第十章核酸生物合成.ppt

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1、沼 入 秽 透 蛋 才 应 爹 诅 改 滨 晨 眼 尖 唉 似 磋 兵 称 赣 锰 及 胖 姆 灭 拥 嫉 牵 梁 洲 茎 龚 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第十章第十章 核酸的生物合成核酸的生物合成 绵 含 背 沿 轻 迂 区 虾 揣 赴 短 初 贰 妙 猎 飞 付 蓑 寂 富 谆 邵 箭 裂 冕 呕 穴 裕 敲 眨 蹋 丹 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第一节 DNA的生物合成 奶 久 壶 皱 淫 恶 淹 浅 屈 借 磅 拳 嫁 基 鲁 汽 顿 瘩 颧 赫 晚 吏 豫 帆 湘 羚 伺 壁 曳 辟 散 哼 第

2、 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 生物体内的合成主要包括三个方面: w 1.在细胞周期的S期进行的DNA复制,亲代细胞 通过DNA自身复制将遗传信息传给子代; w 2.当体内DNA受到某些损伤时,可以进行修复; w 3.在某些病毒中存在的以RNA为模板的DNA合成 。 砍 潭 惧 茄 剃 辈 裸 构 卤 躲 晚 昏 菩 澳 斑 凿 盆 你 禁 违 而 滨 撅 诞 瓣 堤 颜 哉 赠 署 坛 氓 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 一、参与DNA复制的酶及蛋白因子 (一) DNA聚合酶(DNA polymerase) 以dN

3、TP为底物,以DNA为模板,需要一段引物,从 引物的3-OH末端合成DNA新链。 三种大肠杆菌DNA聚合酶 1. DNA聚合酶I(1956,Arthur Kornberg) 外切酶活性:3 5外切活性具有校正作用; 5 3切除引物和DNA损伤的修复; 聚合作用:合成速度较慢,每秒10个核苷酸,而且新 链长20个核苷酸后,酶即脱离模板。 揖 射 费 韵 垃 彭 夏 厘 抉 径 奶 引 漾 锨 荐 禁 窿 饱 啡 治 逸 卞 矮 嫌 砒 买 压 那 吝 臃 脱 费 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 枯草杆菌蛋白酶 68 kDa35 kDa 大肠杆菌DNA聚合酶

4、(修复酶) 大肠杆菌DNA聚合酶不具有5-3外切活性 聚合酶补大缺口;聚合酶补小缺口 沮 酣 佛 处 频 狡 席 独 苔 噪 尔 潮 殴 犀 情 锣 跨 苛 沧 歧 芯 钙 摧 律 搐 伴 屁 磁 末 坯 昌 玛 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 2. DNA聚合酶 外切酶活性:3 5外切活性 聚合作用: 5 3补小缺口(100核苷酸) 3. DNA聚合酶III 大分子寡聚酶,10种亚基组成,含Zn2+,400kD,是 大肠杆菌DNA复制的主要酶。 献 娟 铰 批 芋 倔 喇 皱 陡 夷 了 当 论 且 配 温 乱 丈 威 繁 垦 助 虞 准 摊 餐 伸

5、怖 鲁 间 巍 啦 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 Sliding clamp subunits 聚合酶活性聚合酶活性 3 5 外切活性 复合物, 促进亚基二聚体转移 并结合于DNA双螺旋 DNA pol III (复制酶) 促进核心酶 形成二聚体 组装 防止核心酶从 模板DNA上滑落 无 挨 戊 滑 谋 竹 外 蝉 狭 坝 吴 唇 伞 邀 臂 孙 咽 伤 缮 式 昔 号 捶 薯 避 点 著 唉 陪 胯 志 臭 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 w 亚基有5 3外聚合活性 w 亚基有3 5外切活性 w 亚基刺激外切活

6、性 组成核心酶 敬 桩 纬 咱 梯 管 帆 通 掣 需 忻 胜 嫩 瞄 摩 聊 沁 拓 川 零 嚼 相 饮 悄 掖 抢 研 肌 批 僧 汰 催 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 酶作用 DNA聚合酶53聚合酶及外切酶作用,35外切酶 酶作用,可校正/修复DNA链链,还还可切除引物 DNA聚合酶53聚合酶及35外切酶酶作用,可校 正/修复DNA链链 DNA聚合酶与酶作用类类似,酶活高,是主要的链链延伸酶 (聚合酶 replicase) 钎 辜 芦 睫 碾 会 婪 拂 寓 祷 螟 沃 爆 哲 乘 抠 汾 阂 搪 瘪 著 熬 怂 亲 乳 名 执 惠 晦 豪 丰

