遗传信息的传递课件.ppt

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1、第三章遗传信息的传递DNA的复制DNA的转录蛋白质的生物合成基因的结构特征基因表达调控1第一节DNA的复制DNA的复制：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。复制叉细菌DNA复制真核生物DNA复制2DNA半保留复制3DNA半保留复制实验（M.Meselson和F.Stahl，1958年）4DNA的半不连续复制5DNA复制所需的酶和蛋白质DNA聚合酶引发酶引发DNA合成的起始DNA连接酶将冈崎片段连接合成一条完整的互补链拓扑异构酶将单、双链的线状或环状DNA分子进行扑交换的

2、一种酶，拓扑异构酶Ⅰ、拓扑异构酶Ⅱ解链酶DNA双分子解开作为复制的模板单链结合蛋白与解链的DNA单链结合，使其不回复双链状态，且保护DNA不被水解6DNA聚合酶原核生物DNA聚合酶DNA聚合酶Ⅰ（Kornberg酶）：5’→3’聚合酶活性3’→5’外切酶活性5’→3’外切酶活性DNA聚合酶Ⅲ5’→3’聚合酶活性3’→5’外切酶活性7真核生物DNA聚合酶DNA聚合酶αβγδε位置细胞核细胞核线粒体细胞核细胞核功能后随链的合成和前导链的引发修复复制前导链的合成修复分子量300K40K180-300K170-230K

3、250K3’-5’外切酶活性++++-引发酶活性+----8三、DNA复制一般过程9四原核生物和真核生物DNA的复制特点复制的起点和速率原核生物只有一个复制起点，真核生物的染色体具有多个复制起点在原核生物中，第一轮复制尚未结束前，第二轮复制又从复制起点开始了；真核生物，第一轮复制结束后第二轮才开始，原核生物复制起点可以连续发动复制，真核生物则不能原核生物与真核生物均为双向复制10四原核生物和真核生物DNA合成的区别区别原核生物真核生物DNA合成的时期整个细胞生长过程细胞周期的S期复制起点数单个多个RNA引物长度

4、10~16核苷酸10个核苷酸冈崎片段长度1000~2000核苷酸100~150核苷酸前导链与后随链的合成聚合酶Ⅲ同时控制聚合酶δ控制前导链聚合酶α控制后随链11第二节DNA的转录转录是以DNA为模板，在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程转录起始RNA链的延伸RNA链的合成终止及释放12RNA聚合酶大肠杆菌RNA聚合酶真核生物RNA聚合酶13大肠杆菌RNA聚合酶α(2)β核心酶全酶β’σ:无催化作用，识别启动子，参与转录的起始功能选择模板链，识别起始区的启动子解开DNA部分双螺旋链，产生长约17bp的单链DNA

5、模板选择正确的rNTP底物并催化形成磷酸二酯键，使合成的RNA链不断延伸能识别转录终止信号（terminationsignal），停止转录14真核生物RNA聚合酶种类位置产物相对活性对α-鹅膏的敏感性RNA聚合酶I核仁28S，18S，5.8SrRNAs50-70%不敏感RNA聚合酶II核质mRNA，某些snRNAs20-40%高度敏感RNA聚合酶III核质tRNA，5SrRNA，某些snRNAs~10%片段特异中等敏感15基因转录的一般过程16真核生物mRNA的加工（自学）mRNA5’端加帽mRNA3’端加多聚

6、腺苷酸(polyA)mRNA的剪接17第三节蛋白质的生物合成翻译(translation)：从DNA到蛋白质的遗传信息传递过程中，贮存于DNA中的遗传信息通过转录表达为mRNA中的核苷酸序列信息，再从mRNA上的核苷酸到多肽链上的氨基酸，遗传信息的传递好象从一种语言到另一种语言，因此将蛋白质合成的过程称为翻译。蛋白质合成的主要元件核糖体：核糖体是蛋白质的合成场所mRNA：携带遗传信息，蛋白质合成的直接模板tRNA：负责转运特异性氨基酸进行蛋白质生物合成18遗传密码mRNA与蛋白质之间的关系是通过遗传密码的翻译实

7、现的，每3个相邻核苷酸组成1个三联体密码，编码一种氨基酸三联体连续性通用性兼并性起始密码：AUG终止密码：UAA、UAG、UGA1920核糖体的结构和功能真核生物核糖体：60S、40S原核生物核糖体：50S、30S核糖体是蛋白质合成的场所翻译功能区：肽链合成的场所，占据了核糖体的2/3mRNA结合位点肽基tRNA和甲酰甲硫氨酸tRNA结合位点(P位点)氨酰tRNA结合位点(A位点)肽链延伸辅助因子EF-Tu和EF-G的结合位点，EF-Tu起着协助氨酰tRNA进入核糖体的作用，而EF-G负责核糖体的转位反应肽基转

8、移酶活性位点，肽基转移酶负责在肽链合成中将位于P位点的肽基tRNA的肽链转移到位于A位点的氨酰tRNA上5SrRNA结合位点以及结合脱酰tRNA的E位点等出口功能区(exitdomain):多肽的出口，核糖体通过这个区域附着在膜上21蛋白质生物合成的过程合成的起始：核糖体大小亚基、tRNA和mRNA在起始因子的协助下组合成起始复合物的过程肽链的延伸进位：氨基酰-tRNA进入核糖体的A位