基因信息的传递与表达.pptVIP

中心法则： 几个基本概念： 第一节 DNA的生物合成 一、DNA的半保留复制 (三）DNA连接酶：连接DNA双链中的单链切口 (四)与DNA合成有关的其它蛋白因子(大肠杆菌中) 修复机制 1、光复活修复 3.重组修复 复制同时的修复 大肠杆菌RNA聚合酶各亚基的功能 tRNA是将mRNA的核苷酸顺序转换成蛋白质多肽链顺序的适配器： tRNA的“接头作用” 核糖体上的功能部位 二、遗传密码及其破译方法 （二）蛋白质合成的起始 作业 什么是遗传密码？简述其基本特点。 mRNA、tRNA、rRNA在蛋白质生物合成中各具什么作用？ 肽链合成后的加工处理主要有哪些方式？ 密码的变偶性（2） 密码的几乎通用性与变异性 真核mRNA的5’－“帽子”加工 多聚腺苷酸聚合酶 真核生物mRNA3’-“尾巴”的加工 内切酶 加尾信号 2、真核rRNA前体的加工 3、真核tRNA前体的加工 核酶的发现： 1981年Cech T在研究四膜虫(Tetrahymena thermophila) rRNA前体拼接过程中发现，此类的拼接无需蛋白质的酶参与作用，它可自我催化完成。Cech称具有催化功能的RNA为核酶（ribozyme）。1989年cech T和Altman S共同获诺贝尔化学奖，Altman S的贡献是发现Rnase P中的M1RNA单独也具有催化功能 。核酶的发现改变了酶的化学本质是蛋白质的传统观念，被认为是近二十年来生物化学领域中最令人鼓舞的成就之一。 The M1 RNA in ribonuclease P is catalytic The intron in the pre-rRNA of Tetrahemena is self-spliced 因发现核酶而获诺贝尔奖的两位科学家： 一、蛋白质合成简介：蛋白质合成的信息来自于DNA，合成的模板是mRNA 蛋白质的合成机制是最复杂的生物合成机制: 真核细胞中，蛋白质的合成需要： 70种以上的核糖体蛋白参与； 多于二十种的酶来激活氨基酸； 12种或更多的辅酶和其它专一性的蛋白因子来进行肽链合成的起始、延伸、和终止； 一百多种酶参与各类蛋白的最后修饰； 还需要多于四十种的tRNA和核糖体RNA。 共有300多种不同的生物大分子参与且协同地工作来合成多肽。 蛋白质生物合成研究中的重要进展: 1、蛋白质合成场所的确定： 20世纪五十年代，Paul Zamecnik 等给小白鼠注射带放射性标记的氨基酸，然后在不同时间取小白鼠的肝脏，经匀浆、离心、检测发现注射的氨基酸几分钟后出现在核糖核蛋白体颗粒上，几小时或几天后所有的亚细胞成分都含有放射性标记。这证明蛋白质的合成是在核糖体上进行的。 2、mRNA（信使RNA）概念的提出： 蛋白质的合成是在核糖体上进行的，而遗传信息载体DNA 存在于核中，必然有一种中间物来传递DNA上的信息。 3、遗传密码的破译： 1954年,物理学家Gamouv G首先对遗传密码进行探讨。他认为核酸分子中只有四种碱基，显然碱基与氨基酸的关系不是一对一的关系。若两个碱基决定一个氨基酸只能编码16种氨基酸，也是不够的；而三个碱基对一个氨基酸，四个碱基可产生64个密码，足以编码20种氨基酸，所以编码氨基酸的最低碱基数是3，即密码子可能是三联体。 1961年，Crick F H C等人用遗传学的方法证明了三联密码子的学说是正确的。 1961年，Nirenberg 等人用大肠杆菌的无细胞体系在各种RNA的人工模板下合成多肽，从而推断出各氨基酸的密码子。 三种RNA在蛋白质合成中的作用 rRNA 与蛋白质构成核糖核蛋白体，是蛋白质合成的场所，核糖体由大亚基和小亚基构成 mRNA 是蛋白质合成的直接模板 tRNA 是专一运送氨基酸至mRNA并于密码子配对 mRNA是蛋白质合成的直接模板 tRNA分子上三个特定的碱基组成一个反密码子，位于反密码子环上,这是tRNA与mRNA的识别部位。 在蛋白质合成中，tRNA起着运载氨基酸的作用，按照mRNA链上的密码子所决定的氨基酸顺序将氨基酸转运到核糖体的特定部位。 同义tRNA:一种氨基酸可以有一种以上tRNA作为运载工具。通常把携带相同氨基酸而反密码子不同的一组tRNA称为同义tRNA. tRNA的结构与功能 tRNA凭借自身的反密码子与mRNA链上的密码子相识别，把所带氨基酸放到肽链的一定位置。 tRNA与mRNA的结合部位：反密码子 3’ 5’ I CCA-OH 5’ 3’ CCA-OH G G C C C G 密码子与反密码子的 阅读方向均为5‘? 3’， 两者反向平行配对。 rRNA构成的核糖体的结构与功能 核