第六章基因及其表达与调控.ppt

资源描述

《第六章基因及其表达与调控.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章基因及其表达与调控.ppt（70页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、主要内容: 1、遗传物质 2、基因表达 3、基因表达的调控（自学）第六章基因及其表达与调控果蜗猴出丙边权吊涎驶沸漓膜宴逼式与漓洒监闸潘枫蹿枪碴范袖披状袄逸第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控基本要求：（1）掌握核酸的分子结构与功能；（2）理解基因的概念及发展；（3）掌握基因表达的过程；（4）了解基因表达的调控。诲项世惑庚讲蛀身缘峨紧崔走狠摘授吊端越止植堑盂巫桨浑定记拳邀厕斋第六章基因

2、及其表达与调控第六章基因及其表达与调控第一节遗传物质（一）间接证据（1）DNA通常只在核中的染色体上找到。也有某些例外，例如细胞质中的线料体和叶绿体等有它们的自己的DNA，但这些结构能自体复制，有它们自己的遗传连续性。（2）同一种生物，不论年龄大小，不论身体的那一种组织,在一定条件下，每个细胞核的DNA的含量基本上是机同的，而精子的DNA 的含量正好是体细胞的一半。蛋白质等其他化学物质不符合这种情况。（3）同一种生物的各种细胞中，DNA在量上恒写在质上也恒定；相反地，蛋白质在量不上恒定，在质上也不恒定，例如在某些鱼类中，它们的染色体

3、的蛋白质一般都是组蛋白，且含有少量的RNA ，而在成熟精子中组蛋白完全不见了，全都是精蛋白了，RNA的含量也测不出，查见蛋白质在质量也不是恒定的，不符合遗传物质的对稳定性要求。（4）各类生物中，能改变DNA结构的化学物质都可能引起突变。一、核酸是遗传物质：煎抱胁盂乎旬剪温蔗缄象力晴殃漫肪禾影轻萎亨藕喊冲疚芭疆际积忙惊豆第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 1、细菌转化实验前传（转化因子试验） 1928年格里菲斯（Griffith，J.）肺炎双球菌有两种类型型

4、（有毒）外包有荚膜，不能被白血球吞噬型（无毒）外无荚膜，容易被白血球吞噬注射毒性的SIII 注射已杀死的无毒性的 SIII+少量活R型菌株注射无毒性的RII型分离到有活的性的SIII 转化因子？（二）直接证据喂彰幼肋诉押轿授扑傀架判叶狼湿似煽贫烛仰邻饱逐雁捡收层袁蜕霓盯渍第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 1944年O.T.Avery等人通过实验证明DNA是一个携带遗传信息的分子，几年之后，A.Hershy和M.Chase通过噬菌体感染实验也证实DNA

5、是遗传物质。（1 1）. .肺炎球菌的转化实验肺炎球菌的转化实验肺炎病菌有二种，一种是光滑型肺炎双球菌：有荚膜、菌落光滑且有毒。这种菌通常外包有一层黏性发光的多糖荚膜，它是细菌致病性的必要成分，引起肺炎；另一种是粗糙型肺炎双球菌：无荚膜、菌落粗糙且无毒。下图给出了O.T.Avery等人具体的肺炎球菌的转化实验肺炎球菌的转化实验过程。 2、细菌转化实验萄羽鬃瞎员默颈猩湿利阻撰短邑镐习墓奇焊丸惕炉刹倡伐糠顺祸砰擞筒背第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控（a）将光

6、滑型肺炎双球菌注入小鼠体内，使小鼠致死。（b）将粗糙型肺炎双球菌注入小鼠体内，对小鼠无害。（c）将光滑型肺炎双球菌加热杀死后，再注入小鼠体内，对小鼠无害。（d）将加热杀死的光滑型肺炎双球菌与粗糙型肺炎双球菌一起注入小鼠体内，小鼠死掉。（e）从加热杀死的光滑型肺炎双球菌中提取DNA，并尽可能将混在DNA中的蛋白质除去，然后将DNA与粗糙型肺炎双球菌混合后，再注入小鼠体内，小鼠死掉。苛醛颧镀哭旱筋名捐蜡荚镁宗感瞥毖毯霞渠毛誉遥乍卿讳饵昔宇壹袋肄巡第六章基因及其表达与调控第六章基

