第十一章核酸的生物合成 【目的与要求】 1、掌握DNA半保留复制的概念、复制的特点和在酶催化下的核苷酸聚合过程。 2、掌握DNA修复的概念，了解修复的类型。 3、掌握RNA生物合成过程，能比较复制与转录的异同。 【教学内容】 1、DNA的生物合成。 2、DNA的损伤与修复。 3、RNA的生物合成： 4、转录的调控。 【重点与难点】 1、半保留复制的特点、忠实性机制。 2、参与DNA复制的有关酶及其作用， 3、逆转录的概念、过程。 4、转录的特点、原核生物转录过程。 【教学方法】 多媒体授课 【教学时数】 6学时
第十一章 核酸的生物合成 【目的与要求】 1、 掌握 DNA 半保留复制的概念、复制的特点和在酶催化下的核苷酸聚合过程。 2、 掌握 DNA 修复的概念，了解修复的类型。 3、 掌握 RNA 生物合成过程，能比较复制与转录的异同。 【教学内容】 1、 DNA 的生物合成。 2、 DNA 的损伤与修复。 3、 RNA 的生物合成。 4、 转录的调控。 【重点与难点】 1、半保留复制的特点、忠实性机制。 2、参与 DNA 复制的有关酶及其作用。 3、逆转录的概念、过程。 4、转录的特点、原核生物转录过程。 【教学方法】 多媒体授课。 【教学时数】 6 学时
第一节DNA复制概述 一、半保留复制 Watson和Crick于1953年提出的DNA双螺旋模型，碱基互补配对的原则，为DNA 分子的复制提供了理论基础，即亲代的DNA双链，每股链都可以作为模板，按碱基互补配 对原则指导DNA新链的合成，这样合成的两个子代DNA分子，碱基序列与亲代分子完全 一样。但一条链是来自亲代的DNA链，另一条链是新合成的链，此即为半保留复制 (semiconservative replication). 1958年Meselson和Stahl利用氮标记技术在大肠杆菌中首次证实了DNA的半保留复 制，他们将大肠杆菌放在含有1N标记的NH4C1培养基中繁殖了15代，使所有的大肠杆菌 DNA被5N所标记，可以得到I5N标记的DNA。然后将细菌转移到含有1N标记的NH4C 培养基中进行培养，在培养不同代数时，收集细菌，裂解细胞，用氯化铯(CsC)密度梯度离 心法观察DNA所处的位置。由于I5N-DNA的密度比普通DNA(4N-DNA)的密度大，在氯 化铯密度梯度离心(density gradient centrifugation)时，两种密度不同的DNA分布在不同的区 带（如下图）。 二、半不连续复制 DNA双螺旋的两股链是反向平行(antiparallel)的，新合成的两股子链，一股的方向为 5'→3，另一股为3→5'。那么体内是否存在两种DNA聚合酶？一种催化核苷酸以5'→3方 向聚合，另一种以3”一→5方向聚合。但从现知所有的DNA聚合酶都只能催化5一3方向合 成。这个问题直到1968年冈崎(Okazaki)发现大肠杆菌DNA复制过程中出现一些含1000 ~2000个核苷酸的片段，一旦合成终止，这些片段即连成一条长链。这种小片段被称为冈 崎片段(Okazaki fragment))。因此，复制时亲代DNA分子中那股3'→5'方向的母链作为模板， 指导新链以5'→3'方向连续合成，此链称为前导链(1 eading strand).在前导链延长1000~2000 个核苷酸后，另一母链也作为模板指导新链也是沿5'→3'合成1000~2000个核苷酸的小片 段，这就是冈崎片段。随着链的延长，可以有许多个冈崎片段，这条称为随从链(lagging strand)。可见，随从链为不连续复制，所以DNA为半不连续复制(semi-discontinuous repicton,)如图12-2所示。复制后，这些冈崎片段由DNA连接酶的作用而连接成完整的 新链。 三、复制起点、单位和方向 DNA的复制是在起始阶段进行控制的，一旦复制起始，它就会继续下去直到整个复制 子完成复制。 1、复制单位 复制子Replicon):Genome能独立进行复制的单位，每个复制子都含有一个复制起点。 原核生物的染色体和质粒、真核生物的细胞器DNA都是环状双链分子，它们都是单复制子， 都在一个固定的起点开始复制，复制方向大多数是双向的，少数是单向复制。多数是对称 复制，少数是不对称复制（一条链复制后才进行另一条链的复制）。 真核生物的染色体DNA是线形双链分子，含有许多复制起点，因此是多复制子，每个
第一节 DNA 复制概述 一、半保留复制 Watson 和 Crick 于 1953 年提出的 DNA 双螺旋模型，碱基互补配对的原则，为 DNA 分子的复制提供了理论基础，即亲代的 DNA 双链，每股链都可以作为模板，按碱基互补配 对原则指导 DNA 新链的合成，这样合成的两个子代 DNA 分子，碱基序列与亲代分子完全 一样。但一条链是来自亲代的 DNA 链，另一条链是新合成的链，此即为半保留复制 (semiconservative replication)。 1958 年 Meselson 和 Stahl 利用氮标记技术在大肠杆菌中首次证实了 DNA 的半保留复 制，他们将大肠杆菌放在含有 15N 标记的 NH4Cl 培养基中繁殖了 15 代，使所有的大肠杆菌 DNA 被 15N 所标记，可以得到 15N 标记的 DNA。然后将细菌转移到含有 14N 标记的 NH4Cl 培养基中进行培养，在培养不同代数时，收集细菌，裂解细胞，用氯化铯(CsCl)密度梯度离 心法观察 DNA 所处的位置。由于 15N-DNA 的密度比普通 DNA(14N-DNA)的密度大，在氯 化铯密度梯度离心(density gradient centrifugation)时，两种密度不同的 DNA 分布在不同的区 带（如下图）。 二、半不连续复制 DNA 双螺旋的两股链是反向平行(antiparallel)的，新合成的两股子链，一股的方向为 5′→3′，另一股为 3′→5′。