一.复制(DNA的生物合成) (一)遗传信息传递的中心法则及有关概念: 遗传信息储存在DNA分子碱基的排列顺序中。遗传信息传递的方向即为遗传信息的中心法则。 按上述遗传信息的传递方向,进一步明确下列概念: 复制:以亲代DNA为模板合成(子代)DNA,即亲代DNA,每条单链的碱基顺序决定子代相应单链的碱基顺序, 使亲代DNA遗传信息准确传到子代DNA中,称DNA的复制。 转录:以DNA某段碱基顺序(基因)为模板,合成互补的RNA分子、信息从DNA传到RNA,称为转录。 逆转录:以RNA为模板,通过逆转录酶催化合成DNA。遗传信息的传递方向与上述的转录过程相反,称逆转录 作用。 翻译:以mRNA为模板,指导蛋白质的合成,即由mRNA的碱基所组成的密码子顺序决定蛋白质中氨基酸的排列 顺序,称翻译。 基因的表达:DNA分子中基因的遗传信息通过转录和翻译,合成有功能的蛋白质,称基因表达。 (四) 逆转录合成DNA: 逆转录作用是以RNA为模板合成DNA过程。该过程中,模板为RNA,原料是Dntp,催化的酶是逆转录酶,先 生成RNA-DNA杂交分子(其中DNA称cDNA),继续在逆转录酶催化下,RNA与DNA分开,并以其中的DNA单链为 模板合成双链DNA分子。 逆转录作用具有重要的理论和实践意义。二.转录(RNA的生物合成) 1. 转录的概念:是指以DNA某基因中的一条链为模板,NTP为原料,在DNA指导的RNA聚合酶催化下,合成 一条与DNA链互补的RNA链的过程。 转录与复制的区别: * 起模板作用的链称模板链(反意义链),无转录功能的链称编码链(有意义链),同时模板链不固定在 DNA分子的一条链上称不对称转录。 2. 参与转录的酶: 原核细胞:只一种DNA指导的RNA聚合酶(转录酶) 有5个亚基组成 3. 转录过程:包括RNA聚合酶与模板DNA结合,起始点由σ因子识别;转录起始,通常由pppG开始:5'-3'方 向延长RNA链;链的终止,有特殊的终止信号区,或由终止因了σ因子发挥终止作用。 4. 转录后的加工和修饰 原核生物的RNA合成后不需要加工,真核生物转录生成的RNA需经加工才能成为有活性的RNA,以mRNA转 录后加工为例说明之。 mRNA的前体是核不均-RNA(hnRNA),其加工过程包括: 1)剪接:将hnRNA分了中由真核基因非编码顺序(内含子)转录生成的RNA序列剪除,而把基因中编码顺序 转录成的RNA序列保留并且连接起来。 2)加帽:在剪接生成的mRNA5'端加上m7Gppp的帽子。 3)加尾:在mRNA的3'端加多聚A(加20-200个A)。 加帽加尾可增加mRNA的隐定性。 t RNA和rRNA加工。 三.翻译(蛋白质的生物合成) mRNA中碱基顺序转变成蛋白质中氨基酸的排列顺序的过程称为翻译,是遗传信息表达的最后一个阶段。 (一)参与翻译的物质及其作用 1. 三类RNA (1)mRNA mRNA分子上从5'端向3'端每三个相邻的碱基组成一个三联体,代表一个氨基酸信号(密码),一共有 64个遗传密码,其中61个代表20种氨基酸,3个是终止密码。61个密码中的AUG既是蛋氨酸密码,又是肽链合 成的起始密码,除上述外,密码还具有简并性(编码同一种氢基酸的几种密码是同义密码),密码间无标点 符号分隔及所有生物均使用同一套遗传密码的通用性特点。 所以mRNA分子上密码的顺序决定了多肽链中氨基酸的排列顺序(一级结构)。 (2)tRNA: 在蛋白质生物合成中,tRNA起转运特定氨基酸的作用。被tRNA携带的氨基酸与tRNA3'端CCA的3'-OH结合 成氨基酰tRNA复合物,同时tRNA反密码环上的反密码子,依据碱基配对原则与mRNA的密码子相对应,mRNA密 码的方向是5'→3',反密码子的方向是3'→ 5'。所以tRNA可通过反密码子,准确地按照mRNA上密码顺序, 使所带氨基酸顺序排列成肽。 (3)rRNA: tRNA与多种蛋白质结合成大小亚基,大小亚基结合成完整核蛋白体,它是蛋白质合成的场所。小亚基有 与mRNA结合的位点,大亚基上有转肽酶活性外,还有二个tRNA结合位点。 左侧是结合肽酰tRNA位点(P位),右侧是结合氨基酰tRNA位点(A位)。 ゞ雲襲で 2009-07-03
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