7、僻 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 (二)DNA连接酶(DNA ligase) w DNA双螺旋中一条链有缺口,并且3-OH与5-P相 邻 w 特异性不高, w 在DNA不连续复制、重组及损伤修复中起作用 w 哺乳动物:ATP辅酶,大肠杆菌:NAD辅酶,都需要 Mg2+ w 连接方式:酶先与ATP或NAD形成酶AMP,酶AMP 与5-P形成焦磷酸而活化 篮 凰 芋 若 样 耪 沿 子 把 真 乱 姥 油 球 糟 痘 程 拣 忽 闲 奔 抉 蔷 迁 啥 伏 瞬 序 诣 魄 荤 之 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 (三

8、)与解除DNA高级结构有关的酶与蛋白因子 1.解螺旋酶 催化DNA双螺旋解链; 依赖DNA单链存在,对单链亲和力强; 依赖ATP水解提供能量向着双螺旋方向移动。 喂 履 划 华 腿 瘫 墩 宰 已 糕 牟 撒 噬 孜 侥 富 酱 忱 训 舷 诈 垢 密 私 妖 砰 暮 勺 收 婉 蛾 吐 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 (三)与解除DNA高级结构有关的酶与蛋白因子 2.拓扑异构酶 拓扑性质物体或图像做弹性移动时保持物体图像不 变的性质。DNA三级结构具有拓扑性质。 型酶:使一定部位的一条链切口-封口反应 型酶:DNA两条链同时发生切口-封口反应 型酶还可

9、使DNA形成超螺旋 解除超螺旋 干 邀 伦 娃 啼 稳 樟 立 歪 拭 咽 桅 窍 嘶 鸣 蒋 紧 饱 湘 押 贵 察 拇 删 点 赐 茨 蔫 赎 奎 运 堕 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 (三)与解除DNA高级结构有关的酶与蛋白因子 3.单链结合蛋白(SSB) 与解开的DNA单链结合后,两条DNA链就不能 形成双螺旋; 还可以防止核酸酶的降解; 原核生物中SSB与DNA单链结合表现正协同效 应。 抠 肠 寄 哈 遗 蝶 窥 颇 颐 峨 洋 丙 炕 俊 抉 娟 碳 栗 簇 扮 矛 儒 褂 句 埂 从 幻 招 片 盛 状 绳 第 十 章 核 酸 生 物

10、合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 (三)与解除DNA高级结构有关的酶与蛋白因子 4.引发酶(primase) 所有DNA聚合酶都只能在模板链的指令下,在引物( 通常RNA)3-OH添加新核苷酸功能,没有从头合成 活力; 引发酶合成一小段引物,作为DNA合成的引物; 必须与几种辅助蛋白组装成引发体,才有合成引物 的活性。 傲 供 泡 汉 厩 笺 航 甜 赃 下 惋 寐 决 健 轧 透 泌 条 换 纷 宛 扼 捕 构 理 蠢 粱 翰 音 哇 几 久 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 沼 入 秽 透 蛋 才 应 爹 诅 改 滨 晨 眼 尖 唉 似 磋

11、兵 称 赣 锰 及 胖 姆 灭 拥 嫉 牵 梁 洲 茎 龚 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 二、DNA的复制 1、半保留复制方式 储 栗 敢 装 册 左 貌 猴 杉 涯 驶 剔 临 籽 送 滥 畴 阳 俯 幢 遏 历 挟 液 晕 惩 伐 棚 奸 沦 攀 米 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 Old strandNew strand The hypothesis of semiconservative replication proposed by Watson and Crick in 1953. 黑 砚 九 日 忿

12、 搁 溢 呀 武 却 窥 伐 糊 撬 上 慑 匡 舜 集 杂 乙 灰 谚 滓 寨 翌 鸦 房 离 聊 携 葬 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 大肠杆菌培养在15N培养基中 转到14N培养基中,经过一代 (50分钟左右) 第二代 几代后14N越来越多, 杂种分子的量保持不变 蔽 荆 曹 字 楔 津 枢 感 挨 奈 呻 荧 事 涎 逃 湾 蓉 寐 窥 媒 陡 扮 志 舒 区 鹃 缮 狈 枪 俱 盐 液 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 w 通过DNA复制形成 的新DNA分子, 与 原来的DNA分子完 全相同。 经过一 个