那么体内是否存在两种 DNA 聚合酶?一种催化核苷酸以 5′→3′方 向聚合，另一种以 3′→5′方向聚合。但从现知所有的 DNA 聚合酶都只能催化 5′→3′方向合 成。这个问题直到 1968 年冈崎(Okazaki)发现大肠杆菌 DNA 复 制过程中出现一些含 1000 ~2000 个核苷酸的片段，一旦合成终止，这些片段即连成一条长链。这种小片段被称为冈 崎片段(Okazaki fragment)。因此，复制时亲代 DNA 分子中那股 3′→5′方向的母链作为模板， 指导新链以 5′→3′方向连续合成，此链称为前导链(1eading strand)。在前导链延长 1000 ~2000 个核苷酸后，另一母链也作为模板指导新链也是沿 5′→3′合成 1 000 ~2 000 个核苷酸的小片 段，这就是冈崎片段。随着链的延长，可以有许多个冈崎片段，这条称为随从链(1agging strand)。可见，随从链为不连续复制，所以 DNA 为半不连续复制(semi-discontinuous replication)，如图 12-2 所示。复制后，这些冈崎片段由 DNA 连接酶的作用而连接成完整的 新链。 三、复制起点、单位和方向 DNA 的复制是在起始阶段进行控制的，一旦复制起始，它就会继续下去直到整个复制 子完成复制。 1、复制单位 复制子(Replicon)：Genome 能独立进行复制的单位，每个复制子都含有一个复制起点。 原核生物的染色体和质粒、真核生物的细胞器 DNA 都是环状双链分子，它们都是单复制子， 都在一个固定的起点开始复制，复制方向大多数是双向的，少数是单向复制。多数是对称 复制，少数是不对称复制（一条链复制后才进行另一条链的复制）。 真核生物的染色体 DNA 是线形双链分子，含有许多复制起点，因此是多复制子，每个
复制子约有100-200Kbp。人体细胞平均每个染色体含有1000个复制子。 病毒DNA多种多样，环状或线形，双链或单链，但都是单复制子。 2、复制起点 复制起点是以一条链为模板起始DNA合成的一段序列。多数生物的复制起点，通常从 一个固定的起点开始复制，该起点是DNA呼吸作用强烈（甲醛变性实验）的区段，即经常 开放的区段，富含AT。原核一个，真核多个起点。起始序列含有一系列对称的反向重复 和某些短的成簇的保守序列。 3、复制方向 定点起始，复制方向大多数是双向的（等速进行或异速进行），形成两个复制叉，少数 是单向复制，形成一个复制叉。 a.单向 b.双向等速 c.双向异速 第二节参与DNA复制的一些酶类和蛋白质 一、大肠杆菌的DNA聚合酶 DNA聚合酶(DNA polymerase)的作用是将脱氧核苷酸连接成DNA,所用底物必须 是四种脱氧核苷三磷酸(NTP),Mg2*存在和一个DNA模板，按模板的序列将配对的脱氧 核苷酸逐个接上去，并且需要一个具有3'-OH的RNA引物或DNA的3'-OH端。使3'-OH 与合成上去的dNTP分子a-磷酸连接成3'，5'磷酸二酯键，合成方向为5'→3'，如图12-4。 从大肠杆菌纯化得到3种DNA聚合(I,Ⅱ，Ⅲ) (一)DNA聚合酶I 1955年Komberg发现了DNA聚合酶I(简称为polI),故也称为Komnberg酶，并因 此而获得诺贝尔奖金。DNA聚合酶I是一条分子质量为103X10Da的多肽链。具有多种 催化功能。若用蛋白酶轻度水解可得一个分子质量68X103Da的大片段和一个分子质量为 36X10Da的小片段，常将大片段称为Klenow片段，此片段具有两种催化活性，一为上述 的聚合功能，另一为3'→5外切酶的活性，从3端水解DNA产生3'单核苷酸。 小片段则具5→3'外切酶的活性，它能从5’→3方向一个挨一个切除，产物为5单核背 酸，或跨过若干个核苷酸再进行酶解，从5末端释放一寡核苷酸。可除去冈崎片段5端的 RNA引物和在DNA损伤修复中起重要的作用。可见，DNA聚合酶I为一条多肽链上具有 三种酶的活性，也是一种多功能酶。 但DNA聚合酶I并不是大肠杆菌DNA复制中主要的DNA合成酶，它的主要作用， 是切除RNA引物、填补空缺和DNA损伤的修复。 (二)DNA聚合酶I 由一条多肽链构成。此酶除具有聚合酶的活性外，还具有3”→5外切酶活性。它在生 物体内的确切作用不详，可能也是在DNA损伤修复中起作用，无5'一→3外切酶活性
复制子约有 100-200Kbp。人体细胞平均每个染色体含有 1000 个复制子。 病毒 DNA 多种多样，环状或线形，双链或单链，但都是单复制子。 2、复制起点 复制起点是以一条链为模板起始 DNA 合成的一段序列。多数生物的复制起点，通常从 一个固定的起点开始复制，该起点是 DNA 呼吸作用强烈（甲醛变性实验）的区段，即经常 开放的区段，富含 A.T。原核一个，真核多个起点。起始序列含有一系列对称的反向重复 和某些短的成簇的保守序列。 3、复制方向 定点起始，复制方向大多数是双向的（等速进行或异速进行），形成两个复制叉，少数 是单向复制，形成一个复制叉。 a. 单向 b. 双向等速 c. 双向异速 第二节 参与 DNA 复制的一些酶类和蛋白质 一、大肠杆菌的 DNA 聚合酶 DNA 聚合酶（DNA polymerase）的作用是将脱氧核苷酸连接成 DNA，所用底物必须 是四种脱氧核苷三磷酸(dNTP ) ，Mg2+存在和一个 DNA 模板，按模板的序列将配对的脱氧 核苷酸逐个接上去，并且需要一个具有 3′-OH 的 RNA 引物或 DNA 的 3′-OH 端。使 3′-OH 与合成上去的 dNTP 分子 α-磷酸连接成 3′，5′磷酸二酯键，合成方向为 5′→3′，如图 12-4。 从大肠杆菌纯化得到 3 种 DNA 聚合酶(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ )。 (一) DNA 聚合酶Ⅰ 1955 年 Kornberg 发现了 DNA 聚合酶Ⅰ(简称为 polⅠ)，故也称为 Kornberg 酶，并因 此而获得诺贝尔奖金。DNA 聚合酶Ⅰ是一条分子质量为 103X103 Da 的多肽链。具有多种 催化功能。若用蛋白酶轻度水解可得一个分子质量 68X103 Da 的大片段和一个分子质量为 36X103 Da 的小片段，常将大片段称为 Klenow 片段，此片段具有两种催化活性，一为上述 的聚合功能，另一为 3′→5′外切酶的活性，从 3′端水解 DNA 产生 3′单核苷酸。 小片段则具 5′→3′外切酶的活性，它能从 5′→3′方向一个挨一个切除，产物为 5′单核苷 酸，或跨过若干个核苷酸再进行酶解，从 5′末端释放一寡核苷酸。可除去冈崎片段 5′端的 RNA 引物和在 DNA 损伤修复中起重要的作用。可见，DNA 聚合酶Ⅰ为一条多肽链上具有 三种酶的活性，也是一种多功能酶。 但 DNA 聚合酶Ⅰ并不是大肠杆菌 DNA 复制中主要的 DNA 合成酶，它的主要作用， 是切除 RNA 引物、填补空缺和 DNA 损伤的修复。 (二) DNA 聚合酶Ⅱ 由一条多肽链构成。此酶除具有聚合酶的活性外，还具有 3′→5′外切酶活性。它在生 物体内的确切作用不详，可能也是在 DNA 损伤修复中起作用，无 5′→3′外切酶活性
(三)DNA聚合酶Ⅲ 此酶是一个多聚酶，由10种不同亚基组成的（图12-8），称为DNA聚合酶Ⅲ全酶(DNA polymeraseⅢholoenzyme)。它具有三个特点：DNA聚合酶IⅢ催化活性比DNA聚合酶I 高很多倍，每秒可催化1000个核苷酸的聚合，而DNA聚合酶I每秒仅催化16-20个核苷 酸聚合。③DNA聚合酶不但催化活性大、合成速度快，而且由于具有3'一5外切酶活性， 产物真实性高。所以，大肠杆菌DNA聚合酶I是DNA复制必需的酶。但无5'一3'外切酶 活性。 二、真核细胞的DNA聚合酶 真核细胞的DNA聚合酶有5种，即DNA聚合酶a、B、Y、8和e。DNA聚合酶a负 责随从链的合成，无有3'→5'外切酶活性，DNA聚合酶8和增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)负贵前导链的合成有3'-→5外切酶活性。PCNA是作为DNA聚合酶 δ活性所需的一种辅助蛋白，有与E.coli DNA聚合酶Ⅲ的B亚基类似的结构和功能，形成 环状的夹钳，大大地增强DNA聚合酶δ的续进性。DNA聚合酶Y负责线粒体 DNA(mitochondria DNA,mt DNA)的复制，DNA聚合酶B和e的功能为DNA的修复。 三、解旋、解链酶类 复制时DNA双螺旋要解开，才能在原来的母链上合成新链。复制在不断延伸，螺旋 要不断解开。若每秒钟复制1000个碱基对，则要解旋100次。这样必然在复制前方产生 很大的张力，使DNA缠结，这要靠DNA拓扑异构酶等来解决。 (一)DNA解链酶 DNA复制时，复制开始部位的DNA双螺旋必须解开成单链，模板链上的碱基才能以 碱基配对原则，指导新链的合成。解开DNA双螺旋的酶有多种，称为DNA解链酶(DNA helicase),该酶具有ATP酶的活性，在ATP的存在下，该酶能解开DNA双链，每解开I 对碱基消耗2个ATP (二)单链DNA结合蛋白 单链DNA结合蛋白(single strand binding protein,SSB)或螺旋去稳定蛋白(helix destabilizing protein HDP),能与已被解链酶解开的单链DNA结合，以维持模板处于单链状 态，又可保护其不被核酸酶水解。单链DNA结合SSB后既可避免重新形成双链的倾向， 又可避免自身发夹黑旋的形成，还能使前端双螺旋的稳定性降低，易被解开。当DNA聚 合酶在模板上前进，逐个接上脱氧核苷酸时，SSB即不断脱离，又不断与新解开的链结合。 (三)DNA拓扑异构酶 拓扑一词是指物体作弹性移位而又保持物体不变的性质。DNA拓扑异构酶(topoiso- merase)有两类：其中拓扑异构酶I,曾有过多种其他名称如转轴酶、解缠酶等。它能切断 DNA双链中的一股，使DNA解链旋转时不致缠结，解除张力后又把切口封闭不需ATP, 作用是减少负超螺旋。拓扑异构酶Ⅱ，又称旋转酶(gyrase),暂时切断DNA双链，使另 DNA双链经过此切口，随后又再封闭切口。需ATP,增加负超螺旋。 四、引发体 引发体(primosome)是由多种蛋白质及酶组成，是DNA复制开始所必需的。引发体中
(三) DNA 聚合酶Ⅲ 此酶是一个多聚酶，由 10 种不同亚基组成的( 图 12- 8)，称为 DNA 聚合酶Ⅲ全酶(DNA po1ymerase Ⅲ ho1oenzyme)。它具有三个特点： DNA 聚合酶Ⅲ催化活性比 DNA 聚合酶Ⅰ 高很多倍，每秒可催化 1 000 个核苷酸的聚合，而 DNA 聚合酶Ⅰ每秒仅催化 16~20 个核苷 酸聚合。③DNA 聚合酶Ⅲ不但催化活性大、合成速度快，而且由于具有 3′→5′外切酶活性， 产物真实性高。所以，大肠杆菌 DNA 聚合酶Ⅲ是 DNA 复制必需的酶。但无 5′→3′外切酶 活性。 二、真核细胞的 DNA 聚合酶 真核细胞的 DNA 聚合酶有 5 种，即 DNA 聚合酶 α、β、γ、δ 和 ε。DNA 聚合酶 α 负 责随从链的合成，无有 3′→5′外切酶活性，DNA 聚合酶 δ 和增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen，PCNA)负责前导链的合成有 3′→5′外切酶活性。PCNA 是作为 DNA 聚合酶 δ 活性所需的一种辅助蛋白，有与 E.coli DNA 聚合酶Ⅲ的 β 亚基类似的结构和功能，形成 环状的夹钳，大大地增强 DNA 聚合酶 δ 的续进性。DNA 聚合酶 γ 负责线粒体 DNA(mitochondria DNA, mt DNA)的复制，DNA 聚合酶 β 和 ε 的功能为 DNA 的修复。 