第34次課學(xué)時

1、第 35次課 2 學(xué)時上次課復(fù)習(xí)：1 .簡要重復(fù)上次課的重點內(nèi)容；2 .喋吟核甘酸和喀咤核甘酸從頭合成；脫氧核甘酸的合成本次課題（或教材早下題目）：第十四章核酸和蛋白質(zhì)的生物合成計節(jié) DNA勺生物合成第一節(jié) RNA勺生物合成和加工教學(xué)要求：了解 RNA勺逆轉(zhuǎn)錄過程；試管內(nèi) cDNA勺合成掌握DNAT制過程；DNA的半不連續(xù)復(fù)制和 DNAT制體系；DNAT制的忠實性掌握逆轉(zhuǎn)錄酶的特點了解原核生物中RNA的加工；掌握在DNA旨導(dǎo)下的RNA合成過程及所參與的成分；掌握真核生物中 RNA勺加工重 點：DNAM制過程；DNA的半不連續(xù)復(fù)制和 DNAM制體系；逆轉(zhuǎn)錄酶 在DNA旨導(dǎo)下 的RNA合成過程；真

2、核生物中 RNA的加工難 點：DNA的半不連續(xù)復(fù)制；逆轉(zhuǎn)錄 RNA的復(fù)制教學(xué)手段及教具：課堂講授與PowerPoint演示相結(jié)合。講授內(nèi)容及時間分配：復(fù)習(xí)：5分第十四章核酸和蛋白質(zhì)的生物合成計節(jié) DNA勺生物合成一、DNA勺復(fù)制（30分）二、RNA勺逆車W （ RNA DNA （20 分）第一節(jié) RNA勺生物合成和加工一、在 DNA旨導(dǎo)下的 RN蛤成（10分）二、RNA轉(zhuǎn)錄后的加工（10分）1 .原核生物中RNA的加工2 .真核生物中RNA的加工三、RNA的復(fù)制（RNAW毒）（20分）小結(jié)：5分課后作業(yè)第503頁：1,2, 3,4相關(guān)補充題第 503 頁:5,6, 14,15,17,18參考資

3、料生物化學(xué)科學(xué)出版社現(xiàn)代生物學(xué)精要速覽中文版王鏡巖等譯生物化學(xué)簡明教程高等教育出版社羅紀盛等分子生物學(xué)第二版高等教育出版社朱玉賢李毅等上次課復(fù)習(xí)：1 .簡要重復(fù)上次課的重點內(nèi)容；2 .DNA復(fù)制過程；DNA勺半不連續(xù)復(fù)制和 DNA制體系；逆轉(zhuǎn)錄酶本次課題（或教材早下題目）：第十四章核酸和蛋白質(zhì)的生物合成第二節(jié) 蛋白質(zhì)的生物合成教學(xué)要求：掌握遺傳密碼的基本特性；掌握蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)及各物質(zhì)的作用；重 點：蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)及各物質(zhì)的作用；遺傳密碼的基本特性；難 點：遺傳密碼的基本特性；教學(xué)手段及教具：課堂講授與PowerPoint演示相結(jié)合。講授內(nèi)容及時間分配：復(fù)習(xí)：5分第十四章核酸和蛋白

4、質(zhì)的生物合成第二節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成一、遺傳信息的傳遞（20分）（一）遺傳密碼（二）遺傳密碼的基本特性二、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)（20分）（一）mRNAi蛋白質(zhì)合成的模板（二）tRNA轉(zhuǎn)運活化的氨基酸至 mRNAI板上（三）核糖體是蛋白質(zhì)合成的工廠三、翻譯的步驟（20分）（一）氨基酸的激活（二）在核糖體上合成蛋白質(zhì)四、多核糖體（5分）五、蛋白質(zhì)合成的抑制劑（10分）六、蛋白質(zhì)的運輸及翻譯后修飾（10分）小結(jié)：5分課后作業(yè)第 516 頁：1,2, 6,8參考資料生物化學(xué)科學(xué)出版社現(xiàn)代生物學(xué)精要速覽中文版王鏡巖等譯生物化學(xué)簡明教程高等教育出版社羅紀盛等分子生物學(xué)第二版高等教育出版社朱玉賢李毅等第十四章