13、 复制周期后, 子代DNA分子的两 条链中,一条来 自亲代DNA分子, 另一条是新合成 的,所以又称为 半保留复制。 袁 礼 澜 揣 馈 焉 圃 泞 办 绪 趣 逊 禁 妄 假 蝎 诀 皆 者 鸦 皿 演 昆 蒜 煤 阐 奖 剪 槐 氖 骗 雾 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 2.DNA半不连续复制 w 至今发现的DNA聚合酶只能催化从模板的3端向5端 前进的反应。 w 冈崎(1968)等人的实验: 用噬菌体T4感染的大肠杆菌作为实验材料,以3H标 记的胸苷合成DNA.短时间内测定同位素的掺入情况。 实验结果:短时间(2S)标记出现在分子质量较小 的片段

14、,只有在标记时间长(30S以上)才出现在分子 质量较大的片段。 冈崎片段DNA合成是不连续的,先合成一些DNA小片 段,其大小约含1000-2000个核苷酸残基,然后再通过 DNA连接酶将它连接起来。 师 篙 琼 栖 贸 撒 授 棘 失 仟 忧 写 疽 鼻 耪 合 庙 羹 百 守 禾 压 柿 姆 勤 辗 矢 赂 孩 户 委 厨 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 锋 厕 羹 沉 钟 伶 覆 鸭 亥 膜 篷 喜 人 虹 灯 吐 储 逻 祝 孟 枫 诅 妥 霜 蕉 堆 射 焕 烛 茶 屠 钢 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成

15、 二、DNA的复制 3、DNA的复制过程 (1)合成起始 a.辨认起始点 DNA复制有固定的起始点。 大肠杆菌:OriC含245bp,有两个区域起关键 作用,4个9核苷酸重复序列;3个13核苷酸重 复序列(富含AT)。 效 瘸 桶 挤 啤 翌 引 立 委 厉 沟 膛 同 态 揍 务 纳 纵 治 勘 曾 舟 宜 命 粒 自 栈 劫 蕉 沦 虏 猴 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 沼 入 秽 透 蛋 才 应 爹 诅 改 滨 晨 眼 尖 唉 似 磋 兵 称 赣 锰 及 胖 姆 灭 拥 嫉 牵 梁 洲 茎 龚 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核

16、酸 生 物 合 成 二、DNA的复制 b.模板DNA解除高级结构 dnaA蛋白与起始点形成复合物,促进其 他dna蛋白也与起始点形成复合物。一旦双螺 旋解开成单链,SSB即结合单链。 Topo在打结处切一口,使结松开。 湖 忌 卒 不 隙 谆 邯 募 涉 塌 捅 斩 撑 藉 遍 玩 尸 掘 单 诌 帚 锈 互 椒 贪 帚 媒 川 勃 节 览 骸 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 二、DNA的复制 c.RNA引物的形成 由引发酶以单链DNA为模板,按5 3合 成一低聚引物,引物的第一个核苷酸通常是pppA (2)链的延伸 在RNA引物上,由DNA聚合酶催化,

17、在引物3-OH每 掺入一个核苷酸,从底物dNTP切下一个焦磷酸。新 链的合成按5 到 3的方向进行,这条链称先导链 ;另一条先形成冈崎片段,进行不连续复制,称后随 链。 墓 僧 娃 顿 微 注 径 栅 博 膀 孝 孤 凹 校 搪 管 蚂 罚 莱 摩 桌 胀 缉 田 督 瓶 寂 肺 昂 凳 噎 忧 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 沼 入 秽 透 蛋 才 应 爹 诅 改 滨 晨 眼 尖 唉 似 磋 兵 称 赣 锰 及 胖 姆 灭 拥 嫉 牵 梁 洲 茎 龚 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 二、DNA的复制 (3)合成终

18、止 线性DNA当复制叉到分子末端,复制即终 止。 环状DNA多数为定点、双向、对称、等速 的方式进行复制,复制终点一般距离起点1800,两个 复制叉在此相遇,合成终止。 温 普 宾 神 躯 姨 茶 摈 汽 遗 削 鸡 摄 爱 钵 蛤 掠 厅 陌 细 算 吐 匿 拦 勾 音 盒 锐 毙 湛 晕 闲 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 酷 秒 诌 冈 只 街 蕴 易 怕 本 稚 升 桔 攻 淬 斯 菌 浴 蛛 腮 迄 邹 愉 皖 相 蓄 使 袋 惭 侣 怜 凉 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 臻 挚 帛 爽 烫 恨 灶 源

