分子遗传学课件第三篇 章 DNA的生物合成.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 4. 核苷酸切除修复 5. 错配修复 DNA链断裂的修复 非同源末端连接 non-homologous end-joining 同源重组修复 homologous recombination 7. 大肠杆菌SOS修复 Lex A， Rec A 修复完成后，DinI蛋白抑制RecA作用 DNA损伤修复的调控机制 （1）G1期checkpoint，确保DNA损伤不被复制。这一阶段，DNA损伤激活蛋白激酶ATM，ATR和c－ABL，导致P53的磷酸化，并进一步上调P21 WAF1表达水平。P21可以结合cyclin-CDK从而调节细胞周期。同时DNA损伤诱导Cdc25A的泛素化和降解，从而阻止细胞周期进行； （2）S期checkpoint，主要是当DNA损伤在G1期没有能够进行修复时防止DNA复制； （3）G2期checkpoint，主要功能是当细胞在S期晚期或者G2期DNA受到损伤时，阻止细胞分离，从而防止DNA损伤传递到子代细胞中； （4）M期checkpoint，细胞在M期染色质将发生固缩形成纺锤体结构，在后期姐妹染色体发生分离。当染色体受到损伤时，细胞停滞在M期，染色体重新恢复到染色质，从而使细胞有机会对DNA损伤进行修复后再进入M期。 DNA损伤与细胞凋亡 DNA损伤 ATM/ATR丝/苏氨酸激酶 CHK1，CHK2，P53等 抗凋亡基因 凋亡相关基因 线粒体膜通透性升高，细胞色素C释放，激活Caspase 细胞凋亡 外源性因素：UV，射线，化学试剂等 内源性因素：线粒体呼吸链产生活性氧 reactive oxygen species（ROS），NO 50000个损伤/天×细胞 DNA损伤修复与疾病 细胞的保护机制 小分子如谷胱甘肽清除自由基 超氧化物歧化酶（SOD）：清除羟基自由基等 缺失导致肿瘤发生 遗传基因的突变，造成出生缺陷 肿瘤 影响细胞代谢，衰老 DNA损伤修复缺陷：胚胎致死或严重疾病 DNA氧化损伤和肿瘤 MEF细胞体外培养的转化：DNA氧化损伤 NIH3T3成纤维细胞过表达NADPH 氧化酶增加细胞内过氧化物等产生，将促进细胞转化 过氧化物攻击DNA， 合成前体 着色性干皮病(xeroderma pigmentosum) 隐性遗传性疾病 核苷酸切除修复相关基因突变 对于光照极度敏感 患皮肤癌的几率比常人高2000倍 范尼可贫血(Fanconi anemia) 同源重组修复的缺陷 DNA断裂或者交联形成损伤进行修复，其中FANC蛋白的突变将导致贫血 造血功能降低，并伴有身体的畸形 对DNA交联试剂如丝裂霉素C，顺铂敏感 谢谢 * * * * * * * * * * * * * * * * * 70年Temin 和Baltimore 两个实验室同时从(鸡)劳氏肉瘤病毒和小白鼠白血病病毒等致病RNA病毒中发现，在逆转录病毒病毒颗粒中存在着一种以RNA为模板合成DNA的酶，称为RNA指导的DNA聚合酶。 遗传信息从RNA流向DNA，即以RNA为模板合成DNA称为逆向转录，因此催化这一反应的酶又称逆转录酶。 逆向转录酶 由逆转录病毒基因组中pol基因编码。是一种多功能酶。 有以RNA为模板和以DNA为模板合成DNA的DNA聚合酶活性。 需要RNA或DNA做引物； 有核糖核酸酶H的活性（在逆转录酶的C端），能从3’→5’和从5’→3’水解RNA，使RNA与DNA的杂交体分离。 逆向转录过程 三 逆向转录酶的生物学意义 1 用于合成cDNA. 建立cDNA文库(cDNA Library)，获得基因或探针。 2 与PCR连用 RT-PCR 互补DNA（complementary DNA, cDNA） 第四节 DNA复制的调控 DNA复制是细胞增殖的一个关键事件，因此，DNA复制与细胞分裂是互相协调、互相调控的。 无论原核还是真核细胞中DNA复制都只发生在细胞周期中特定时期，在一个细胞周期中，DNA必须也只能复制一次。 一 大肠杆菌复制的调节 1、起始体 （ orisome，起始复合物，蛋白质-ori C复合物）的装配 参与形成orisome的组分： Dna A, Hu, IHF，Fis，Dpi， Ici A， Cnu，Hha，Rob，Seq A，Arc A 相互作用 ：Fis, IHF 调节 DnaA-ATP与oriC 的结合，HU调节DnaA, IHF 结合到