5、核酸和蛋白質(zhì)的生物合成第一節(jié) DNA勺生物合成第二節(jié) RNA勺生物合成第三節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成預(yù)備知識?核酸遺傳性大分子；蛋白質(zhì)功能性大分子；?基因（gene）- 生命體遺傳信息的傳遞體，是編碼生物活性產(chǎn)物（蛋白質(zhì)或各種RNA的DNA功能片段，其功能的體現(xiàn)遵循中心法則。?原核生物：每個細胞只有一個染色體.?真核生物：每個細胞含有多條染色體.?染色體以外的遺傳因子：包括細菌的質(zhì)粒 ，病毒，真核細胞的細胞器中DN解。? DNA勺體外復(fù)制：分子克隆。DNA勺雙螺旋結(jié)構(gòu)RNA勺結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)遺傳中心法則“轉(zhuǎn)錄”第一節(jié) DNA勺生物合成? DNA勺復(fù)制DNAr DNA? RNA勺逆轉(zhuǎn)錄RNA DNA一、

6、DNA勺復(fù)制?反應(yīng)體系? DNA勺復(fù)制特點? DNAT制過程1.反應(yīng)體系413頁?底物：dNTP（dATP,dGTP,dCTP,dTTP）?模板：單鏈的DN限鏈?引物：寡核甘酸引物（RNA）?酶和蛋白因子DNA聚合酶（DNA旨導(dǎo)的DNA勺聚合酶）另一種DN朦合酶（切除引物并補上缺口的酶）引物酶或RN麋合酶（引發(fā)酶）解螺旋酶DNAI轉(zhuǎn)酶（拓撲異構(gòu)酶）單鏈DNA吉合蛋白（原核 SSB真核RPADNA1接酶（ligase）DNA聚合酶催化反應(yīng)特點? 以4種dNT助底物?反應(yīng)需要接受DNAI板的指導(dǎo)，不能催化游離的 dNTP勺聚合。?反應(yīng)需有引物 3'OH勺核酸鏈（RNM段）?鏈生長方向 5&

7、#39;- 3 '?產(chǎn)物DNA勺性質(zhì)與模板相同2.DNA勺復(fù)制特點?復(fù)制子?半保留復(fù)制?半不連續(xù)復(fù)制?復(fù)制的保真性復(fù)制子（Replicon）?復(fù)制子：基因組中能單獨進行復(fù)制的單位。每個起始點到終止點的區(qū)域為一個復(fù)制子。各復(fù) 制子發(fā)動復(fù)制的時間有先有后。單復(fù)制子：一般原核生物細胞多復(fù)制子：真核生物細胞核DNA。?復(fù)制的方向：單向或雙向半保留復(fù)制DNA勺半保留復(fù)制的證明（1）? 1958年，Meselson和Stahl用普通培養(yǎng)基（14N）培養(yǎng)15N標記的大腸桿菌。用 CsCl密度梯度離 心法分析子代和二代DNAf推知。DNA勺半保留復(fù)制的證明（2）? 1963年由Cairns用3H標記大

8、腸桿菌DNAi過兩代之后，用溶菌酶把細胞壁消化掉，使完整的 染色體DN廨放出來，鋪在一張透析膜上，用感光乳膠片感光，顯影后在電子顯微鏡下觀察。半不連續(xù)復(fù)制? 岡崎片段：1968年?細菌：1Kb-2Kb,相當 于一個順反子的大小。? 真核：100-200bpdnA：制的忠實性?聚合酶對dNTP勺選擇? 3 ' 5'核酸外切酶活性以及堿基互補配對。?機體內(nèi)對DN顏傷的修復(fù)。3.DNAT制過程（1）起始階段（2）復(fù)制的延伸（3）復(fù)制的終止DNA：制為什么要用 RN卻物？?從模板復(fù)制最初幾個核酸時，堿基堆集力和氫鍵都較弱，易發(fā)生錯配。?復(fù)制的最初幾個核甘酸，沒有與模板形成穩(wěn)定雙鏈，DN

9、朦合酶的3 ' 5校對功能難發(fā)揮作二、RNA勺逆轉(zhuǎn)錄（RNA DNA? 致癌RN闞毒?逆轉(zhuǎn)錄酶（reverse transcriptase, RT）逆轉(zhuǎn)錄活性：RNA旨導(dǎo)的DNA聚合酶活性。RNase H活性：水解RNA/DNA雜交體上的RNA。DNA聚合酶活性：DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性，合成互補DNA沒有3'-5、外切酶活性。cDNA?以mRNA模板合成出的相應(yīng)于一定 mRNA互補DNA可代表某一特定基因。?反轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)對于遺傳工程技術(shù)起了很大的推動作用，目前它已成為一種重要的工具酶。用組織細胞提取mRNA以它為模板，在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下，合成出互補的DNA（cDNA）,