19、 绚 脖 侍 矿 厢 枫 蛙 苏 攀 序 性 碉 钟 覆 诵 烘 彩 碘 浸 刮 咯 琶 贮 咯 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 1.DNA1.DNA的损伤与突变的损伤与突变 损伤可造成突变或致死 突变(mutation):指一种遗传状态,可以通过复 制而遗传的DNA结构的任何永久性改变。携带突变 基因的生物称为突变体,未突变的称为野生型。 w w 损伤原因损伤原因 物理(紫外物理(紫外(见下页)(见下页)、高能射线、电离辐射)、高能射线、电离辐射) 化学(烷基化试剂、亚硝酸盐、碱基类似物)化学(烷基化试剂、亚硝酸盐、碱基类似物) 生物因素(碱基对置换、

20、碱基的插入生物因素(碱基对置换、碱基的插入/ / 缺失造成移缺失造成移 码)码) 三、DNA的损伤与修复 千 耕 膨 涉 惟 危 龙 蹿 尤 荷 择 醛 漾 质 礁 钠 面 踌 拈 击 抱 沧 抹 奴 礼 隆 英 芥 颅 簇 圆 佬 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 w 当DNA受到大剂量紫外线(波长260nm附近)照射 时,可引起DNA链上相邻的两个嘧啶碱基共价聚 合,形成二聚体,例如TT二聚体。 屏 拟 医 船 道 筐 希 氰 鲤 碧 涎 奈 苛 侥 梳 膀 手 鞍 起 公 瘟 以 尚 质 坡 阀 耳 苔 绚 佳 宙 滤 第 十 章 核 酸 生 物 合

21、 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 2. DNA损伤修复 w 光复活 w 切除修复 w 重组修复 w SOS修复 窖 返 扒 分 区 淌 生 殷 旷 屑 涅 蹄 淫 佳 佩 耽 忧 斧 兼 喇 囤 露 购 吏 啡 掸 园 峙 形 鲸 赤 彬 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 光复活(photoreactivation) 可见光(最有效波 长400nm)激活生物 界广泛分布(高等哺 乳动物除外)的光复 活酶,该酶分解嘧啶 二聚体。 是一种高度专一的 修复形式,只分解由 于UV照射而形成的嘧 啶二聚体。 香 品 玩 戚 锣 掉 挛 伦 攀 将 迁 充 嘛

22、 硷 玖 参 期 烈 贪 凳 椅 欠 宝 钥 半 泡 谨 衡 蕊 硝 铃 含 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 切除修复(excision repair) 即在一系列酶的作用下, 将DNA分子中受损伤的部 分切除掉,并以完整的那 一段为模板,合成出切去 的部分,从而使DNA恢复 正常。这是一种比较普遍 的修复机制。 细胞的修复功能对于保护 遗传物质DNA不受破坏有 重要意义。 赊 捡 冰 颐 货 韩 民 伺 札 胸 星 缔 界 贼 扛 艾 柑 饶 艇 户 毡 臼 拾 哥 镀 咨 葬 嫉 倪 募 包 驻 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸

23、 生 物 合 成 重组修复(recombination repair) 又称复制后修复( postreplication repair) 受损伤的DNA在进行复制时, 跳过损伤部位,在子代DNA链 与损伤相对应部位出现缺口。 通过分子间重组,从完整的母 链上将相应的碱基顺序片段移 至子链的缺口处,然后再用合 成的多核苷酸来补上母链的空 缺,此过程即重复修复。并非 完全校正。 蝇 樱 咕 署 绥 受 扁 装 疟 妄 河 敢 蹬 咬 琵 阐 肪 圃 罕 酿 童 伟 贬 俄 肆 勿 埂 下 悦 玉 磷 讳 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 SOS修复 w 指DN

24、A受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的 一种DNA修复方式,修复结果只是能维持基因组的完 整性,提高细胞的生成率,但留下的错误较多,又 称倾错性修复(Error-Prone Repair )。 蒜 铃 凳 悦 术 公 膝 锰 弗 砍 勾 筒 懦 肾 嫁 堪 谣 吕 故 矢 僚 读 梧 乞 胰 善 藩 孟 止 氟 玄 并 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第二节 RNA的生物合成 巍 坝 钵 狼 囤 泰 耳 捧 荤 择 妇 曲 责 铡 雇 境 苑 妊 腆 赴 刑 剔 涎 拴 郑 悲 区 际 昆 却 灯 封 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章

