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文档简介
PCR原理聚合酶链式反映(PolymeraseChainReaction),简称PCR,是一种分子生物学技术,用于放大特定的DNA片段。可看作生物体外的特殊DNA复制。PCR这项技术,被广泛地运用在医学和生物学的实验室,例如用于判断检体中与否会体现某遗传疾病的图谱、传染病的诊疗、基因复制以及亲子鉴定。DNA变性DNAdenaturation:加热或用碱解决双链DNA,使氢链断裂,成果DNA变成为单链,此称为DNA的变性。发生这种变化时的温度称为融解温度,鸟嘌呤和胞嘧啶含量高的DNA融解温度也高。由于变性的成果DNA的紫外线吸取增加,比旋光度和粘度减少,密度也增加。如果在加热后慢慢冷却,则DNA能够再次恢复成双螺旋构造。另外,外部压力也能使DNA变性.PCR(聚合酶链式反映)是运用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反映温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一种温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间较好地进行控制。引物(primer),是一小段单链DNA或RNA,作为DNA复制的起始点,在核酸合成反映时,作为每个多核苷酸链进行延伸的出发点而起作用的多核苷酸链,在引物的3′-OH上,核苷酸以二酯链形式进行合成,因此引物的3′-OH,必须是游离的。DNA聚合酶(DNApolymerase)是细胞复制DNA的重要作用酶。DNA聚合酶,以DNA为复制模板,从将DNA由5'端点开始复制到3'端的酶。DNA聚合酶的重要活性是催化DNA的合成(在含有模板、引物、dNTP等的状况下)及其相辅的活性。dNTP:deoxy-ribonucleosidetriphosphate(三磷酸脱氧核糖核苷)的缩写。是dATP,dGTP,dTTP,dCTP的统称。在生物DNA合成,以及PCR聚合酶链反映中起原料作用。由等摩尔数的dATP、dTTP、dGTP和dCTP混合而成。PCR原理DNA的半保存复制是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多个酶的作用下能够变性解旋成单链,在DNA聚合酶的参加下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。在实验中发现,DNA在高温时也能够发生变性解链,当温度减少后又能够复性成为双链。因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,加入设计引物,DNA聚合酶、dNTP就能够完毕特定基因的体外复制。DNA的复性指变性DNA在适宜条件下,二条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋构造的现象,它是变性的一种逆转过程。热变性DNA普通经缓慢冷却后即可复性,此过程称之为"退火"(annealing)。这一术语也用以描述杂交核酸分子的形成(见后)。DNA的复性不仅受温度影响,还受DNA本身特性等其它因素的影响。但是,DNA聚合酶在高温时会失活,因此,每次循环都得加入新的DNA聚合酶,不仅操作烦琐,并且价格昂贵,制约了PCR技术的应用和发展。发现耐热DNA聚合酶--Taq酶对于PCR的应用有里程碑的意义,该酶能够耐受90℃以上的高温而不失活,不需要每个循环加酶,使PCR技术变得非常简捷、同时也大大减少了成本,PCR技术得以大量应用,并逐步应用于临床。寡核苷酸:是一类只有20个下列碱基的短链核苷酸的总称(涉及脱氧核糖核酸DNA或核糖核酸RNA内的核苷酸),寡核苷酸能够很容易地和它们的互补对链接,因此惯用来作为探针拟定DNA或RNA的构造,经惯用于基因芯片、电泳、荧光原位杂交等过程中。寡核苷酸合成的DNA(脱氧核糖核酸)能够用于链聚合反映,能放大拟定几乎全部DNA的片段,在这个过程中寡核苷酸是作为引物,和DNA中标的的互补片段结合,作成DNA的复制品。调控寡核苷酸用于克制RNA片段,避免其翻译成蛋白,在制止癌细胞活动方面能起一定的作用。