第四章 基因的复制、转录与表达ppt课件.ppt

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1、第四章基因的复制、转录与表达§4-1复制—DNA的合成复制方式—半保留复制(semiconservativereplication)复制基本的条件：1、模板—单链DNA(singlestrandDNA:ssDNA)2、DNA聚合酶（DNApolymerase)3、底物：三磷酸脱氧核苷(ATP,TTP,CTP,GTP)4-1-1复制的起始复制的起点(replicationorigin)启动蛋白DNA解链酶(DNAhelicase)(95ºC)ssDNA结合蛋白DNA解旋酶—DNA拓扑异构酶(DNAtopoisomerase)能量—ATP4-1-2复制的延伸新合成的DNA链5’3’方

2、向扩展；3’5’方向扩展。冈崎片段4-1-3复制的终止终止点(terminus)4-1-4DNA自我复制过程中错误的识别和校正靠DNA聚合酶的3’5’外切酶活性4-1-5DNA自我复制的新认识DNA聚合酶被固定在一个基底结构上，DNA链在其中运动。§4-2转录—RNA合成RNA聚合酶—转录酶:全酶为2RNA聚合酶Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ(sigma)亚单位—转录起始因子，使RNA聚合酶找到启动子并与之结合。转录的起点转录的终点只有一条链(反义链）作为转录的模板mRNA前体的加工：1在3’末端加上一个180~200个腺苷酸序列，称作polyA;2转录起始后，在5’末端加上一个m7G

3、pppN的帽子；3内含子的切除，对大的前体mRNA进行加工，从而形成成熟的mRNA。mRNA是非常不稳定的：5’-端加帽：在mRNA5’-端加上一个7-甲基化鸟苷（m7G），该7-甲基化鸟苷或帽子结构是以5’-5’方向相连接的，可防止5’-外切酶的攻击，但却有利于剪接、转运和翻译过程的进行。3’端剪切及加尾：前mRNA的多聚A位点被剪切后，多聚A聚合酶在3’-端加上约250nt的poly（A）尾巴，形成成熟的3’端，抵抗3’-外切核酸酶的攻击。剪接：切除基因的内含子将外显子连接在一起的过程，该过程发生在核内。发生剪接的位点一般有一些特殊的序列。前mRNA的甲基化：许多前mRNA的部

4、分腺嘌呤残基在经历修饰或加工时发生甲基化。可变mRNA加工1、可变加工：将前mRNA转化为一种以上的成熟mRNA的加工过程。包括可变（或差异）剪接和可变（或差异）poly（A）加工。2、RNA编辑：一种不同寻常的RNA加工模式，即更改原始转录物的一些序列，如将mRNA中的碱基C变换为U，或将A变为G等等。加上头部（肌）营养不良蛋白§4-3翻译—蛋白质合成4-3-1转移RNA(tRNA)转运氨基酸的功能,如：tRNAGly—运载甘氨酸(Glycine)的tRNA4-3-2氨酰-tRNA合成酶tRNA的结构与功能1、tRNA的一级结构：tRNA是将氨基酸转运到核糖体，并破译mRNA信息

5、的转换器分子。一级结构长约76个核苷酸，含有许多修饰碱基。2、tRNA的二级结构：三叶草结构通常是tRNA分子二级结构的模型，具有四个茎（臂）三个环的结构。D环，T环和反密码子环。3、tRNA的三级结构：L形的三级结构，靠氢键及碱基堆积作用来维持。4、tRNA的功能：tRNA的3’-端负载特定氨基酸后形成氨酰-tRNA，tRNA分子在蛋白质合成中起转换器作用。tRNA的氨酰化：由ATP驱动，氨酰tRNA合成酶催化。tRNA分子上鉴别元件：帮助氨酰tRNA合成酶识别不同的tRNA。4-3-3三联体密码—遗传密码（密码子）遗传密码是核酸中的核苷酸序列指定蛋白质中的氨基酸序列的一种方式，

6、是由三个核苷酸组成的三联体密码。遗传密码的特性：①密码子是相连的（不重叠）、中间没有任何的停顿（没有逗号）；②具有简并性（有丰余）；③通用性，所有生物中通用，但最近发现有的生物也使用变异的遗传密码。④总共有64个密码子，其中3个是终止密码子。（同义密码子）4-3-4核糖体—蛋白质合成的场所蛋白质合成1、密码子与反密码子的相互作用：在核糖体的大小亚基的缔合处，当mRNA与tRNA相遇时，tRNA一端的反密码子将与mRNA上互补的三联体碱基即密码子相互作用，这种作用具有反向平行的特征。tRNA能与多个密码子作用。2、摆动现象：可里可（Crick）提出了摆动学说，解释遗传密码的简并性（丰

7、余性）。3、核糖体结合位点：位于原核生物mRNA起始密码子上游8~13个核苷酸处有一保守序列，由Shine和Dalgarno发现，可与核糖体小亚基配对，因此称之为核糖体结合位点或SD序列。4、多聚核糖体：多聚核糖体是位于mRNA分子链上处于不同翻译阶段的多个核糖体的复合体。可加快翻译的进程。5、起始tRNA：真核生物蛋白质多肽链合成的第一个氨基酸是甲硫氨酸，而在原核生物中则被修饰成N-甲酰甲硫氨酸。在两类生物中，AUG起始密码子均由一个特定的起始tRNA所识别。4-3