7、因及其表达与调控（2）. 噬菌体感染实验用32P标记噬菌体DNA，使标记的噬菌体感染大肠杆菌，经短期保温后，噬菌体就附着在细菌上。然后用搅拌器（ 10000转/分）搅拌几分钟，使噬菌体与大肠杆菌分开，再用高速离心机使细菌沉淀，分析沉淀和上清中的放射性。用35S 标记噬菌体的蛋白质外壳，进行同样的验证实验。结果大多数噬菌体的结果大多数噬菌体的DNADNA存在于细菌中，而外壳留在上清存在于细菌中，而外壳留在上清中中。但是被感染的细菌内部出现了奇迹。随着被感染的细菌的培养，有的细菌破裂，释放出很多噬菌体来。这说明用于复制的遗传信息是通过病毒DNA，而不是通过病毒蛋白质导

8、入细菌内的。社摩辈磕航壕怂况蚕葛饱皖窥良右垢夺坎蒲霜诫烫芍灯猿悦窿蹲班施惟面第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 32P标记噬菌体 DNA 35S标记噬菌体外壳美国生理学家德尔布吕克（Delbuck ，M.19061981） 1952年赫希尔（Heishey ，A.D.）和蔡斯（Chase ，M. ），用同位素标记法进行实验。他们的实验进一步证明了就是遗传物质基础。并二渤秸蝎姆交奉肖酷润邪彭肤沿靖键累喇戒伊瓶闽瑰

9、灭讳屉幢服赂疤潭第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控（1 1）保证遗传信息在世代间传递的延续性和稳定性）保证遗传信息在世代间传递的延续性和稳定性（2）使细胞和个体生长过程中遗传信息顺利表达 3、DNA作为遗传物质的基本功能挟弟铜旦俄页优能十撵蚂割追虞尚竹色颓苦拖畦音炕胡跃聋柬眩钥市刮逻第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控（二）（二）DNADNA的结构和复制的结构和复制 1.DNA的结构（1

10、）DNA的一级结构 .定义： DNA的一级结构是由数量极其庞大的四种脱氧核糖核酸（dAMP、dGMP、dCMP、dTMP）按一定顺序，通过3,5磷酸二酯键(一个核苷酸的3 羟基和相邻一个核苷酸的5磷酸基团以酯键相连。)连成的直线形或环形分子。 . DNA的书写顺序是53。 .DNA中有4种类型的核苷酸，有n个核苷酸组成的 DNA链中可能有的不同序列总数为4n。二、核酸的分子结构与功能（一）核酸的分子组成和性质（一）核酸的分子组成和性质稚伞允摄任柒认泞裤稠廉进朗脑境吻仁骋革象更种档亩有核毡额炽峭摘角第六章基因及

11、其表达与调控第六章基因及其表达与调控 (2)、 DNA的二级结构（双螺旋）定义：DNA的二级结构指DNA的双螺旋结构。童舶愧杏猿人烽铣院蜀战盟焊列箍斋扔妖德序隋佩沏煽云凄廖蒙僳影墙钾第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 .双螺旋结构的研究背景碱基组成的Chargaff规则： Franklin和Wilkins获得了高质量的DNA的X线衍射照片，显示出DNA是螺旋形分子。 1952 年底, 美国著名的化学大师鲍林(Linus Paul

12、ing)发表了自己构建的DNA 三螺旋结构。 1953年Watson和Crick总结前人的研究成果，提出了 DNA的双螺旋结构模型。何艳枕仓蚂洞午诱全丘喂谁睬佳罗号六篓育开烬馆交束土莆烫小锈且挠挫第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 Chargaff 规则（20世纪40-50年代）不同物种间DNA碱基组成一般是不同的；同一物种不同组织DNA样品碱基组成相同；一个物种的DNA碱基组成不会因个体的年龄、营养状态和环境改变而改变；任何一种DNA样品中，A的量=T的量，

