第七章 遗传信息传递的中心法则及基因表达.ppt

第七章 遗传信息传递的中心法则及基因表达 一、 遗传信息传递的 中心法则 二、基因复制的忠实性 DNA聚合酶的3?- 5? 外切酶水解位点 DNA聚合酶的校对功能 DNA聚合酶的校对功能 三、逆 转 录 作 用 逆转录过程中cDNA的合成 逆逆转录病毒的生活周期生活周期 四、DNA的突变 DNA突变的类型 五、DNA的损伤与修复 DNA紫外线损伤的光裂合酶修复 DNA的损伤和切除修复 DNA的重组修复 六、DNA指导下RNA的合成（转录） 转录的概念和DNA的有义链和反义链 大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图 RNA聚合酶催化的反应 RNA合成过程 RNA链的延伸图解 原核生物中rRNA前体的加工 tRNA前体分子的加工 真核细胞mRNA的加工 真核生物和原核生物转录的差别 七、蛋白质翻译 基因的遗传信息在转录过程中从DNA转移到mRNA，再由mRNA将这种遗传信息表达为蛋白质中氨基酸顺序的过程叫做翻译。 合成体系：20种氨基酸,mRNA、tRNA、核蛋白体、酶和因子,以及无机离子、ATP 、GTP 合成方向：N→C端。 参与蛋白质合成的三类RNA及核糖体 1.rRNA 与蛋白质一起构成核糖体——蛋白质合成“工厂” 核糖体结构组成 核糖体的基本功能 结合mRNA，在mRNA上选择适当的区域开始翻译 密码子（mRNA）和反密码子（tRNA）的正确配对 肽键的形成 存在 核糖体可游离存在，真核中，也可同内质网结合，形成粗糙的内质网。原核中，与mRNA形成串状——多核糖体 2. tRNA 结合氨基酸：一种氨基酸有几种tRNA携带，结合需要ATP供能,氨基酸结合在tRNA3‘-CCA的位置。 反密码子：每种tRNA的反密码子，决定了所带氨基酸能准确的在mRNA上对号入座 。 反密码子与mRNA的第三个核苷酸配对时，不严格遵从碱基配对原则 3. mRNA 携带着DNA的遗传信息，是多肽链的合成模板 在原核细胞内，存在时间短，在转录的同时翻译 在真核细胞内，较稳定 蛋白质合成时，mRNA结合于核糖体小亚基上，大亚 基结合带氨基酸的tRNA，tRNA的反密码子与mRNA密码子配对，ATP供能，合成蛋白质。 遗传密码子 遗传密码 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(degeneracy) 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 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 UAG、UAA、UGA 起始信号 AUG（真核中起始为Met、原核中起始为fMet,翻译中间为Met）和氨酸的密码子(GUG)(极少出现） 四、蛋白质生物合成过程 以mRNA为模板，氨基酸经活化获得的氨酰tRNA为原料，GTP、ATP供能，在核糖体中完成。 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 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 蛋白质生物合成的调节 b.四环素和土霉素 c.氯霉素 d.白喉霉素（diphtheria toxin） 由白喉杆菌所产生的白喉霉素是真核细胞蛋白质合成抑制剂。它对真核生物的延长因子-2（EF-2）起共价修饰作用，生成EF-2腺苷二磷酸核