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反映环节构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,方便它与引物结合,为下轮反映作准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反映原料,靶序列为模板,按碱基互补配对与半保存复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保存复制链,重复循环变性--退火--延伸三过程就可获得更多的“半保存复制链”,并且这种新链又可成为下次循环的模板。每完毕一种循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。碱基互补配对原则theprincipleofcomplementarybasepairing在DNA分子构造中,由于碱基之间的氢键含有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变,使得碱基配对必须遵照一定的规律,这就是Adenine(A,腺嘌呤)一定与Thymine(T,胸腺嘧啶)配对,Guanine(G,鸟嘌呤)一定与Cytosine(C,胞嘧啶)配对,反之亦然。碱基间的这种一一对应的关系叫做碱基互补配对原则。DNA半保存复制是:DNA在进行复制的时候链间氢键断裂,双链解旋分开,每条链作为模板在其上合成互补链,通过一系列酶(DNA聚合酶、解旋酶、链接酶等)的作用生成两个新的DNA分子。子代DNA分子其中的一条链来自亲代DNA,另一条链是新合成的,这种方式称半保存复制。摘要:类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物.PCR由变性--退火--延伸三个基本反映环节构成.PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物.PCR由变性--退火--延伸三个基本反映环节构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,方便它与引物结合,为下轮反映作准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反映原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保存复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保存复制链重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保存复制链”,并且这种新链又可成为下次循环的模板.每完毕一种循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍.达成平台期(Plateau)所需循环次数取决于样品中模板的拷贝.PCR的反映动力学PCR的三个反映环节重复进行,使DNA扩增量呈指数上升.反映最后的DNA扩增量可用Y=(1+X)n计算.Y代表DNA片段扩增后的拷贝数,X表达平均每次的扩增效率,n代表循环次数.平均扩增效率的理论值为100%,但在实际反映中平均效率达不到理论值.反映早期,靶序列DNA片段的增加呈指数形式,随着PCR产物的逐步积累,被扩增的DNA片段不再呈指数增加,而进入线性增加期或静止期,即出现“停滞效应”,这种效应称平台期数、PCR扩增效率及DNA聚合酶PCR的种类和活性及非特异性产物的竟争等因素.大多数情况下,平台期的到来是不可避免的.PCR扩增产物可分为长产物片段和短产物片段两部分.短产物片段的长度严格地限定在两个引物链5’端之间,是需要扩增的特定片段.短产物片段和长产物片段是由于引物所结合的模板不同而形成的,以一种原始模板为例,在第一种反映周期中,以两条互补的DNA为模板,引物是从3’端开始延伸,其5’端是固定的,3’端则没有固定的止点,长短不一,这就是“长产物片段”.进入第二周期后,引物除与原始模板结合外,还要同新合成的链(即“长产物片段”)结合.引物在与新链结合时,由于新链模板的5’端序列是固定的,这就等于这次延伸的片段3’端被固定了止点,确保了新片段的起点和止点都限定于引物扩增序列以内、形成长短一致的“短产物片段”.这段话没看懂。这段话没看懂。不难看出“短产物片段”是按指数倍数增加,而“长产物片段”则以算术倍数增加,几乎能够无视不计,这使得PCR的反映产物不需要再纯化,就能确保足够纯DNA片段供分析与检测用.