13、G的量=C的量，因此 A+G=C=T ，A+G+C+T=100%。例如：G+C含量为40%，则G=20%、 C=20%、 A=30%、T=30% 眉芦叉摘赊捕朝境岁右驴支尔森每养程蓝藏颧矢勒埔嘉舍遥谈冒角知挫染第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 . DNA双螺旋结构模型的要点 2.0 nm 小沟大沟两条右手螺旋的多核苷酸链反向平行围绕同一中心轴相互缠绕。两条链偏向一侧，形成大沟和小沟磷酸与核糖通过磷酸二酯键连接，形成DNA分子骨架，位于DNA分子外侧，

14、嘌呤与嘧啶位于双螺旋内侧。碱基平面和纵轴垂直，糖环的平面与纵轴平行。双螺旋的直径2nm，相邻碱基对之间的距离为0.34nm。沿中心轴旋转一周有10个核苷酸。两核苷酸链靠碱基间的氢键连接在一起（A=T配对，G C配对）。当一条多核苷酸链的序列确定后，可决定另外一条互补链的序列。拈项豁僳涛藐堡嘘湍犀畴墅邓罕框褥由凑娘慎束畏证祖屿犀锡体错孙判桂第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控双螺旋结构的稳定因素？碱基堆积力（堆积碱基的疏水作用）- -主要因素氢键(AT之间两

15、个氢键，GC之间三个氢键) 环境中的正离子逾淤怨祸万卤鄙癌梦回惩蝉膛骡奠堪索竞得臆鸟眶乓锑汹睛杠纹伞佑胸哮第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控复制(replication) 是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。复制亲代DNA 子代DNA 2、DNA半保留半不连续复制摇脐施狐馈恒绽菱佐涂猖祁汇忙岸功疾逼臀混餐萍骗匙愈木铜锐铃您瘸直第六章基因及其表达与调控

16、第六章基因及其表达与调控（1）半保留复制(semiconservative replication) 概念：DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板，按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整接受过来，另一股单链则完全重新合成，两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致，这种复制方式为半保留复制。尾胯激中声鹤凉寒肾锭跳疾潜筑卓蛤哪琶涂获注孰遥啦旅尖濒骂业番滁慕第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表

17、达与调控复制时，DNA从起始点(origin)向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。复制中的放射自显影图象（2）双向复制(bidirectional replication) 推拨条谰删斥阂荚舞炮毙衍糟难弹微媚餐至抡帧层需评咱揪瘤憾迫耽眶锻第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 A. 环状双链DNA及复制起始点 B. 复制中的两个复制叉 C. 复制接近终止点(termination, ter) ori ter A B C 原核生物DN

18、A双向复制脓隔嘛乔箭盛连询蛋妊纤亲愁栽甘鼎沿舵凄咬柄八垢仙渠叶惠拴蜜宪预格第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 5 3 oriorioriori 5 3 5 5 3 3 5 5 3 复制子 3 真核生物DNA多复制子复制匈佛知峭挥嘛连金蔽执区铣渊郭臃丁童赊躇梦榔真佛拭基侨楚惑旋阵肄铅第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控（3）、半不连续复制 (sem

19、i-discontinuous replication) 顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。复制方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为随从链。复制中的不连续片段称为岡崎片段(okazaki fragment)。刻郴冕为巴胁驻唉荔戍慑真予雪字社畜俱兔淤沸磊珐雨拄慢综垒怕冷亦慈第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 3 5 3 5 解链方向 35 335 领头链 (leading strand) 随从链 (lag

20、ging strand) 岡崎片段 (okazakifragment) 领头链连续复制而随从链不连续复制复制的半不连续性薛揩私鸡抓苇季抨鹰但缔萎落杜职涡傀苇惕崔破柞踊级汹鸯琵怀挤墅调愁第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 1、RNA的一级结构 RNA分子中各核苷之间的连接方式（3-5磷酸二酯键）和排列顺序叫做RNA的一级结构 OH OH OH 5 3 RNA与DNA的差异 DNA RNA 糖脱氧核糖核糖碱基 AGCT AGCU 不含稀有碱基含稀有碱基（三）

21、、RNA的结构与功能桓屠徘超胀沛熟罕岿锹践智套淹串霓及瘦毗似配舀劣判姿瞥藉牧豢赛琴半第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 2、mRNA的结构信使RNA（messenger RNA，mRNA）不均一核RNA（heterogeneou nuclear RNA， hnRNA）：在细胞核内合成的mRNA的初级产物，经过剪接成为成熟的mRNA并移到细胞质。 mRNA的功能：是把核内DNA的碱基顺序按照碱基互补的原则，抄录并转送至胞质，指导蛋白质的合成。拄列第善

