第21章基因的分子生物学概念.pptVIP

什么是转化? 一种遗传型细胞的 DNA进入另一不同遗传型细胞中,从而引起稳定遗传变异的过程. 碱基与核糖或脱氧核糖通过糖苷键连接而成的化合物称为核苷或脱氧核苷。 夏格夫法则Chargaff’s rules： 所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等（A=T），鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等（G=C），既嘌呤碱总量=嘧啶碱总量 （A+G=T+C）。 DNA的碱基组成具有种的特异性，但没有组织和器官的特异性。 生长和发育阶段`营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成 DNA复制的要点是： 1）在复制开始阶段，DNA的双螺旋拆分成两条单链。 2）以DNA单链为模板，按照碱基互补配对的原则, 在DNA聚合酶催化下，合成与模板DNA完全互补的新链，并形成一个新的DNA分子。 3) 通过DNA复制形成的新DNA分子, 与原来的DNA分子完全相同。 经过一个 复制周期后，子代DNA分子的两条链中，一条来自亲代DNA分子，另一条是新合成的，所以又称为半保留复制。 遗传密码子的特点 无标点、不重叠 密码子是不重叠的，每个三联体中的三个核苷酸只编码一个氨基酸，核苷酸不重叠使用噬菌体?x174中某些基因之间有重叠现象 简并 几种密码子对应于相同一种氨基酸。这些密码子为同义密码子 摇摆性 密码第三位上的碱基发生变化密码的意思常常不变.如UUA和UUG都是甲硫氨酸的密码. 通用性 绝大多数密码子对各种生物都适用，某些线粒体中遗传密码有例外 终止信号和起始信号 UAG、UAA、UGA. AUG 氨基酸活化的总反应式是： 氨基酰-tRNA 合成酶 氨基酸 + ATP + tRNA + H2O ?? 氨基酰-tRNA + AMP + PPi 每一种氨基酸至少有一种对应的氨基酰-tRNA 合成酶。它既催化氨基酸与 ATP 的作用, 也催化氨基酰基转移到 tRNA。 氨基酰-tRNA 合成酶具有高度的专一性。 每一种氨基酰-tRNA 合成酶只能识别一种相应的 tRNA。 tRNA 分子能接受相应的氨基酸, 决定于它特有的碱基顺序, 而这种碱基顺序能够被氨基酰-tRNA 合成酶所识别。 氨基酸的活化 2.在核糖体上合成肽链 氨基酰-tRNA通过反密码臂上的三联体反密码子识别mRNA上相应的遗传密码，并将所携带的氨基酸按mRNA遗传密码的顺序安置在特定的位置，最后在核糖体中合成肽链。 肽链的延长 关于中心法则 朊粒(传染性蛋白质颗粒) 羊的瘙痒症 疯牛病 中枢神经系统疾病 人的克鲁病(kuru)和克-雅氏症(v-CJD) PrP基因—正常糖蛋白PrPc —构象变化– PrPsc(有感染性) 朊粒是正常寄主的PrP基因编码的正常蛋白质PrPc的异构体PrPsc. 多核糖体 在细胞内一条mRNA链上结合着多个核糖体，甚至可多到几百个。蛋白质开始合成时，第一个核糖体在mRNA的起始部位结合，引入第一个蛋氨酸，然后核糖体向mRNA的3’端移动一定距离后，第二个核糖体又在mRNA的起始部位结合，现向前移动一定的距离后，在起始部位又结合第三个核糖体，依次下去，直至终止。每个核糖体都独立完成一条多肽链的合成，所以这种多核糖体可以在一条mRNA链上同时合成多条相同的多肽链，这就大大提高了翻译的效率 蛋白质合成过程小结 肽链合成方向N C（同位素证明） 以mRNA的5’-3’方向阅读遗传密码 该合成过程是一个耗能过程 肽链的起始需要5ATP，延长时只需4ATP，合成一个n肽所需能量4×n＋1 ATP，原核生物中，肽链的终止不需GTP，则合成n肽所需能量3×n＋1 二、RNA与生物遗传信息的表达 首先，DNA通过转录作用，将其所携带的遗传信息（基因）传递给 mRNA, 在三种 RNA（mRNA、tRNA和rRNA）的共同作用下，完成蛋白质的合成。 生物的遗传信息从 DNA传递给 mRNA的过程称为转录。根据 mRNA链上的遗传信息合成蛋 白质的过程，被称为翻译和 表达。1958年Crick将生物 遗传信息的这种传递方式称为中心法则。 1．基因的转录 – mRNA的合成 基因转录是以DNA为模板合成与其碱基顺序互补的mRNA的过程。 细胞生长周期的某个阶段，DNA双螺旋解开成为转录模板，在RNA聚合酶催化下，合成mRNA。mRNA不能自我复制，即其本身不能作为复制模板，因此在转录过程中即使出现某些差错，也不会遗传下去。 mRNA 是DNA的转录本