10、由此可構(gòu)建出cDNAC庫（cDNA library）,從中篩選特異的目的基因，這是在基因工程技術(shù)中最常用的獲得目的基因的方法。第二節(jié)RNA勺生物合成和加工?轉(zhuǎn)錄一一以DN幽模板，按堿基配對原則把DNA勺序歹U信息錄給RNA在RN朦合酶（依賴DNA 的RN麋合酶）的參與下合成 RNA1。?復(fù)制一一以RN幽模板，按堿基配對原則，在RNAT制酶的參與下合成 RNA1。一、在DNA旨導(dǎo)下的RN除成（轉(zhuǎn)錄）? 底物：NTP（ ATP、 GTP、 CTP、 UTP）? RNA1生長方向：5' -3'? 不需引物?需DNAI板?需DN能導(dǎo)的RN朦合酶（無35'外切酶活性）? 轉(zhuǎn)錄過程

11、：模 板 識 別 （ 真 核 生 物 為 裝 配 ）；轉(zhuǎn)錄的起始；轉(zhuǎn)錄的延伸；轉(zhuǎn)錄終止轉(zhuǎn)錄圖示RNA專錄后的加工473頁原核生物中RNA勺力口工 主要是rRN用口 tRNA勺加工（1）rRNA前體的加工：甲基化修飾；RNaselD切割（2）tRNA 前體的加工：基因成簇或混合存在。?核酸內(nèi)切酶（大腸桿菌 RNAase P,由RN#口蛋白質(zhì)組成，其中 RNAT獨立完成催化）在tRNA的兩端切開? 核酸外切酶從3端逐個切除附加序列，進行修剪? 在tRNA3'端加上CCAh （有些本身就有）? 核苷的修飾。（3） mRNA體的加工：大多不需加工，一經(jīng)轉(zhuǎn)錄即可翻譯，但也有少數(shù)需將多順反子加工成

12、較小單位。真核生物中RNA勺加工（1）rRNA前體的加工（rRNA基因幾十至幾千，成簇存在）自催化剪切：對有內(nèi)含子的rRNA前體；甲基化與切割：由核仁小 RNA（snoRNA才旨導(dǎo)。核仁：是rRN的成、加工和裝配成核糖體場所。（2）tRNA前體的加工：tRNA的基因數(shù)目要比原核生物大得多。（3）mRNAftT體（hnRNA 核內(nèi)不均一 RNA）的加工真核mRNAT體（hnRNA核內(nèi)不均一 RNA的加工? 5 端形成特殊的帽子結(jié)構(gòu)m7G5 ppp5 Np-? 在 3 端切斷并加上一個poly（A） 的尾巴；? 通過剪接除去轉(zhuǎn)錄來的內(nèi)含子；? 拼接、編輯和再編碼? 鏈內(nèi)部核酸的甲基化。圖示 二、R

13、NA勺復(fù)制（RN闞毒）491頁?個別噬菌體RNAI毒進入宿主細胞后，RN©自身為模板，兩次復(fù)制，形成病毒RNA小結(jié)?復(fù)制子、岡崎片段、DNA勺半保留復(fù)制與半不連續(xù)復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄的概念。?原核生物DNAI制有關(guān)的酶及蛋白質(zhì)因子? DNAC制的忠實性由什么來決定？? 逆轉(zhuǎn)錄酶的幾個活性？cDNA思考題：第436頁 2,4 ， 5,6 ， 10,11,13,14 503 頁 2,18第三節(jié) 蛋白質(zhì)的生物合成一、遺傳信息的傳遞二、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)三、翻譯的步驟四、翻譯過程中GTP勺作用五、多核糖體六、蛋白質(zhì)合成的抑制劑七、蛋白質(zhì)的運輸及翻譯后修飾蛋白質(zhì)合成（Translation ）?以mR

