第十三章核酸及蛋白质的生物合成
第一节DNA的生物合成
一、DNA的复制
二、反转录
三、DNA的损伤和修复
第二节DNA转录与转录后加工
一、原核生物RNA的生物合成
二、真核生物RNA的生物合成
第三节mRNA的翻译及其后加工
一、了解遗传密码的破译及特性
二、了解蛋白质的合成过程，了解多聚核糖体的概念
三、了解多肽链的折叠与加工过程；
一、DNA指导下的DNA复制
?分子遗传的中心法则
DNA是遗传信息的储存和发布者，它在如图的联系
中处于中心地位。
中心法则
一个中心（DNA），两个基本点（RNA和蛋白质）
中心法则的几个基本概念
?复制：以亲代DNA或RNA为模板，根据碱基配
对的原则，在一系列酶的作用下，生成与亲代相
同的子代DNA或RNA的过程。
?转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则合成
RNA，即将DNA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氨基酸顺序的过程。
?逆转录：以RNA为模板，在逆转录酶的作用下，
生成DNA的过程。
?DNA指导下的DNA复制
?RNA指导下的DNA复制
?DNA的损失与修复
核酸生物合成的一般规则
?Watson-Crick（沃森-克里克）碱基互补的
,DNA
原则通过拷贝预先存在的链（模板链
）来产生的。
?核酸链的合成方向只有一个：5ˊ?3ˊ。
?特异的聚合酶催化合成DNA或RNA。
DNA复制的一般特征
①以亲代DNA两条母链作为模板，四种dNTP为原
料，还需要Mg2+；
②作为模板的DNA需要解链；
③半保留复制；
④通常需要RNA引物；
⑤复制的方向始终是’’；
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⑥不是随机启动的，具有固定的起点；
⑦多为双向复制，少数为单向复制；
⑧半不连续性；
⑨具有高度的忠实性；
⑩具有高度的进行性。
DNA复制可能的三种模式
Messlson和Stahl证明DNA半保留复制
Messlson和Stahl证明DNA半保留复制
Messlson和Stahl证明DNA半保留复制
一、DNA的复制过程：（以大肠杆菌为例）
?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
(1)复制的起始
①互相缠绕的双链母本DNA，解链作为模版
②起始因子、引物酶、DNA聚合酶等随后结合，复
制开始。
RNA引物
?DNA链不能从头合成
在DNA复制开始时必须先合成一小段RNA作
为引物（primer）
?从它的3ˊ羟基开始合成DNA链，这一过程叫作引发（
priming）。待DNA链或片段合成结束，再将引物切除
。
DNA链的延伸
DNA聚合酶Ш的催化下
?领头链
?随后链
冈崎模型
?冈崎片段
?半不连续复制
冈崎片段
在DNA复制过程中，领头链能连续合成，
而随后链只能是断续的合成5??3?的多个短
片段，这些不连续的小片段为冈崎片段。
④切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段（复制终止）
当每个新合成的冈崎片段3ˊ端到达相邻的另一个冈崎片段5ˊ端
时，DNA聚合酶Ⅰ利用其5ˊ?3ˊ外切酶活性切除后者5ˊ端的
RNA引物，同时利用它的DNA聚合酶活性填补两个冈崎片段
之间的缺口。
DNA连接酶（ligase）将相邻的这两个冈崎片段的3ˊ羟基和5ˊ
磷酸基团连接起来。
DNA的半不连续复制