三、解旋、解链酶类 复制时 DNA 双螺旋要解开，才能在原来的母链上合成新链。复制在不断延伸，螺旋 要不断解开。若每秒钟复制 1 000 个碱基对，则要解旋 100 次。这样必然在复制前方产生 很大的张力，使 DNA 缠结，这要靠 DNA 拓扑异构酶等来解决。 (一) DNA 解链酶 DNA 复制时，复制开始部位的 DNA 双螺旋必须解开成单链，模板链上的碱基才能以 碱基配对原则，指导新链的合成。解开 DNA 双螺旋的酶有多种，称为 DNA 解链酶(DNA helicase)，该酶具有 ATP 酶的活性，在 ATP 的存在下，该酶能解开 DNA 双链，每解开 1 对碱基消耗 2 个 ATP。 (二) 单链 DNA 结合蛋白 单链 DNA 结合蛋白(single strand binding protein，SSB)或螺旋去稳定蛋白(helix destabilizing protein HDP)，能与已被解链酶解开的单链 DNA 结合，以维持模板处于单链状 态，又可保护其不被核酸酶水解。单链 DNA 结合 SSB 后既可避免重新形成双链的倾向， 又可避免自身发夹螺旋的形成，还能使前端双螺旋的稳定性降低，易被解开。当 DNA 聚 合酶在模板上前进，逐个接上脱氧核苷酸时，SSB 即不断脱离，又不断与新解开的链结合。 (三) DNA 拓扑异构酶 拓扑一词是指物体作弹性移位而又保持物体不变的性质。DNA 拓扑异构酶(topoisomerase)有两类：其中拓扑异构酶Ⅰ，曾有过多种其他名称如转轴酶、解缠酶等。它能切断 DNA 双链中的一股，使 DNA 解链旋转时不致缠结，解除张力后又把切口封闭不需 ATP， 作用是减少负超螺旋。拓扑异构酶Ⅱ，又称旋转酶(gyrase)，暂时切断 DNA 双链，使另一 DNA 双链经过此切口，随后又再封闭切口。需 ATP，增加负超螺旋。 四、引发体 引发体(primosome)是由多种蛋白质及酶组成，是 DNA 复制开始所必需的。引发体中
的某些蛋白质如DnaA能结合至DNA复制起始部位，DnaB具有解链酶的作用，DnaC辅 助DnaB结合到复制起始点，使起始部位的双链解开。而引发体中的引物酶(primase)在己 解开起始部位的DNA单链按碱基互补配对催化NTP聚合，合成一小片段的RNA,作为 DNA合成的引物，即沿此引物RNA的3'-OH进行延伸。 五、DNA连接酶 DNA连接酶(DNA ligase)催化两段DNA链之间磷酸二酯键的形成。要求DNA链 3端有游离的OH,而5端带有磷酸根，连接过程需要ATP供能，如图12-9。 DNA连接酶不能连接两分子单链的DNA,只能作用双链DNA分子中一股链上的缺口， 或双链DNA分子双股的缺口。如DNA经限制性内切核酸酶切割后，两个片段的粘性末端 相配，DNA连接酶能使之连接。即使是两段平齐DNA,DNA连接酶也能使之连接。在 DNA复制过程中，当RNA引物清除后，靠DNA聚合酶I填补空缺，冈崎片段之间的缺 口靠DNA连接酶作用而连成完整的一条新链。DNA连接酶在DNA损伤修复中亦起重要 作用，并且是一种重要的工具酶。 第三节DNA复制过程 一、DNA聚合反应必备的条件 (I)DNA聚合酶 (②)DNA模板（反转录时用RNA模板） (3)引物(DNA、RNA或蛋白质) (④4种dNTP (⑤Mg2+ 二、聚合反应过程及特点 总反应式： nidATP DNApol. dAMP n2dGTP +DNA dGMP DNA+(ni+n2+n3+n4)PPi n3dCTP Mg2+ dCMP nadTTP dTMP (一)复制的起始（双链解开，RNA引物合成） 大肠杆菌复制时有特定的起始部位称为oC,长度为245bp。有3个串连排列的核苷 酸序列，每个由13个核苷酸组成。其序列基本相同为GATCINTINTTTT,而且GATC在 oriC部位出现I1次，oriC还有4个DnaA结合位点，是4个bp序列的反向重复，这些 序列都是高度保守的（图12-10。） DnaA先结合至复制起始点，然后发动了复杂的变化。DnaB和DnaC亦参加进去，从 而使双链解开，DNA结合蛋白便与单链DNA结合。接着引物酶按碱基配对原则按5'→3 方向合成一小段的RNA引物，此引物的3'-OH可供DNA聚合酶将第一个dNTP加到
的某些蛋白质如 DnaA 能结合至 DNA 复制起始部位，DnaB 具有解链酶的作用，DnaC 辅 助 DnaB 结合到复制起始点，使起始部位的双链解开。而引发体中的引物酶(primase)在已 解开起始部位的 DNA 单链按碱基互补配对催化 NTP 聚合，合成一小片段的 RNA，作为 DNA 合成的引物，即沿此引物 RNA 的 3′-OH 进行延伸。 五、DNA 连接酶 DNA 连接酶(DNA 1igase)催化两段 DNA 链之间磷酸二酯键的形成。要求 DNA 链 3′端有游离的 OH，而 5′端带有磷酸根，连接过程需要 ATP 供能,如图 12-9。 DNA 连接酶不能连接两分子单链的 DNA，只能作用双链 DNA 分子中一股链上的缺口， 或双链 DNA 分子双股的缺口。如 DNA 经限制性内切核酸酶切割后，两个片段的粘性末端 相配，DNA 连接酶能使之连接。即使是两段平齐 DNA，DNA 连接酶也能使之连接。在 DNA 复制过程中，当 RNA 引物清除后，靠 DNA 聚合酶Ⅰ填补空缺，冈崎片段之间的缺 口靠 DNA 连接酶作用而连成完整的一条新链。DNA 连接酶在 DNA 损伤修复中亦起重要 作用，并且是一种重要的工具酶。 