      • 控制复制起始位点称为复制起点
    • 复制叉
      • 亲代DNA在复制起点解链后，形成两个延伸方向相反的开链区所构成的y形区域称为佛之差
      • 复制完成时复制差会合并连接
    • 复制的基本单位是复制子
      • 从一个复制起点开始的DNA复制区域是一个基本的复制单位，称复制子
      • 是还有一个复制起始点的独立完成复制的功能单位
  • DNA的半不连续复制
    • DNA双螺旋的两条链是反向平行的，而DNA聚合酶催化DNA新链合成只能沿5’到3’方向延伸
    • 合成方向与解链方向相同，沿着肤质差方向连续合成边解链边合成，这条新合成的链称为前导链
    • 另一条链的合成方向与复制叉方向相反，不能连续合成，只能随着模板链的逐渐解开，分成若干小片段，分别合成，然后连接起来，故称后随链。后随链中的小片段称为冈崎片段
  • DNA复制的高保真性
• DNA复制的酶学
  • 底物是四种，脱氧核糖核苷酸，其基本反应是磷酸基团的转移 模板：DNA半保留复制中解开双螺旋形成单链，DNA亲链作为模板
  • DNA聚合酶
    • 原核生物DNA聚合酶. 全称是依赖DNA的DNA聚合酶
      • 功能:催化脱氧核苷酸的聚合
      • 包括5'-3'''聚合酶的活性 包括核酸外切酶活性
      • DNA聚合酶1：具有5’-3’外切酶活性。作用是，校对复制中的错误，对，复制和修复过程中出现的切口和空隙进行填补
      • DNA聚合酶2：复制过程中遇到大面积DNA损伤时，重新启动复制叉。参与DNA损伤的应急修复过程
      • DNA聚合酶3：最重要的复制酶
    • DNA聚合酶的碱基选择和校读功能
      • 遵守严格的碱基配对规律
      • 聚合没在复制延长时对碱基的选择功能
      • 复制出错时，具有及时校对功能
  • 复制中DNA分子拓扑学变化
    • 解旋酶能利用ATP功能，在复制叉处解开双螺旋，保证复制叉的前进
    • 单链DNA结合蛋白，维持模板单恋稳定状态，并使其免受细胞中广泛存在的核酸酶的降解
    • 拓扑异构酶：能够通过超螺旋，其局部松弛等状态的改变及通过改变DNA分子的脱不构象来理顺DNA分子的结构，以配合DNA复制的正常进行
  • DNA连接酶连接复制中产生的单链缺口
    • 起到连接缺口的作用，在DNA修复重组中也起到相同的作用
• DNA复制过程
  • 原核生物DNA复制过程
    • DNA复制，需要许多酶和蛋白质因子的参与
    • 大肠埃希氏菌染色体在各阶段的复制
      • 原核生物DNA复制起始阶段
        • 含有解螺旋酶dnac蛋白酶，引物酶和DNA复制起始区域的复合结构，称负其食物
      • 原核生物DNA复制延长阶段：本质磷酸二酯键不断生成
      • 原核生物DNA复制终止阶段
  • 真核生物DNA复制过程
    • 真核原核生物DNA复制差异
      • 真核生物复制子多冈崎片段多复制叉前进速度慢
      • DnA复制也引发进入延伸阶段，发生DNA聚合酶转换
      • 切除冈崎片段rna引物是核酸酶rnaseh和fen等
    • 真核生物DNA复制起始阶段
      • 真核生物DNA复制的起始与原核生物基本相似，有多个起止点，有明确的时序性
      • 打开双链形成复制叉形成引发体和合成rna引物
    • 真核生物DNA复制延长阶段
    • 端粒酶参与解决染色体末端复制问题
      • 是一种核糖蛋白，由rna和蛋白质组成
      • 组成有端粒酶RNA，端粒酶协同蛋白，端粒酶逆转录酶
    • 真核生物染色体DNA在每个细胞周期中只能复制一次
    • 真核生物线粒体DNA按D环形式复制
    • 病毒DNA聚合酶提供抗病毒治疗靶点