25、核 酸 生 物 合 成 中心法则 w 生物的遗传信息从 DNA传递给 mRNA的过程称为转录。根据 mRNA链上的遗传信息合成蛋 白质的过程,被称为翻译和 表达。1958年Crick将生物 遗传信息的这种传递方式称为中心法则。 貉 而 兢 啡 佩 辨 蛆 镀 讹 背 脸 三 瞻 脆 湖 鼻 唬 亢 剧 网 掩 锐 诱 淹 拥 苯 君 骇 员 妆 昭 墩 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 w 基因转录是以DNA为模板合成与其碱基顺 序互补的mRNA的过程。 w DNA双螺旋解开成为转录模板,在RNA聚 合酶催化下,合成mRNA。 DNA双链中的 一条链作为模

26、板合成mRNA,而另一条链 不用于合成mRNA不对称转录。 誊 轮 朋 鼻 倡 绢 晴 撑 架 膝 珍 步 峡 颈 卧 拙 娄 蹈 澈 浴 盾 阜 热 冒 迟 医 酮 三 前 隙 捏 稍 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 矗 疽 瑞 互 涕 泳 念 寺 殉 嘲 蒜 锹 掳 戍 免 眉 综 促 阐 贫 碱 躯 讣 妈 蒙 靠 衔 仪 立 彩 读 脾 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 一、催化RNA合成的酶 1. 大肠杆菌RNA聚合酶 全酶= 2 核心酶= 2 识别DNA链上合成RNA的起始信号,开始合成RNA链时,必 须

27、有因子,一旦合成开始以 后, 因子释放出来。 参与酶与底物的结合,以及与因子和核心 酶的结合。 参与因子和核心酶的结合,并参与RNA合成的引发、 延伸。 与模板的结合、酶的滑动以及碱基识别有关。 毁 金 栓 简 神 佯 窜 蛋 索 娄 及 南 香 钉 蝇 阐 褐 僳 舟 财 狄 索 散 茧 遇 透 有 态 筹 昌 怨 盅 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 2. 真核细胞RNA聚合酶 在DEAE-Sephadex柱上的洗脱次序称为酶、II、 ,基于对鹅膏覃碱的敏感程度称为酶A、B、C 恤 怯 中 抚 姚 躁 伦 议 烂 洱 眷 查 艺 奴 僻 抿 票 寸 凌

28、 衙 酸 匡 蛆 恃 只 窃 待 叠 徐 伺 砖 藐 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 二、转录的过程 香 滴 哎 亢 苑 翻 翰 坊 浪 始 谬 敢 房 洛 伴 隐 但 例 倦 汀 瘪 溪 汐 沟 愿 中 极 入 觅 秽 沁 涵 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 识别识别 解链解链 起始起始 延伸延伸 终止终止 障 闪 养 人 鹅 靴 钱 剃 丫 挨 踢 峭 浇 超 亮 销 捐 销 氖 份 春 疼 芥 盏 剂 嚏 官 汉 影 耙 盐 绊 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 1. 起

29、始位点的识别 识别正确的启动位点,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。 3 5 +1 转录起始点 AACTGT ATATTA TTGACA TATAAT 5 3 35序列 Sextama 框 10序列 Pribnow框 2. 2. 转录起始转录起始 加入的第一个核苷三磷酸常是GTP或ATP。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。 绑 祟 鹃 浩 茨 帐 拯 地 掘 烯 桑

30、涕 靡 猜 类 羡 乎 韧 搏 艺 尘 神 暑 槛 比 洱 锁 二 饿 斤 迢 质 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 -35 -10 pppG或pppA 5 5 3 3 模板链 E 3.链的延伸 以NTP为原料和能量,DNA模板链为模板,靠核心酶的催化 ,核苷酸间通过3,5-磷酸二酯键成核糖核酸链(RNA) 蔷 伐 哭 鸥 胺 拙 框 脆 府 肌 捻 湛 挖 集 希 巡 匠 郝 珊 排 遇 炙 诊 羌 修 芍 躯 蚤 框 艰 侥 慢 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 4. 转录终止 转录终止信号有两种情况 弱终止子:依

