遗传物质分子基础剖析.ppt

遗传物质的分子基础 第2节 核酸的化学结构 染色体 碱基结构 核苷和核苷酸 磷酸二脂键 DNA分子结构和表示方法 DNA双螺旋结构 右手螺旋 反向平行（antiparallel） 内侧是扁平的盘状碱基 两条链的碱基以氢键（hydrogen bond）与互补碱基相连 A＝T；C≡ G 上下碱基对相距0.34nm 每个螺旋长3.4nm，10bp，直径2nm 大沟（major groove）和小沟（minor groove） 氢 键 DNA结构模型 DNA结构示意图 碱基排列顺序的多样性 DNA分子是由A-T和C-G两种bp连接起来的，每个DNA分子一般有成千上万个bp 在每一个位置上只有4种可能： A、 T、C、G 假设DNA分子长1000bp，就可能有41000种不同的排列形式，41000种不同的分子结构 反映出来的就可能是41000种不同性质的基因。 生物体的碱基顺序是稳定的 对特定的生物体来说， DNA分子中的碱基顺序通常是保持不变，这样才能保持该遗传特性的稳定 只有在特殊的条件下，改变其碱基顺序或用碱基类似物代替某一碱基时，才出现可遗传的变异（突变） 核苷酸和脱氧核苷酸 RNA结构 tRNA结构 tRNA分子中含有稀有碱基 tRNA的三维结构 第3节 DNA复制DNA replication DNA复制的一般特点 原料：dNTP，互补配对原则 半保留复制 半不连续复制 需要引物 新链的延伸方向只能是5 →3 半保留复制 semiconservative replication 复制起始点 复制起始点 replication origin，ori DNA分子的复制是在特定位置开始的，这个位点称为复制起始点。 原核生物DNA只有一个复制起始点。 真核生物DNA有多个复制起始点。 复制子 replicon 一个复制起始点控制下复制的一段DNA 原核生物DNA只有一个复制子 真核生物每条染色体上有多个复制子 原核生物复制子 真核生物DNA多复制起始点电镜图 复制叉 replication fork 半不连续复制 先导链 随后链 冈崎片断 引物 primer 原核生物DNA复制 DNA复制所需要的酶 引物酶 primerase DNA聚合酶 DNA polymerase DNA连接酶 DNA ligase 解旋酶 helicase 拓扑异构酶 DNA复制过程 起始 延伸 终止 DNA复制小结 真核生物DNA的复制特点 细胞周期的特定时期复制 多起点复制 冈崎片断较原核生物短 核小体全保留复制 染色体端粒的复制 细胞周期的特定时期复制 原核生物在整个细胞生长过程中都可以进行DNA复制 真核生物DNA在S期复制 RNA的复制 有些病毒不含DNA，以RNA为遗传物质 RNA在RNA聚合酶作用下先合成“－”链 “－”链从“＋”链模板上释放出来 “－”链作为模板再合成“＋”链 端粒DNA的复制 真核生物DNA是线性的 线性DNA末端不能复制 每复制一次DNA序列就要缩短一节！ 端粒酶 telomerase 端粒酶是一种核糖核蛋白，含有一个RNA分子 这个RNA分子就是合成端粒序列的模板 在体细胞中，端粒酶是没有活性的，胚胎细胞和肿瘤细胞中有端粒酶活性 第4节 RNA转录与加工 转录 transcription：以DNA为模板，在RNA聚合酶的催化下，以ATP、CTP、GTP和UTP为原料，合成RNA的过程。 转录是基因表达的中心环节 RNA分类 mRNA，messenger RNA tRNA，transfer RNA rRNA，ribosomal RNA rRNA的类型 原核生物有3种rRNA：5S、16S、23S 真核生物有4种rRNA：5S、5.8S、18S、28S RNA合成的一般特点 不需要引物 原料为rNTP，不是dNTP 只有一条DNA链用作模板 有关概念 模板链 template strand 非模板链 nontemplate strand 编码链 coding strand(有意义链） 非编码链 nocoding strand 原核生物RNA的合成 RNA聚合酶 在E.coli中 全酶holoenzyme α2ββσ σ亚基的功能是识别转录起始点 核心酶 core enzyme α2ββ RNA链的延伸由核心酶催化 启动子 promotor DNA分子上RNA聚合酶最先结合部位 Promotor在转录起始点的上游 原核生物启动子由2个元件3个要素组成 1、－10序列（Pribnow box） 转录起始点上游－10位置，consensus sequence是TATAPuATG 2、－35序