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1、噬菌体噬菌体噬菌体的生活周期噬菌体的生活周期噬菌体的基因噬菌体的基因组组噬菌体的复制噬菌体的复制噬菌体基因的噬菌体基因的转录转录和和调调控控噬菌体溶源途径与裂解途径的噬菌体溶源途径与裂解途径的调调理理一、噬菌体的生活周期分子量为分子量为31X106dal，温暖噬菌体，温暖噬菌体 曾经定位的基因有曾经定位的基因有61个个 必要基因非必要基因二、二、噬菌体的基因噬菌体的基因组Lambda噬菌体的遗传图谱噬菌体基因噬菌体基因组的构造的构造 粘性末端粘性末端 寄主寄主细胞内胞内环化化 COS COS位点位点533512个核苷酸个核苷酸12个核苷酸个核苷酸 环化形状下化形状下,噬菌体噬菌体DNADNA分
2、子的分子的长度度为48,50248,502碱碱基基对例如，例如，头部、尾部、复制及重部、尾部、复制及重组四大功能的基因，各四大功能的基因，各自聚集成四个特殊的基因簇。自聚集成四个特殊的基因簇。 53AWBCD.J.att.int.xis N O P S R左左侧区区 中中间区区 右右侧区区噬菌体头部蛋白质合成基因噬菌体头部蛋白质合成基因尾部蛋白质合成基因尾部蛋白质合成基因复制基因复制基因O和和P重组基因重组基因删除和整协作用的基因删除和整协作用的基因调理基因除了理基因除了N和和Q之外之外( 抗抗终止因子止因子)，还有有c、cro、c、c四个基因四个基因溶菌基因溶菌基因三、三、噬菌体噬菌体DNA
3、的的复制复制 噬菌体DNA以两种形状存在， 、是在成熟的噬菌体颗粒中包装的DNA，呈线状，具有感染性 、是感染宿主细胞后立刻环化，成为营养体形状 O蛋白以二聚体方式结合在4个oriC反复序列上此区域DNA呈现环状B,P结合进环状构造BPJ,K,E使P释放,B作为解旋酶开场解开双链PBPBSSB蛋白结合在单链DNA上,引物酶G组装到DNA上,合成RNA引物指点DNA的复制滚环复制的晚期 四、基因的转录与调控前早期转录ABCJintcIIINcIcrocIIOPQSRP1 tL2 tL1 PL PR tR1 tR2PR31122主要启动子及转录终止位点主要启动子及转录终止位点1-前早期转录;2-后
4、早期转录;3-晚期转录后早期转录后早期转录晚期转录五、五、噬菌体溶源途径与裂解途径的噬菌体溶源途径与裂解途径的调理理 噬菌体的Cro蛋白和CI阻遏蛋白相互拮抗： Cro蛋白阻止cI 转录，从而阻止建立溶源性； CI阻遏蛋白阻止早期基因转录，因此封锁Cro蛋白的合成。 CI阻遏蛋白在右支配基因的陈列阻遏蛋白在右支配基因的陈列RNA聚聚合合酶表示表示CI二聚体二聚体 进入溶源途径进入溶源途径:lambda DNA 整和到宿主染色体表示表示CRO二聚体二聚体 进入裂解途径进入裂解途径:噬菌体的噬菌体的诱导诱导和从宿主染色体和从宿主染色体DNA上的切离上的切离PL和和PR起始早期转录起始早期转录产生出
5、编码产生出编码N蛋白和蛋白和Cro蛋白的蛋白的mRNACII蛋白促使蛋白促使PRM转录转录CI阻遏蛋白阻遏蛋白N蛋白的抗终止作用进一步转录蛋白的抗终止作用进一步转录Q,Cro,CII,CIII的的mRNA Cro与与OR3的的结合合,阻止了阻止了CI与与OR2的的结合合,抑制了抑制了CI从从PRM的的转录Cro与与OL和和OR结合合,抑制早抑制早期基因从期基因从PL和和PR转录同同时Q蛋白激活晚期基因的蛋白激活晚期基因的转录噬菌体噬菌体赖以开展作以开展作为基因克隆基因克隆载体体: 非必要基来由外源基因取代所构成的非必要基来由外源基因取代所构成的重重组噬菌体噬菌体DNA，可以随着寄主大，可以随着