31、赖因子(终止因子,terminators)的终止 NusA蛋白识别DNA链上的终止信号,在因子帮助终止。 强终止子:( 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6个)。 理 撞 孺 缠 区 蹿 盐 眶 埃 疆 亢 悄 幌 卒 株 毖 漫 鲍 哑 甩 氢 综 揖 挣 氯 徒 笨 黔 港 元 渭 诸 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 叶 辅 登 雅 牢 募 逻 娟 饱 嗓 部 冶 遮 截 紊 泞 尸 咽 吨 羽 浮 弯 涟 希 其 腆 辣 弦 茎 涤 补 牲

32、第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 w 三、RNA转录后加工 1.rRNA 的转录后加工 rRNA基因转录原初产物 原核生物:30S 哺乳动物:45S 5s rRNA 5.8s rRNA 28s rRNA 有关Pr 核糖体大亚基 18s rRNA 有关Pr 核糖体小亚基 成熟核糖体 进入细胞质 RNAase 铆 凹 壁 耗 虽 向 伶 菲 剑 涨 凝 姻 镭 曾 宾 剿 心 渣 嘎 稳 剧 备 动 呻 宁 砾 距 啃 韩 铀 死 介 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 靠 播 训 洱 阂 辩 舟 喂 脂 坤 门 抄 啄 太

33、 镁 亭 拦 绎 醋 只 猩 损 绍 栖 聚 谜 越 箕 棍 踩 摩 涅 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 The 18S, 5.8S, and 28S rRNAs in eukaryotic cells are The 18S, 5.8S, and 28S rRNAs in eukaryotic cells are derived from one pre-rRNA molecule (the processingderived from one pre-rRNA molecule (the processing needs small nucleola

34、r RNA-containing proteins).needs small nucleolar RNA-containing proteins). 晓 解 西 杜 董 甫 谭 拿 舀 务 斜 但 罪 潜 旁 翔 早 草 捡 由 陋 狸 车 箕 泪 粕 驾 篡 业 腆 近 亿 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 2.tRNA的转录后加工 原核生物 核酸内切酶在tRNA分子两端切断 核酸外切酶在3端进行修剪 在tRNA 3端加-CCAOH 核苷的修饰甲基化(供体:S-腺苷蛋氨酸) 舅 碟 否 猖 缚 夸 瘟 辫 琴 物 致 潞 墒 唯 怠 次 闺 儡 忱 姓

35、勺 更 浩 蜒 氟 诲 福 伞 醉 芥 除 页 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 w RNA核酸内切酶 识别的是加工部位的空间结构 RNase P:切断tRNA5端5端成熟酶 RNase F:切断tRNA靠近3端 RNase D:从3端逐个切去附加序列 识别整个tRNA的结构,是3端成熟酶 滚 谬 张 斯 洗 钙 滴 岸 枪 硬 棠 旱 等 纱 哀 螺 蹋 土 则 庆 海 闸 懈 有 血 碉 赤 灭 晒 研 屯 轰 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 3.mRNA的加工与成熟 原核生物mRNA合成的特点 多顺反子转录几个

36、结构基因在一条mRNA链上 转录与翻译相偶联大多无需加工、直接翻译 mRNA寿命较短 真核生物mRNA合成的特点 单顺反子转录 转录在核内,翻译在细胞质中需加工才能翻译 mRNA寿命较长 帽子和尾结构 椭 霜 袜 煎 施 遭 粮 栗 女 觉 暂 钮 捧 踢 报 搽 蔚 环 崎 伟 先 丁 侮 琅 样 仲 绰 烯 败 骑 洲 俗 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 杯 盏 职 介 砍 聪 迷 昏 每 些 词 似 脸 给 各 腑 妥 舟 巡 类 瘸 个 辜 韧 诫 捷 奄 仑 劣 祥 掌 扑 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成

37、 多聚腺苷酸聚合酶多聚腺苷酸聚合酶 催化加尾催化加尾 加尾信号加尾信号AAUAAAAAUAAA 作 熙 青 跃 原 明 戈 懂 晴 侨 钦 滑 茨 肪 枯 痛 砷 院 你 舆 樱 豌 丛 具 哭 烦 檄 疑 溯 铣 觅 蘸 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 四、基因表达转录调控方式 w 基因表达调控概述 w 原核生物以操纵子为单元进行表达和调控,特 异的阻遏蛋白是控制原核启动序列活性的重要 因素。 w 乳糖操纵子的调节机制 w 色氨酸操纵子的调节机制 莽 哄 前 戈 慨 勿 迸 礼 乳 濒 剥 卒 泣 君 逛 潦 蒋 雁 鲤 汇 佛 哎 捷 伦 蚜 饯 直

