现代分子生物学-课件(3)生物信息的传递(上).ppt

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1、第三章生物信息的传递（上）——从DNA到RNA以基因的形式荷载遗传信息，是生命遗传的物质基础。DNA序列是遗传信息的贮存者，它通过自主复制得到永存（DNA复制）。作为基因复制和转录的模板，是个体生命活动的信息基础。DNA的生物学功能是以蛋白质的形式表达出来的。通过转录生成信使RNA，翻译生成蛋白质的过程来控制生物个体性状（基因表达）。DNA的基本功能：基因表达(geneexpression)：是指细胞在生命过程中,把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子。一、基本概念生物体以DNA为模板合成RNA的过程。转录RNADNA转录(tran

2、scription)：转录是生物界RNA合成的主要方式，是遗传信息从DNA向RNA传递过程，也是基因表达的开始。第一节转录的基本原理参与转录的物质模板:DNA酶:RNA聚合酶原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)其他蛋白质因子RNA合成方向：5'3'TCATGATTAAGTACTAATDNA的平面结构图细胞核中AGTACTAATDNA的一条链AGCUGACGGUUU游离的核糖核苷酸(原料）DNA解旋，以一条链为模板合成RNA细胞核中AGTACTAATAGCUGACGGUUUDNA与RNA的碱基互补配对：A——U；T——A；C——G；G—CRNA聚合酶细胞核中A

3、GTACTAATAGCGACGGUUUU组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来细胞核中AGTACTAATGCGACGGUUUUA细胞核中AGTACTAATGCGACGUUGUUA细胞核中AGTACTAATGCGACGUGUUAA细胞核中AGTACTAATGCGACGGUUAAU细胞核中AGTACTAATGCGACGGUUAAUA细胞核中AGTACTAATGCGCGGUUAAUAU细胞核中AGTACTAATGGCGGUUAAUAUC细胞核中AGTACTAATGGCGGUUAAUAUCDNA上的遗传信息就传递到mRNA上mRNADNA细胞核中AGTACTAATUCAUGAU

4、UAmRNA细胞质细胞核核孔DNAmRNA在细胞核中合成AGTACTAATUCAUGAUUAmRNA细胞质细胞核mRNA通过核孔进入细胞质UCAUGAUUAmRNAmRNA：(messenger)编码了一个或多个蛋白质序列；tRNA：(transfer)把mRNA上的遗传信息变为多肽中的氨基酸信息；rRNA：(ribosomal)是合成蛋白质的工厂核糖体中的主要成分。hnRNA：(heterogeneousnuclear)由DNA转录生成的原始转录产物，即前体mRNA。snRNA：(smallnuclear)在前体mRNA加工中，参与去除内含子。snoRNA：(sma

5、llnucleolar)核仁小RNA，主要参与rRNA及其它RNA的修饰、加工、成熟等过程。scRNA：细胞质小RNA(smallcytoplasmic)主要在蛋白质合成过程起作用。其他非编码RNA：按大小分：(1)21～25个核苷酸的RNA,包括microRNA(miRNA)和小干扰RNA(smallinterferinRNA（siRNA）。(2)100～200个核苷酸的smallRNA(sRNA),往往在细菌细胞起翻译调节子功能。(3)大于10000个核苷酸的非编码RNA，参与更高级真核生物的基因沉默。微小RNA(microRNA,miRNA)小干扰RNA(sma

6、llinterferingRNA,siRNA)相同点:(1)二者的长度都约22nt左右;(2)二者同是Dicer（一种具有RNAaseⅢ活性的核酸酶）产物;(3)二者同是RISC(RNA－inducedsilencingcomplex)的组分，因此在siRNA和miRNA介导的沉默机制上有重叠。不同点：(1)二者的来源不同，miRNA来源于内源转录本，即单链RNA；siRNA来源于内源或外源的同源双链RNA；(2)miRNA参与动植物正常的生长发育基因调控，而现在一般认为siRNA不参与正常的基因调控，只在病毒或其他dsRNA诱导的情况下才产生;(3)miRNA主要在

7、翻译水平起作用，而siRNA为转录后水平调控。端体酶RNA(telomeraseRNA):与染色体末端的复制有关；反义RNA(antisenseRNA):是指与mRNA互补的RNA分子,也包括与其它RNA互补的RNA分子。它参与基因表达的调控。转录模板DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因。一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列为一个转录单元。DNA双链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(templatestrand)，也称作反意义链或Waston链。相对的另一股单链是编码链(codingstrand)，也称为有意义链或