生物信息的传递(共133张课件).pptx

1、什么是DNA的半保留复制？

2、DNA复制的生物学意义是什么？

3、原核生物中主要有那几种DNA聚合酶？请说出它们的主要功能？

4、说出人类细胞中最大的和最小的染色体，它们各有多少bp。;5、说出DNA作为遗传物质的最基本特征。

6、有什么证据说明染色体可能是由核小体组成的？

7、大肠杆菌DNA完全伸展时有多长？

8、重叠基因是怎样发现的，是从哪种生物里首次发现的？;3生物信息的传递（上）;主要内容;基因作为唯一能够自主复制、永久存在的单位，其生物学功能是以RNA或蛋白质的形式表达出来的。DNA序列是遗传信息的贮存者，它通过自主复制得到永存，并通过转录生成信使RNA，翻译生成蛋白质的过程来控制生命现象。;基因表达包括转录（transcription）和翻译（translation）两个阶段。

转录是指拷贝出一条与DNA链序列完全相同（除了T→U之外）的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤。

翻译是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。;CAAT区和GC区主要控制转录起始频率，基本不参与起始位点的确定。

科学家发现每过大约2分钟，体系中出现新生蛋白质的速度就下降50%。

内含子的剪接、编辑、再编码及化学修饰

原核生物起始密码子AUG上游7-12个核苷酸处有一被称为SD序列（Shine–Dalgarnosequence）的保守区，因为该序列与16S-rRNA3’端反向互补，所以被认为在核糖体-mRNA的结合过程中起作用。

转录的终止

若将该基因5上游-21～-47核苷酸序列切除，基因完全不表达。

“基因”的分子生物学定义：产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。

启动子（promoter）是基因转录起始所必需的一段DNA序列，是基因表达调控的上游顺式作用元件。

随着RNA聚合酶的移动，DNA双螺旋持续解开，暴露出新的单链DNA模板，新生RNA链的3’末端不断延伸，在解链区形成RNA-DNA杂合物。

鸡卵清蛋白的基因结构示意图。

一个顺反子的翻译有时完全取决于它前面顺反子的翻译，因为只有第一个翻译起始位点是暴露的，在这个顺反子翻译产生多肽的过程中，核糖体的运动破坏了后续顺反子的二级结构，使起始位点较容易与核糖体相结合形成起复合物。

2转录机器的主要成分

内含子本身的某个腺苷酸2’-OH作为亲核基团攻击内含子5’端的磷酸二酯键。

聚合酶首先与启动子区闭合双链DNA结合，形成闭合复合物，经解链得到开链复合物。

第一个甲基出现在所有真核细胞的mRNA中（单细胞真核生物mRNA主要是这个结构），由尿苷酸-7甲基转移酶催化，称为零类帽子（cap0）。;;;与mRNA序列相同的那条DNA链是编码链（codingstrand）或称有意义链（sensestrand），另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链则被称为模板链（templatestrand）或称反义链（antisensestrand）。;DNA模板与mRNA分子及多肽链之间存在共线性关系;;;生物体内拥有三类RNA，即：

编码特定蛋白质序列的mRNA；

能特异性解读mRNA中的遗传信息并将其转化成相应氨基酸后加入多肽链中的tRNA；

直接参与核糖体中蛋白质合成的rRNA。;3.1RNA转录过程;;3.1.1模板识别

模板识别阶段主要指RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。

启动子（promoter）是基因转录起始所必需的一段DNA序列，是基因表达调控的上游顺式作用元件。;真核生物RNA聚合酶不能直接识别基因的启动子区，需要一些被称为转录调控因子的辅助蛋白质按特定顺序结合于启动子上，RNA聚合酶才能与之相结合并形成复杂的前起始复合物（preinitiationtranscriptioncomplex,PIC），以保证有效地起始转录。;3.1.2转录起始

转录起始不需要引物，启动子附近的DNA双链分开形成转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的碱基配对。

转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生。;转录起始后直到形成9个核苷酸短链是通过启动子阶段，此时RNA聚合酶一直处于启动子区，新生的RNA链与DNA模板链的结合不够牢固，很容易从DNA链上掉下来并导致转录重新开始。;一旦RNA聚合酶成功地合成9个以上核苷酸并离开启动子区，转录就进入正常的延伸阶段。所以，通过启动子的时间代表一个启动子的强弱。

一般说来，通过启动子的时间越短，该基因转录起始的频率也越高。;3.1.3转录延伸

RNA聚合酶离开启动子，沿DNA链移动并使新生RNA链不断伸长的过程就是转录的延伸。

大肠杆菌RNA聚合酶的活性一般为每秒50-90个核苷酸。随着RNA聚合酶的移动，DN