復(fù)制轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)合成

復(fù)制轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)合成第1頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月DNARNAPr復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯

分子遺傳學(xué)的中心法則DNARNAPr復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯第2頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月

第一節(jié)DNA的生物合成

第3頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)制是指遺傳信息的傳遞，以母鏈DNA為模板合成子鏈DNA的過程。其實(shí)質(zhì)是在酶促作用下，單個(gè)的脫氧核苷酸通過3’，5’-磷酸二酯鍵聚合的過程。復(fù)制親代DNA子代DNA一、DNA的復(fù)制（1）DNA復(fù)制的特征第4頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月1.DNA復(fù)制方式:半保留復(fù)制*概念：在復(fù)制過程中，DNA雙螺旋解開成為兩條單鏈(親代鏈)，以每一條單鏈為模板，按照堿基配對(duì)規(guī)律，各自合成一條與之互補(bǔ)的新鏈（子代鏈），形成兩個(gè)結(jié)構(gòu)和堿基序列完全一致的子代DNA，其中每一個(gè)子代DNA分子中都保留一條來自親代的鏈。

復(fù)制親代DNA子代DNA第5頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母鏈DNA

復(fù)制過程中形成的復(fù)制叉子代DNA

目錄第6頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月按半保留復(fù)制方式，子代DNA與親代DNA的堿基序列一致半保留復(fù)制的意義1.遺傳的保守2.物種的穩(wěn)定3.決定后代的生物學(xué)性狀和代謝類型.第7頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月2.復(fù)制的半不連續(xù)性3355解鏈方向3′5′3′5′前導(dǎo)鏈滯后鏈5′3′3.有特定的起始點(diǎn)4.雙向復(fù)制核酸鏈的合成方向：5`3`第8頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月1、模板：已解開的DNA單鏈2、底物(原料)：dATP,dGTP,dCTP,dTTP但在合成DNA鏈時(shí)以dNMP為基本結(jié)構(gòu)單位3、引物:

為一小段的RNA分子，提供3-OH

末端與進(jìn)入模板的第一個(gè)底物相連（二）、參與DNA復(fù)制的物質(zhì)第9頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）、DNA聚合酶（2）、引物酶（3）、DNA解旋酶（5）、單鏈DNA結(jié)合蛋白質(zhì)（4）、拓?fù)洚悩?gòu)酶（6）、DNA連接酶4、酶和蛋白因子第10頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月原核生物的DNA聚合酶DNA-polⅠDNA-polⅡDNA-polⅢ（1）DNA聚合酶催化底物dNTP聚合為新生DNA鏈的酶除具有催化DNA鏈生成外，還具有外切酶活性，可切除引物和校讀錯(cuò)配的核苷酸。第11頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月功能是原核生物復(fù)制延長(zhǎng)中真正起催化作用的酶。

DNA-polⅢ第12頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月真核生物的DNA聚合酶DNA-pol有引物酶活性，可以合成一段RNA引物。延長(zhǎng)DNA子鏈的主要酶，校讀功能。在DNA損傷中起修復(fù)作用。在復(fù)制過程中起校讀、修復(fù)和填補(bǔ)缺口的作用。在線粒體DNA復(fù)制中起催化作用。DNA-polDNA-polDNA-polDNA-pol第13頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）引物酶 是一種RNA聚合酶，復(fù)制起始時(shí)催化生成RNA引物。（3）DNA解旋酶

利用ATP供能，作用于氫鍵，使DNA雙鏈解開成為兩條單鏈（4）拓?fù)洚悩?gòu)酶

消除超螺旋第14頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月解鏈過程中正超螺旋的形成目錄第15頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月

（5）單鏈DNA結(jié)合蛋白(SSB)與解開的DNA單鏈結(jié)合

1.防止解開的DNA單鏈重新形成雙螺旋。2.避免核酸酶的水解作用。

第16頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（6）DNA連接酶連接DNA鏈3-OH末端和相鄰DNA鏈5-P末端，使二者生成3,5-磷酸二酯鍵，從而把兩段相鄰的DNA鏈連接成一條完整的鏈。第17頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA

連接酶Ligase，連接DNA雙鏈的單鏈切口，此反應(yīng)需要能量。大腸桿菌DNA連接酶利用NAD＋提供能量。

OHP355353連接酶第18頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）、DNA生物合成過程

以原核生物的DNA復(fù)制為例第19頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月1、復(fù)制的起始需要解決兩個(gè)問題：.DNA解開成單鏈，提供模板。.合成引物RNA，提供3-OH末端。原核生物的DNA生物合成