14、NA直接模板，tRNW氨基酸運載體，核蛋白體為裝配場所，共同協(xié)調(diào)完成蛋白質(zhì)生 物合成的過程。也就是把 mRNA堿基排列順序轉(zhuǎn)譯成多肽鏈中氨基酸的排列順序。一、遺傳信息的傳遞1. 遺傳密碼511頁? 密碼子：mRNA5 '3',每三個相鄰的堿基形成三聯(lián)體，即組成一個密碼子。（1961年）? 讀碼框架：每一個氨基酸可通過mRNA3個核甘酸序列組成的遺傳密碼來決定，這些密碼以連續(xù)的方式連接，組成讀碼框架翻譯過程通過密碼來溝通圖示2. 遺傳密碼的基本特性513頁? 終止密碼子：UAG UGA UAM,只被肽鏈釋放因子閱讀；起始密碼子：AUG,也是甲硫氨酸的密碼子。? 多數(shù)生物的密碼是不

15、重疊的。? 密碼的簡并性與同義密碼：? 密碼子通用性和變異性：? 密碼的防錯系統(tǒng)：可使基因突變造成的危害降至最低程度。?密碼的變偶性：mRNA:密碼子專一性取決于前兩位堿基，且與tRNA±反密碼子配對是嚴格的，第三位堿基“擺動堿基”可有一定的變動，此現(xiàn)象稱。密碼子的擺動性二、蛋白質(zhì)合成的分子基礎(chǔ)? mRNA、tRNA、核糖體、氨基酸、GTP ATR非核糖體蛋白質(zhì)（起始因子、延伸因子、釋放 因子等）、Mg2太 /等。?氨酰-tRNA合成酶等1 .mRN勰蛋白質(zhì)合成的模板?傳遞DNAt的信息、是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)、分子大小不等。真核生物mRNA原核生物mRNA? S并列：在起始AU而列上游

16、10個堿基左右的位置，含有一段富含喋吟堿基的序列，被稱為S并列。它能與細菌核糖體16SRNA3端的7個喀咤堿基互補性的識別，以幫助從起始AUGb開始翻譯。2 .tRNA轉(zhuǎn)運活化的氨基酸至mRNA板上? 3 '端-CCAM基酸接受位點?識別氨酰-tRNA合成酶位點?識別核糖體的位點?反密碼子（與密碼子堿基互補） 書寫：tRNA Phe3 .核糖體是蛋白質(zhì)合成的工廠522頁?核糖體ribosome :大、小亞基組成（蛋白質(zhì)和rRNA） 核糖體結(jié)構(gòu)特點? 有容納mRNAJ通道?能結(jié)合起始、延長及終止因子等。? A （ acceptor site氨酰結(jié)合位點）? 暇（donor site 肽酰

17、接受位）.?有轉(zhuǎn)肽酶活性，催化肽鍵形成?大亞基上有延長因子依賴的 GTP1活性，可為轉(zhuǎn)肽提供能量。4 .氨基酸、氨基酰tRNA合成酶、多種蛋白因子三、翻譯的步驟1 .氨基酸白勺激活（氨酰-tRNA的形成（準備）2 .在核糖體上合成蛋白質(zhì)?起始：起始復(fù)合物的形成，在起始密碼處開始。?延長：進位、轉(zhuǎn)肽、移位?終止：到終止密碼釋放肽鏈。mRNA的閱讀方向：是從 mRNA5'端一 3'端進行的。肽鏈延伸的方向：從N-«原核翻譯過程中能量（GTP分析? 1分子氨基酸的活化形成氨酰 -tRNA的需要一個AT沖兩個高能磷酸鍵。?在核糖體上合成蛋白質(zhì)起始：有一分子GT冰解成GDP肽鏈延伸進位：有一分子GT冰解成GDP轉(zhuǎn)肽：移位：又有一分子GT冰解成GDP終止：肽鏈合成終止肽鏈釋放：需一分子GT豕解成GDP翻譯因子?屬于G蛋白家族，都能結(jié)合并水解 GTP當與GTP結(jié)合后，這些蛋白被激活，當結(jié)合上水解來 的GD由，就變成無活性的構(gòu)象。四、多核糖體?在一條mRNA上常結(jié)合有多個核糖體，呈串珠狀排列，同時進行多肽鏈的合成。五、蛋白質(zhì)合成的抑制劑嘌呤霉素對蛋白質(zhì)合成的抑制作用機制：六、蛋白質(zhì)的運輸及翻譯后修飾?信號肽：由起始編碼 AUG1!譯出的甲硫氨酸逐個