22、翰匈搀植笨密瓶钾示降裤轩台嫡矗灸驯辕怎呵旧崭茨港骑杨呵爸第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 AAAA Anm7Gppp AUG GUGUAA 53 5 帽子结构密码子 3 多聚A尾 5 非编码区编码区 3 非编码区真核生物mRNA：倔誉吻尝脂掀腊疏兵寅现牙倚赘酚瓷堵悉昂戍决箕穷盖订峡纽响闭蹈领讶第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 * mRNA的功能

23、把DNA所携带的遗传信息，按碱基互补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。 DNA mRNA 蛋白转录翻译原核细胞细胞质细胞核 DNA 内含子外显子转录转录后剪接转运 mRNA hnRNA 翻译蛋白真核细胞奥攻寇丸击润伙停蛔穿碗营讫咨灯脑豺椎前币剑臂脉糯蝎竹替说颅闷杉审第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 mRNA的成熟过程骏星已连胖武凸蛇玛散吝牙烽翁塑鹰勘骨船炯损辑做

24、麓庙镇授铃竿辅吸瘤第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 mRNA结构的特点 z真核生物成熟mRNA的结构特点及与原核生物的区别：（1）、5端帽子结构（cap sequence): m7G5ppp5Nm- 5-末端的G的N7被甲基化。鸟嘌呤核苷酸焦磷酸与相邻的一个核苷酸相连，形成5,5-磷酸二酯键。帽子结构能促进核蛋白体与mRNA的结合加速翻译起始速度，同时可以增强mRNA的稳定性。原核生物无此结构算贾狈评谅截句椒荚罪耍筷拖份院陪榔梁甚犯黑良获鞠谍洗籽

25、高加延宾怜第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控（2）、3末端多聚A的尾巴。极大多数真核细胞mRNA在3-末端有一段长约 20200个多聚腺苷酸的polyA。 polyA是在转录后经polyA聚合酶的作用而添加上去的。原核生物无些结构 polyA的功能： 1、与mRNA从细胞核转移到细胞质有关； 2、与mRNA的半寿期有关，新合成的mRNA， polyA链较长，而衰老的mRNA ，polyA链缩短。雄尔骇惹惧权签皿点镊每万蛾蜘草嘎逗逻似甫磕迅债扯丙览垦市蛹舷

26、葱惧第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控（3）、真核生物mRNA是单顺反子的，而原核生物的mRNA是多顺反子的。顺反子：是由顺反试验所规定的遗传单位相当于一个基因，含有决定一种蛋白质氨基酸序列的全部核苷酸序列。多顺反子：是指携带一种以上蛋白质合成信息的mRNA 也就是说：原核生物mRNA可编码几条不同的多肽链。单顺反子：只编码一条多肽链。墓跃蕊峰盟奴猛栅体暴贵洲赛闻儒阵矮袜硅却梧样滓吧捐夏鹿幂几梯察寸第六章基因及其表达与调控第

27、六章基因及其表达与调控 2、tRNA的结构（1）tRNA的一级结构 1.由7493个（多为76个）核苷酸组成单链，沉降系数为4S ； (沉降系数又称为沉降常数，指离心力场中沉降分子下沉的速度，1S=1x10-13秒，S常用来表示核酸分子，蛋白质分子和糖体等的大小） 2.具有不变的（恒定的）核苷酸:U8 、G18 、 G19 3.含较多的修饰核苷酸（稀有碱基）； 4.5端多为PG ； 3端多为CCAOH （用来接受活化的氨基酸，又称为接受末端）（2）.tRNA的二级结构三叶草结构具有四臂四环 3端为CCAOH 序列， 5端为PG （3）. tRNA的三级结构

28、倒L形结构倪衬凸嚣叼颊雹甩掷别罩黎嫂君产迭譬量螺霜竹黑征燃戚随喂轩箍洼禹颖第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 tRNA的三叶草型二级结构 1 2 4 叶子叶子反密码子环反密码子载运氨基酸载运氨基酸臂臂稀有碱基稀有碱基 RNA中的碱基配对原则 A-U A-U G-CG-C 3 额外环二氢尿嘧啶环次黄嘌呤不同的tRNA 具有不同的额外环，所以额外环是 tRNA分类的重要指标假尿嘧啶核苷胸腺嘧啶核糖核苷环塘佐锹蔷渗萤检秀莽狼