第三节 DNA 复制过程 一、DNA 聚合反应必备的条件 ⑴ DNA 聚合酶 ⑵ DNA 模板(反转录时用 RNA 模板) ⑶引物 (DNA、RNA 或蛋白质) ⑷ 4 种 dNTP ⑸ Mg2+ 二、聚合反应过程及特点 总反应式： n1dATP DNA pol . dAMP n2dGTP +DNA dGMP DNA+（n1+n2+n3+n4）PPi n3dCTP Mg2+ dCMP n4dTTP dTMP （一）复制的起始（双链解开，RNA 引物合成） 大肠杆菌复制时有特定的起始部位称为 oriC，长度为 245bp。有 3 个串连排列的核苷 酸序列，每个由 13 个核苷酸组成。其序列基本相同为 GATCTNTTNTTTT，而且 GATC 在 oriC 部位出现 11 次，oriC 还有 4 个 DnaA 结合位点，是 4 个 9bp 序列的反向重复，这些 序列都是高度保守的（图 12-10。） DnaA 先结合至复制起始点，然后发动了复杂的变化。DnaB 和 DnaC 亦参加进去，从 而使双链解开，DNA 结合蛋白便与单链 DNA 结合。接着引物酶按碱基配对原则按 5’→3’ 方向合成一小段的 RNA 引物，此引物的 3′-OH 可供 DNA 聚合酶Ⅲ将第一个 dNTP 加到
3'-OH上而形成3,5'磷酸二酯键。复制是从oC开始，同时向两个方向进行的，称为双 向复制bi-directional replication). 复制开始后由于DNA双链解开，在两股单链上进行复制。在电子显微镜下观察DNA 复制前进部位伸展成叉状，称为复制叉(replication fork) (二)复制的延长 复制的延长指在DNA-pol催化下，dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子 链上，其化学本质是磷酸二酯键的不断生成。 亲代DNA双链分子是反向，一条链是沿5→3”，而互补链则沿3→5方向。当原始的 双链DNA在复制叉处打开时，新生DNA逆着模板链产生，即一个子代DNA链的生成方 向为5”→3'，而另一个则为3→5'.实际上，在以3'→5链为模板时，新生的DNA链以5”→3 方向连续合成，这条新生DNA链称为前导链。在另一条模板链（方向为5'-→3）上，DNA 聚合酶以5°→3方向合成小片段DNA(长度约10O0个核苷酸)，然后将这些片段连接起来。 这些片段根据发现者命名为冈崎片段。不连续合成的DNA链称为滞后链。 5前导链 冈崎片段 滞后链 (三)复制的终止（切除引物、填补缺口，连接修复） 在DNA延长阶段结束后，原核生物的RNA引物被DNA聚合酶I切除。留下的空隙， 由DNA聚合酶I进行补满，即从另一冈崎片段的3'-OH按5'→3根据碱基配对原则，将 个个的dNTP补上去。最后的缺口再由DNA连接酶将相邻的两个核苷酸借磷酸二酯键连起 来，即成完整的一条新链，DNA的复制即告完成。 小结： (1)DNA解螺旋篮解开双链DNA (②)SSB结合于DNA单链。 ()DNA旋转酶引入负超螺旋，消除复制叉前进时带来的扭曲张力。 (④)DNA引物酶（在引发体中）合成RNA引物。 (⑤)DNA pol..IⅢ在两条新生链上合成DNA。 (6)DNApol I切除RNA引物，并补上DNA (T)DNA ligase连接一个冈崎片段。 特点： >半保留复制
3′-OH 上而形成 3′，5′磷酸二酯键。复制是从 oriC 开始，同时向两个方向进行的，称为双 向复制(bi-directional replication)。 复制开始后由于 DNA 双链解开，在两股单链上进行复制。在电子显微镜下观察 DNA 复制前进部位伸展成叉状，称为复制叉(replication fork)。 （二）复制的延长 复制的延长指在 DNA-pol 催化下，dNTP 以 dNMP 的方式逐个加入引物或延长中的子 链上，其化学本质是磷酸二酯键的不断生成。 亲代 DNA 双链分子是反向，一条链是沿 5’→3’，而互补链则沿 3’→5’方向。当原始的 双链 DNA 在复制叉处打开时，新生 DNA 逆着模板链产生，即一个子代 DNA 链的生成方 向为 5’→3’，而另一个则为 3’→5’。实际上，在以 3’→5’链为模板时, 新生的 DNA 链以 5’→3’ 方向连续合成,这条新生 DNA 链称为前导链。在另一条模板链（方向为 5’→3’）上, DNA 聚合酶以 5’→3’方向合成小片段 DNA(长度约 1000 个核苷酸), 然后将这些片段连接起来。 这些片段根据发现者命名为冈崎片段。不连续合成的 DNA 链称为滞后链。 3’ 5’ 前导链 5’ 冈崎片段 3’ 滞后链 5’ （三）复制的终止（切除引物、填补缺口，连接修复） 在 DNA 延长阶段结束后，原核生物的 RNA 引物被 DNA 聚合酶Ⅰ切除。留下的空隙， 由 DNA 聚合酶Ⅰ进行补满，即从另一冈崎片段的 3′-OH 按 5′→3′根据碱基配对原则，将一 个个的 dNTP 补上去。最后的缺口再由 DNA 连接酶将相邻的两个核苷酸借磷酸二酯键连起 来，即成完整的一条新链，DNA 的复制即告完成。 小结： ⑴ DNA 解螺旋酶解开双链 DNA。 ⑵ SSB 结合于 DNA 单链。 ⑶ DNA 旋转酶引入负超螺旋，消除复制叉前进时带来的扭曲张力。 ⑷ DNA 引物酶(在引发体中)合成 RNA 引物。 ⑸ DNA pol.Ⅲ在两条新生链上合成 DNA。 ⑹ DNA polⅠ切除 RNA 引物，并补上 DNA。 ⑺ DNA ligase 连接一个冈崎片段。 特点： ➢ 半保留复制