包括復(fù)制的起始，延長(zhǎng)，終止三個(gè)階段第20頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月DnaADnaB、DnaCDNA拓?fù)洚悩?gòu)酶引物酶SSB3535由拓?fù)洚悩?gòu)酶和解旋酶將DNA雙鏈解開，并由SSB結(jié)合于解開的單鏈上，形成復(fù)制叉，引物酶合成RNA引物，結(jié)合于DNA復(fù)制起始點(diǎn)。解旋酶第21頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月3535引物是由引物酶催化合成的短鏈RNA分子。

引物3'HO5'引物酶SSB第22頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月2、復(fù)制的延長(zhǎng)復(fù)制的延長(zhǎng)指在DNA聚合酶催化下，以DNA母鏈為模板，將dNTP水解后以dNMP的方式逐個(gè)從RNA引物的3-OH端開始，通過3’,5’-磷酸二酯鍵的連接，不斷合成DNA子鏈的過程。需DNA聚合酶，4dNTP

第23頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月5'3'5'dATPdGTPdTTPdCTPdTTPdGTPdATPdCTPOH3'3'DNA聚合酶Ⅲ目錄模板方向3，

5，合成方向5，

3，第24頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月3355解鏈方向3′5′3′5′前導(dǎo)鏈滯后鏈5′3′第25頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月順著解鏈方向生成的子鏈，復(fù)制是連續(xù)進(jìn)行的，這股鏈稱為前導(dǎo)鏈或領(lǐng)頭鏈。另一股鏈因?yàn)閺?fù)制的方向與解鏈方向相反，不能順著解鏈方向連續(xù)延長(zhǎng)，這股不連續(xù)復(fù)制的鏈稱為滯后鏈或隨從鏈。復(fù)制中的不連續(xù)片段稱為岡崎片段。

前導(dǎo)鏈連續(xù)復(fù)制而滯后鏈不連續(xù)復(fù)制，就是復(fù)制的半不連續(xù)性。

第26頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月555RNA酶OHP5DNA-polⅠdNTP55PATPADP+Pi55DNA連接酶3、復(fù)制的終止第27頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月HO5’3’3’5’DNA連接酶ATPADP5’3’5’3’目錄第28頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)制過程簡(jiǎn)圖目錄第29頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月DNA復(fù)制的過程在真核生物，DNA復(fù)制發(fā)生于S期。第30頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月二、DNA損傷（突變）與修復(fù)第31頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月某些理化因素導(dǎo)致遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生改變，而引起的遺傳信息改變，均可稱為突變。DNA突變與損傷具體是指DNA分子上堿基的改變。

概述如堿基的缺失、插入，堿基替換等第32頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）、引發(fā)突變的因素1、物理因素紫外線(ultraviolet,UV)、各種輻射

UV第33頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月2、化學(xué)因素目錄第34頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月3、自發(fā)因素如DNA復(fù)制時(shí)可能有1/30億的錯(cuò);自發(fā)性的脫嘌呤,脫嘧啶;自發(fā)脫氨基。4、生物因素如逆轉(zhuǎn)錄病毒感染。第35頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月①突變導(dǎo)致死亡②突變導(dǎo)致某些功能缺失③突變導(dǎo)致基因型改變,對(duì)表現(xiàn)型無影響④突變是進(jìn)化、分化的分子基礎(chǔ)

（二）基因突變的后果與類型后果第36頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月突變的分子改變類型①點(diǎn)突變:一個(gè)堿基發(fā)生轉(zhuǎn)換、缺失、插入②復(fù)突變:兩個(gè)或以上堿基發(fā)生缺失、插入、倒位、移位、重排。

第37頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月缺失、插入缺失：一個(gè)堿基或一段核苷酸鏈從DNA大分子上消失。插入：原來沒有的一個(gè)堿基或一段核苷酸鏈插入到DNA大分子中間。移碼突變是指三聯(lián)體密碼的閱讀方式改變，造成蛋白質(zhì)氨基酸排列順序發(fā)生改變。

