第七章核酸及核酸代谢PPT.ppt

5? 3? 3? 5? 模板链 编码链 编码链 模板链 转录方向 转录方向 模板链和编码链的相对性 5′···GCAGTACATGTC ···3′ 3′··· c g t g a t g t a c a g ···5′ 编码链 模板链 mRNA 5′···GCAGUACAUGUC ···3′ 转录 N······Ala · Val · His · Val ······C 蛋白质 翻译 模板链、编码链与转录及翻译的关系 RNA转录合成时，以DNA作为模板，在RNA聚合酶的催化下，连续合成一段RNA链，各条RNA链之间无需再进行连接。 二、转录的连续性 RNA转录合成时，只能向一个方向进行聚合，所依赖的模板DNA链的方向为3→5，而RNA链的合成方向为5→3。 三、转录的单向性 RNA转录合成时，只能以DNA分子中的某一段作为模板，故存在特定的起始位点和特定的终止位点。 特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成一个转录单位，通常由转录区和有关的调节顺序构成。 四、有特定的起始和终止位点 5.2 参与转录合成的酶和蛋白因子 5.2 Enzymes and Protein Factors for RNA Biosynthesis 原料：NTP （ATP, UTP, GTP, CTP）。 模板：双链DNA中的单链DNA。 酶：RNA聚合酶（DDRP，RNA-pol）。 其他蛋白质因子：如转录因子、终止因子等。 参与RNA转录合成的物质 这是一种不同于引物酶的依赖DNA的RNA聚合酶（DDRP）。 该酶在单链DNA模板以及四种核糖核苷三磷酸存在的条件下，不需要引物，即可从5→3聚合RNA。 一、RNA聚合酶（DDRP） 原核生物中的RNA聚合酶全酶由五个亚基构成，即?2???。 ?亚基与转录起始点的识别有关，在转录合成开始后被释放；余下的部分（?2??）被称为核心酶，与RNA链的聚合有关。 （一）原核生物的RNA聚合酶 核心酶 (core enzyme) 全酶 (holoenzyme) ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 原核生物RNA聚合酶的核心酶和全酶 原核生物RNA聚合酶亚基的功能 真核生物中的RNA聚合酶可按其对?-鹅膏蕈碱的敏感性而分为三种，它们均由10~12个大小不同的亚基所组成，结构非常复杂，其功能也不同。 （二）真核生物的RNA聚合酶 RNA聚合酶Ⅱ的分子结构 酵母RNA聚合酶Ⅰ和Ⅱ的电子晶体图 在真核生物中，转录的起始过程较为复杂，现已发现数百种蛋白因子与RNA转录合成有关。 直接或间接参与转录起始复合体的形成的蛋白因子被称为转录因子（transcriptional factor, TF）。 二、转录因子 原核生物中的终止因子?蛋白是一种六聚体的蛋白质，亚基的分子量为50kd。 ?蛋白能识别转录终止信号，并与RNA紧密结合，导致RNA的释放。 三、终止因子 5.3 RNA转录合成的过程 5.3 The Process of RNA Biosynthesis （一）转录起始 转录起始需解决两个问题： RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。 DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。 原核生物转录过程 在原核生物中，若干功能相关的结构基因常常串联在一起，由其上游的同一调控序列进行调控，这种基因的组织形式称为操纵子（operon）。 1. 模板与酶的辨认识别： 5?3? 3?5? 结构基因 调控序列 RNA-pol DNA复制的过程 4.4 DNA的损伤（突变）与修复 4.4 DNA Damage （Mutation）and Repair 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，链的断裂，重组等。 一、突变的意义 （一）突变是进化、分化的分子基础 （二）突变导致基因型改变 （三）突变导致死亡 （四）突变是某些疾病的发病基础 （一）自发因素： 1.自发脱碱基：由于N-糖苷键的自发断裂，引起嘌呤或嘧啶碱基的脱落。每日可达近万个核苷酸残基。 2.自发脱氨基：胞嘧啶自发脱氨基可生成尿嘧啶，腺嘌呤自发脱氨基可生成次黄嘌呤。每日可达几十到几百个核苷酸残基。 3.复制错配：由于复制时碱基配对错误引起的损伤，发生频率较低。 二、引起突变的因素 由紫外线、电离辐射、X射线等引起的DNA损伤。其中，X射线和电离辐射常常引起DNA链的断裂，而紫外线常常引起嘧啶二聚体的形成，如TT，TC，CC等二聚体。这些嘧啶二聚体由于形成了共价键连接的环丁烷结构，因而会引起复制障碍。 （二）物理因素： 嘧啶二聚体的形成 UV 1.脱氨剂：如亚硝酸