dna复制、转录和翻译复习2

细胞与分子诊断系细胞与分子诊断系严永敏 内 容 提 要 分子诊断学 是供高等医学检验专业本科学生使用的教材，也可供其他医学相关专业学生及医生参考。本书主要内容分为以下几个方面：n （ 1）基础篇： 着重描述了原核生物基因组、病毒基因组、真核基因组和蛋白质组等基础理论；n （ 2）技术篇： 介绍了生物大分子的分离纯化技术、分子克隆技术、 DNA测序技术、 PCR技术、核酸分子杂交技术、蛋白质组研究技术和生物芯片技术等；n （ 3）应用篇： 在探讨分子诊断的基本策略与方法的基础上，详细介绍了感染性疾病的分子诊断、单基因疾病的分子诊断、多基因疾病的分子诊断、移植配型、法医学鉴定、单核苷酸多肽型分析以及生物信息学在分子诊断中的应用。n 实验 1 分子生物学基本操作与训练 ；n 实验 2 感受态细胞的制备，重组质粒导入大肠杆菌及重组子筛选 ；n 实验 3 重组质粒 DNA的小量制备； n 实验 4 重组质粒 DNA限制性内切酶的酶切与鉴定 ；n 实验 5 聚合酶链反应（ PCR）及琼脂糖凝胶电泳；n 实验 6 基因组 DNA的提取与鉴定； 相关实验课程复习 DNA的复制、转录和翻译基因表达调控 DNA复制概念 :半保留复制 ,半不连续复制 (前导链 ,后随链 ),冈崎片段 DNA复制的酶学DNA聚合酶 (DDDP,多功能酶 ) n 起始阶段 -获得单链模板解螺旋酶 ,拓扑异构酶 ,单链结合蛋白等反 转录 ( reverse transcription ) 以 RNA为模板，合成与其互补的 DNA的过程 ,也称 逆转录 。反 转录 酶 RNA指导的 DNA聚合酶活性（ RDDP）。 核糖核酸酶 H活性（ RNaseH）。 DNA聚合酶活性（ DDDP）。反转录酶的作用合成 cDNA：反转录酶 （ reverse transcriptase） 是依赖 RNA的 DNA聚合酶，它以 RNA为模板， 4种 dNTP为底物，催化合成 DNA， 此过程称为反转录过程。反转录酶是 多功能酶 。 5335RNA(用 表示 )RNA-DNA 杂化分子 35 RNase （核酸酶 H活性 ) DDDP （DNA聚合酶活性） 4种 dNTP RDDP （ 反转录酶 ） 引物、 4种 dNTP病毒双链 DNA用 表示）（ cDNA第二链(complementary DNA， cDNA )与病毒 RNA 互补的 DNA(用 表示 )5335 5 35 3反转录酶的作用转录 ( transcription )生物体以 DNA为模板合成 RNA的过程转录 RNADNA 转 录 的 条 件 ：原料 : 4种 NTP ( ATP, UTP, GTP, CTP ) 模板 : 单链 DNA酶 : RNA聚合酶其他蛋白质因子复制与转录的异同 ?？转录起始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需解决 两个问题 ：模板和 RNA聚合酶的辨认、结合5335结构基因调控序列RNA-pol 启动子（ promoter)RNA聚合酶识别 ,结合并起始转录的一段高度保守性 DNA序列，称为保守序列 （一致性序列）开始转录T T G A C AA A C T G T-35区(Pribnow box)结合部位 ， 影响启动子复合物形成 ；T A T A A T Pu A T A T T A Py-10区1-30-5 0 10-10-40 -205 3 3 5 识别部位 ，还决定启动子强度 ；原核生物启动子（ Sextama框）间隔区原核生物的转录起始2 DNA双链解开 ,形成 转录空泡1 RNA聚合酶全酶 (2 ) 与模板结合 3 在 RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应 5 -pppGpN OH + ppiRNApol - DNA - pppGpN- OH pppGNTPGpN - OHppi起始复合物 :5-pppG -OH + NTP53DNA原核生物转录过程中的现象核糖体RNARNA聚合酶转录终止- RNA聚合酶在 DNA模板上停止前进，转录产物 RNA链从转录复合物上脱落下来原核生物的转录终止子（ terminator）1、 依赖 因子 （ Rho) 的转录终止2、不依赖 因子 的转录终止DNA模板上靠近终止处，有些 特殊的碱基序列 ，转录出 RNA后， RNA产物形成 特殊的结构 来终止转录。TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTTDNA或UUUU CAAUCAA茎环结构RNA5pppG5 335茎环结构使转录终止：1， 使 RNA聚合酶变构2，使转录复合物趋于解离， RNA产物释放RNA-pol真核生物的转录起始也需要 RNA聚合酶辨认、结合转录起点，生成起始复合物。-GCGC-CAAT-TATA转录起始TATA盒（ -30 -25）CAAT盒 (-75)G C盒 (-90) 基 因增强子 (enhancer )增强转录效率RNA聚合酶 II启动子DTATAA BDNAFERNA聚合酶与模板 DNA的结合需一系列 转录因子 ( TF )的参与。RNA聚合酶真核生物的转录终止 和转录后加工密切相关5 -AAUAAA-5 -AAUAAA- Poly (A)mRNA核酸酶-GUGUGUGAATAAA GTGTGTG转录终止的修饰点5533RNA-pol真核生物的转录后加工内含子（ intron）和外显子（ exon）蛋白质的生物合成 翻译翻译（ translation）是指以新生的 mRNA为模板，把核苷酸的三联体遗传密码翻译成氨基酸序列，合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。蛋白质生物合成体系模板： mRNA原料： 20种编码氨基酸氨基酸运载体： tRNA场所：核蛋白体酶：氨基酰 -tRNA合成酶、 转肽酶蛋白质因子：起始因子（ initiation factors, IF;eIF）延长因子（ elongation factors, EF）释放因子（ release factors, RF）核蛋白体释放因子（ ribosomal release factors, RRF）一、 mRNA是翻译的直接模板 开放阅读框架（ open reading frame ,ORF） mRNA从 5 3方向，从起始密码到终止密码的序列，称为一个开放阅读框架。 遗传密码（ genetic codon）开放阅读框架内每 3个碱基组成的三联体，决定一个氨基酸，称为遗传密码。 遗传密码的特点（一）遗传密码的连续性（ comm