原则的PCR反映体系:10×扩增缓冲液10ul4种dNTP混合物各200umol/L引物各10~100pmol模板DNA0.1~2ugTaqDNA聚合酶2.5uMg2+1.5mmol/L加双或三蒸水至100ulPCR反映五要素:参加PCR反映的物质重要有五种即引物、酶、dNTP、模板和Mg2+引物:引物是PCR特异性反映的核心,PCR产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度.理论上,只要懂得任何一段模板DNA序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,运用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增.RT-PCR技术概述RT-PCR为反转录PCR(reversetranscriptionPCR)和实时PCR(realtimePCR)共同的缩写。逆转录PCR,或者称反转录PCR(reversetranscription-PCR,RT-PCR),是聚合酶链式反映(PCR)的一种广泛应用的变形。在RT-PCR中,一条RNA链被逆转录成为互补DNA,再以此为模板通过PCR进行DNA扩增。1逆转录PCR由一条RNA单链转录为互补DNA(cDNA)称作“逆转录”,由依赖RNA的DNA聚合酶(逆转录酶)来完毕。随即,DNA的另一条链通过脱氧核苷酸引物和依赖DNA的DNA聚合酶完毕,随每个循环倍增,即普通的PCR。原先的RNA模板被RNA酶H降解,留下互补DNA。cDNA是互补脱氧核糖核酸,是与RNA链互补的单链DNA,以其RNA为模板,在适宜引物的存在下,由RNA与DNA进行一定条件下合成的。DNA(Deoxyribonucleicacid),中文译名为脱氧核糖核酸,是染色体的重要化学成分,同时也是基因构成的,有时被称为“遗传微粒”。MessengerRNA(mRNA)——信使核糖核酸:携带遗传信息,在蛋白质合成时充当模板的RNA。从脱氧核糖核酸(DNA)转录合成的带有遗传信息的一类单链核糖核酸(RNA)。它在核糖体上作为蛋白质合成的模板,决定肽链的氨基酸排列次序。mRNA存在于原核生物和真核生物的细胞质及真核细胞的某些细胞器(如线粒体和叶绿体)中。cDNA互补脱氧核糖核酸:为含有与某mRNA(信使RNA)链呈互补的碱基序列的单链DNA即complementaryDNA之缩写,或此DNA链与含有与之互补的碱基序列的DNA链所形成的DNA双链。与RNA链互补的单链DNA,以其RNA为模板,在适宜引物的存在下,由依赖RNA的DNA聚合酶(反转录酶)的作用而合成,并且在合成单链cDNA后,在用碱解决除去与其对应的RNA后来,以单链cDNA为模板,由依赖DNA的DNA聚合酶或依赖RNA的DNA聚合酶的作用合成双链cDNA。真核生物的信使RNA或其它RNA的cDNA,在遗传工程方面广为应用。在这种状况下,mRNA的cDNA,与原来基因的DNA(基因组DNA,genomicDNA)不同而无内含子;相反地对应于在原来基因中没有的而在mRNA存在的3′末端的多A序列等的核苷序列上,与exon序列、先导序列以及续序列等一起反映出mRNA构造。cDNA同样能够被克隆。RT-PCR的指数扩增是一种很敏捷的技术,能够检测很低拷贝数的RNA。RT-PCR广泛应用于遗传病的诊疗,并且能够用于定量监测某种RNA的含量。(检测基因体现的办法,参见NorthernBlot法。RT-PCR的核心环节是在RNA的反转录,规定RNA模版为完整的且不含DNA、蛋白质等杂质。惯用的反转录酶有两种,即鸟类成髓细胞性白细胞病毒(avianmyeloblastosisvirus,AMV)反转录酶和莫罗尼鼠类白血病病毒(moloneymurineleukemiavirus,MMLV)反转录酶。RT-PCR有时候也会指代实时PCR(real-timePCR)。为了与逆转录PCR相区别,普通被写作“定量PCR”(quantitativePCR)或者RTQ-PCR(real-timequantitativePCR)。2实时PCR实时PCR(real-timePCR),属于定量PCR(Q-PCR)的一种,以一定时间内DNA的增幅量为基础进行DNA的定量分析。ds-cDNA是基因文库技术中,通过mRNA反转录所获得的cDNA(第一链),依靠DNA聚合酶,在一定条件下所延伸的与cDNA互相补的第二条cDNA链的英文简称。通过ds-cDNA的合成,能够得到源mRNA的双链cDNA模板,用于后续的酶切解决和基因文库的建立。探针是一小段单链DNA或者RNA片段(大概是20到500bp),用于检测与其互补的核酸序列。双链DNA加热变性成为单链,随即用放射性同位素(普通用磷-32)、萤光染料或者酶(如辣根过氧化物酶)标记成为探针。