~半不车续复制 >每条链的合成方向都是5'→3 》分子复制在特定起点开始，原核一个真核多个。 三、复制的忠实性 DNA复制过程是一个高度精确的过程，据估计，大肠杆菌DNA复制5x109碱基对仅 出现一个误差，保证复制忠实性的原因主要有以下三点： (1)DNA聚合酶的高度专一性（严格遵循碱基配对原则，但错配率为7×10-6） (2)DNA聚合酶的校对功能（错配碱基被3'5外切酶切除） (3)起始时以RNA作为引物： >()从模板复制最初几个核酸时，碱基堆集力和氢键都较弱，易发生错配 >(2)新复制的最初几个核苷酸，没有与模板形成稳定双链，DNA聚合酶的5→3校 对功能难发挥作用。 (4)核苷酸代谢库谢节系统和体内多种修复系统的校对机制。 第四节基因突变和DNA的损伤修复 一、基因突变 基因突变是指DNA碱基顺序发生突然而水久性的变化。其结果使DNA的转录和翻译 也跟着转变，因而表现出异常的遗传特征。DNA的突变可以有以下几种形式： (一)造成DNA损伤的因素 造成DNA损伤的因素有生物体内自发的、亦有外界物理和化学等因素， 1、白发的因素 由于DNA分子受到周围环境溶剂分子的随机热碰撞((thermal collision),腺嘌呤或鸟嘌 吟与脱氧核糖间的N糖苷键可以断裂，使A或G脱落。人体细胞中DNA每天每个细胞要 脱落5000个嘌吟碱，每天每个细胞也有100个胞嘧啶自发脱氨而成尿嘧啶。 2、物理因素 >紫外线损伤由于嘌呤环与嘧啶环都含有共轭双键，能吸收紫外线而引起损伤。嘧 啶碱引起的损伤比嘌呤碱大10倍。损伤是由于嘧啶二聚体的产生，即2个相邻嘧 啶碱的Cs和C6共价交联，如图12-18所示。 电离辐射损伤如X射线和Y射线，可以是辐射能量直接对DNA的影响，或DNA 周围的溶剂分子吸收了辐射能，再对DNA产生损伤作用。如碱基的破坏、单链的 断裂、双链的断裂、分子间的交联、碱基脱落或核糖的破坏等。 3、化学因素 >烷化剂：有活泼烷基，可转移到碱基或磷酸上，如硫酸二甲酯、芥子气等。鸟嘌呤 的O6和N7最易烷化，导致错配(GD或脱落。磷酸三酯不稳定，易断裂。双 功能试剂可造成交联
➢ 半不连续复制 ➢ 每条链的合成方向都是 5′→3′ ➢ 分子复制在特定起点开始，原核一个真核多个。 三、复制的忠实性 DNA 复制过程是一个高度精确的过程，据估计，大肠杆菌 DNA 复制 5109 碱基对仅 出现一个误差，保证复制忠实性的原因主要有以下三点: （1）DNA 聚合酶的高度专一性（严格遵循碱基配对原则，但错配率为 7 10-6 ） （2）DNA 聚合酶的校对功能（错配碱基被 3’-5’外切酶切除） （3）起始时以 RNA 作为引物： ➢ ⑴从模板复制最初几个核酸时，碱基堆集力和氢键都较弱，易发生错配 ➢ ⑵新复制的最初几个核苷酸，没有与模板形成稳定双链，DNA 聚合酶的 5 ，→3，校 对功能难发挥作用。 （4）核苷酸代谢库谢节系统和体内多种修复系统的校对机制。 第四节 基因突变和 DNA 的损伤修复 一、基因突变 基因突变是指 DNA 碱基顺序发生突然而永久性的变化。其结果使 DNA 的转录和翻译 也跟着转变，因而表现出异常的遗传特征。DNA 的突变可以有以下几种形式： （一）造成 DNA 损伤的因素 造成 DNA 损伤的因素有生物体内自发的、亦有外界物理和化学等因素。 1、自发的因素 由于 DNA 分子受到周围环境溶剂分子的随机热碰撞(thermal collision)，腺嘌呤或鸟嘌 呤与脱氧核糖间的 N-糖苷键可以断裂，使 A 或 G 脱落。人体细胞中 DNA 每天每个细胞要 脱落 5 000 个嘌呤碱，每天每个细胞也有 100 个胞嘧啶自发脱氨而成尿嘧啶。 2、 物理因素 ➢ 紫外线损伤 由于嘌呤环与嘧啶环都含有共轭双键，能吸收紫外线而引起损伤。嘧 啶碱引起的损伤比嘌呤碱大 10 倍。损伤是由于嘧啶二聚体的产生，即 2 个相邻嘧 啶碱的 C5 和 C6 共价交联，如图 12-18 所示。 ➢ 电离辐射损伤 如 X 射线和 γ 射线，可以是辐射能量直接对 DNA 的影响，或 DNA 周围的溶剂分子吸收了辐射能，再对 DNA 产生损伤作用。如碱基的破坏、单链的 断裂、双链的断裂、分子间的交联、碱基脱落或核糖的破坏等。 3、化学因素 ➢ 烷化剂：有活泼烷基，可转移到碱基或磷酸上，如硫酸二甲酯、芥子气等。鸟嘌呤 的 O6 和 N7 最易烷化，导致错配 (GT) 或脱落。磷酸三酯不稳定，易断裂。双 功能试剂可造成交联
>碱基或核苷类似物：FU、BdU、6-巯基嘌呤等。可竞争抑制核苷酸合成或 掺入核酸导致错配。 >亚硝酸盐及亚硝胺：前者造成脱氨，后者氧化后生成烷化剂和自由基。 >代谢活化化合物：如苯并笔、黄曲霉毒素等。经混合功能 (二)DNA突变的类型 根据DNA分子的改变，可把突变分为下面几种主要类型。 1、点突变 点突变(point mutation)是DNA分子上一个碱基的变异，可分为：①转换(transition)同型 碱基，如一种嘌吟代替另一种嘌吟或一种嘧啶代替另一嘧啶。②颠换(transversation)异型碱 基，即嘌呤变嘧啶，或嘧啶变嘌呤。点突变可根据发生在DNA分子的部位，如发生在启 动子或剪接信号部位可以影响整个基因的功能；若发生在编码序列，有的可以改变蛋白质 的功能如引起镰状红细胞贫血：有的则为中性变化，即编码氨基酸虽变化，但功能不受影 响：有的甚至是静止突变，碱基虽变但编码氨基酸种类不变。 2、缺失 缺失(deletion))是一个碱基或一段核苷酸链乃至整个基因，从DNA大分子上丢失。如有 些地中海贫血、生长激素基因缺失，再如上述Lesch-Nyhan综合征是HGPRT基因缺失。 3、插入 插入(insertion)是一个原来没有的碱基或一段原来没有的核苷酸序列插入到DNA大分 子中去，或有些芳香族分子如吖啶(acridine)嵌入DNA双螺旋碱基对中，可以引起移码突变 (frame-shift-mutation),影响三联体密码的阅读方式。 4、重排(rearrangement): DNA分子内发生较大片段的交换，也称为重组。移位的DNA可以在新位点上颠倒 方向反置（倒位），也可以在染色体之间发生交换重组。 5、移码突变： 在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是3的整倍数，则发生读框移动 (reading frame shift),从而突变位点以后的密码都可能发生错误，使其后所译读的氨基酸序 列全部混乱，称为移码突变(frame shift mutaion): 二、DNA的损伤修复 由于复制差错或外来理化因素的作用，使DNA分子中的碱基对遭到破坏的现象，称为 DNA分子的损伤。