《the fourteenth chapter transfer and expression of genetic information 遗传信息的传递与表达 分子生物学课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《the fourteenth chapter transfer and expression of genetic information 遗传信息的传递与表达 分子生物学课件（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第篇遗传信息的传递与表达DNA的生物合成RNA的生物合成蛋白质的生物合成基因表达调控略DNA复制的特点(1)半保留复制半保留复制(semi-conservative replication)DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制。DNA dependent DNA polymeraseDDDPDNADNA的生物合成的生物合成复制复制点击回目录The Meselson-Stahl experiment (cont.)同位素15N示踪法DNA复制的特点(2)半不连续复制1968，R,Oka
2、zaki发现DNA复制中产生的两条子链，一条是连续合成的称前导链，另一条是不连续合成的称后随链，后随链是一些不连续的片断称冈崎片断，冈崎片断由DNA连接酶连接。原核细胞的冈崎片断约为1000-2000 bp真核细胞的冈崎片断约含100-200 bpSemi-discontinuous replication滚环复制（rolling circular replication）环状单链DNA分子的复制方式DNA复制的特点(3)Uni and didirectional replicationDNADNA复制的基本问题复制的基本问题1、模板DNA2、引物RNA3、DNA聚合酶4、底物dNTP5、 M
3、g26、在5- 3方向延伸DNA的复制过程：起始延伸终止以原核细胞的复制为例参与DNA复制的酶类和蛋白类1、DNA聚合酶（DNA-polymerase）原核细胞DNA聚合酶3种：、真核细胞DNA聚合酶4种：、作用机制酶作用 DNA聚合酶53聚合酶、53外切酶引物、 35外切酶校正 DNA聚合酶53聚合酶、35外切酶校正， 可校正/修复DNA链链 DNA聚合酶53聚合酶、35外切酶校正， 酶活高，是主要的是主要的链链链链延伸延伸酶酶 DNA聚合酶 和DNADNA错误倾错误倾错误倾错误倾 向复制，向复制， 产产产产生高突生高突变变变变率率原核细胞DNA聚合酶真核细胞DNA聚合酶 存在细细胞核细细胞
4、核线线粒体细细胞核细细胞核 聚53+切35-+功能后随链链复 制，合成 RNA引物修复线线粒体 DNA复制前导链导链 复制 及校正修复2、DNA松弛酶(拓扑异构酶)使DNA超螺旋松弛的酶。3、DNA解螺旋酶(DNA解链酶)解开双螺旋。4、引发酶(引物合成酶)与引发蛋白体结合而起作用.5、DNA连接酶:连接冈崎片断，闭合双链切口。6、Rep蛋白(复制蛋白)使DNA双螺旋的氢键变弱。7、SSB(单链结合蛋白)与分开的两条DNA单链结合，防止它们再行配对或降解。参与DNA复制的酶类和蛋白类点击回目录DNA复制的忠实性（1）DNA聚合酶的选择作用（2）DNA聚合酶的核对作用：DNA聚合酶1（3）RNA
5、引物的合成与切除（4）错配修复（5）利用核苷酸合成的调节机制保持细胞内的4种脱氧核苷三磷酸浓度的平衡。点击回目录u 1976年，Temin和Baltimore在致癌RNA病毒中发现了反转录酶（Reverse Transcriptase） 反转录酶活性有：1. 依赖于RNA的DNA聚合酶特性2. 依赖于DNA的DNA聚合酶特性3. 核糖核酸酶H的活性RNA dependent DNA polymeraseRDDP见P503图12-20DNADNA的生物合成的生物合成反转录反转录点击回目录3353553依赖于RNA的DNA聚合酶 RNA cDNA核糖核酸酶H依赖于DNA的DNA聚合酶 55335c