缺失或插入都可導(dǎo)致移碼突變

。第38頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月谷酪蛋絲5’……GCA

GUA

CAU

GUC……丙纈組纈正常5’……GAG

UAC

AUG

UC……缺失C缺失引起移碼突變第39頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月二、DNA損傷的修復(fù)修復(fù)主要類型1、直接修復(fù)（既光修復(fù)）2、切除修復(fù)(1).堿基切除修復(fù)(2).核苷酸切除修復(fù)(3).堿基錯(cuò)配修復(fù)3、重組修復(fù)第40頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月光復(fù)活酶

UV1、直接修復(fù)（光修復(fù)）第41頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月UvrAUvrBUvrCOHPDNA聚合酶ⅠOHP2.切除修復(fù)是細(xì)胞內(nèi)最重要和有效的修復(fù)機(jī)制，主要由DNA-polⅠ和連接酶完成。DNA連接酶ATP目錄第42頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月3.重組修復(fù)DNA損傷較大，未能及時(shí)修復(fù)就進(jìn)行復(fù)制的情況復(fù)制時(shí)，損傷部位不作為模板，造成子鏈上出現(xiàn)缺口，通過重組，將另一條正常的母鏈相應(yīng)部位填補(bǔ)到該缺口，DNA聚合酶、連接酶再將其復(fù)原。第43頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月三、逆轉(zhuǎn)錄ReverseTranscription第44頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月逆轉(zhuǎn)錄酶(reversetranscriptase)逆轉(zhuǎn)錄(reversetranscription)RNADNA

逆轉(zhuǎn)錄酶（一）逆轉(zhuǎn)錄病毒和逆轉(zhuǎn)錄酶

第45頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月逆轉(zhuǎn)錄酶的特點(diǎn)：1、催化RNA為模板指導(dǎo)的DNA合成反應(yīng)2、水解RNA-DNA雜化雙鏈3、催化DNA指導(dǎo)的DNA合成反應(yīng)4、沒有校對(duì)功能第46頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月逆轉(zhuǎn)錄病毒細(xì)胞內(nèi)的逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象RNA模板逆轉(zhuǎn)錄酶DNA-RNA雜化雙鏈逆轉(zhuǎn)錄酶單鏈DNA逆轉(zhuǎn)錄酶雙鏈DNA第47頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月滾環(huán)復(fù)制一些單鏈DNA噬菌體或F因子的復(fù)制方式。在F因子復(fù)制時(shí)，單鏈產(chǎn)物穿過細(xì)菌間結(jié)合性菌毛進(jìn)行傳遞。第48頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月端粒telomere真核細(xì)胞染色體末端的特殊結(jié)構(gòu)，由DNA及端粒結(jié)合蛋白組成。作用：保證染色體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。解決末端問題。結(jié)構(gòu)：短序列重復(fù)多次而成。人類：TTAGGG，5－15kb。第49頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月端粒酶telomerase細(xì)胞中存在端粒酶，可延長(zhǎng)端粒。端粒酶作用于DNA的3，末端，延長(zhǎng)端粒的重復(fù)單位。其互補(bǔ)鏈區(qū)域可完成一次新的后隨鏈合成。第50頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月端粒酶的作用機(jī)理端粒酶由酶蛋白及RNA組成。端粒延長(zhǎng)的爬行模型：利用自身RNA模板指導(dǎo)合成DNA。酶蛋白具有逆轉(zhuǎn)錄酶活性。第51頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月端粒是細(xì)胞壽命的決定因素體外培養(yǎng)細(xì)胞具有固定的傳代次數(shù)，超過一定代數(shù)細(xì)胞將停止分裂并死亡。端粒的長(zhǎng)度是細(xì)胞壽命的限制因素。端粒的長(zhǎng)度隨細(xì)胞的分裂而縮短。老齡鼠來源的細(xì)胞端粒較幼齡鼠來源的細(xì)胞端粒短，分裂代數(shù)也少。分化的體細(xì)胞端粒較短，胚胎細(xì)胞與干細(xì)胞端粒較長(zhǎng)。第52頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月端粒酶是細(xì)胞分裂能力的基礎(chǔ)沒有端粒酶活性的細(xì)胞不能無限分裂。具有端粒酶的細(xì)胞有無限分裂的潛能。胚胎期細(xì)胞以及干細(xì)胞等端粒酶活性較強(qiáng)。腫瘤細(xì)胞端粒酶活性增強(qiáng)。有可能是腫瘤細(xì)胞獲得無限增殖能力的原因之一。第53頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)RNA的生物合成（轉(zhuǎn)錄）RNABiosynthesis,Transcription第54頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)錄生物體以DNA為模板合成RNA的過程。轉(zhuǎn)錄RNADNA

