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1、关于核酸生物合成关于核酸生物合成关于核酸生物合成关于核酸生物合成 (2)(2)(2)(2)第1页，讲稿共102张，创作于星期二 为什么子女与父母非常相象？为什么子女与父母非常相象？生物所以有遗传现象，是与遗传物质生物所以有遗传现象，是与遗传物质DNADNA的复制的复制有关系的。有关系的。第2页，讲稿共102张，创作于星期二中心法则中心法则(central dogma)(central dogma)DNA RNA DNA RNA 蛋白质蛋白质复制复制复制复制转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译逆转录逆转录逆转录逆转录RNARNA复制复制复制复制第3页，讲稿共102张，创作于星期二 复制：复制：以亲代
2、以亲代DNADNA或或RNARNA为模板，根据为模板，根据碱基配对的原碱基配对的原则则，在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代，在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代DNADNA或或RNARNA的过程。的过程。几个基本概念：几个基本概念：逆转录：逆转录：以以RNARNA为模板，在为模板，在逆转录酶逆转录酶的作用下，生成的作用下，生成DNADNA的过程。的过程。翻译：翻译：亦叫转译，以亦叫转译，以mRNAmRNA为模板，将为模板，将mRNAmRNA的密码解的密码解读成蛋白质的读成蛋白质的氨基酸顺序氨基酸顺序的过程。的过程。转录：转录：以以DNADNA为模板，按照碱基配对原则合成为模板，按照碱
3、基配对原则合成RNARNA，即将，即将DNADNA所含的遗传信息传给所含的遗传信息传给RNARNA，形成一条，形成一条与与DNADNA链互补的链互补的RNARNA的过程。的过程。第4页，讲稿共102张，创作于星期二第第1 1节节 DNADNA的生物合成的生物合成第5页，讲稿共102张，创作于星期二三个方面：三个方面：w1.1.复制复制 w2.2.损伤修复损伤修复 w3.3.逆转录逆转录 第6页，讲稿共102张，创作于星期二一、参与一、参与DNADNA复制的酶及蛋白因子复制的酶及蛋白因子DNADNA链合成的条件：链合成的条件：wdNTPdNTPwMgMg+w引物引物wDNADNA模板模板w酶和蛋
4、白质因子酶和蛋白质因子第7页，讲稿共102张，创作于星期二三种大肠杆菌三种大肠杆菌DNADNA聚合酶聚合酶 1.DNA1.DNA聚合酶聚合酶I I 3 5 3 5外切酶；外切酶；5 35 3聚合酶聚合酶 5 35 3外切酶外切酶 作用：切除引物、填补空缺、损伤修复作用：切除引物、填补空缺、损伤修复Klenow片段片段（一）（一）DNADNA聚合酶（聚合酶（DNA polymeraseDNA polymerase）第8页，讲稿共102张，创作于星期二枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶68 kDa35 kDa大肠杆菌大肠杆菌DNADNA聚合酶聚合酶（修复酶）（修复酶）第9页，讲稿共102张，创作于星期二
5、Large（Klenow）fragment of DNA pol 第10页，讲稿共102张，创作于星期二2.DNA2.DNA聚合酶聚合酶 3 53 5外切酶外切酶 5 35 3聚合酶聚合酶 作用：作用：DNADNA损伤修复损伤修复3.DNA3.DNA聚合酶聚合酶IIIIII 大肠杆菌大肠杆菌DNADNA复制的主要酶复制的主要酶第11页，讲稿共102张，创作于星期二Sliding clamp subunits聚合酶活性聚合酶活性聚合酶活性聚合酶活性3 5 外切活性外切活性 复合物，复合物，促进促进亚基二聚体转移亚基二聚体转移并结合于并结合于DNA双螺旋双螺旋DNA pol III（复制酶）（复制
6、酶）促进核心酶促进核心酶形成二聚体形成二聚体组装组装防止核心酶从模板防止核心酶从模板DNADNA上滑落上滑落第12页，讲稿共102张，创作于星期二第13页，讲稿共102张，创作于星期二 酶作用DNA聚合酶53聚合酶；53外切酶;35外切酶酶；切除引物、填补空缺、损伤修复DNA聚合酶53聚合酶；35外切酶酶；校正/修复DNA链DNA聚合酶主要的链延伸酶第14页，讲稿共102张，创作于星期二w所有所有DNADNA聚合酶都只能在模板链的指令下，在引物（通常聚合酶都只能在模板链的指令下，在引物（通常RNARNA）3-OH3-OH添加新核苷酸功能，没有从头合成活力；添加新核苷酸功能，没有从头合成活力；w
