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文档简介

遗传信息传递第一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二DNA的生物合成(复制)DNABiosynthesis(Replication)

第1节第二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二复制(replication)是指遗传物质的传代,以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。复制亲代DNA子代DNA第三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二一、复制的基本规律与体系(一)DNA复制基本规律半保留复制双向复制固定的起始点复制的半不连续性复制的高保真性第四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二1、半保留复制是DNA复制的基本特征半保留复制的概念:

以亲代DNA双链为模板以碱基互补方式合成子代DNA,这样新形成的子代DNA中,一条链来自亲代DNA,而另一条链则是新合成的,这种复制方式叫半保留复制。第五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母链DNA复制过程中形成的复制叉子代DNA第六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二DNA半保留复制的实验证明第七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性,是保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代必要措施。半保留复制的意义:遗传的保守性,是物种稳定性的分子基础,但不是绝对的。第八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二原核生物:•基因组是环状DNA•只有一个复制起始点复制时,DNA从起始点(origin)向两个方向解链,形成两个延伸相反的复制叉,称为双向复制。2、双向复制复制中的放射自显影图像第九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二A.环状双链DNA及复制起始点B.复制中的两个复制叉C.复制接近终止点(termination,ter)oriterABC第十页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二真核生物:

•染色体DNA有多个复制起始点。

•两个起始点之间的DNA片段称为复制子(replicon)。

•复制子是独立完成复制的功能单位。第十一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二5’3’oriorioriori5’3’5’5’3’3’5’5’3’复制子3’第十二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二3、复制的半不连续性3535解链方向3´5´3´3´5´前导链(leadingstrand)滞后链(laggingstrand)第十三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二顺着解链方向生成的子链,复制是连续进行的,这股链称为前导链(leadingstrand)

。复制的方向与解链方向相反,不能顺着解链方向连续延长,这股不连续复制的链称为滞后链(laggingstrand)

。复制中的不连续片段称为岡崎片段(okazakifragment)。领头链连续复制而随从链不连续复制,就是复制的半不连续性。第十四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二参与DNA复制的物质:底物(substrate):

dATP,dGTP,dCTP,dTTP;聚合酶(polymerase):

依赖DNA的DNA聚合酶,简写为DNA-pol;模板(template):

解开成单链的DNA母链;引物(primer):

提供3-OH末端使dNTP可以依次聚合;其他的酶和蛋白质因子。(二)DNA复制的体系第十五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二1、复制的化学反应

(dNMP)n

+dNTP→(dNMP)n+1

+PPi

第十六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二2、DNA聚合酶全称:依赖DNA的DNA聚合酶(DNA-dependentDNApolymerase)简称:DNA-pol活性:1.53

的聚合活性2.核酸外切酶活性第十七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二5´AGCTTCAGGATA

|||||||||||3´TCGAAGTCCTAGCGAC5´35外切酶活性:53外切酶活性:?能切除突变的DNA片段。能辨认错配的碱基对,并将其水解。核酸外切酶活性:

第十八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(1)原核生物的DNA聚合酶有三种DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢ第十九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二延长子链校读功能DNA损伤修复校读、修复合成、延长冈崎片段、DNA损伤修复生物学功能6000-100聚合速率(核苷数/分)250120109分子量--+5外切酶活性+++5外切酶活性+++5聚合酶活性polIIIpolIIpolIE.Coli中的DNA聚合酶第二十页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(2)真核生物DNA聚合酶有五种DNA-pol起始引发,有引物酶活性。延长子链的主要酶,有解螺旋酶活性。参与低保真度的复制。在复制过程中起校读、修复和填补缺口的作用。在线粒体DNA复制中起催化作用。DNA-pol

DNA-polDNA-polDNA-pol第二十一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二3.引物酶(primase)

复制起始时催化生成RNA引物的酶。4.解螺旋酶(helicase)

利用ATP供能,作用于氢键,使DNA双链解开成为两条单链。第二十二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

5.DNA拓扑异构酶(DNA

topoisomerase)