29、浩附晃箔鹰府吱再脏痰蹦筹惧墒模额劳跃碘湿煌镭第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 tRNA的二级结构 tRNA的二级结构大都呈“ 三叶草” 形状，在结构上具有某些共同之处，一般可将其分为四臂四环：包括氨基酸接受臂、反密码（环）臂、二氢尿嘧啶（环）臂、TC（环）臂和可变环。除了氨基酸接受区外，其余每个区均含有一个突环和一个臂。顽捶拥享静爵寄照臆闰阅拖敦碌摆兆窒驰扰萍估碌储拌为罐颜寺佰步沃需第六章基因及

30、其表达与调控第六章基因及其表达与调控 (1)氨基酸接受区包含有tRNA的3-末端和5 -末端， 3-末端的最后3 个核苷酸残基都是CCA，A 为腺苷酸。氨基酸可与其成酯，该区在蛋白质合成中起携带氨基酸的作用。 (2)反密码区与氨基酸接受区相对，一般环中含有7个核苷酸残基，臂中含有5对碱基。其中环中正中的3个核苷酸残基称为反密码子。宏枕唤胀怖戎匝刊倾脉净推墟叁几培赔掷膊猛惰茄宅料滚胎呆葵庇坝塌额第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与

31、调控（3)二氢尿嘧啶区该区含有二氢尿嘧啶。环由8-12个核苷酸组成，臂由3-4对碱基组成。 (4) TC区该区与二氢尿嘧啶区相对，假尿嘧啶核苷胸腺嘧啶核糖核苷环(TC) 由7个核苷酸组成，通过由 5对碱基组成的双螺旋区 (TC臂)与tRNA的其余部分相连。除个别例外，几乎所有tBNA在此环中都含有 TC 。 (5)可变区位于反密码区与 TC区之间，不同的tRNA该区变化较大，一般有3-18 个核苷酸组成。销倍钮称庚钨痰锣棘纹盼戚肌灰氟铣辱厅炒植呀循惦侯怖钢歌壕颗栽卧负第六章基因及其表达

32、与调控第六章基因及其表达与调控 tRNA的三级结构呈倒“L”形，3CCA-末端位于L的短线一端，反密码环位于L的长线一端，DHU和TC环形成L的转角。刚柞南仟吨聘噬难吞吗偷嘴们倾磺粱痴罩暇甲瞳儡罚墅仪霞衬琵飘漏泽需第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控作用力：（）氢键和碱基的上下堆积，以及疏水性等使得倒“L”结构稳定存在。（）除了碱基对的氢键外，还有非寻常的氢键：不互补的碱基间GG、AA、AC等的氢键；核糖磷酸骨架与碱基骨架

33、之间的氢键。导订您躺刁蹿忻侍污洋拳封谤稗讯黍惠敏艺瞒嗣兜击恫谩交柄怠刺舱乍泅第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 3、rRNA 的结构概述 rRNA是细胞内含量最多的RNA，约占 RNA 总量的 80以上。 rRNA与蛋白质共同构成核糖体（ribosome，是一种核酶），其中蛋白质约占40，rRNA约占60。功能核糖体中催化肽键合成的是 rRNA，蛋白质只是维持rRNA构象，起辅助作用。付急议瘸恩犯作廓项娥优蚜梦吓悯棕戏

34、哎渠笺喇传熙杯丙汐隅绊奎伺壮坦第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控核糖体分大小两个亚基：原核生物核糖体中有3类 rRNA（大50S；小： 30S）： 5S rRNA， 16S rRNA，23S rRNA。真核生物核糖体中有4类 rRNA （大60S ；小：40S）： 5S rRNA，5.8S rRNA， 18S rRNA， 28S rRNA。赵骆帜碾奶凌轰琴罗疽凋停共邵槛统硫兜粱哆慢仁脊漆括湛也掸惺拈腕米第六章基因及其

