臨床八年制生物化學教案DNA的生物合成和損傷修復教學要求：1．熟悉遺傳信息流向的中心法則。2．掌握DNA復制方式，逆轉錄作用及相關酶系特征。3．了解DNA修復系統及其特點。課時安排：總學時6.0第一節染色體DNA復制的一般特征1.5第二節DNA聚合酶的特征1.5第三節大腸桿菌DNA復制2.0第四節真核細胞DNA復制0.5第五節線粒體及噬菌體的DNA復制0.5第六節DNA損傷修復0.7第七節逆轉錄0.3重點：1．遺傳信息流向的中心法則。2．原核生物DNA半保留復制方式及相關酶系。難點：真核生物的DNA生物合成端粒和端粒酶教學內容：一、染色體DNA復制的一般特征1．DNA復制是半保留復制2．DNA復制的生長點形成復制叉3．DNA復制是雙向復制4．DNA復制為半不連續復制5．復制起點有多個短重復序列組成6．DNA復制必須有引物（1）多數DNA復制使用RNA引物（2）個別DNA復制以DNA或核苷酸為引物7．DNA復制需要多種酶參與8．DNA復制具有高度忠實性二、DNA聚合酶的特征1．DNA聚合酶的底物是dNTP和引物-模板連接處2．DNA聚合酶的活性中心催化DNA合成3．DNA聚合酶半閉合右手結構有三個結構域組成4．可滑動的DNA夾子增強DNA聚合酶的進行性5．DNA聚合酶還有一個3’→5’外切酶活性三、大腸桿菌DNA復制1．在復制起點解旋酶和多種因子形成復合物2．引發酶合成RNA引物3．DNA聚合酶III合成DNA，DNA聚合酶I切除引物4．Tus蛋白識別復制終點5．DNA甲基化保證復制起點在每個DNA復制周期中僅使用一次6．DNA復制需要兩類DNA拓撲異構酶四、真核細胞DNA復制1．常見的真核DNA聚合酶有5種2．真核DNA復制叉主要蛋白質的類型和功能與原核基本相似（1）DNA聚合酶/引發酶復合物合成RNA-DNA引物（2）RPA的功能與E.coli的SSB相似（3）RFC的功能與E.coliDNA聚合酶III的-復合物相似（4）PCNA是可滑動的DNA夾子（5）DNA聚合酶合成前導鏈和后隨鏈（6）FEN1和RNAseHI切除RNA引物（7）DNA解旋酶打開雙螺旋以暴露復制模板（8）真核復制叉有一個Pol和兩個Pol復合物3．引發和延伸發生DNA聚合酶/轉換（1）解旋酶與Pol/引發酶相互作用組裝引發體（2）引發和延伸發生DNA聚合酶/轉換4．切除RNA引物有兩種機制5．真核染色體在每個細胞周期只能復制一次6．端粒酶參與解決染色體末端復制問題五、線粒體及噬菌體的DNA復制1．線粒體DNA按D環方式復制2．噬菌體DNA按滾環方式復制六、DNA損傷修復1．復制差錯和化學/物理因素造成體內DNA損傷2．錯配修復系統修復DNA復制中出現的差錯（1）E.coli依賴Dam甲基化酶識別錯配堿基所在的DNA鏈（2）真核細胞利用岡崎片段連接前的DNA缺口辨別錯配堿基所在的DNA鏈3．多種化學或物理因素造成細胞4．DNA損傷修復系統有多種類型（1）直接修復系統利用酶簡單地逆轉DNA損傷（2）堿基切除系統修復切除受損堿基（3）核苷酸切除修復系統識別DNA雙螺旋變形（4）重組修復系統能夠修復DNA雙鏈斷裂損傷（5）跨損傷DNA聚合酶能夠跨越損傷部位合成DNA七、逆轉錄1．逆轉錄酶的發現發展了中心法則2．逆轉錄酶以tRNA為引物合成雙鏈cDNA3．逆轉錄病毒在宿主細胞內經歷原病毒再借助宿主RNA聚合酶轉錄、包裝而繁殖中、英文專業詞匯：thecentraldogma中心法則semiconservativereplication半保留復制DNAdependentDNApolimerase依賴DNA的DNA聚合酶template模板primer引物KlenowfragmentKlenow片段exonuclease核酸外切酶helicase解螺旋酶DNAtopoisomeraseDNA拓撲異構酶gyrase旋轉酶primosome引發體primase引物酶DNAligaseDNA連接酶replicon復制子leadingstrand領頭鏈laggingstrand隨后鏈Okazakifragment岡崎片段telomerase端粒酶mutation突變mismatch錯配pointmutation點突變deletion缺失reversetranscription反轉錄integration整合proofreading校讀methylase甲基化酶glycosidase糖苷酶retrovirus逆病毒思考題：1．試簡述DNA復制的特征和參與DNA復制的酶系。2．什么是逆轉錄？試簡述逆轉錄的基本過程。3．試簡述DNA突變的類型及DNA損傷的修復類型。參考書：1．JeremyM.Berg,JohnL.Tymoczko,LubertStryer.Biochemistry.6thed.NewYork:W.H.Freeman,2007.2．RobertH.GlewandMiriamD.Rosenthal.Clinicalstudiesinmedicalbiochemis