磷-32普通被掺入构成DNA的四种核苷酸之一的磷酸基团中,而荧光染料和酶与核酸序列以共价键相连。当将探针与样品杂交时,探针和与其互补的核酸(DNA或RNA)序列通过氢键紧密相连,随即,未被杂交的多出探针被洗去。最后,根据探针的种类,可进行放射自显影、萤光显微镜、酶联放大等办法来判断样品中与否,或者何位置含有被测序列(即与探针互补的序列)。realtimePCR的定量使用荧光色素,现在有二种办法。一种是在dsDNA中插入特异的荧光色素,例如SYBRGreen荧光染料;另一种使用一种能与增幅DNA序列中特定寡核酸序列相结合的一种荧光探针(probe),如Taqman探针。两种办法原理不同。SYBRGreen荧光染料游离时不发光,当反映体系中存在双链DNA时,SYBRGreen与双链DNA结合,此时才发光。Taqman探针带有一种荧光基团和一种淬灭基团,荧光基团连接在探针的5’末端,而淬灭基团则在3’末端。PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一种特异性的荧光探针,探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸取;PCR扩增时,Taq酶的5'-3'外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,此时荧光基团发出的荧光信号能够被检测到。这里没看懂啊。。。。这里没看懂啊。。。。TaqMan荧光探针是一种寡核苷酸探针,荧光基团连接在探针的5’末端,而淬灭剂则在3’末端。PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一种特异性的荧光探针,探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸取;PCR扩增时,Taq酶的5'-3'外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接受到荧光信号,即每扩增一条DNA链,就有一种荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同时。惯用的荧光基团是FAM,TET,VIC,HEX。而新型TaqMan-MGB探针使该技术既可进行基因定量分析,又可分析基因突变(SNP),有望成为基因诊疗和个体化用药分析的首选技术平台。淬灭剂指通过分子间的能量转移,快速而有效地将激发态分子(单线态氧和三线态物质)淬灭,使转变成热能或转变成荧光或磷光,而辐射散失,回到基态的一类物质,通过这一过程,使其免遭紫外线破坏,从而达成稳定高分子材料的目的。因此,它有别于紫外线吸取剂(并不强烈吸取紫外线),且作用机理也不同于紫外线吸取剂(通过分子内的构造变化转移能量),如惯用镍的有机化合物。realtimePCR与reversetranscriptionPCR相结合,能用微量的RNA来找出特定时间、细胞、组织内的特别体现的遗传基因。这两种RTPCR的组合又被称之为“定量RT-PCR(quantitativeRT-PCR)”3RT-PCR技术有关试剂oligo:多聚体,相称于mRNA引物AMVRT:禽类成髓细胞瘤病毒逆转录酶MMLVRT:莫洛尼鼠白血病病毒逆转录酶dNTPs:脱氧核苷酸RNase:RNA水解酶PCRBuffer:RT-PCR缓冲液MgCl2:2价镁离子4PCR各环节的目的预变性:破坏DNA中可能存在的较难破坏的二级构造。使DNA充足变性,减少DNA复杂构造对扩增的影响,以利于引物更加好的和模板结合,特别是对于基因组来源的DNA模板,最佳不要吝啬这个环节。另外,在某些使用热启动Taq酶的反映中,还可激活Taq酶,从而使PCR反映得以顺利进行。三种循环①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,方便它与引物结合,为下轮反映作准备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反映原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保存复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保存复制链。延伸时间因素用PCR仪扩增时,(变性.退火,延伸)循环完毕后,继续72度延伸了10分钟的因素:1.延伸时间取决于待扩增DNA片段的长度。