7、引物酶合成一小段引物酶合成一小段RNARNA，作为，作为DNADNA合成的引物；合成的引物；w必须与几种辅助蛋白组装成必须与几种辅助蛋白组装成引发体引发体，才有合成引物的活性。，才有合成引物的活性。如：如：DonaBDonaB、DonaCDonaC、DonaTDonaT、PriAPriA、PriBPriB、PriCPriC等等（二）引物酶和引发体（二）引物酶和引发体第15页，讲稿共102张，创作于星期二（三）（三）DNADNA连接酶（连接酶（DNA ligase)DNA ligase)w33,5,5 磷酸二酯键的形成磷酸二酯键的形成w哺乳动物：哺乳动物：ATPATP供能，供能，大肠杆菌：大肠杆
8、菌：NADNAD供能，供能，都需要都需要MgMg2+2+w在在DNADNA复制、重组及损伤修复中起作用复制、重组及损伤修复中起作用第16页，讲稿共102张，创作于星期二w催化二段催化二段DNADNA链之间链之间3,5 3,5 磷酸二酯键的形成磷酸二酯键的形成33OHOH5533 O OOO-P O P O O O-有缺口的有缺口的有缺口的有缺口的DNADNADNADNA链链链链DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶ATPATPAMP+PPiAMP+PPi O OOO P O P O O O-533缺口封闭缺口封闭缺口封闭缺口封闭第17页，讲稿共102张，创作于星期二（四）解螺旋酶（四
9、）解螺旋酶w催化催化DNADNA双螺旋解链；双螺旋解链；w需需ATPATP供能。供能。第18页，讲稿共102张，创作于星期二（五）单链结合蛋白（五）单链结合蛋白（SSBSSB）w与解开的单链结合，防止形成双螺旋；与解开的单链结合，防止形成双螺旋；w防止核酸酶的降解；防止核酸酶的降解；第19页，讲稿共102张，创作于星期二（六）拓扑异构酶（六）拓扑异构酶拓扑异构酶：解除超螺旋拓扑异构酶：解除超螺旋第20页，讲稿共102张，创作于星期二第21页，讲稿共102张，创作于星期二第22页，讲稿共102张，创作于星期二二、二、DNADNA的复制的复制半保留复制方式半保留复制方式第23页，讲稿共102张，创
10、作于星期二Old strandNew strandThe hypothesis ofsemiconservativereplication proposed by Watson and Crickin 1953.第24页，讲稿共102张，创作于星期二大肠杆菌培养在大肠杆菌培养在15N培养基中培养基中转到转到14N培养基中，第一代培养基中，第一代（50分钟左右）分钟左右）第二代第二代第25页，讲稿共102张，创作于星期二wDNADNA复制合成的复制合成的子代子代DNADNA分子中，分子中，一条来自亲代一条来自亲代DNADNA分子，另一分子，另一条是新合成的，条是新合成的，所以称为所以称为半保留半
11、保留复制。复制。第26页，讲稿共102张，创作于星期二二、二、DNADNA的复制过程的复制过程起始、延伸、终止起始、延伸、终止第27页，讲稿共102张，创作于星期二(2)(2)模板模板DNADNA解除高级结构解除高级结构 解螺旋酶把双螺旋解开成单链，解螺旋酶把双螺旋解开成单链，SSBSSB立即立即结合单链。拓扑异构酶解开复制叉前方的超结合单链。拓扑异构酶解开复制叉前方的超缠现象。缠现象。（3 3）RNARNA引物的形成引物的形成 由引发酶以单链由引发酶以单链DNADNA为模板，按为模板，按5533合成合成引物引物。1.1.起始起始 （1 1）辨认起始点）辨认起始点 DNADNA复制有固定的起始
12、点复制有固定的起始点（富含（富含ATAT）。第28页，讲稿共102张，创作于星期二DNADNA双链复制起始点双链复制起始点 dnaAdnaAdnaB/dnaCdnaB/dnaCDNADNA双链解开成双链解开成单链单链DNADNASSBSSB引物酶引物酶引物酶引物酶RNARNA引物引物/3-OH/3-OHDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶dNTPdNTP和和3-OH3-OH形成形成3535磷酸二酯键磷酸二酯键解旋酶解旋酶SSBSSB33335555引发体引发体解旋酶解旋酶解旋酶解旋酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶第29页，讲稿共102张，创作于星期二w原核生物原核生物w双
