遗传信息的传递(复制转录、蛋白质合成

《遗传信息的传递(复制转录、蛋白质合成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章遗传信息的传递基本概念复制：指以亲代DNA分子为模板合成一个新的与亲代模板结构相同的子代DNA分子的过程。转录：指以DNA或RNA（某些病毒中）为模板，以ATP、GTP、CTP和UTP四种核糖核苷三磷酸（NTP）为底物，在RNA聚合酶和其它蛋白质因子的作用下，按碱基互补配对原则，从5’-3’合成RNA的过程。遗传信息通过转录从DNA传递到RNA。翻译：又称蛋白质生物合成，是指在核糖体上，将mRNA所含的遗传密码转译为多肽链中相应氨基酸的过程。操纵子：由调节基因、操纵基因和结构基因组成。正控制：是一种转录水平的调控机制，调节基因编码的调节蛋白是激活蛋白

2、，它与效应物分子协同作用，开启操纵子结构基因的转录，如果调节蛋白缺乏，基因关闭。负控制：是一种转录水平的调控机制，调节基因编码的调节蛋白是阻遏蛋白，它本身或与辅阻抑物协同作用，关闭操纵子结构基因的转录，如果调节蛋白缺乏，基因表达。顺式作用元件：是DNA分子上与结构基因连锁的转录调控区域，它们不是通过合成蛋白质或RNA，而是与特定的反式作用元件结合，再经反式作用元件之间和与RNA聚合酶的相互作用，实现对基因表达的调控作用。反式作用元件（cis-actingelement）：又称转录因子，是指能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件8~12bp核心序列上，参与

3、靶基因表达调控的一组调节蛋白。第一节DNA的复制一、DNA复制的特点2.半不连续复制一条链式连续的，另一条是不连续的1半保留复制(semiconservativereplication)----复制时DNA双链解开并以每一单链为模板来形成另一对应的新链。3复制起点和复制方向多数细菌及病毒，只有一个复制起点，控制整个染色体的复制。所以整个染色体也就是一个复制子。复制子(replicon)。是指在同一个复制起点控制下合成的一段DNA序列。在真核生物中，每条染色体的DNA复制则是多起点的，多个复制起点共同控制一条染色体的复制，即每条染色体有多个复制子(图3－17

4、)。真核生物的研究发现，其复制也是双向的。但近来发现，并不是所有的生物DNA的复制都是双向的，如：噬菌体T2，其DNA的复制就是沿一个方向进行的。5/—3/大肠杆菌和其它许多原核生物的环状DNA复制是双向的。即DNA的复制从复制起点开始，向二个方向同时进行，最后相遇，完成复制。复制方向？从起点开始是沿着一个方向进行的呢？还是双向的？2．真核生物DNA聚合酶真核生物中存在α、β、γ、δ和ε五种DNA聚合酶。DNA聚合酶δ被认为是催化真核生物DNA复制的主力酶。（二）引发酶真核生物DNA聚合酶α具有引发酶活性。（三）DNA连接酶（五）解链酶在大肠杆菌中，DNA

5、的合成速度每分钟约为30,000bp，即双螺旋每分钟必须旋转3000次才能完全解旋。（六）单链结合蛋白ATP提供能量，DNA双链由解旋酶解开后，单链DNA结合蛋白（SSB）马上结合在分开的单链上，从而保持其伸展状态。（四）拓扑异构酶DNA拓扑异构酶将DNA双链切开一个口子，使一条链旋转一圈，然后再将其共价相连，从而消除其张力。DNA拓扑异构酶I，只对双链DNA中的一条链进行切割，产生切口(nick)，每次切割只能去除一个超螺旋，此过程不需要外加能量。DNA拓扑异构酶II，可以对双链DNA的二条链同时进行切割。每次切割可以去除二个超螺旋，此过程需要ATP提供

6、能量。三、DNA复制的一般过程（一）DNA复制的起始DNA的合成是半保留复制（分别以两条链互为模板，而合成两条互补新链），复制是双向的，DNA的合成必须有引物的引导，并且复制时链的延伸总是从5’向3’方向进行。(二)DNA复制的过程DNA的合成过程：1、DNA双螺旋的解链ATP提供能量，DNA双链由解旋酶解开后，单链DNA结合蛋白（SSB）马上结合在分开的单链上，从而保持其伸展状态。在大肠杆菌中，DNA的合成速度每分钟约为30,000bp，即双螺旋每分钟必须旋转3000次才能完全解旋。2、DNA合成的开始由于三种DNA聚合酶均需要DNA模板和3’端的自由－

7、OH，才能进行DNA的合成，使DNA延伸。人们很早就发现RNA聚合酶(RNAploymerase)利用DNA模板，不需要特殊的引物可以直接合成RNA。DNA合成前，以DNA为模板，根据碱基配对的原则，在一种特殊的RNA聚合酶－DNA引物酶(DNAprimase)的催化下，先合成一段长度为5－60个核苷酸的RNA引物，提供3’端自由－OH。然后，在DNA聚合酶III的作用下进行DNA的合成。3、一条DNA链连续合成，一条链不连续从电子显微镜和放射自显影的结果可知，DNA两条新链的合成是从一个复制叉(replicatingfork)向着同一个方向延伸的。而组成

8、DNA双螺旋的互补双链具有相反的方向，一条从5’－3’，而另地条3