6、寄主大肠杆菌杆菌细胞一道复制和增殖，而且在其溶源周期胞一道复制和增殖，而且在其溶源周期中，它中，它们的的DNA是整合在大是整合在大肠杆菌的染色杆菌的染色体体DNA上，成上，成为后者的一个后者的一个组成部分。成部分。第三第三节 反反转录病毒病毒 一、反一、反转录病毒的粒构造病毒的粒构造 二、反二、反转录病毒的生活周期病毒的生活周期 三、反三、反转录病毒的基因病毒的基因组 四、反四、反转录过程中程中DNA双双链的合成和的合成和LTR的的产生生 五、病毒五、病毒线性性DNA整合到寄主整合到寄主细胞基因胞基因组 六、原病毒的基因表达六、原病毒的基因表达 一、反一、反转录病毒的毒粒构造病毒的毒粒构造 反
7、反转录病毒的基因病毒的基因组 反转录病毒RNA基因组是由两条一样的正链RNA在5端附近经过氢键衔接而构成的双体构造，因此反转录病毒具有二倍体基因组。反转录病毒基因组RNA的长度为5-8kb。RNA基因组的中部带有gag，pol与env三个“基因，“基因这一术语在这里表示为编码区，每一编码区经过加工实践上产生出多种蛋白质。反转录病毒的生活周期反反转录过程中程中DNA双双链的合成和的合成和LTR的的产生生 反转录病毒的反转录过程一反反转录酶以病毒基因以病毒基因组RNA的的5为模模板，以板，以tRNA为引物，合成引物，合成cDNA (大大约100-200个核苷酸个核苷酸)在反在反转录酶到达基因到达基
8、因组5末端末端时，该酶的的RNaseH活性切除活性切除了了刚刚拷拷贝过的的RNA模板模板新产生的新产生的U5R DNA序列中的序列中的R与基因与基因组组3末端的末端的R序列相结合，产生了新序列相结合，产生了新的模板的模板-引物搭配，即第一次腾跃引物搭配，即第一次腾跃DNA从从3末端延伸，末端延伸，产生出全生出全部的部的RNA基因基因组互互补链大多数大多数RNA被被RNaseH切除，只留下切除，只留下U3序列左边的一小段序列左边的一小段RNA反转录病毒的反转录二以该小段以该小段RNA为引物，合成出第二条为引物，合成出第二条DNA链链(正链正链DNA)的的U3,R,U5和和PBS部分部分RNase
9、H将将RNA和和tRNA切除掉切除掉正链上的正链上的PBS序列与负链上的序列与负链上的PBS序列互补，产生了第二次腾跃序列互补，产生了第二次腾跃两条两条DNA链分别从链分别从3末端继续合成末端继续合成DNA，最后产生出具有长末端反复，最后产生出具有长末端反复序列序列LTR的双链线性的双链线性DNA 病毒病毒线性性DNA整合到寄主整合到寄主细胞基因胞基因组 在在细胞胞质中合成中合成线性的原病毒性的原病毒DNA以后，以后，DNA进入入细胞核。在胞核。在细胞核内，除了胞核内，除了线性性DNA，病毒，病毒DNA还以以环状方式存在。状方式存在。体外体外实验证明，明，线性性DNA可以整合到染可以整合到染色
10、体基因色体基因组上，此上，此过程可以被程可以被单一病毒一病毒产物整合物整合酶所催化。病毒所催化。病毒DNA的末端是的末端是很重要的，正如很重要的，正如转座子一座子一样，在末端的，在末端的突突变会阻止整合。会阻止整合。原病毒的基因表达原病毒的基因表达 1、病毒基因的、病毒基因的转录 原病毒原病毒DNA的的转录就像大部分其他真核就像大部分其他真核细胞的胞的转录一一样，也需求启，也需求启动子和加子和加强子。子。 2、转录后加工后加工 原病毒原病毒DNA转录合成的初合成的初转录本是从同一帽子位点本是从同一帽子位点起始的，因此一切的反起始的，因此一切的反转录病毒病毒RNA基因基因组和大多和大多数数mRNA都有一都有一样的的5端，并且在端，并且在5端构成帽子构端构成帽子构造造(m7GpppGmp)。 3、病毒、病毒mRNA的翻的翻译 全全长的的mRNA转运到运到细胞胞质后被翻后被翻译时，所得，所得产物物为Gag和和Pol多聚蛋白。当翻多聚蛋白。当翻译开开场于起始密于起始密码子子而而终止于第一个止于第一个终止密止密码子子时所得所得产物物为Gag蛋白。蛋白。假假设要表达要表达Pol蛋白，那么必需求越蛋白，那么必需求越过此此终止密止密码子。子。 反转录病毒的翻译一病毒外壳蛋白蛋白酶反转录酶 整和酶反转录病毒的翻译过程二外膜糖蛋白PBSPBSPBS