13、向复制双向复制（型复制）型复制）w特定起始点：特定起始点：oriCoriCw真核生物真核生物w多个复制单位多个复制单位（复制泡）（复制泡）（复制起始点（复制起始点+复制叉）复制叉）w多个起始点多个起始点复制的方向复制的方向第30页，讲稿共102张，创作于星期二原原核核生生物物复复制制时时，DNA从从起起始始点点(origin)向向两两个个方方向向解解链链，形形成成两两个个延延伸伸方方向向相相反反的的复复制叉，称为制叉，称为双向复制双向复制。DNA DNA的起点和方式的起点和方式复制中的放射自显影图像复制中的放射自显影图像基因组能独立进行复制的单位称为基因组能独立进行复制的单位称为复制子复制子。
14、每个复制子。每个复制子都含有控制复制起始的起点（都含有控制复制起始的起点（originorigin），可能还含有终止），可能还含有终止复制的终点（复制的终点（terminusterminus）。）。第31页，讲稿共102张，创作于星期二A.环状双链环状双链DNA及复制起始点及复制起始点B.复制中的两个复制叉复制中的两个复制叉C.复制接近终止点复制接近终止点(termination,ter)oriterA B C第32页，讲稿共102张，创作于星期二真真核核生生物物每每个个染染色色体体有有多多个个起起始始点点，是是多多复复制制子子的的复复制制。习习惯惯上上把把两两个个相相邻邻起起始始点点之之间间
15、的的距距离离定定为为一一个个复复制制子子(replicon)。复复制制子子是是独独立立完完成成复复制制的的功功能单位。能单位。53oriorioriori53第33页，讲稿共102张，创作于星期二53oriorioriori535533553复制复制3第34页，讲稿共102张，创作于星期二 在在RNARNA引物上，由引物上，由DNADNA聚合酶聚合酶催化，在引物催化，在引物3 3-OH-OH每掺入一个核苷酸，从底物每掺入一个核苷酸，从底物dNTPdNTP切下切下一个焦磷酸。一个焦磷酸。体内仅存在体内仅存在5 35 3的的DNADNA聚合酶聚合酶2.2.延伸延伸 在在RNARNA引物上，由引物上
16、，由DNADNA聚合酶聚合酶催化，催化，体内仅存在体内仅存在5 35 3的的DNADNA聚合酶聚合酶第35页，讲稿共102张，创作于星期二第36页，讲稿共102张，创作于星期二55533335555333355553333 前导链前导链前导链前导链随从链随从链随从链随从链岗崎片段岗崎片段岗崎片段岗崎片段第37页，讲稿共102张，创作于星期二前导链（前导链（leading strandleading strand）：）：DNADNA复制复制时，一股以时，一股以3 53 5方向的母链方向的母链作为作为模板模板，新合成的链以，新合成的链以5 5 3 3方向方向连续连续合合成的链称为前导链。成的链称为
17、前导链。（复制方向与解链方向一致）（复制方向与解链方向一致）第38页，讲稿共102张，创作于星期二滞后链（滞后链（lagging strand):lagging strand):DNADNA复制复制时，一股以时，一股以5 35 3方向的母方向的母链作为链作为模板模板，新合成链沿，新合成链沿5 35 3合成合成1000-1000-20002000个核苷酸个核苷酸不连续的小片段不连续的小片段称为滞后链。称为滞后链。（复制方向与解链方向相反（复制方向与解链方向相反)冈崎片段冈崎片段（OkazakiOkazaki）岗崎片段由岗崎片段由DNADNA连接酶连成一条完整的新链连接酶连成一条完整的新链第39页
18、，讲稿共102张，创作于星期二 DNADNA半不连续复制：半不连续复制：3 53 5方向母链为方向母链为模板模板，新链，新链5 35 3方向方向连续连续合成合成55 3 3方向母链为方向母链为模板模板，新链，新链5 35 3方向合方向合成许多成许多不连续不连续的片段（冈崎片段）的片段（冈崎片段）这种复制方式称之为半不连续复制。这种复制方式称之为半不连续复制。第40页，讲稿共102张，创作于星期二第41页，讲稿共102张，创作于星期二w去除去除RNARNA引物引物w补充空缺补充空缺w连接连接 wDNADNA聚合酶聚合酶的小片段的小片段 55 3 3外切酶外切酶wDNADNA聚合酶聚合酶的大片段的