拓扑异构酶作用特点既能水解、又能连接磷酸二酯键分类

拓扑异构酶Ⅰ

拓扑异构酶Ⅱ第二十三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二拓扑异构酶Ⅰ的作用切断DNA双链中一股链,使DNA解链旋转不致打结;适当时候封闭切口,DNA变为松弛状态。反应不需ATP。第二十四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二拓扑异构酶Ⅱ的作用切断DNA分子两股链,断端通过切口旋转使超螺旋松弛。利用ATP供能,连接断端,DNA分子进入负超螺旋状态。第二十五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整性。

6.单链DNA结合蛋白

7.DNA连接酶

连接DNA双链中的单链切口,连接DNA链3-OH末端和相邻DNA链5-P末端,使二者生成磷酸二酯键,从而把两段相邻的DNA链连接成一条完整的链

。第二十六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二HO5’3’3’5’DNA连接酶ATP(NAD+)AMP5’3’5’3’第二十七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二需要解决两个问题:DNA解开成单链,提供模板。

形成引发体,合成引物,提供3-OH末端。二、DNA复制的过程(一)复制的起始第二十八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二E.coli复制起始点oriCGATTNTTTATTT···GATCTNTTNTATT···GATCTCTTATTAG···11317293244···TGTGGATTA-‖-TTATACACA-‖-TTTGGATAA-‖-TTATCCACA5866166174201209237245

串联重复序列

反向重复序列53531.DNA解链第二十九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二DnaADnaB、DnaCDNA拓扑异构酶引物酶SSB35352.引发体和引物含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。第三十页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二3535引物是由引物酶催化合成的短链RNA分子。

引物3'HO5'引物酶第三十一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(二)复制的延长复制的延长指在DNA-pol催化下,dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子链上,其化学本质是磷酸二酯键的不断生成。

第三十二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二5'3'5'dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH3'3'DNA-pol第三十三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二DNA复制过程简图第三十四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二原核生物基因是环状DNA,双向复制的复制片段在复制的终止点(ter)处汇合。oriter

E.coli8232oriterSV40500(三)复制的终止第三十五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二555RNA酶OHP5DNA-polⅠdNTP55PATPADP+Pi55DNA连接酶随从链上不连续性片段的连接:第三十六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二突变(mutation):

是由遗传物质结构改变而引起的遗传信息的改变。从分子水平来看,突变就是DNA分子上碱基的改变。

DNA损伤(DNAdamage):

泛指一切DNA结构和功能的变化。包括各种突变类型、碱基的损伤和DNA链的断裂。三、DNA的损伤与修复(一)DNA的损伤第三十七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二1、引起DNA损伤的因素自发性:

自然错配率约为10-9~10-10

左右。物理因素:

如UV(ultraviolet)、各种辐射。化学因素:

烷化剂、碱基类似物、以及其他一些人工合成或环境中存在的化学物质,这些诱发突变的化学物质,称为致癌剂。生物因素:

抗菌素类、黄曲霉素和病毒等。第三十八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二物理因素:紫外线(ultraviolet,UV)、各种辐射

UV第三十九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二化学因素:第四十页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二错配(mismatch)缺失(deletion)插入(insertion)重排(rearrangement)

框移(frame-shift)

2、DNA突变的类型第四十一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二DNA分子上的碱基错配称点突变(pointmutation)发生在同型碱基之间,即嘌呤代替另一嘌呤,或嘧啶代替另一嘧啶。

转换发生在异型碱基之间,即嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。

颠换(1)错配点突变发生在基因的编码区,可导致氨基酸改变。

第四十二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(2)缺失、插入和框移缺失:一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消。插入:原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。框移突变是指三联体密码的阅读方式改变,造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。

缺失或插入都可导致框移突变。第四十三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(3)重组或重排常可引起遗传、肿瘤等疾病DNA分子内较大片段的交换,称为重组或重排。移位的DNA可以在新位点上颠倒方向反置(倒位),也可以在染色体之间发生交换重组。

第四十四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二3、突变的后果(1)突变是某些疾病的发病基础(2)突变导致基因型改变(3)突变是进化、分化的分子基础(4)突变导致死亡第四十五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(二)DNA损伤的修复修复(repairing)

是对已发生分子改变的补偿措施,使其回复为原有的天然状态。光修复(lightrepairing)切除修复(excisionrepairing)重组修复(recombinationrepairing)SOS修复