38、 淄 诚 囤 戏 呸 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 I调节基因 P启动子 O操作子(操 作基因) Z、Y、A三种 结构基因 叹 捏 陪 陵 美 吮 左 励 碾 吊 科 冒 独 萨 诉 喳 济 剑 地 碑 栽 袍 妙 虐 撤 础 齿 航 蚜 坛 承 搭 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 w 阻遏蛋白的负性调节 当无诱导物乳糖存在时,调节基因编码的阻遏蛋白 (repressor protein)处于活性状态,阻止RNA聚合酶与 启动基因的结合,则无法启动转录。 当有乳糖存在时,lac操纵子(元)即可被诱导。乳糖 进入细

39、胞,经半乳糖苷酶催化,转变为半乳糖。后者 作为一种诱导剂分子结合阻遏蛋白,使蛋白构象变化,导 致阻遏蛋白与O序列解离、转录发生。 异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)是一种作用极强的诱导 剂,不被细菌代谢而十分稳定,因此被实验室广泛应用。 w CAP(代谢产物活化蛋白)的正性调节 当没有葡萄糖及cAMP浓度较高时,cAMP与CAP结合,这 时CAP结合在lac启动序列附近的CAP位点,可刺激RNA转录 活性。葡萄糖的分解代谢产物能抑制腺苷酸环化酶活性并 活化磷酸二酯酶,从而降低了cAMP的浓度,CAP不能被活 化形成CAPcAMP复合物,则不能转录。 铃 亿 桥 削 威 纂 羊 死 兴 咽 砌 疫

40、长 逢 绎 逼 洛 风 主 轻 帘 邯 噬 蔓 逝 枯 蔬 貉 页 脑 发 馋 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 w lac阻遏蛋白负性调节与CAP正性调节两种机制协调合 作:当Lac阻遏蛋白封闭转录时,CAP对该系统不能发 挥作用;但是如果没有CAP存在来加强转录活性,即使 阻遏蛋白从操纵序列上解聚仍几无转录活性。 w lac操纵子强的诱导作用既需要乳糖存在又需缺乏葡 萄糖。 重 楷 束 觉 野 酌 疏 斑 嵌 次 缕 完 箩 予 郡 蒙 戳 郸 崩 绘 跋 蜗 鼠 要 否 蛀 灾 抡 屹 数 壁 娘 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核

41、酸 生 物 合 成 调节基因 操纵基因 结构基因 mRNA 酶蛋白 调节基因 操纵基因 结构基因 辅阻遏物trp 阻遏蛋白原 l 调节基因编码的阻遏蛋白原不与操作基因结合,结构基因转 录。Trp或TrpRNA与阻遏蛋白结合,使之构象发生变化与 操纵基因结合,结构基因不能表达。 阻遏物调节机制 收 嚎 鳃 雀 彰 蔓 雀 簇 殃 朴 骋 耪 幼 甘 司 似 佐 蝎 纫 枚 广 币 聪 遮 莽 豆 丙 萎 便 沥 伟 欺 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 衰减子调节机制 衰减子:在转录水平上调节基因表达的衰减作用, 用于终止和减弱转录,这种调节的作用部位叫衰减

42、 子是一种位于结构基因上游前导区的终止子。 甩 轴 馈 谆 涣 幻 谩 聊 少 众 渡 荆 粪 出 乘 莽 登 窑 殴 吠 绸 肘 势 剩 害 刊 耕 路 所 溺 乍 葛 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 1. 生物遗传信息传递的中心法则中不包括 A. DNA DNA B. DNA RNA C. RNA DNA D. RNA RNA E. 蛋白质 RNA 2.生物遗传信息传递的中心法则是 A.以DNA为中心 B.以RNA为中心 C.以蛋白质为中心 D.以转录为中心 E.以为复制中心 3关于DNA合成的叙述,正确的是 w DNA的生物合成即半保留复制 B.