19、大片段 33 5 5外切酶外切酶 55 3 3聚合酶聚合酶wDNADNA连接酶连接酶3.3.终止终止 当复制叉到分子末端，复制即终止。当复制叉到分子末端，复制即终止。第42页，讲稿共102张，创作于星期二w严格的碱基配对规律严格的碱基配对规律w聚合酶的选择作用聚合酶的选择作用w复制时有即时的校读功能复制时有即时的校读功能 33 5 5外切酶功能外切酶功能wDNADNA损伤的修复损伤的修复三、保证高保真度复制的机制三、保证高保真度复制的机制第43页，讲稿共102张，创作于星期二四、逆转录作用四、逆转录作用w以以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA的过程。的过程。w逆转录酶（依赖于逆转录酶
20、（依赖于RNARNA的的DNADNA聚合酶）聚合酶）。第44页，讲稿共102张，创作于星期二逆转录酶性质逆转录酶性质 催化三种反应：催化三种反应：RNA指导的指导的DNA合成合成 RNA水解水解 DNA指导的指导的DNA合成合成第45页，讲稿共102张，创作于星期二病毒病毒病毒病毒 RNARNARNARNA DNA(-)DNA(-)DNA(-)DNA(-)DNA(-)DNA(-)DNA(+)DNA(+)1.RNA1.RNA指导指导指导指导DNADNA合成合成合成合成2.RNA2.RNA水解水解水解水解3.DNA3.DNA指导指导指导指导DNADNA合成合成合成合成逆转录酶的作用逆转录酶的作用逆
21、转录酶的作用逆转录酶的作用第46页，讲稿共102张，创作于星期二w w自发因素自发因素自发因素自发因素w w物理因素物理因素物理因素物理因素w w化学因素化学因素化学因素化学因素w w紫外线损伤紫外线损伤紫外线损伤紫外线损伤w w电离辐射损伤（电离辐射损伤（电离辐射损伤（电离辐射损伤（X X X X线线线线/线）线）线）线）w w亚硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐 C UC UC UC Uw w5-5-5-5-溴尿嘧啶溴尿嘧啶溴尿嘧啶溴尿嘧啶 5-BU A 5-BU A 5-BU A 5-BU A w w氮芥类氮芥类氮芥类氮芥类 烷化剂烷化剂烷化剂烷化剂w w羟胺羟胺羟胺羟胺 C-A C-A C
22、-A C-A GG羟胺羟胺羟胺羟胺1.1.1.1.造成损伤的原因造成损伤的原因造成损伤的原因造成损伤的原因五、五、DNADNA的损伤、修复与突变的损伤、修复与突变第47页，讲稿共102张，创作于星期二2.DNA2.DNA损伤修复损伤修复w光修复光修复w切除修复切除修复w重组修复重组修复第48页，讲稿共102张，创作于星期二光复活光复活/光修复光修复光复活酶识别光复活酶识别TT TT 与与之形成复合物之形成复合物吸收光能吸收光能使使TTTT解开成为单体解开成为单体酶从复合物中释放酶从复合物中释放仅作用于仅作用于UVUV形成的产物形成的产物第49页，讲稿共102张，创作于星期二切除修复发生在复制之
23、前切除修复发生在复制之前第50页，讲稿共102张，创作于星期二限制性内切酶：限制性内切酶：主要降解外源主要降解外源DNADNA具有严格的碱基序列专一性具有严格的碱基序列专一性EcoREcoR第一个字母为大肠杆菌第一个字母为大肠杆菌E.coliE.coli属名属名；coco为为种名种名的头两个字母；的头两个字母；第四个字母第四个字母R R表示大肠杆菌的表示大肠杆菌的菌株菌株；最后一个罗马数字表示该细菌中已分离出的这一最后一个罗马数字表示该细菌中已分离出的这一类类酶的编号酶的编号。第51页，讲稿共102张，创作于星期二第52页，讲稿共102张，创作于星期二3 3、DNADNA突变突变第53页，讲稿
24、共102张，创作于星期二第第2 2节节 RNARNA的生物合成的生物合成第54页，讲稿共102张，创作于星期二w基因转录基因转录:以以DNADNA为模板的为模板的RNARNA聚合酶的催化聚合酶的催化下，按照碱基配对原则，以四种下，按照碱基配对原则，以四种NTPNTP为原料，为原料，合成一条与合成一条与DNADNA互补的互补的RNARNA链的过程。链的过程。w不对称转录不对称转录:DNADNA双链中一条链的某一区段双链中一条链的某一区段作为模板合成作为模板合成RNARNA，而另一条链不用于合成，而另一条链不用于合成RNARNA。w转录起始于转录起始于DNADNA模板的一个特定位点（模板的一个特定
25、位点（启动启动子子），并在一定位点终止（），并在一定位点终止（终止子终止子），这），这个转录区域称为个转录区域称为转录单位。转录单位。第55页，讲稿共102张，创作于星期二w在转录中，双股在转录中，双股DNADNA中只有一条链是模板中只有一条链是模板（模模板链板链）（）（反意义链反意义链）（-链链）w另一条链为另一条链为（编码链编码链）（）（有意义链有意义链）（+链链）第56页，讲稿共102张，创作于星期二一、催化一、催化RNARNA合成的酶合成的酶1.大肠杆菌大肠杆菌RNARNA聚合酶聚合酶全酶全酶=2 核心酶核心酶=2 识别转录起始信号识别转录起始信号。参与酶与底物的结合，以及与参与酶与底