修复的主要类型第四十六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二1.光修复第四十七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二2.切除修复是细胞内最重要和有效的修复机制,主要由DNA-polⅠ和连接酶完成。E.coli的切除修复机制目录第四十八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二3.重组修复第四十九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二4.SOS修复当DNA损伤广泛难以继续复制时,由此而诱发出一系列复杂的反应。这种修复特异性低,对碱基的识别、选择能力差。通过SOS修复,复制如能继续,细胞是可存活的。然而DNA保留的错误较多,导致较广泛、长期的突变。第五十页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二1.逆转录

(reversetranscription)在逆转录酶的催化下,以RNA为模板合成DNA的过程,又称反转录。

RNADNA

逆转录酶四、逆转录(一)逆转录的概念第五十一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二2.逆转录酶(reversetranscriptase)

从RNA病毒中发现,能催化以RNA为模板合成双链DNA的酶,全称为依赖RNA的DNA聚合酶。有三种活性:RNA指导的DNA聚合活性

RNaseH活性

DNA指导的DNA聚合活性第五十二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二1.逆转录病毒细胞内的逆转录现象RNA模板逆转录酶DNA-RNA杂化双链RNA酶单链DNA逆转录酶双链DNA(二)逆转录过程第五十三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二分子生物学研究可应用逆转录酶,作为获取基因工程目的基因的重要方法之一,此法称为cDNA法。

以mRNA为模板,经逆转录合成的与mRNA碱基序列互补的DNA链。

2.试管内合成cDNA:cDNAcomplementaryDNA逆转录酶

AAAA

TTTTAAAASI核酸酶

DNA聚合酶Ⅰ碱水解

TTTT第五十四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(三)逆转录研究的意义

逆转录酶和逆转录现象,是分子生物学研究中的重大发现。

逆转录现象说明:至少在某些生物,RNA同样兼有遗传信息传代与表达功能。对逆转录病毒的研究,拓宽了20世纪初已注意到的病毒致癌理论。

第五十五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二RNA的生物合成(转录)RNABiosynthesis(Transcription)

第2节第五十六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二转录(transcription)是生物体以DNA为模板合成RNA的过程。

转录RNADNA

第五十七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二复制转录模板两股链同时作为模板,都复制模板链转录(不对称转录)原料dNTPNTP酶类DNA聚合酶RNA聚合酶配对A-T,G-CA-U,A-T,G-C引物RNA或DNA引物3ˊ-OH无合成产物子代双链DNAmRNAtRNArRNA转录与复制的区别

第五十八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二1、转录模板

DNA分子上转录出RNA的区段,称为结构基因(structuralgene)。DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链,称为模板链(templatestrand),也称作有意义链或Watson链。相对的另一股单链是编码链(codingstrand),也称为反义链或Crick链。

一、转录的基本规律与体系(一)不对称转录第五十九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二不对称转录第六十页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(二)转录的体系1、原料:

4种核糖核苷酸(ATP、GTP、UTP和CTP)

,Mg2+和Mn2+2、模板3、RNA聚合酶4、其他酶和蛋白因子第六十一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二原核生物RNA聚合酶组分及功能亚基酶分子中的数目相对分子量功能α236512决定哪些基因被转录β1150618与转录全过程有关(催化)β′1155613结合DNA模板(开链)σ170263辨认起始点第六十二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)第六十三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合

第六十四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二真核生物RNA聚合酶种类、分布及功能种类ⅠⅡⅢ分布核仁核质核质转录产物45SrRNA(rRNA前体)hnRNA(mRNA

的前体)5SrRNA、tRNA前体、snRNA对α-鹅膏蕈碱的反应耐受极敏感中度敏感第六十五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二二、转录的过程(原核生物的转录过程)分为三个阶段:

起始(initiation)

延长(elongation)

终止(termination)第六十六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(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。第六十七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二2.DNA双链解开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,形成转录起始复合物RNApol(2)-DNA-pppGpN-OH3转录起始复合物:5-pppG-OH+

NTP5-pppGpN

-OH3+ppi转录起始过程第六十八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二1.亚基脱落,RNA–pol聚合酶核心酶变构,与模板结合松弛,沿着DNA模板前移;

