基因的遗传和表达生物化学.ppt

第十二章 基因的遗传和表达;第一节 概 述;基因的概念;遗传信息传递的 中心法则;基因遗传与表达的分子基础;第二节 DNA的生物合成;DNA的半保留复制的概念;DNA的半保留复制实验依据;DNA复制的条件;参与DNA复制的酶类和蛋白因子;拓扑异构酶;DNA聚合酶催化的链延长反应;大肠杆菌三种DNA聚合酶比较;DNA聚合酶的3′- 5′外切酶水解位点;DNA聚合酶5′- 3′外切酶活力;连接酶连接切口;DNA的双向和单向复制;大肠杆菌复制起点成串排列的重复序列;原核细胞DNA的半不连续复制复制过程;聚合酶III核心酶;大肠杆菌染色体复制的终止;复制的忠实性;DNA聚合酶的校对功能;起始时以RNA作为引物的作用;真核细胞DNA复制的特点;真核生物的DNA聚合酶;真核和原核DNA细胞复制比较;DNA复制的特点及意义;DNA的损伤;DNA的修复;;DNA的损伤和切除修复;DNA的重组修复;SOS反应的机制;DNA的反向转录合成;逆转录过程中cDNA的合成;逆转录病毒的生活周期;第三节 RNA的生物合成;转录的概念和DNA的有义链和反义链;转录的条件;参与转录的酶类及蛋白因子;大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图;真核细胞的RNA聚合酶;RNA聚合酶催化的反应;RNA合成过程;真核生物和原核生物转录的差别;真核细胞mRNA的加工;tRNA前体分子的加工;;原核生物中rRNA前体的加工;DNA和RNA合成的比较;第四节 蛋白质的生物合成;翻译的概念;遗传信息流动示意图;mRNA负责将DNA的遗传信息传递给蛋白质，起着信使的作用；mRNA还决定蛋白质分子中氨基酸残基的顺序，是蛋白质合成的模板。;遗 传 密 码;遗传密码字典;起始密码和终止密码;遗传密码的性质;人线粒体中变异的密码子; tRNA氨基酸臂的-CCA-OH可与氨基酸以共价键相结合，反密码环顶端的三联反密码子可以识别mRNA模板上的三联密码子，从而按照mRNA模板的密码顺序，将所携带的氨基酸准确地带到指定的位置合成肽链。;密码子与反密码子的配对关系;rRNA;核糖体的组成;原核细胞70S核糖体的A位、P位及mRNA结合部位示意图;参与蛋白质生物合成的酶类及蛋白因子;真核和原核细胞参与翻译的蛋白质因子;氨基酸的活化;氨基酰- tRNA合成酶特点;原核生物多肽链的合成过程;依赖DNA指导下的DNA聚合酶活力 [14N- 15N] DNA 细菌体内存在限制和修饰系统（R-M） 其功能是控制其邻近的结构基因的转录； 3、复制方式主要是断续复制。 1977 Sanger 双脱氧终止法DNA测序技术。 GATCTNTTNTTT 填平了生物种属间不可逾越的鸿沟。 高浓度色氨酸使核糖体到达2部位， 3与4 碱基配对，转录终止。 （?40个不同的位点被阻遏） b、校对作用：氨基酰- tRNA合成酶的水解部位可以水解错误活化的氨基酸。 远距离裂解酶：识别位点与切割位点不一致。 基因文库：是将某种生物基因组DNA切割成一定大小的片段，然后分别与合适的载体重组后导入宿主细胞，这些重组子插入的片段的总和可代表该种生物的全部基因组。 A、乳糖操纵子的结构 DNA的损伤和切除修复 IF2+ IF1+GDP+Pi （3）单链结合蛋白：结合在解开的DNA单链上，防止重新形成双螺旋； 大肠杆菌色氨酸操纵子的衰减作用的可能机制 5‘GGCC 3’ 5’GG CC 3’ 构件基因组DNA物理图谱和文库;肽链的延长;肽键的形成;肽链合成的终止及释放;多核糖体与核糖体循环;真核生物多肽链的合成;1、肽链末端的修饰： N-端fMet或Met的切除 2、信号序列的切除 3、二硫键的形成 4、部分肽段的切除 5、个别氨基酸的修饰 6、糖基侧链的添加 7、辅基的加入;胰岛素原的加工;转录水平的调节;? 操纵子——原核基因表达的协同单位;酶的诱导和阻遏操纵子模型;大肠杆菌乳糖操纵子模型;整合入宿主细胞染色体DNA 酵母酪氨酸tRNA前体的加工 ? 核糖体识别位点 在此过程中mRNA为合成的模板，tRNA为运输氨基酸工具，rRNA和蛋白质构成核糖体，是合成蛋白质的场所，蛋白质合成的方向为N-C端。 种类：BAP细菌性碱性磷酸酶 b、末端添加：3’-端添加CCA序列。 DNA复制为什么要合成一个RNA引物，而后又把这个引物消除呢？这是保证DNA聚合过程高度精确的又一措施。 三、参与转录的酶类及蛋白因子 3、复制方式主要是断续复制。 细菌体内存在限制和修饰系统（R-M） Klenow片段的酶活性 翻译过程十分复杂，需要20种氨基酸作为原料，mRNA、tRNA、rRNA和多种蛋白因子参与。 酶的诱导和阻遏操纵子模型 （4）引物酶：启动