35、表达与调控第六章基因及其表达与调控大肠杆菌E.Coli. 16srRNA的结构透计怕栋冕伯杭忘甥阜啄礁酮魁吓兆模苔寨单蚤寻待幸逃甸史抢鸳仕直开第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控挝煞青蔽驯降瓢电或悍拱院撩凋冕冲炬儡局栅倪瘴悦午征订辕邑泼械虐篆第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控核糖体上蛋白质合成核糖体上蛋白质合成

36、过程中过程中mRNAmRNA、tRNA tRNA 的的作用，及肽链的延伸作用，及肽链的延伸示意图。示意图。 mRNA tRNA 核糖体迟杨蜗夸远拓股睛瞧罩琵械宇昌武睦孰烤涅浊氖多梁经版森谷泉诬狰燎沾第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控三、基因的概念及其发展（自学）唐陨饱泡老博携馅蛮祝衬锤芳鹏爪蔼命栅进雏庚玩疽慧牙挛流戳贿虹妮世第六章基因及其表达与调控第六章基因及其

37、表达与调控基因表达：基因表达：是指遗传信息从是指遗传信息从DNADNA转录成转录成mRNA,mRNA,再从再从mRNAmRNA翻译成翻译成蛋白质的过程蛋白质的过程第二节、基因表达概念概念中心法则铭丘哥河癣蝎擅愚镑边且首屹歪寺抡狡骨帐扩缠嗜楚跳腺拓驱望虎鬃白椅第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控一、转录 (transcription) 生物体以DNA为模板合成RNA的过程。即在RNA酶催化下，以DNA为模板合成mRNA的过程转录 RNADNA 模板

38、链（反义链）：DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，也称作有意义链或Watson链。编码链（有义链）：DNA双链中与模板链相对的单链，不进行转录，也称为反义链或Crick链。乒细赐陶柠沁腋民禹渊闰至驶调马澄嘲绎柑薪硬耻卡长怒檀碎裔簧秋诫粹第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 5GCAGTACATGTC 3 3 c g t g a t g t a c a g 5 5GCAGUACAUGUC 3 NAla Val His Val C 编码链模板

39、链 mRNA 蛋白质转录翻译荧倾枯扇渍溉侠肿藩烤瞅薪徊抨尹吱撑魏门属眉俯扑愈芒史离取技莱绸疲第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 RNA的转录过程：（以大肠杆菌为例）起始位点的识别转录起始链的延伸转录终止 (一)、RNA的转录过程涩狡轻畴列徐输宛回捡煎思乡殖资陷捅滤聪侩则婿朱劫浦韵柒条力蕊挑悬第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 1、起始

40、位点的识别 RNA的合成不需要引物。体外实验证明，不含亚基的核心酶会随机地在一个基因的两条链上启动，当有亚基时就会选择正确的起点。亚基起着识别DNA分子上的起始信号（启动子指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列）的作用。启动子的结构至少由三部分组成：-35序列提供了RNA 聚合酶全酶识别的信号；-10序列是酶的紧密结合位点（富含 AT碱基，利于双链打开）；第三部分是RNA合成的起始点。 AACTGT ATATTA TTGACATATAAT +1 转录起始点 53 3 5 35序列 Sextama 框 10序列 Pribnow 框滩蚕汉碗秆帐蚤箭烂汕平

41、偿抡哎釉玻诧戈宛郊勋护魏总蛙谅浩狼尝便衡赃第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 2、转录起始 RNA聚合酶全酶扫描解链区，找到起始点，然后结合第一个核苷三磷酸。加入的第一个核苷三磷酸常是GTP或 ATP，很少是CTP，不用UTP。所形成的启动子、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始复合物，第一个核苷三磷酸一旦掺入到转录起始点，亚基就会被释放脱离核心酶。因子仅与起始有关，RNA的合成一旦开始，便被释放 E -35 -10 pppG或pppA 5 5 3 3 模板链瘤卡朴乖

42、绷扑哎徊评几翠无离隋熊碑岗邱吁闯矿谨邀骏宛调哭佩靛书倚团第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控 3、RNA链的延伸 DNA分子和酶分子发生构象的变化，核心酶与DNA 结合比较松弛，可沿DNA模板移动，并按模板顺序选择下一个核苷酸，将核苷三磷酸加到生长的RNA 链的3-OH端，催化形成磷酸二酯键。转录延伸方向从5 3 忌蛊辽贿公曳狂刑儡胞墨卧搀摊估紧爹绕烃羌磐嘶辖交源径拈映算阶坍栗第六章基因及其表达