概述第55頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月參與轉(zhuǎn)錄的物質(zhì)原料（底物）:

NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:

DNA酶:

RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)其他蛋白質(zhì)因子第56頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）、轉(zhuǎn)錄模板

DNA分子上能轉(zhuǎn)錄出RNA的區(qū)段，稱為結(jié)構(gòu)基因。

DNA雙鏈中按堿基配對(duì)規(guī)律能指引轉(zhuǎn)錄生成RNA的一股單鏈，稱為模板鏈。相對(duì)的另一股單鏈?zhǔn)蔷幋a鏈。一、不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄第57頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月5′···GCAGTACATGTC···3′3′···CGTCATGTACAG···5′5′···GCAGUACAUGUC

···3′N······Ala·

Val

·His

·Val

······C編碼鏈模板鏈mRNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯第58頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月5335模板鏈編碼鏈編碼鏈模板鏈結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄方向轉(zhuǎn)錄方向第59頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄在DNA分子雙鏈上某一區(qū)段，一股鏈用作模板指引轉(zhuǎn)錄，另一股鏈不轉(zhuǎn)錄；模板鏈并非永遠(yuǎn)在同一條單鏈上。第60頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月A、原核生物的RNA聚合酶（二）、RNA聚合酶第61頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)第62頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月

其他原核生物的RNA聚合酶，在結(jié)構(gòu)、組成、功能上均與E.coli相似。 原核生物的RNA聚合酶都受一類抗 結(jié)核藥利福平或利福霉素的特異性抑制。這類藥物能與RNA聚合酶的亞基特異結(jié)合，從而影響酶的活性。第63頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月B、真核生物的RNA聚合酶hnRNA—mRNA的前體第64頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月二、轉(zhuǎn)錄過程TheProcessofTranscription（一）、轉(zhuǎn)錄的起始

（二）、轉(zhuǎn)錄的延伸（三）、轉(zhuǎn)錄的終止第65頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄起始需解決兩個(gè)問題：RNA聚合酶必須準(zhǔn)確地結(jié)合在轉(zhuǎn)錄模板的起始區(qū)域。DNA雙鏈解開，使其中的一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板。以原核生物為例第66頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月RNA-Pol與模板辨認(rèn)、結(jié)合5335結(jié)構(gòu)基因啟動(dòng)子RNA-polRNA聚合酶結(jié)合模板DNA的部位，稱為啟動(dòng)子。是位于結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)之前的一些特殊核苷酸序列。第67頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月2.DNA雙鏈解開1.RNA聚合酶全酶(2)與模板結(jié)合3.在RNA聚合酶作用下開始發(fā)生聚合反應(yīng)，σ因子脫落。5-pppG-OH+

NTP5-pppGpN

-OH3+ppi轉(zhuǎn)錄起始過程第68頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)1.亞基脫落，RNA–pol聚合酶核心酶沿著DNA模板前移，邊移動(dòng)邊解鏈。

2.在核心酶作用下，NTP不斷聚合，RNA鏈不斷延長(zhǎng)。(NMP)n

+

NTP(NMP)n+1

+PPi第69頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)錄形成的DNA-RNA雜化雙鏈很不穩(wěn)定，RNA會(huì)從最初形成時(shí)的5`端開始脫落，而DNA雙鏈又恢復(fù)為了原來的狀態(tài)。目錄第70頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月

第71頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月53DNA原核生物轉(zhuǎn)錄過程中的羽毛狀現(xiàn)象核糖體RNARNA聚合酶第72頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止不依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止（三）轉(zhuǎn)錄終止指RNA聚合酶在DNA模板上停頓下來不再前進(jìn)，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA鏈從轉(zhuǎn)錄復(fù)合物上脫落下來。分類第73頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月ATP1.依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止第74頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月2.非依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止DNA模板上靠近轉(zhuǎn)錄終止處，有些特殊的堿基序列（終止子），轉(zhuǎn)錄出RNA后，RNA產(chǎn)物形成特殊的結(jié)構(gòu)會(huì)阻止RNA聚合酶繼續(xù)向前，從而使轉(zhuǎn)錄終止。第75頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)卡結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)錄終止的機(jī)理

