基础生物化学第十四章 分子生物学部分.ppt

转 录 起 始 起始阶段(?因子)： 1、RNA聚合酶对DNA模板特定位置(启动子)的 识别、 结合。 2、DNA双链的局部解螺旋， 3、第一个磷酸二酯键的形成。 启动子：转录起始阶段涉及的全部DNA序列。 转录起始后， ?因子从起始复合物中解离。 RNA链上掺入的第一个核苷酸通常是嘌呤：ATP or GTP；因此新生RNA的5’端通常为pppA or pppG。 启 动 子 RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。 原核细胞启动子： 1、-35序列：富含C-G序列RNA聚合酶初始识别的部位。 2、-10序列：富含A-T序列。有助于DNA局部解开双螺旋。 3、起始部位(+1)：转录生成RNA链中的第一个核苷酸。 聚合酶的?因子识别、结合-35序列（结合疏松） 聚合酶3`-5`方向移动至-10序列（结合紧密） 双链打开，第一个磷酸二酯键生成（结合疏松） ?因子释放 转录延伸 转录终止 终止子: 提供转录终止信号的DNA序列。 原核生物的两类终止子： 1、简单终止子：依赖DNA链的特殊结构完成链的终止。 2、依赖于?因子的终止子：需要?因子（蛋白质）的参与完成链的终止。 转录后加工 原初转录产物需要经过后加工，转变为成熟的RNA。 链的裂解、末端的切除和特殊结构的形成、组成的修饰、拼接、编辑等。 转 录 调 控 基因表达的调控关键在转录水平的调控 转录水平的调控主要在起始和终止阶段 转录水平调控 操纵子operon学说： 操纵子： 原核生物基因表达和调控的单位， 包括结构基因部分和调控部分。 四、翻 译 以mRNA为模板，合成蛋白质的过程 合成的场所：核糖体 合成的原料：氨基酸 合成的能量来源：ATP、GTP 蛋白质合成的过程 氨基酸活化 肽链起始 肽链延伸 终止与释放 修饰加工 氨基酸活化 aa + tRNA + ATP ? aa-tRNA + Ppi 氨酰-tRNA合成酶 * * 遗传信息的传递和表达 中心法则 DNA的复制 逆转录 转录 翻译 一、DNA 复 制 dNTPs DNA + Ppi 模板: DNA 引物：一小段RNA 底物：dNTP 合成方向：5’?3’ 辅助因子：Mg2+ 一、DNA的半保留复制 全保留 半保留 CsCl密度梯度离心 DNA复制所需的时间 E.coli 5x106 bp 30min human 3x109 bp 8 hrs DNA复制的精确性 错配几率为 1/109 起始 有固定的起点：复制起点（复制原点） 原核生物：一个 真核生物：多个 DNA复制有关的酶和蛋白质 DNA松弛酶（helicase）：DNA超螺旋松弛 DNA聚合酶（polymease）：以4种dNTP为底物，合成DNA DNA连接酶ligase：双链切口的闭合 引发酶primase：催化引物的合成 单链结合蛋白(single strand binding protein,SSB)：保持DNA的单链状态 …… DNA的半不连续复制 复制叉 前导链（连续合成）、后随链（不连续合成） 冈崎片段 前导链 后随链 冈崎片段 端粒(telomere)与端粒酶(telomerase) Telomere:真核生物线性染色体3’末端的一种特殊结构。重复序列富含G，和端粒结合蛋白组成核蛋白复合物。人的DNA端粒含有TTAGGG重复序列，长度5~15kb。 作用：保护染色体末端免于化学修饰或核酸酶降解；解决染色体复制时末端丢失问题。 体外培养的细胞端粒的长度随细胞逐代相传而缩短，丢失到一定程度便失去对染色体的保护作用。细胞随之发生衰老和死亡。端粒的长度是钟上的刻度，记载了细胞分裂的次数，称为“端粒钟”，或有丝分裂钟 或“生命的时钟”。 端粒酶与肿瘤 Telomerase: 由RNA和蛋白质组成的酶。兼有模板和逆转录酶两方面的作用。 人体内除了生殖细胞和少数一些体细胞如淋巴细胞等细胞外，绝大多数体细胞中无法检测到端粒酶的活性，而在多数肿瘤细胞中能检测到端粒酶的活性。 肿瘤的端粒长度很短，其继续缩短导致染色体融合、细胞死亡，而端粒酶的激活可以维持端粒的长度，维持肿瘤的继续分裂、增殖。 端粒酶的表达可能是肿瘤形成和发展的共同途径。可以通过各种途径抑制端粒酶的活性有效抑制大多数肿瘤的生长，而对正常细胞没有影响。 二、逆 转 录