26、物的结合，以及与因子和核心因子和核心 酶的结合。酶的结合。参与参与因子和核心酶的结合，并参与因子和核心酶的结合，并参与RNA合成的引发、合成的引发、延伸。延伸。与模板的结合、酶的滑动以及碱基识别有与模板的结合、酶的滑动以及碱基识别有关。关。第57页，讲稿共102张，创作于星期二大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图 核心酶核心酶(2 2)起始因子起始因子 和模板和模板DNADNA结合结合 起始和催化聚合反应起始和催化聚合反应 酶的装配、结合启动子等酶的装配、结合启动子等全酶全酶(2 2 )第58页，讲稿共102张，创作于星期二2.真核细胞真核细胞RNARNA聚合酶聚合酶在在DEAE-Sephadex
27、DEAE-Sephadex柱上的洗脱次序称为酶柱上的洗脱次序称为酶、IIII、，基于对鹅膏蕈碱的敏感程度称为酶，基于对鹅膏蕈碱的敏感程度称为酶A A、B B、C C第59页，讲稿共102张，创作于星期二二、转录的过程二、转录的过程第60页，讲稿共102张，创作于星期二起始起始延伸延伸终止终止第61页，讲稿共102张，创作于星期二第62页，讲稿共102张，创作于星期二第63页，讲稿共102张，创作于星期二 1.1.转录起始转录起始35+1转录起始点转录起始点AACTGTATATTATTGACATATAAT5335序列序列 Sextama 框框 10序列序列Pribnow框框启动子：启动子：启动子
28、：启动子：RNARNARNARNA聚合酶全酶识别、结合、开始转录的聚合酶全酶识别、结合、开始转录的聚合酶全酶识别、结合、开始转录的聚合酶全酶识别、结合、开始转录的DNADNADNADNA序列（双链）序列（双链）序列（双链）序列（双链）原核生物启动子的特点原核生物启动子的特点:(1)DNA(1)DNA序列在转录起始点的序列在转录起始点的55端区端区(上游区上游区)(2)(2)-10bp-10bp处处 -TATAAT-TATAAT-(Pribnow box)(Pribnow box)(3)(3)-35bp-35bp处处-TTGACA-TTGACA-(识别区识别区)第64页，讲稿共102张，创作于星
29、期二原核生物的转录起始原核生物的转录起始亚基辨认亚基辨认-35区区RNA pol 全酶移向全酶移向-10区区合成第一个磷酸二酯键合成第一个磷酸二酯键5-GpN-3转录起始复合物转录起始复合物RNA pol()DNApppGpN-OH亚基脱落亚基脱落（结合松弛）（结合松弛）（结合紧密）（结合紧密）转录起始不需引物！转录起始不需引物！16/50第65页，讲稿共102张，创作于星期二-35-10pppG或或pppA55553333模板链模板链E 以以NTPNTP为原料和能量为原料和能量,DNA,DNA模板链为模形成核糖核酸链模板链为模形成核糖核酸链(RNA)(RNA)当几个核苷三磷酸掺入后，当几个核
30、苷三磷酸掺入后，亚基就会被释放脱离核心酶。亚基就会被释放脱离核心酶。2.链的延伸链的延伸第66页，讲稿共102张，创作于星期二第67页，讲稿共102张，创作于星期二3.3.转录终止转录终止 终止子终止子（terminator）提供转录终止信号的提供转录终止信号的DNA序列序列终止因子（终止因子（termination factor）协助协助RNA Pol识别终止信号的辅助因子识别终止信号的辅助因子第68页，讲稿共102张，创作于星期二起始起始双链双链DNA局部解开局部解开磷酸二酯磷酸二酯键形成键形成终止阶段终止阶段解链区到达基解链区到达基因终点因终点延长阶段延长阶段5 3 RNA启动子启动子P
31、romoter 终止子终止子terminator5 RNA聚合酶聚合酶 5 3 5 3 5 5 3 离开离开第69页，讲稿共102张，创作于星期二三、三、RNARNA转录后加工转录后加工第70页，讲稿共102张，创作于星期二1.rRNA 1.rRNA 的转录后加工的转录后加工 rRNArRNA基因转录原初产物基因转录原初产物 原核生物：原核生物：30S30S 哺乳动物：哺乳动物：45S45SRNaseRNase第71页，讲稿共102张，创作于星期二第72页，讲稿共102张，创作于星期二The 18S,5.8S,and 28S rRNAs in eukaryotic cells are The