使RNA聚合酶變構(gòu)，轉(zhuǎn)錄停頓；使轉(zhuǎn)錄復(fù)合物趨于解離，RNA產(chǎn)物釋放。5′pppG5335RNA-pol第76頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月

真核生物的轉(zhuǎn)錄后修飾Post-transcriptionalModification第77頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月

一、mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工

(一)首尾的修飾

1.5′-端加帽：m7GpppG——

2.3′-端加尾：多聚腺苷酸(polyA)第78頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月帽子結(jié)構(gòu)第79頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月5pppGp…5GpppGp…pppGPPi鳥苷酸轉(zhuǎn)移酶5

m7GpppGp…甲基轉(zhuǎn)移酶SAM帽子結(jié)構(gòu)的生成5ppGp…磷酸酶Pi

第80頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）mRNA的剪接1.hnRNA和snRNA核內(nèi)的初級(jí)mRNA稱為雜化核RNA(hetero-nuclearRNA,hnRNA)snRNA(smallnuclearRNA)核內(nèi)的蛋白質(zhì)小分子核糖核酸蛋白體（并接體,splicesome）snRNA第81頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月真核生物結(jié)構(gòu)基因，由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì)，這些基因稱為斷裂基因。斷裂基因(splitegene)非編碼區(qū)A~G編碼區(qū)1~7第82頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月2.外顯子(exon)和內(nèi)含子(intron)外顯子在斷裂基因及其初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn)，并表達(dá)為成熟RNA的核酸序列。內(nèi)含子隔斷基因的線性表達(dá)而在剪接過程中被除去的核酸序列。第83頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月雞卵清蛋白基因hnRNA首、尾修飾hnRNA剪接成熟的mRNA雞卵清蛋白基因及其轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后修飾第84頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月4.mRNA的剪接——除去hnRNA中的內(nèi)含子，將外顯子連接。snRNP與hnRNA結(jié)合成為并接體第85頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月?RNA編輯作用說明，基因的編碼序列經(jīng)過轉(zhuǎn)錄后加工，是可有多用途分化的，因此也稱為分化加工(differentialRNAprocessing)。5.mRNA的編輯(mRNAediting)人類apoB基因mRNA（14500個(gè)核苷酸）肝臟apoB100（分子量為500000）小腸apoB48（分子量為240000）mRNA編輯第86頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月二、tRNA的轉(zhuǎn)錄后加工tRNA前體TGGCNNAGTGCGGTTCGANNCCDNA第87頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月RNAaseP、內(nèi)切酶連接酶第88頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月tRNA核苷酸轉(zhuǎn)移酶第89頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月堿基修飾（2）還原反應(yīng)如：UDHU

（3）核苷內(nèi)的轉(zhuǎn)位反應(yīng)如：Uψ（4）脫氨反應(yīng)如：AI

如：AAm（1）甲基化（1）（1）（3）（2）（4）第90頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月三、rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄剪接18S-rRNA5.8S和28S-rRNArDNA內(nèi)含子內(nèi)含子28S5.8S18S45S-rRNA第91頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月四、核酶具有酶促活性的RNA稱為核酶。核酶(ribozyme)第92頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月蛋白質(zhì)的生物合成

（翻譯）

ProteinBiosynthesis，Translation第三節(jié)第93頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月DNARNAPr復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯轉(zhuǎn)錄和復(fù)制

分子遺傳學(xué)的中心法則第94頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月蛋白質(zhì)的生物合成，即翻譯，就是將核酸RNA中密碼子破譯的方式解讀為蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)中20種氨基酸的排列順序。第95頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月一、參與蛋白質(zhì)合成的物質(zhì)

（一）、合成原料（20種AA）（二）、酶及蛋白因子

（三）、三種RNA(mRNA、tRNA、rRNA)

（四）、供能物質(zhì)及無機(jī)離子第96頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）、合成原料：20種氨基酸（二）、酶及蛋白因子1、氨基酰tRNA合成酶在ATP存在下，能催化氨基酸活化以及與對(duì)應(yīng)的tRNA結(jié)合2、轉(zhuǎn)肽酶形成肽鍵3、蛋白因子如IF（起始因子）、EF（延長(zhǎng)因子）、RF（釋放因子）第97頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月1、mRNA上與遺傳密碼mRNA分子上從5至3方向，由AUG開始，每3個(gè)核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個(gè)氨基酸的位置，稱為三聯(lián)體密碼。起始密碼：AUG（蛋氨酸）終止密碼：UAA，UAG，UGA共64個(gè)密碼子，代表氨基酸的是61個(gè)（三）RNA第98頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月從mRNA5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個(gè)蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開放閱讀框架。第99頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月5,3,AUGCAUACAC

..

