第三遗传物质的分子基础精要.ppt

（4）原核生物RNA的合成 起始 延伸 终止和释放 在原核生物中，转录、翻译以及mRNA的降解通常是同时进行的。 因为在原核生物中不存在核膜包裹的细胞核。 RNA的转录和多肽链的合成都是从5′→3′，只要mRNA的5′端合成后，即可开始翻译。 在原核生物中mRNA的寿命一般只有几分钟。 往往在3′端mRNA的转录还没有最后结束，5′端mRNA在完成多肽链的合成后，已经开始降解。 不同来源的16S rRNA具有相似的二级结构。 大肠杆菌16S rRNA的二级结构 四个功能域： 5’端功能域 中心功能域 3’末端大功能域 3’末端小功能域 在这些功能域中有与mRNA互补的部位，有结合肽酰tRNA的部位，有些则在30S与50S亚基结合中起作用等，涉及多种识别与作用功能 RNA的二级结构在基因的表达与调控过程中起着重要的作用 例如： rRNA与mRNA间的碱基配对?? 控制着蛋白质的起始； tRNA与mRNA间的碱基配对?? 促进翻译过程； RNA发夹结构及茎环结构?? 控制转录的终止、翻译的效率以及mRNA的稳定性； RNA-RNA间的碱基配对?? 在内含子的剪切过程中也起着重要的作用。 近年对小分子RNA的结构和功能的研究，揭示出它们在生物的发育、生长、繁殖和基因表达与调控中的多种重要功能，这值得引起我们的关注和重视。 3.3 DNA复制 3.3.1 DNA复制的基本规律 ①DNA复制一般按半保留半不连续的的方式进行； ②复制起始（Initiation）在原点（Origin）的特定序列上； ③复制的起点处控制复制； ④复制叉（Fork）的移动有单向或双向； ⑤链的延伸方向只能是5’→3’方向； ⑥在存在模板的条件下，DNA聚合酶以短的RNA片段作为引物开始合成DNA的短片段； ⑦存在各种DNA链的合成起始机制，除了RNA引发外，还存在其它的一些机制，包括DNA链与一个末端蛋白共价结合，以及缺口的共价延伸，或者亲本链已被环出的末端等； ⑧终止也是在复制过程中的某个固定点； ⑨复制的机制取决于基因组结构和构象来保持产生完整的染色体； ⑩即使在同一个细胞内也可进行多种复制机制的操作。 3.3.2半保留半不连续复制 半保留复制 半不连续复制 3.3.3 环状双链DNA复制方式 （1）滚环复制：滚环复制又叫σ复制 λ的增殖、接合，以及真核生物rDNA的扩增都是以这种复制方式进行。 滚环复制中，在环状双链DNA的一条链上造成专一性缺口，产生游离的3′-OH末端作为引物，以另一条完整环状单链作为模板，由DNA聚合酶催化延伸，新合成的链沿着环状的模板链滚动；这种环状结构称为滚环（ rolling circle） 。随着它的滚动，3′端不断延长，5′端不断地被置换甩出而成为一条单链，该单链可以延长出基因组的多个拷贝单位，按照单位长度断裂，就会产生多个单链线性拷贝 （2）θ-型复制 1963年Cairns对大肠杆菌DNA放射自显影实验的结果提出来的。大肠杆菌DNA双链环状分子在其DNA复制过程的中间产物，在放射自显影观察时可形成一个θ-型结构。这是由于复制从复制原点（OriC）开始，形成两个复制叉，双向复制所产生的结果。θ-型复制需要RNA引物，半保留半不连续复制。一条单链总是和模板链互补地结合在一起形成子链。 （3）线粒体的D环复制 哺乳动物mtDNA复制：不对称不同时的复制。先复制双链中的一条链，待该链复制到2/3的长度时，另一条链才开始复制。 由于重链和轻链上有各自的复制起点，其复制起始的特点是，在起始区形成D-Loop (Displacement)结构，即重链和以重链为模板合成的新链组成的双链部分以及被新链替代出来的单链（轻链）部分形成的结构。D－loop区含有约500－600bp，它是不稳定的，处于降解?合成状态，这样来保持该区双链被打开，即D-loop结构。 3.3.4 真核生物染色体端粒的复制 端粒（telomere）是真核生物染色体末端的一种特殊结构。功能：防止染色体末端免受核酸酶的降解，维持染色体结构的稳定性，保持染色体的完整性，为线状染色体的末端复制提供基础。此外，端粒与染色体联会、细胞分裂和细胞衰老等也有密切的关系。 端粒DNA的序列比较特殊，由一系列短的随机串联重复序列组成，可用Gn(A/T)m的一般式来表示，其中n1, m为1~4。例如四膜虫为TTGGGG，线虫为TTAGGC，哺乳类为TTAGGG等。 当端粒（TTAGGG）n序列的3’－单链末端序列折回碱基配对取代