32、18S,5.8S,and 28S rRNAs in eukaryotic cells are derived from one pre-rRNA molecule(the processingderived from one pre-rRNA molecule(the processingneeds small nucleolar RNA-containing proteins).needs small nucleolar RNA-containing proteins).第73页，讲稿共102张，创作于星期二2.tRNA2.tRNA的转录后加工的转录后加工w w碱基修饰碱基修饰碱基修饰碱基修
33、饰w w3333端端 w w5555端端w w稀有碱基稀有碱基稀有碱基稀有碱基-T-T-T-Tw w脱氨脱氨脱氨脱氨 -AMP IMP-AMP IMP-AMP IMP-AMP IMPw w还原还原还原还原 -DHU-DHU-DHU-DHUw w甲基化甲基化甲基化甲基化-m m m mA A A A m m m mG G G Gw wCCA-OHCCA-OHCCA-OHCCA-OHw wRNasePRNasePRNasePRNaseP切除多余的核苷酸切除多余的核苷酸切除多余的核苷酸切除多余的核苷酸第74页，讲稿共102张，创作于星期二第75页，讲稿共102张，创作于星期二真核与原核生物真核与原核
34、生物mRNA的区别的区别 原核生物原核生物原核生物原核生物mRNAmRNAmRNAmRNA 多顺反子多顺反子多顺反子多顺反子 转录与翻译同步转录与翻译同步转录与翻译同步转录与翻译同步 mRNAmRNAmRNAmRNA不需加工不需加工不需加工不需加工 寿命短寿命短寿命短寿命短 真核生物真核生物真核生物真核生物mRNAmRNAmRNAmRNA 单顺反子单顺反子单顺反子单顺反子 转录后需加工运至转录后需加工运至转录后需加工运至转录后需加工运至 胞浆再翻译胞浆再翻译胞浆再翻译胞浆再翻译 mRNAmRNAmRNAmRNA需加工需加工需加工需加工 寿命较长寿命较长寿命较长寿命较长3.mRNA的加工与成熟的
35、加工与成熟第76页，讲稿共102张，创作于星期二加帽加帽加帽加帽加尾加尾加尾加尾mRNAmRNAmRNAmRNA前体的剪接前体的剪接前体的剪接前体的剪接5555端：端：端：端：m7m7m7m7GpppGpNGpppGpN作用作用作用作用:稳定稳定稳定稳定mRNA 5mRNA 5mRNA 5mRNA 5端端 和翻译的起始有关和翻译的起始有关和翻译的起始有关和翻译的起始有关3333端端端端:polyA:polyA:polyA:polyA尾巴尾巴作用：稳定作用：稳定作用：稳定作用：稳定mRNAmRNAmRNAmRNA 和翻译模板活性有关和翻译模板活性有关和翻译模板活性有关和翻译模板活性有关剪除内含子
36、，连接外显子剪除内含子，连接外显子剪除内含子，连接外显子剪除内含子，连接外显子加工过程主要包括：加工过程主要包括：第77页，讲稿共102张，创作于星期二第78页，讲稿共102张，创作于星期二外显子外显子内含子内含子DNA hnRNA真核生物真核生物mRNAmRNA转录后加工转录后加工剪接剪接第79页，讲稿共102张，创作于星期二第80页，讲稿共102张，创作于星期二DNA复制与转录的比较复制与转录的比较相相同同点点模板模板 两股链均复制两股链均复制 模板链转录模板链转录 合成方式合成方式 半保留复制半保留复制 不对称转录不对称转录 原原 料料 dNTP NTP 聚合酶聚合酶 DNA聚合酶聚合酶
37、 RNA聚合酶聚合酶 碱基配对碱基配对 A-T，G-C A-U，T-A，G-C 产物产物 半保留的双链半保留的双链DNA 单链单链RNA引物引物 需要需要 不需要不需要不不同同点点以以DNA为模板为模板 遵循遵循碱基配对碱基配对原则原则 都需都需依赖依赖DNA的聚合酶的聚合酶 聚合过程都是生成聚合过程都是生成磷酸二酯键磷酸二酯键新链合成方向为新链合成方向为533/50 复制（纠错）复制（纠错）转录（不纠错）转录（不纠错）第81页，讲稿共102张，创作于星期二第节核酸合成的抑制剂第节核酸合成的抑制剂一、核苷酸合成抑制剂一、核苷酸合成抑制剂二、与二、与DNA模板结合的抑制剂模板结合的抑制剂三、作用