..........................

5,3,

AUGUAAUGAUAG第100頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）.連續(xù)性遺傳密碼子的特點(diǎn)編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間既無間斷也無交叉。第101頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月基因損傷引起mRNA閱讀框架內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，可能導(dǎo)致移碼突變。

第102頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）.簡(jiǎn)并性遺傳密碼中，除色氨酸和蛋氨酸僅有一個(gè)密碼子外，其余氨基酸有2-6個(gè)密碼子為其編碼。一般當(dāng)密碼子的前兩個(gè)堿基相同，第三個(gè)不同時(shí)，所對(duì)應(yīng)的氨基酸也不會(huì)改變。因此在一定程度上減少了堿基突變引起的氨基酸序列的改變。目錄----UCU----

絲氨酸----UCC--------UCA--------UCG----絲氨酸絲氨酸絲氨酸第103頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月遺傳密碼的簡(jiǎn)并性第104頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月起始密碼子位于mRNA的5端，翻譯由5端到3端進(jìn)行，直到遇到3端的終止密碼子，而多肽鏈合成是由N端向C端進(jìn)行。（3）.方向性第105頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）.通用性蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用。已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如動(dòng)物細(xì)胞的線粒體、植物細(xì)胞的葉綠體。密碼的通用性進(jìn)一步證明各種生物進(jìn)化自同一祖先。

第106頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）.擺動(dòng)性轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA的反密碼子需要通過堿基互補(bǔ)與mRNA上的遺傳密碼反向配對(duì)結(jié)合，但反密碼子與密碼子之間不嚴(yán)格遵守常見的堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律，稱為擺動(dòng)配對(duì)。

第107頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月U擺動(dòng)配對(duì)目錄第108頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月2、tRNA與氨基酸的活化反密碼環(huán)氨基酸臂第109頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖第110頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶

氨基酸的活化每種氨基酸可有2—6種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)第111頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月真核生物：Met-tRNAiMet原核生物：fMet-tRNAfMet*起始肽鏈合成的氨基酰-tRNA起始蛋氨酰tRNA起始甲酰蛋氨酰tRNA第112頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月3、rRNA-核糖體是多肽鏈合成的場(chǎng)所目錄第113頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月核糖體的組成目錄第114頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）與模板mRNA結(jié)合（2）結(jié)合起始tRNA（3）結(jié)合并水解ATP小亞基作用：大亞基作用：（1）提供三個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)（2）有轉(zhuǎn)肽酶的活性，可形成肽鍵（3）結(jié)合參與蛋白質(zhì)合成的三種蛋白因子第115頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月原核生物翻譯過程中核蛋白體結(jié)構(gòu)模式:A位：氨基酰位P位：肽酰位E位：排出位目錄大亞基上三個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)第116頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）供能物質(zhì)與無機(jī)離子供能物質(zhì)：ATP，GTP無機(jī)離子：Mg2+

，K+第117頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月二、蛋白質(zhì)生物合成過程

—翻譯

第118頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月翻譯的起始(initiation)翻譯的延長(zhǎng)(elongation)翻譯的終止(termination)整個(gè)翻譯過程可分為：翻譯過程從5′-AUG開始，按mRNA模板三聯(lián)體密碼的順序延長(zhǎng)肽鏈，直至終止密碼出現(xiàn)。第119頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸的活化和轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸+tRNA氨基酰-tRNAATP

AMP＋PPi氨基酰-tRNA合成酶

第120頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月1、肽鏈合成起始指mRNA和起始氨基酰-tRNA分別與核糖體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物。第121頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月原核生物翻譯起始復(fù)合物形成核糖體大小亞基分離；mRNA與小亞基定位結(jié)合；起始氨基酰-tRNA與小亞基的結(jié)合；核糖體大小亞基重新結(jié)合。以原核生物為例：第122頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2023年2月IF-3IF-1（1）.核蛋白體大小亞基分離目錄第123頁，課件共138頁，創(chuàng)作于2