《遗传信息传递》PPT课件.ppt

1,第三章 遗传信息的传递,DNA的复制 DNA的转录 蛋白质的生物合成 基因的结构特征 基因表达调控,2,第一节 DNA的复制,DNA的复制：指以亲代DNA分子为模板合成一个新的与亲代模板结构相同的子代DNA分子的过程。 复制叉 细菌DNA复制 真核生物DNA复制,3,DNA半保留复制,4,DNA半保留复制实验（M. Meselson和F. Stahl，1958年 ）,5,DNA的半不连续复制,6,DNA复制所需的酶和蛋白质,DNA聚合酶 引发酶 引发DNA合成的起始 DNA连接酶 将冈崎片段连接合成一条完整的互补链 拓扑异构酶 将单、双链的线状或环状DNA分子进行扑交换的一种酶，拓扑异构酶、拓扑异构酶 解链酶 DNA双分子解开作为复制的模板 单链结合蛋白 与解链的DNA 单链结合，使其不回复双链状态，且保护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复制一般过程,10,四 原核生物和真核生物DNA的复制特点,复制的起点和速率 原核生物只有一个复制起点，真核生物的染色体具有多个复制起点 在原核生物中，第一轮复制尚未结束前，第二轮复制又从复制起点开始了；真核生物，第一轮复制结束后第二轮才开始，原核生物复制起点可以连续发动复制，真核生物则不能 原核生物与真核生物均为双向复制,11,四 原核生物和真核生物DNA合成的区别,12,第二节 DNA的转录,转录是以DNA为模板，在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程 转录起始 RNA链的延伸 RNA链的合成终止及释放,13,RNA聚合酶,大肠杆菌RNA聚合酶 真核生物RNA聚合酶,14,大肠杆菌RNA聚合酶,(2) 核心酶 全酶 :无催化作用，识别启动子，参与转录的起始 功能 选择模板链，识别起始区的启动子 解开DNA部分双螺旋链，产生长约17bp的单链DNA模板 选择正确的rNTP底物并催化形成磷酸二酯键，使合成的RNA链不断延伸 能识别转录终止信号（termination signal），停止转录,15,真核生物RNA聚合酶,16,基因转录的一般过程,17,真核生物mRNA的加工（自学）,mRNA5端加帽 mRNA3端加多聚腺苷酸(polyA) mRNA的剪接,18,第三节 蛋白质的生物合成,翻译(translation)：从DNA到蛋白质的遗传信息传递过程中，贮存于DNA中的遗传信息通过转录表达为mRNA中的核苷酸序列信息，再从mRNA上的核苷酸到多肽链上的氨基酸，遗传信息的传递好象从一种语言到另一种语言，因此将蛋白质合成的过程称为翻译。 蛋白质合成的主要元件 核糖体：核糖体是蛋白质的合成场所 mRNA：携带遗传信息，蛋白质合成的直接模板 tRNA：负责转运特异性氨基酸进行蛋白质生物合成,19,遗传密码,mRNA与蛋白质之间的关系是通过遗传密码的翻译实现的 ，每3个相邻核苷酸组成1个三联体密码，编码一种氨基酸 三联体 连续性 通用性 兼并性 起始密码：AUG 终止密码：UAA、UAG、UGA,20,21,核糖体的结构和功能,真核生物核糖体：60S、40S 原核生物核糖体：50S、30S 核糖体是蛋白质合成的场所 翻译功能区：肽链合成的场所，占据了核糖体的2/3 mRNA结合位点 肽基tRNA和甲酰甲硫氨酸tRNA结合位点(P位点) 氨酰tRNA结合位点(A位点) 肽链延伸辅助因子EF-Tu和EF-G的结合位点，EF-Tu起着协助氨酰tRNA进入核糖体的作用，而EF-G负责核糖体的转位反应 肽基转移酶活性位点，肽基转移酶负责在肽链合成中将位于P位点的肽基tRNA的肽链转移到位于A位点的氨酰tRNA上 5SrRNA结合位点以及结合脱酰tRNA的E位点等 出口功能区(exit domain):多肽的出口，核糖体通过这个区域附着在膜上,22,蛋白质生物合成的过程,合成的起始：核糖体大小亚基、tRNA和mRNA在起始因子的协助下组合成起始复合物的过程 肽链的延伸 进位：氨基酰-tRNA进入核糖体的A位 肽链形成：氨基酰-tRNA进位后，在转肽酶的催化下，P位的肽基-tRNA的肽链转移到A位的