2.在核心酶作用下,NTP不断聚合,RNA链不断延长。(NMP)n

+

NTP(NMP)n+1

+PPi(二)转录的延长第六十九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

转录空泡(transcriptionbubble): 在转录延长过程中,由局部打开的DNA双链、RNA聚合酶核心酶及新生成的RNA三者结合在一起的复合体,为空泡状结构,又称转录复合物。第七十页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二非依赖Rho因子的转录终止依赖Rho(ρ)因子的转录终止指RNA聚合酶在DNA模板上停顿下来不再前进,转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来。分类(三)转录的终止第七十一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二1.不依赖

Rho因子的转录终止终止区富含GC碱基重复序列,使新合成的RNA链形成发夹结构,阻止RNA聚合酶的滑动,RNA链的延伸即终止。第七十二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`

RNA5TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT...3DNAUUUU...…UUUU...…5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`近终止区的转录产物形成发夹(hairpin)结构是非依赖ρ因子终止的普遍现象。第七十三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

因子能结合RNA,与polyC的结合力最强;因子还有ATP酶和解螺旋酶的活性。

2.依赖

Rho因子的转录终止第七十四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

第七十五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(一)mRNA的加工修饰1.前体mRNA在5’-末端加入“帽”结构大多数真核mRNA的5’-末端有7-甲基鸟嘌呤的帽结构。这个真核mRNA加工过程的起始步骤由两种酶,加帽酶和甲基转移酶催化完成。

三、转录后的加工修饰第七十六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二帽子结构第七十七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二帽子结构的意义:可以使mRNA免遭核酸酶的攻击;也能与帽结合蛋白质复合体(cap-bindingcomplexofprotein)结合,并参与mRNA和核糖体的结合,启动蛋白质的生物合成。第七十八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二2.3’端加上聚腺苷酸尾巴真核生物mRNA中polyA的出现是不依赖于DNA模板的。加入polyA之前,先由核酸外切酶切去3’末端一些过剩的核苷酸,然后加入polyA。3’端修饰也是在细胞核中,在剪接之前进行的。polyA的有无与长短,是维持mRNA作为翻译模板的活性,以及增加mRNA本身的稳定性。第七十九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因。

(1)断裂基因(splitegene)3.hnRNA剪接第八十页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(2)外显子(exon)和内含子(intron)外显子:在断裂基因及其初级转录产物上出现,并表达为成熟RNA的核酸序列。内含子:隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。第八十一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二鸡卵清蛋白断裂基因hnRNA首、尾修饰hnRNA剪接成熟的mRNA鸡卵清蛋白基因及其转录、转录后修饰第八十二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二4.化学修饰5.RNA的编辑第八十三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二tRNA前体RNApolⅢTGGCNNAGTGCGGTTCGANNCCDNA(二)tRNA转录后的加工修饰第八十四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二RNAaseP、内切酶第八十五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二tRNA核苷酸转移酶第八十六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二碱基修饰(2)还原反应如:UDHU

(3)核苷内的转位反应如:Uψ(4)脱氨反应如:AI

如:AAm(1)甲基化(1)(1)(3)(2)(4)第八十七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(三)rRNA转录后的加工修饰第八十八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二蛋白质的生物合成(翻译)ProteinBiosynthesis(Translation)第3节第八十九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

蛋白质的生物合成过程就是将mRNA分子中由碱基序列组成的遗传信息,通过遗传密码破译的方式转变成为蛋白质中的氨基酸排列顺序,因而称为翻译(translation)。第九十页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二20种氨基酸(AA)作为原料酶及众多蛋白因子,如IF、eIF

ATP、GTP、无机离子参与蛋白质生物合成的物质包括

三种RNAmRNA(messengerRNA,信使RNA)rRNA(ribosomalRNA,核蛋白体RNA)tRNA(transferRNA,转移RNA)一、蛋白质生物合成体系第九十一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

1961年,Nirenberg

证明了mRNA的模板作用。

1.mRNA(一)RNA在蛋白质生物合成中的作用第九十二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

mRNA是遗传信息的携带者遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子(cistron)。原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位,转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质,为多顺反子(polycistron)。真核生物一个mRNA只编码一种蛋白质,为单顺反子(singlecistron)。