其结果必将阻碍DNA分子的复制和转录，引起错股合成，最终导致细 胞死亡。然而在生物细胞内存在着许多修复机制，对DNA的损伤具有一定修复能力。目前 己知有4种途径： (1)光复活。这是一种高度专一的修复形式，其机制是利用光能激活光复活酶，切除 嘧啶二聚体之间的C一C键，而恢复原来的状态。它只作用于紫外线照射形成的产物。 (2)切除修复。如果DNA损伤较严重，则必须进行切除修复，即在一系列酶的作用 下，将DNA分子中受损的部分切除掉，并以另一条完整的链为模板，合成切去的部分，使 DNA恢复正常。切除修复(excision repair)是修复DNA损伤最为普遍的方式，对多种DNA
➢ 碱基或核苷类似物： FU 、 BrdU 、 6- 巯基嘌呤等。可竞争抑制核苷酸合成或 掺入核酸导致错配。 ➢ 亚硝酸盐及亚硝胺：前者造成脱氨，后者氧化后生成烷化剂和自由基。 ➢ 代谢活化化合物：如苯并笓、黄曲霉毒素等。经混合功能 （二）DNA 突变的类型 根据 DNA 分子的改变，可把突变分为下面几种主要类型。 1、 点突变 点突变(point mutation)是 DNA 分子上一个碱基的变异，可分为：①转换(transition)同型 碱基，如一种嘌呤代替另一种嘌呤或一种嘧啶代替另一嘧啶。②颠换(transversation)异型碱 基，即嘌呤变嘧啶，或嘧啶变嘌呤。点突变可根据发生在 DNA 分子的部位，如发生在启 动子或剪接信号部位可以影响整个基因的功能；若发生在编码序列，有的可以改变蛋白质 的功能如引起镰状红细胞贫血；有的则为中性变化，即编码氨基酸虽变化，但功能不受影 响；有的甚至是静止突变，碱基虽变但编码氨基酸种类不变。 2、 缺失 缺失(deletion)是一个碱基或一段核苷酸链乃至整个基因，从 DNA 大分子上丢失。如有 些地中海贫血、生长激素基因缺失，再如上述 Lesch- Nyhan 综合征是 HGPRT 基因缺失。 3、插入 插入(insertion)是一个原来没有的碱基或一段原来没有的核苷酸序列插入到 DNA 大分 子中去，或有些芳香族分子如吖啶(acridine)嵌入 DNA 双螺旋碱基对中，可以引起移码突变 (frame-shift-mutation)，影响三联体密码的阅读方式。 4、重排 (rearrangement) ： DNA 分子内发生较大片段的交换，也称为重组。移位的 DNA 可以在新位点上颠倒 方向反置（倒位），也可以在染色体之间发生交换重组。 5、移码突变： 在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是 3 的整倍数，则发生读框移动 (reading frame shift)，从而突变位点以后的密码都可能发生错误，使其后所译读的氨基酸序 列全部混乱，称为移码突变(frame shift mutaion)。 二、DNA 的损伤修复 由于复制差错或外来理化因素的作用，使 DNA 分子中的碱基对遭到破坏的现象，称为 DNA 分子的损伤。其结果必将阻碍 DNA 分子的复制和转录，引起错股合成，最终导致细 胞死亡。然而在生物细胞内存在着许多修复机制，对 DNA 的损伤具有一定修复能力。目前 已知有 4 种途径： （1）光复活。这是一种高度专一的修复形式，其机制是利用光能激活光复活酶，切除 嘧啶二聚体之间的 C－C 键，而恢复原来的状态。它只作用于紫外线照射形成的产物。 （2）切除修复。如果 DNA 损伤较严重，则必须进行切除修复，即在一系列酶的作用 下，将 DNA 分子中受损的部分切除掉，并以另一条完整的链为模板，合成切去的部分，使 DNA 恢复正常。切除修复(excision repair)是修复 DNA 损伤最为普遍的方式，对多种 DNA
损伤包括碱基脱落形成的无碱基位点、嘧啶二聚体、碱基烷基化、单链断裂等都能起修复 作用。这种修复方式普遍存在于各种生物细胞中，也是人体细胞主要的DNA修复机制。 修复过程需要多种酶的一系列作用，基本步骤如下： ①首先由核酸酶识别DNA的损伤位点，在损伤部位的5'侧切开磷酸二酯键。不同的 DNA损伤需要不同的特殊核酸内切服来识别和切割： ②由5'→3'核酸外切酶将有损伤的DNA片段切除： ③在DNA聚合酶的催化下，以完整的互补链为模板，按5'→3'方向DNA链，填补已 切除的空隙： ④由DNA连接酶将新合成的DNA片段与原来的DNA断链连接起来。这样完成的修 复能使DNA恢复原来的结构。 (3)重组修复。在重组修复酶的作用下，含有损伤的DNA仍可进行复制，但在子代 DNA链与损伤链相对应部位出现缺口，通过分子间重组，从完整的亲代或子代DNA链将 相应的碱基顺序片段移至缺口处，然后用再合成的多核苷酸补上缺口。 (4)诱导修复。许多能造成DNA损伤或抑制复制的处理，均能引起一系列复杂的诱 导效应，称为应急反应(SOS反应)。它包括DNA修复和导致变异两个方面。应急反应能 诱导切除修复和重组修复中某些关健酶和蛋白质的产生，加强修复能力。此外应急还能诱 导产物缺乏校对功能的DNA聚合酶，它能在DNA损伤部位进行复制而避免了死亡，但却 带来了高的变异率。 以上几种修复系统只有光复活是利用光能，其余均利用ATP水解释放的能量。 (5)错配修复（甲基指导的不配对修复） 错配修复系统(E.coi中至少有12种蛋白质)能够区分“旧链和“新”链。Dm甲基化酶 可使DNA的GATC序列中腺嘌呤N6位甲基化.复制后的DNA在短期内为半甲基化的GATC 序列，一旦发现错配碱基，就将未甲基化的链切除，而以甲基化的链为模板进行修复合成。 第五节RNA的生物合成 一、转录的定义： RNA聚合酶的催化下，以一段DNA链为模板合成RNA,从而将DNA所携带的 遗传信息传递给RNA的过程称为转录。经转录生成的RNA有多种，主要的是rRNA, mRNA,snRNA和HnRNA。 二、转录的特点： 1、转录的不对称性： 双链DNA中的一条链作为模板进行转录，从而将遗传信息由DNA传递给RNA。 对于不同的基因来说，其转录信息可以存在于两条不同的DNA链上。能够转录RNA的 那条DNA链称为有意义链（模板链），而与之互补的另一条DNA链称为反意义链（编 码链)。模板链并非永远在同一条单链上。 2、录的连续性：