38、于聚合酶的抑制剂三、作用于聚合酶的抑制剂利福平利福平第82页，讲稿共102张，创作于星期二一、一、嘌呤和嘧啶类似物嘌呤和嘧啶类似物 核酸代谢的拮抗物：抑制核酸合成有关的酶酶 掺入核酸分子形成异常核酸异常核酸如：6-巯基嘌呤、硫鸟嘌呤、2.6二氨基嘌呤、8-氮鸟嘌呤、5-氟尿嘧啶、6-氮尿嘧啶 进入体内变成相应的核苷酸表现抑制作用第83页，讲稿共102张，创作于星期二2 2、DNADNA模板功能的抑制物模板功能的抑制物（1 1）放线菌素）放线菌素D（actinomycin D）与DNA形成非共价复合物 其作用如同阻遏蛋白抑制DNA转录和复制。色霉素A3、橄榄霉素、光神霉素（2 2）嵌入染料）嵌入
39、染料 使DNA在复制时缺失或增添一个核苷酸，导致移码突变，并能抑制RNA链的起始。（3 3）烷化剂）烷化剂第84页，讲稿共102张，创作于星期二第85页，讲稿共102张，创作于星期二w放线菌素放线菌素D D-插入插入dG*dCdG*dC间间w低浓度低浓度-(-)RNA-(-)RNA延长延长w高浓度高浓度-(-)RNA-(-)RNA起始起始 (-)DNA(-)DNA复制复制与与DNADNA模板作用模板作用第86页，讲稿共102张，创作于星期二3 3、RNARNA聚合酶的抑制剂聚合酶的抑制剂利福平利福平利福平利福平抑制细菌抑制细菌RNA聚合酶活性聚合酶活性第87页，讲稿共102张，创作于星期二w原
40、核生物原核生物w真核生物真核生物w利福平利福平/利福霉素利福霉素w利利链霉素链霉素 与与RNARNA聚合酶聚合酶亚基结合亚基结合w鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱 (-)RNA(-)RNA聚合酶聚合酶与与RNARNA聚合酶作用聚合酶作用第88页，讲稿共102张，创作于星期二某些常用的转录抑制剂某些常用的转录抑制剂抑制剂抑制剂 靶酶靶酶 抑制作用抑制作用 利福霉素利福霉素 细菌的全酶细菌的全酶 与与亚基结合阻止起始亚基结合阻止起始利链霉素利链霉素 细菌的核心酶细菌的核心酶 与与亚基结合阻止延长亚基结合阻止延长放线菌素放线菌素D 真核真核RNA Pol 与与DNA结合并阻止延长结合并阻止延长-鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱 真
41、核真核RNA Pol 与与RNA聚合酶聚合酶结合结合第89页，讲稿共102张，创作于星期二转录的调节控制遗传信息表达有时间特异性遗传信息表达有时间特异性(temporal specificity)（时序性）和适应性（时序性）和适应性（adaptive specificity）时序性时序性:某一基因的表达严格按特定的时间顺序发生n Hb(hemoglobin)l珠蛋白基因簇：（胚胎型）、l珠蛋白基因簇：（胚胎型）、（胎儿型）、l22 22 22第90页，讲稿共102张，创作于星期二第91页，讲稿共102张，创作于星期二第92页，讲稿共102张，创作于星期二适应性：适应性：n适应环境、维持生长和增
42、殖n维持个体发育与分化w基因表达调控的环节：n基因活化、转录、转录后加工、翻译、翻译后加工第93页，讲稿共102张，创作于星期二原核生物基因表达的调控原核生物基因表达的调控原核生物基因表达的调控原核生物基因表达的调控(Control of Prokaryotic Gene Exepression)(Control of Prokaryotic Gene Exepression)(Control of Prokaryotic Gene Exepression)(Control of Prokaryotic Gene Exepression)w转录水平的调控(control of transcri
43、ption)操纵子操纵子(operon)n细菌基因表达和调控的单位n由信息区与调控区调控区组成（正调控与负调控）第94页，讲稿共102张，创作于星期二本章小结本章小结w1.DNA1.DNA复制的特点。复制的特点。w2.2.参与复制的酶。参与复制的酶。w3.3.复制的过程及损伤与修复。复制的过程及损伤与修复。w4.RNA4.RNA转录的特点、过程及产物的加工。转录的特点、过程及产物的加工。第95页，讲稿共102张，创作于星期二1.1.生物遗传信息传递的中心法则中不包括生物遗传信息传递的中心法则中不包括A.DNA DNA B.DNA RNAA.DNA DNA B.DNA RNAC.RNA DNA
44、D.RNA RNAC.RNA DNA D.RNA RNAE.E.蛋白质蛋白质 RNARNA3 3关于关于DNADNA合成的叙述，正确的是合成的叙述，正确的是A.A.DNADNA的生物合成即半保留复制的生物合成即半保留复制 B.B.B.DNAB.DNA的生物合成必须以的生物合成必须以DNADNA为模板为模板C.DNAC.DNA的生物合成必须以的生物合成必须以DNADNA指导的指导的DNADNA聚合酶催化聚合酶催化 D.DNAD.DNA的生物合成是半不连续复制的生物合成是半不连续复制E.DNAE.DNA的生物合成包括的生物合成包括DNADNA的半保留复制、的半保留复制、DNADNA修复合成和反修复