6、DNA双链DNA反转录过程点击回目录DNA损伤和修复（了解）（1）DNA的损伤（突变）由自发的或环境的因素引起DNA一级结构的任何异常的改变称为DNA的损伤，也称为突变(mutation)。常见的DNA的损伤包括碱基脱落、碱基修饰、交联（TT），链的断裂，重组等。（2）光复活（light repairing）：这是一种广泛存在的修复作用。光复活能够修复任何嘧啶二聚体的损伤。其修复过程为：光复活酶(photo-lyase)识别嘧啶二聚体并与之结合形成复合物在300600nm可见光照射下，酶获得能量，将嘧啶二聚体的丁酰环打开，使之完全修复光复活酶从DNA上解离。（3）切除修复(excision r
7、epairing)：这也是一种广泛存在的修复机制，可适用于多种DNA损伤的修复。该修复机制需要多种不同的酶来完成。内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶（4）重组修复(recombination repairing)：这是DNA复制后修复，通过“稀释”损伤降低影响。 RNA生物合成（转录）的基本问题1、模板：DNA单链2、底物：NTP3、RNA聚合酶4、Mg 2+ ,Mn2+5、合成方向 53DNA dependent RNA polymeraseDDRPRNARNA的生物合成的生物合成转录转录点击回目录TTGACA TATAATAACTGT ATATTA35-35 识别位 -10 Rribnow
8、 box +1起始部位DNA转录合成RNA的过程 起始转录合成RNA的过程 延伸转录合成RNA的过程 终止终止子依赖蛋白的 终止序列+ 蛋白不依赖蛋白的 发卡结构转录抑制剂转录抑制剂（1）嘌呤和碱基类似物6-巯基嘌呤、二氨基嘌呤、氮鸟嘌呤、氟尿嘧啶等（2）DNA模板功能的抑制物烷化剂、放线菌素D、嵌入染料（溴已锭EB）等（3）RNA聚合酶抑制物利福霉素、利迪链菌素等以RNA为模板合成RNA这是RNA病毒的特殊繁殖方式RNARNA的生物合成的生物合成RNARNA的复制的复制点击回目录RNA dependent RNA polymeraseRDRP1、蛋白质生物合成体系 氨基酸氨基酸 mRNAmR
9、NA tRNAtRNA 核糖体核糖体 酶及蛋白质因子酶及蛋白质因子 ATPATP、GTPGTP 必要的无机离子。蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成翻译翻译点击回目录tRNASerACC35AnticodonGAUUCACodon5mRNA3Ribosome2、蛋白质生物合成的反应阶段（1）氨基酸的活化与转移（2）肽链的延长（起始、延长和终止）（3）肽链的释放以及后加工uu氨基酸的活化与搬运氨基酸的活化与搬运起始密码SD序列Initiation123GTPInitiation factorsInitiationElongationEF-Tu CycleEF-TsEF-TuEF-TsEF-TuGTP
10、EF-TuGDPGDPEF-TuGTPaaaa-tRNAGTPEF-TsTermination真核生物翻译的特点： 遗传密码遗传密码 转录与翻转录与翻 译译 mRNAmRNA 原核生物原核生物 相同相同 偶联偶联 无需加工无需加工 55端：端：SDSD序序 列列l l真核生物真核生物l l相同相同 l l不偶联，不偶联，mRNAmRNA的的 前体前体要加工要加工l l55端：帽子端：帽子l l33端：尾巴端：尾巴真核生物翻译的特点： 核糖体核糖体 起始起始tRNAtRNA 合成过程合成过程 线粒体线粒体 原核生物原核生物 小小 70S70S fMet-tRNAfMet-tRNA 需需ATPAT
11、P、GTPGTP IFIF1 1、IFIF2 2、IFIF3 3 EF-EF-TuTu、EF-TsEF-Ts、 EF-GEF-G RFRF1 1、RFRF2 2、RFRF3 3l l真核生物真核生物l l大大 80S80Sl lMet-Met-tRNAtRNAl l需需ATPATPl l起始因子多起始因子多l l延长因子少延长因子少 EF1EF1、EF2EF2l l一种释放因子一种释放因子l l独立的蛋白质合独立的蛋白质合 成系统成系统u多肽链合成后的加工、折叠和定向转运信号肽分子伴侣见p417Proteins Targeting 胰岛素的加工过程胰岛素的加工过程翻译抑制剂1.四环素：抑制氨酰-tRNA与核糖体结合。2.嘌呤霉素：类似氨酰-tRNA的3端，进入A位 ，产生未成熟肽链。 3.氯霉素：能与50S亚基结合，阻断转肽酶活性。 4.链霉素：能与30S小亚基结合，引起读码错误。5.红霉素：能与50S亚基结合，阻断移位作用。6.放线菌酮：作用与氯霉素类似。点击回目录