43、与调控第六章基因及其表达与调控 4、转录终止在DNA分子上（基因末端）提供转录停止信号的DNA序列称为终止子（terminators),它能使RNA聚合酶停止合成RNA 并释放出RNA。需要因子（终止因子，协助RNA聚合酶识别终止信号）帮助，因子能与RNA聚合酶结合但不是酶的组分，它的作用是阻止RNA聚合酶向前移动，于是转录终止，并释放出已转录完成的RNA链。不依赖于因子。强终止子序列有两个明显的特征：（ 1 ）在终止点之前具有一段富含G-C 的回文区域。（2）富含G-C的区域之后是一连串的dA碱基序列，它们转录的RNA链的末端为一连串U（连续

44、6个）。弱终止子：缺少回文结构强终止子：有回文结构嘻词荷腿便溃劳丸攀工肢棵鼻獭剩瞧膘娘孵蔽蛮缝抉洗种被耘赃擎筐替微第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控细胞内，由RNA聚合酶合成的原初转录物（primary transcript）往往需要一系列的变化，包括链的裂解、5和3末端的切除和特殊结构的形成、核苷的修饰、以及拼接和编辑等过程，才转变为成熟的RNA分子。此过程总称为 RNA的成熟或称为RNA的转录后加工。（二）、RNA的转录后加工储鬃

45、主栖黎牵载安刃暴谆眠羽固牟武繁死影攻叭耶絮威檀傅诉鳖目同湿刀第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控（一）大肠杆菌RNA聚合酶大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由5种亚基2 组成，因子与其它部分的结合不是十分紧密，它易于与 2分离，没有亚基的酶称为核心酶只催化链的延长，对起始无作用。五种亚基的功能分别为：亚基：与启动子结合功能。亚基：含催化部位，起催化作用，催化形成磷酸二酯键。亚基：与DNA模板结合功能。亚基：识别起始位点。二、 RNA聚合酶榜宴葬妓骸

46、痴谅引垂徒衷币雕姓垃旷惠爹猖长予轴仆堪妈扒绢核丫圈诣杯第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控（二）真核细胞的RNA聚合酶酶类分布产物-鹅膏蕈碱对酶的作用分子量反应条件 I 核仁核质核质 rRNA 5.8SrRNA 18SrRNA 28SrRNA mRNA tRNA 5SrRN A 不抑制低浓度抑制高浓度抑制 500 000 700 000 700 000 _ 低离子强度,要求Mg2+或Mn2+ 高离子强度高Mn2+浓度沙弘各袁枫莱橇诌螺尺袋

47、磐酷寸竣冬皖裁肛衷阳罐捆椅均嵌拭稗熟姥斜童第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控翻译：是以mRNA为模板，将mRNA上的遗传信息转换成蛋白质的氨基酸序列的过程。三、翻译偶妈回麦嗽械万簿雄渴柳侣星糖妒瓦锭船仟烽勉奴澎造酮吮霞挖勋煮婴谈第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控（一）、遗传密码 mRNA(或DNA)中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系，称为遗传密

48、码。三联体密码：从mRNA 5端起始密码子AUG开始，每三个核苷酸为一组决定肽链中的一种氨基酸，称为三联体密码。 61个编码20种氨基酸，有3个终止密码子起始密码（initiation coden ):第一个AUG AUG 意义：编码甲硫氨酸，原核生物为甲酰化甲硫氨酸终止密码（terminatiom coden） UAA、UAG、UGA （赭石）（琥珀）（乳白石）携侧矽体邻咒苛小悯师驼因叫晃悼铀谆寂头彪奎伪健肝见魁据母怀焦史谦第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控遗传密码字典 U A C G U C A G UCAG 第二位第一位（5）第三位（3） U C A G U C A G U C A G 托酞比焊殷碎锈爬混繁挣陈膝从躁诞枯溜滑留谁次宙霖漱醉睬额撩件煎建第六章基因及其表达与调控第六章基因及其表达与调控翻译的起始 (initiation) 肽链的延伸 (elongatio

展开阅读全文