(固然是在反映体系一定的条件下)例如,使用TaqDNA聚合酶,72度时的碱基掺入率为35-100bp/s,因此延伸速率为1kb/min。2.根据延伸速率推得,扩增1kb以内的DNA片段1min即可,而3-4kb则需要3-4min,依次照推。普通在最后一轮要适宜的将延伸时间延长至4-10min,这样做是使PCR反映完全以提高扩增产量。3.继续72度延伸了10分钟除了能够使PCR反映完全以提高扩增产量外,尚有一种作用是:在用普通Taq酶进行PCR扩增时在产物末端加A尾的作用,能够直接用于TA克隆的进行。DNA二级构造:两条多核苷酸链以相似的旋转绕同一种公共轴形成右手双螺旋,螺旋的直径2.0nm两条多核苷酸链是反向平行的,一条5’-3’,另一条3’-5’两条多核苷酸链的糖-磷酸骨架位于双螺旋外侧,碱基平面位于链的内侧4相邻碱基对之间的轴向距离为0.34nm,每个螺旋的轴距为3.4nmDNA二级构造的稳定作用力两条多核苷酸链间的互补碱基对之间的氢键碱基对疏水的芳香环堆积所产生的疏水作用力,以及堆积的碱基对间的范德华力,磷酸集团上的负电荷与介质中的阳离子化合物之间形成的盐键所谓的DNA的一级构造,就是指4种脱氧核苷酸的链接及排列次序,表达了该DNA分子的化学构成。核苷酸互相连接形成长的多核苷酸链。两个核苷酸之间的连接普通是通过磷酸二酯键(phosphodiesterbond),该键将一种核苷酸的磷酸基团与另一种核苷酸的脱氧核糖连接。由四种脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的长链高分子多聚体为DNA分子的一级构造。DNA分子中第一种核苷酸的3'-羟基与第二个核苷酸的5'-磷酸基脱水形成3',5'-磷酸二酯键,第二个核苷酸的3'-羟基又与第三个核苷酸的磷酸基脱水形成3',5'-磷酸二酯键,依这类推,形成线性多聚体。DNA分子中第一种核苷酸的5'-磷酸与最末一种核苷酸的3'-羟基都未参加形成3',5'-磷酸二酯键,故分别称为5'-磷酸端(或5'-端)和3'羟基端(或3'-端)。DNA的三级构造:1超螺旋构造:环状分子的额外螺旋能够形成超螺旋2其它三级构造:与蛋白质结合形成复合体(病毒);核小体构造生物的绝大部分遗传信息储存于DNA序列中,核苷酸的不同排列次序决定了生物的多样化。研究DNA的一级构造有助于理解DNA的生物学功效。PCR引物的选择对靶序列中潜在的引物位点进行分析,这些位点应当不会形成同源多聚体机构,也没有明显的形成二级构造的趋势,不会本身互补,与基因组中的其它序列无明显的同源性。(1)根据寡核苷酸引物与其靶序列形成杂合分子的熔解度的计算中提供的公式计算各引物的熔解温度。(2)选择一对匹配完好的正向和反向引物。两条引物的G+C含量相似,将产生一种大小和碱基构成适宜的产物。两条引物与所扩增片段的GC含量都应在40%-60%之间。(3)对寡核苷酸的长度和/或位置进行细调。使得引物的3‘末端核苷酸为G或C。检查两条寡核苷酸之间有无明显的互补性。作为一条经验性的规律,一条引物上不该含有三个持续的与另一条引物互补的核苷酸。注意事项(1)双链DNA的变性温度是由双链中C+G的含量决定的,C+G含量越高,模板DNA的溶解温度就越高。在选择的变性温度下,模板链越长变性所需时间就越长。如果变性温度过低或变性时间过短,会使仅仅富含A+T区域变性。当模板DNA的G+C含量超出55%的时需要更高的变性温度。(2)复性过程采用的温度至关重要。如果复性温度太高,寡核苷酸引物不能与模板较好的复性,扩增效率将会减少。如果复性温度太低,引物将产生非特异性复性,从而造成非特异性的DNA片段的扩增。复性普通在比理论计算的引物和模板的溶解温度低3—5℃的条件下进行。PCR扩增所需的循环数目决定于:①反映体系中起始的模板拷贝数;②引物延伸和扩增的效率。一旦PCR反映进入几何级数的增加期,反映会始终持续下去,直至某一成分成为限制因素。从这一点上来说,扩增产物中绝大多数应当是特异性的扩增产物,而非特异性的扩增产物应当低到难以检测到的程度。用TaqDNA聚合酶(效率为0.7)在一种含有10的5次方个拷贝的靶序列的反映体系中进行30个循环后往往能够做到上述的抱负状况。RT-PCR是将RNA的反转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增(PCR)相结合的技术.首先经反转录酶的作用从RNA合成cDNA,再以cDNA为模板,扩增合成目的片段.RT-PCR技术敏捷并且用途广泛,可用于检测细胞中基因体现水平,细胞中RNA病毒的含量和直接克隆特定基因的cDNA序列.