损伤包括碱基脱落形成的无碱基位点、嘧啶二聚体、碱基烷基化、单链断裂等都能起修复 作用。这种修复方式普遍存在于各种生物细胞中，也是人体细胞主要的 DNA 修复机制。 修复过程需要多种酶的一系列作用，基本步骤如下： ①首先由核酸酶识别 DNA 的损伤位点，在损伤部位的 5'侧切开磷酸二酯键。不同的 DNA 损伤需要不同的特殊核酸内切酶来识别和切割； ②由 5'→3'核酸外切酶将有损伤的 DNA 片段切除； ③在 DNA 聚合酶的催化下，以完整的互补链为模板，按 5'→3'方向 DNA 链，填补已 切除的空隙； ④由 DNA 连接酶将新合成的 DNA 片段与原来的 DNA 断链连接起来。这样完成的修 复能使 DNA 恢复原来的结构。 （3）重组修复。在重组修复酶的作用下，含有损伤的 DNA 仍可进行复制，但在子代 DNA 链与损伤链相对应部位出现缺口，通过分子间重组，从完整的亲代或子代 DNA 链将 相应的碱基顺序片段移至缺口处，然后用再合成的多核苷酸补上缺口。 （4）诱导修复。许多能造成 DNA 损伤或抑制复制的处理，均能引起一系列复杂的诱 导效应，称为应急反应（SOS 反应）。它包括 DNA 修复和导致变异两个方面。应急反应能 诱导切除修复和重组修复中某些关健酶和蛋白质的产生，加强修复能力。此外应急还能诱 导产物缺乏校对功能的 DNA 聚合酶，它能在 DNA 损伤部位进行复制而避免了死亡，但却 带来了高的变异率。 以上几种修复系统只有光复活是利用光能，其余均利用 ATP 水解释放的能量。 （5）错配修复（甲基指导的不配对修复） 错配修复系统(E.coli 中至少有 12 种蛋白质)能够区分“旧”链和“新”链。Dam 甲基化酶 可使DNA的GATC序列中腺嘌呤N6位甲基化。复制后的DNA在短期内为半甲基化的GATC 序列，一旦发现错配碱基，就将未甲基化的链切除，而以甲基化的链为模板进行修复合成。 第五节 RNA 的生物合成 一、转录的定义： RNA 聚合酶的催化下，以一段 DNA 链为模板合成 RNA ，从而将 DNA 所携带的 遗传信息传递给 RNA 的过程称为转录。经转录生成的 RNA 有多种，主要的是 rRNA ， tRNA ， mRNA ， snRNA 和 HnRNA 。 二、转录的特点： 1、转录的不对称性： 双链 DNA 中的一条链作为模板进行转录，从而将遗传信息由 DNA 传递给 RNA 。 对于不同的基因来说，其转录信息可以存在于两条不同的 DNA 链上。能够转录 RNA 的 那条 DNA 链称为有意义链（模板链），而与之互补的另一条 DNA 链称为反意义链（编 码链）。模板链并非永远在同一条单链上。 2、录的连续性：
转录合成时，在RNA聚合酶的催化下，连续合成一段RNA链，各条RNA链之间 无需再进行连接。 3、录的单向性： 转录合成时，只能向一个方向进行聚合，RNA链的合成方向为一3。 4、特定的起始和终止位点： RNA转录合成时，只能以DNA分子中的某一段作为模板，故存在特定的起始位点和 特定的终止位点。 5、不需引物 三、转录与复制的异同 弟 异 相同 转录 复制 或相似 模板 基因的模板链转录 2股链均全复制 DNA 原料 NTP dNTP 核苷三磷酸 威基配对 A-U,T-A:G-C A-T:G-C 遵从诚基配对原则 聚合酶 RNA聚合酶 DNA聚合醉 依赖DNA的聚合酶 产物 mRNA,tRNA,rRNA等 DNA 多核苷酸链 四、转录模板 DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因(structural gene)。DNA双链中按碱基 配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，称为模板链(template strand),也称作有意义链 或Watson链。相对的另一股单链是编码链(coding strand),也称为反义链或Crick链。 结构基因 转录方向 5 转录方向
转录合成时，在 RNA 聚合酶的催化下，连续合成一段 RNA 链，各条 RNA 链之间 无需再进行连接。 3、录的单向性： 转录合成时，只能向一个方向进行聚合， RNA 链的合成方向为 5' → 3' 。 4、特定的起始和终止位点： RNA 转录合成时，只能以 DNA 分子中的某一段作为模板，故存在特定的起始位点和 特定的终止位点。 5、不需引物 三、转录与复制的异同 差 异 相 同 转录 复制 或相似 模板 基因的模板链转录 2 股链均全复制 DNA 原料 NTP dNTP 核苷三磷酸 碱基配对 A-U，T-A；G-C A-T；G-C 遵从碱基配对原则 聚合酶 RNA 聚合酶 DNA 聚合酶 依赖 DNA 的聚合酶 产物 mRNA，tRNA，rRNA 等 DNA 多核苷酸链 四、转录模板 DNA 分子上转录出 RNA 的区段，称为结构基因(structural gene)。 DNA 双链中按碱基 配对规律能指引转录生成 RNA 的一股单链，称为模板链(template strand)，也称作有意义链 或 Watson 链。相对的另一股单链是编码链(coding strand)，也称为反义链或 Crick 链。 5 3 3 5 编码链 模板链 模板链 编码链 结构基因 转录方向 转录方向