45、合成和反转录转录第96页，讲稿共102张，创作于星期二7.DNA7.DNA复制的引物是复制的引物是A.A.以以DNA DNA 为模板合成的为模板合成的DNA DNA 片段片段 B.B.以以RNARNA为模板合成的为模板合成的DNA DNA 片段片段C.C.以以DNA DNA 的一个基因为模板合成的的一个基因为模板合成的RNA RNA 片段片段 D.D.以复制起始处以复制起始处DNA DNA 为模板合成的为模板合成的RNARNA短片段短片段E.E.引物存在于复制完成的片段中引物存在于复制完成的片段中8.8.大肠杆菌大肠杆菌DNADNA聚合酶聚合酶A.A.具有具有3 53 5核酸外切酶活性核酸外切
46、酶活性 B.B.B.B.具有具有3 53 5聚合酶活性聚合酶活性C.C.不需引物不需引物 D.D.可催化可催化2 2个游离的个游离的dNTPdNTP以以3 5-3 5-磷酸二酯键相连磷酸二酯键相连E.E.需四种需四种NTPNTP为底物为底物9.9.关于关于DNADNA复制的需要：复制的需要：解链酶解链酶 引物酶引物酶 DNADNA聚合酶聚合酶拓扑异拓扑异构酶构酶连接酶作用顺序为连接酶作用顺序为A.1A.1，2 2，3 3，4 4，5 B.45 B.4，1 1，2 2，3 3，5 5 C.1C.1，4 4，3 3，2 2，5 D.35 D.3，4 4，1 1，2 2，5 5 E.1E.1，4 4
47、，2 2，3 3，5 5 第97页，讲稿共102张，创作于星期二10.10.生物遗传信息传递的中心法则中尚无证据的是生物遗传信息传递的中心法则中尚无证据的是A.RNA A.RNA 蛋白质蛋白质 B.DNA RNAB.DNA RNAC.RNA DNA C.RNA DNA D.RNA RNAD.RNA RNAE.E.蛋白质蛋白质 RNARNA11.11.识别转录起始点的是识别转录起始点的是A.A.因子因子B.B.核心酶核心酶 C.RNAC.RNA聚合酶的聚合酶的因子因子D.RNAD.RNA聚合酶的聚合酶的亚基亚基E.RNAE.RNA聚合酶的聚合酶的亚基亚基第98页，讲稿共102张，创作于星期二第9
48、9页，讲稿共102张，创作于星期二4.4.真核细胞中真核细胞中DNADNA的复制是在哪个部位进行的的复制是在哪个部位进行的A.A.核蛋白体核蛋白体 B.B.线粒体线粒体 C.C.细胞核细胞核 D.D.微粒体微粒体 E.E.细胞浆细胞浆5.5.关于关于DNADNA半不连续合成叙述，错误的是半不连续合成叙述，错误的是A.A.前导链是连续合成的前导链是连续合成的 B.B.B.B.后随链是不连续合成的后随链是不连续合成的 C.C.后随链的合成方向是后随链的合成方向是3 5 3 5，前导链是，前导链是5 35 3D.D.不连续合成的片段是冈崎片段不连续合成的片段是冈崎片段 E.E.后随链的合成滞后于前导
49、链后随链的合成滞后于前导链6.6.关于关于DNADNA复制的叙述，错误的是复制的叙述，错误的是A.A.是半保留复制是半保留复制 B.B.合成方向以合成方向以5 3 5 3 B.B.C.C.以四种以四种dNTPdNTP为原料为原料 D.D.是半不连续复制是半不连续复制第100页，讲稿共102张，创作于星期二13.RNA13.RNA转录过程是转录过程是A.A.解链、引发、链的延长和终止解链、引发、链的延长和终止 B.B.转录的起始、延长和终止转录的起始、延长和终止 C.C.核蛋白体循环的启动、肽链的延长和终止核蛋白体循环的启动、肽链的延长和终止D.RNAD.RNA的剪切和剪接，末端添加核苷酸、修饰
50、及的剪切和剪接，末端添加核苷酸、修饰及RNARNA编辑编辑 E.E.以上都不是以上都不是14.DNA14.DNA上某段碱基顺序为：上某段碱基顺序为：5-ACTAGTCAG-35-ACTAGTCAG-3转录转录mRNAmRNA相应的碱基相应的碱基顺序是顺序是A.5-TGATCAGTC-3 B.5-UGAUCAGUC-3 A.5-TGATCAGTC-3 B.5-UGAUCAGUC-3 C.5-CUGACUAGU-3 D.5-CTGACTAGT-3 C.5-CUGACUAGU-3 D.5-CTGACTAGT-3 E.5-CAGCUGACU-3 E.5-CAGCUGACU-3 15.15.催化真核催化