核糖核酸(缩写为RNA,即RibonucleicAcid),存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体。由最少几十个核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的一类核酸,因含核糖而得名,简称RNA。RNA普遍存在于动物、植物、微生物及某些病毒和噬菌体内。RNA和蛋白质生物合成有亲密的关系。在RNA病毒和噬菌体内,RNA是遗传信息的载体。RNA普通是单链线形分子;也有双链的如呼肠孤病毒RNA;环状单链的如类病毒RNA;1983年还发现了有支链的RNA分子。DNA和RNA的区别是什么?构成单位不同:DNA的构成单位是脱氧核苷酸,RNA的构成单位是核糖核苷酸,构成碱基不同:DNA的构成碱基是ATGC,RNA的构成碱基是AUGC构成五碳糖不同:DNA的构成五碳糖是脱氧核糖,RNA的构成五碳糖是核糖,空间构造不同:DNA是双螺旋构造,RNA普通是单链。功效不同:DNA是遗传物质,RNA普通在细胞中不作为遗传物质。RNA大致能够分为三类mRNA(信使RNA)rRNA(核糖体RNA)tRNA(转运RNA)不同的RNA有着不同的功效rRNA是核糖体的构成成分,由细胞核中的核仁合成,而mRNAtRNA在蛋白质合成的不同阶段分别执行着不同功效。mRNA是以DNA的一条链为模板,以碱基互补配对原则,转录而形成的一条单链,重要功效是实现遗传信息在蛋白质上的体现,是遗传信息传递过程中的桥梁核糖体RNA:即rRNA,是最多的一类RNA,也是3类RNA(tRNA,mRNA,rRNA)中相对分子质量最大的一类RNA,它与蛋白质结合而形成核糖体,其功效是作为mRNA的支架,使mRNA分子在其上展开,实现蛋白质的合成。rRNA占RNA总量的82%左右。rRNA单独存在时不执行其功效,它与多个蛋白质结合成核糖体,作为蛋白质生物合成的“装配机”。rRNA普通与核糖体蛋白质结合在一起,形成核糖体(ribosome),如果把rRNA从核糖体上除掉,核糖体的构造就会发生塌陷。tRNA的功效是携带符合规定的氨基酸,以连接成肽链,再通过加工形成蛋白质转运RNA(transferribonucleicacidtRNA)是含有携带并转运氨基酸功效的一类小分子核糖核酸,简称tRNA。绝大多数tRNA由七十几至九十几个核苷酸构成,分子量为25000~30000,沉降常数约为4S(个别tRNA的沉降常数为3S,含63个核苷酸)。一种tRNA只能携带一种氨基酸,如丙氨酸tRNA只携带丙氨酸,但一种氨基酸可被不止一种tRNA携带。同一生物中,携带同一种氨基酸的不同tRNA称作“同功受体tRNA”。构成蛋白质的氨基酸有20种,而tRNA能够有六七十种或更多。携带同一种氨基酸的细胞器tRNA与细胞质tRNA也不同。生物体发生突变后,校正机制之一是通过校正基因合成一类校正tRNA,以维持翻译作用译码的相对对的性。能够有多个校正tRNA携带同一种氨基酸。转运RNA的功效:重要是携带氨基酸进入核糖体,在mRNA指导下合成蛋白质。即以mRNA为模板,将其中含有密码意义的核苷酸次序翻译成蛋白质中的氨基酸次序(见蛋白质的生物合成、核糖体)。tRNA与mRNA是通过反密码子与密码子互相作用而发生关系的。在肽链生成过程中,第一种进入核糖体与mRNA起始密码子结合的tRNA叫起始tRNA,其它tRNA参加肽链延伸,称为延伸tRNA,按照mRNA上密码的排列,携带特定氨基酸的tRNA依次进入核糖体。形成肽链后,tRNA即从核糖体释放出来。整个过程叫做tRNA循环(图3)。tRNA靠反密码子与mRNA识别,但并非一种反密码子只能识别一种密码子。例如反密码子CIG(I是次黄嘌呤核苷酸)能识别三种密码子。普通反密码子中的稀有核苷酸因配对不严格而能识别多个密码子,这种现象在生物学中称为“摆动性”.反转录:是以RNA为模板合成DNA的过程,也称逆转录。这是DNA生物合成的一种特殊方式。酶与反转录过程转录过程由反转录酶催化,该酶也称依赖RNA的DNA聚合酶(RDDP),即以RNA为模板催化DNA链的合成。合成的DNA链称为与RNA互补DNA(cDNA)。反转录酶存在于某些RNA病毒中,可能与病毒的恶性转化有关。人类免疫缺点病毒(HIV)也是一种RNA病毒,含有反转录酶。在小鼠及人的正常细胞和胚胎细胞中也有反转录酶,推测可能与细胞分化和胚胎发育有关。反转录的简要过程表达以下:①从细胞质中获得RNA②以该RNA为模板按照碱基互补配对为原则反转录得单链的DNA③以得到的DNA为模
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