第九十三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

mRNA结构简图第九十四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

mRNA上存在遗传密码mRNA分子上从5至3方向,由AUG开始,每3个核苷酸为一组,决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号,称为三联体密码(tripletcoden)。起始密码(initiationcoden):AUG终止密码(terminationcoden):UAA,UAG,UGA第九十五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二第一个核苷酸第二个核苷酸第三个核苷酸(5′-端)UCAG(3′-端)

UUUU苯丙UCU丝UAU酪UGU半胱UUUC苯丙UCC丝UAC酪UGC半胱CUUA亮UCA丝UAA终止UGA终止AUUG亮UCG丝UAG终止UGG色C

CCUU亮CCU脯CAU组CGU精UCUC亮CCC脯CAC组CGC精CCUA亮CCA脯CAA谷胺CGA精ACUG亮CCG脯CAG谷胺CGG精GAAUU异亮ACU苏AAU天胺AGU丝UAUC异亮ACC苏AAC天胺AGC丝CAUA异亮ACA苏AAA赖AGA精AAUG蛋ACG苏AAG赖AGG精GGGUU缬GCU丙GAU天GGU甘UGUC缬GCC丙GAC天GGC甘CGUA缬GCA丙GAA谷GGA甘AGUG缬GCG丙GAG谷GGG甘G遗传密码表第九十六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二1.简并性遗传密码的特点遗传密码中,除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外,其余氨基酸有2~4个或多至6个密码子为之编码。第九十七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二

密码子简并性的生物学意义:减少有害突变。遗传密码的特异性主要取决于前两位碱基。

GCU

ACU

GCC

ACC

GCA

ACA

GCG

ACGAlaThr第九十八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二2.连续性编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读,密码间既无间隔也无重叠。

基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失,可能导致框移突变。

第九十九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二3.摆动性

tRNA上反密码子的第1位碱基与mRNA密码子的第3位碱基配对时,可以在一定范围内变动,即并不严格遵循碱基配对规律,这一现象称为摆动性。密码子、反密码子配对的摆动现象tRNA反密码子第1位碱基IUGACmRNA密码子第3位碱基U,C,AA,GU,CUG第一百页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二摆动配对U第一百零一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二4.通用性蛋白质生物合成的整套密码,从原核生物到人类都通用。已发现少数例外,如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。

第一百零二页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二5.方向性mRNA中起始密码子位于mRNA链的5′-端,终止密码子位于3′-端。翻译时从起始密码子开始,沿5′→3′

方向进行,直到终止密码子为止,与此相应多肽链的合成从N端向C端延伸。第一百零三页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二反密码环氨基酸臂

tRNA在翻译过程中起接合体(adaptor)作用,又是氨基酸的运载体。2.tRNA与氨基酸活化第一百零四页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二原核生物:fMet-tRNAifMet真核生物:Met-tRNAiMet(1)起始肽链合成的氨基酰-tRNA第一百零五页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP+PPi氨基酰-tRNA合成酶(2)氨基酸的活化氨基酰-tRNA的表示方法:Ala-tRNAAla

Ser-tRNASerMet-tRNAMet

第一百零六页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二3.核蛋白体是多肽链合成的场所第一百零七页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二原核生物核蛋白体结构模式P位:肽酰位(peptidylsite)A位:氨基酰位(aminoacylsite)E位:排出位(exitsite)第一百零八页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二(二)参与蛋白质合成的原料20种编码氨基酸。三种RNAATP或GTP提供能源Mg2+和K+第一百零九页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性。(三)参与蛋白质合成的酶类1.氨基酰-tRNA合成酶第一百一十页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二2.转肽酶

存在于核糖体大亚基上,是组成核糖体的蛋白质成分之一,作用是使“P”位上肽酰基-tRNA的肽酰基转移至“A”位氨基酰-tRNA的氨基上,使酰基与氨基结合形成肽键,延长肽链。第一百一十一页,共一百二十八页,编辑于2023年,星期二3.转位酶

转位酶能结合水解1分子GTP,催化核蛋白体向mRNA核糖体向mRNA的3′-端移动一个密码子的距离,使下一个密码子定位于“A”位。第一百

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