《遺傳信息傳遞》PPT課件.ppt

1,第三章 遺傳信息的傳遞,DNA的復(fù)制 DNA的轉(zhuǎn)錄 蛋白質(zhì)的生物合成 基因的結(jié)構(gòu)特征 基因表達(dá)調(diào)控,2,第一節(jié) DNA的復(fù)制,DNA的復(fù)制：指以親代DNA分子為模板合成一個(gè)新的與親代模板結(jié)構(gòu)相同的子代DNA分子的過(guò)程。 復(fù)制叉 細(xì)菌DNA復(fù)制 真核生物DNA復(fù)制,3,DNA半保留復(fù)制,4,DNA半保留復(fù)制實(shí)驗(yàn)（M. Meselson和F. Stahl，1958年 ）,5,DNA的半不連續(xù)復(fù)制,6,DNA復(fù)制所需的酶和蛋白質(zhì),DNA聚合酶 引發(fā)酶 引發(fā)DNA合成的起始 DNA連接酶 將岡崎片段連接合成一條完整的互補(bǔ)鏈 拓?fù)洚悩?gòu)酶 將單、雙鏈的線狀或環(huán)狀DNA分子進(jìn)行撲交換的一種酶，拓?fù)洚悩?gòu)酶、拓?fù)洚悩?gòu)酶 解鏈酶 DNA雙分子解開作為復(fù)制的模板 單鏈結(jié)合蛋白 與解鏈的DNA 單鏈結(jié)合，使其不回復(fù)雙鏈狀態(tài)，且保護(hù)DNA不被水解,7,DNA聚合酶,原核生物DNA聚合酶 DNA聚合酶（Kornberg酶）： 5 3聚合酶活性 35外切酶活性 5 3外切酶活性 DNA聚合酶 5 3聚合酶活性 35外切酶活性,8,真核生物DNA聚合酶,9,三、DNA復(fù)制一般過(guò)程,10,四 原核生物和真核生物DNA的復(fù)制特點(diǎn),復(fù)制的起點(diǎn)和速率 原核生物只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，真核生物的染色體具有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn) 在原核生物中，第一輪復(fù)制尚未結(jié)束前，第二輪復(fù)制又從復(fù)制起點(diǎn)開始了；真核生物，第一輪復(fù)制結(jié)束后第二輪才開始，原核生物復(fù)制起點(diǎn)可以連續(xù)發(fā)動(dòng)復(fù)制，真核生物則不能 原核生物與真核生物均為雙向復(fù)制,11,四 原核生物和真核生物DNA合成的區(qū)別,12,第二節(jié) DNA的轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄是以DNA為模板，在RNA聚合酶的作用下合成RNA的過(guò)程 轉(zhuǎn)錄起始 RNA鏈的延伸 RNA鏈的合成終止及釋放,13,RNA聚合酶,大腸桿菌RNA聚合酶 真核生物RNA聚合酶,14,大腸桿菌RNA聚合酶,(2) 核心酶 全酶 :無(wú)催化作用，識(shí)別啟動(dòng)子，參與轉(zhuǎn)錄的起始 功能 選擇模板鏈，識(shí)別起始區(qū)的啟動(dòng)子 解開DNA部分雙螺旋鏈，產(chǎn)生長(zhǎng)約17bp的單鏈DNA模板 選擇正確的rNTP底物并催化形成磷酸二酯鍵，使合成的RNA鏈不斷延伸 能識(shí)別轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)（termination signal），停止轉(zhuǎn)錄,15,真核生物RNA聚合酶,16,基因轉(zhuǎn)錄的一般過(guò)程,17,真核生物mRNA的加工（自學(xué)）,mRNA5端加帽 mRNA3端加多聚腺苷酸(polyA) mRNA的剪接,18,第三節(jié) 蛋白質(zhì)的生物合成,翻譯(translation)：從DNA到蛋白質(zhì)的遺傳信息傳遞過(guò)程中，貯存于DNA中的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄表達(dá)為mRNA中的核苷酸序列信息，再?gòu)膍RNA上的核苷酸到多肽鏈上的氨基酸，遺傳信息的傳遞好象從一種語(yǔ)言到另一種語(yǔ)言，因此將蛋白質(zhì)合成的過(guò)程稱為翻譯。 蛋白質(zhì)合成的主要元件 核糖體：核糖體是蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所 mRNA：攜帶遺傳信息，蛋白質(zhì)合成的直接模板 tRNA：負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)特異性氨基酸進(jìn)行蛋白質(zhì)生物合成,19,遺傳密碼,mRNA與蛋白質(zhì)之間的關(guān)系是通過(guò)遺傳密碼的翻譯實(shí)現(xiàn)的 ，每3個(gè)相鄰核苷酸組成1個(gè)三聯(lián)體密碼，編碼一種氨基酸 三聯(lián)體 連續(xù)性 通用性 兼并性 起始密碼：AUG 終止密碼：UAA、UAG、UGA,20,21,核糖體的結(jié)構(gòu)和功能,真核生物核糖體：60S、40S 原核生物核糖體：50S、30S 核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所 翻譯功能區(qū)：肽鏈合成的場(chǎng)所，占據(jù)了核糖體的2/3 mRNA結(jié)合位點(diǎn) 肽基tRNA和甲酰甲硫氨酸t(yī)RNA結(jié)合位點(diǎn)(P位點(diǎn)) 氨酰tRNA結(jié)合位點(diǎn)(A位點(diǎn)) 肽鏈延伸輔助因子EF-Tu和EF-G的結(jié)合位點(diǎn)，EF-Tu起著協(xié)助氨酰tRNA進(jìn)入核糖體的作用，而EF-G負(fù)責(zé)核糖體的轉(zhuǎn)位反應(yīng) 肽基轉(zhuǎn)移酶活性位點(diǎn)，肽基轉(zhuǎn)移酶負(fù)責(zé)在肽鏈合成中將位于P位點(diǎn)的肽基tRNA的肽鏈轉(zhuǎn)移到位于A位點(diǎn)的氨酰tRNA上 5SrRNA結(jié)合位點(diǎn)以及結(jié)合脫酰tRNA的E位點(diǎn)等 出口功能區(qū)(exit domain):多肽的出口，核糖體通過(guò)這個(gè)區(qū)域附著在膜上,22,蛋白質(zhì)生物合成的過(guò)程,合成的起始：核糖體大小亞基、tRNA和mRNA在起始因子的協(xié)助下組合成起始復(fù)合物的過(guò)程 肽鏈的延伸 進(jìn)位：氨基酰-tRNA進(jìn)入核糖體的A位 肽鏈形成：氨基酰-tRNA進(jìn)位后，在轉(zhuǎn)肽酶的催化下，P位的肽基-tRNA的肽鏈轉(zhuǎn)移到A位的