43、DNA的生物合成必须以DNA为模板 C. DNA的生物合成必须以DNA指导的DNA聚合酶催化 D. DNA的生物合成是半不连续复制 E. DNA的生物合成包括DNA的半保留复制、 DNA修复合 成和反转录 椎 汁 豆 形 全 鄂 襄 狙 曹 笛 臂 冀 拒 惮 声 现 壮 卧 糟 筹 郸 搀 呼 九 索 羚 僳 堂 赃 斡 碘 燕 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 4. 真核细胞中DNA的复制是在哪个部位进行的 A. 核蛋白体 B. 线粒体 C. 细胞核 D. 微粒体 E. 细胞浆 5.关于DNA半不连续合成叙述,错误的是 w 前导链是连续合成的 B. 后

44、随链是不连续合成的 C. 后随链的合成方向是3 5 ,前导链是5 3 D. 不连续合成的片段是冈崎片段 E. 后随链的合成滞后于前导链 6.关于DNA复制的叙述,错误的是 w 是半保留复制 B. 合成方向以5 3 C. 以四种dNTP为原料 D. 是半不连续复制 钾 宰 朱 敲 偶 魁 粕 蓖 烘 零 氓 勇 闷 晒 照 淌 钙 凄 株 荔 建 概 规 型 杉 号 涵 豆 陶 持 独 咙 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 7. DNA复制的引物是 A. 以DNA 为模板合成的DNA 片段 B. 以RNA为模板合成的DNA 片段 C. 以DNA 的一个基因为

45、模板合成的RNA 片段 D. 以复制起始处DNA 为模板合成的RNA短片段 E. 引物存在于复制完成的片段中 8.大肠杆菌DNA聚合酶 w 具有3 5核酸外切酶活性 B. 具有3 5聚合酶活性 C. 不需引物 D. 可催化2个游离的dNTP以3 5 -磷酸二酯键相连 E. 需四种NTP为底物 9.关于DNA复制的需要:解链酶 引物酶 DNA聚合酶 拓扑异构酶连接酶作用顺序为 A. 1, 2, 3, 4,5 B. 4,1,2,3,5 C. 1, 4, 3, 2,5 D. 3,4,1,2,5 E. 1, 4, 2, 3,5 区 委 衣 奈 贾 咳 严 寸 前 奢 痪 阀 附 秩 笋 听 筛 芯 洲

46、 群 详 册 午 链 晾 住 屉 撕 豌 照 咯 贤 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 10.生物遗传信息传递的中心法则中尚无证据的是 A. RNA 蛋白质 B. DNA RNA C. RNA DNA D. RNA RNA E. 蛋白质 RNA 11.RNA编辑的方向是 A. 3 5 B. C N C. N C D. 5 3 E. 以上方向都不对 12.识别转录起始点的是 A. 因子 B. 核心酶 C. RNA聚合酶的因子 D. RNA聚合酶的亚基 E. RNA聚合酶的亚基 掳 妮 墅 谩 毫 许 壶 彰 木 痈 胶 窃 走 恭 牙 浚 样 娱 四 侨 邹

47、 鹃 呻 也 综 束 甥 冻 汽 甥 腿 恩 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 13. RNA转录过程是 A. 解链、引发、链的延长和终止 B. 转录的起始、延长和终止 C. 核蛋白体循环的启动、肽链的延长和终止 D. RNA的剪切和剪接,末端添加核苷酸、修饰及RNA编辑 E. 以上都不是 14.DNA上某段碱基顺序为:5-ACTAGTCAG-3转录mRNA相 应的碱基顺序是 A. 5-TGATCAGTC-3 B. 5-UGAUCAGUC-3 C. 5-CUGACUAGU-3 D. 5-CTGACTAGT-3 E. 5-CAGCUGACU-3 15.催化真

48、核mRNA转录的酶是 A. RNA复制酶 B. DNA聚合酶I C. RNA聚合酶II D. RNA聚合酶III E. MtRNA聚合酶 移 巫 遂 哮 坡 倚 瓜 继 议 桌 毅 获 埔 乒 胎 逾 字 崖 醉 能 痞 亮 詹 案 客 粟 词 犬 戴 卑 挂 感 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 本章小结 w 1. DNA复制的特点。 w 2. 参与复制的酶。 w 3. 复制的过程及损伤与修复。 w 4. RNA转录的特点、过程及产物的加工。 w 5. 基因表达转录调控方式。 淤 娥 粱 臂 交 赔 基 柠 屁 挥 辨 铆 丽 远 米 季 童 胃 胆 虏 凯 昼 萧 押 代 裴 浊 袭 矗 裂 宽 佃 第 十 章 核 酸 生 物 合 成 第 十 章 核 酸 生 物 合 成

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