14基因表现与蛋白质的合成.PDF

東海附中選修生物講義 第十一章 遺傳 11-4 基因表現與蛋白質的合成 中心法則 一、1958 年由克里克提出，又稱為分子生物學的中心教條 （Central Dogma ）。 二、主要內容：DNA 轉錄出RNA ，RNA 轉譯出蛋白質，蛋白質反過來參與前兩項流程的進 行，並協助DNA 自我複製。 三、同一個體的細胞皆含有相同的基因，但不一定全部表現，使細胞產生型態與功能上 的差異。 Protein 轉錄與RNA 的修飾 一、轉錄作用 1. 發生處：原核生物的細胞質或真核細胞的細胞核中。 2. 步驟： a. RNA 聚合酶附著於DNA 的啟動子 ，將DNA 雙股解開 ，其中一股作為模板股、 另一股作為編碼股（密碼股）。 →RNA 聚合酶本身具有解旋能力，故不需要解旋酶參與 b. RNA 聚合酶利用互補鹼基配對 （A＝U ，C≡G ），將RNA 核苷酸的5’端接到原有 核苷酸的3’端上 ，並催化NTP→NMP＋PPi 。 c. 直到遇到終止序列 ，RNA 聚合酶停止轉錄並與DNA 分離。 二、mRNA 的修飾 ：又稱轉錄後修飾 ，僅發生於真核細胞。 1. 轉錄完成後的mRNA 稱為初級轉錄本或初始mRNA （pre-mRNA ），需經過適當的修 飾成為成熟mRNA （mature mRNA ）後才可參與轉譯作用。 1 東海附中選修生物講義 第十一章 遺傳 2. 修飾發生處：真核細胞的細胞核中。 →修飾完成後的成熟mRNA 藉由核孔離開細胞核 3. 修飾步驟 在mRNA 的5’端接上一個甲基鳥嘌呤三磷酸 ，其功能為： 5’端加上端帽 1. 保護mRNA 不被水解酶破壞 。 （5’ cap ） 2. 轉譯作用進行時可供核糖體辨識及附著 。 3’端加上 在mRNA 的3’端接上許多腺嘌呤核苷酸 ，其功能為： 多腺核苷酸尾 1. 保護mRNA 不被水解酶破壞 。 （poly-A tail ） 2. 作為mRNA 離開細胞核的標記 。 1. 初級轉錄本中夾雜著不會被轉譯的內含子 （intron）及可被轉譯 表現的外顯子 （exon ）。 2. 利用剪接體將內含子切除，並將外顯子序列相接 ，以形成成熟 mRNA 。 RNA 剪切 →剪接體由snRNA 與蛋白質組成 3. 部份基因可進行選擇式剪接 ，選擇留下不同的外顯子以轉譯不同 的蛋白質。 →可使不同的細胞或相同細胞的不同時期表現不同的蛋白質產物 2 東海附中選修生物講義 第十一章 遺傳 三、DNA 複製與轉錄比較 DNA 複製 DNA 轉錄 原核生物 細胞質 細胞質 發生處 真核生物 細胞核 細胞核 模板 DNA DNA DNA 聚合酶、DNA 解旋酶 酵