【5A文】生物信息的传递- 从DNA到RNA.ppt

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1、第三章生物信息的传递（上）----从DNA到RNACrick的中心法则（centraldogma）DNA1957年transcriptionRNAtranslationProteinDNA1970年ReversetranscriptionProteinRNAFromDNAtoProteinDNA序列是遗传信息的贮存者，它通过自主复制得到永存，并通过转录生成信使RNA，翻译生成蛋白质的过程来控制生命现象。基因表达包括转录（transcription）和翻译（translation）两个阶段。转录是指拷贝出一条与DNA链序列完全相同(除了T→U之

2、外）的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤。翻译是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。2006年度诺贝尔医学奖：发现了RNA干扰现象AndrewZ.Fire斯坦福医学院病理学和遗传学教授CraigC.Mello马萨诸塞州医学院分子医学教授2006年度诺贝尔化学奖：描述真核细胞的转录RogerD.Kornberg斯坦福大学医学院医学教授首位在分子基础上展示真核转录过程是如何运行的。他制作了详细的检晶仪图片，形容了真核细胞转录的整个运传情况。我们在他的图片中可以看到新的RNA

3、反转录酶是如何演变的，和数个在转录过程中必需的其它分子的作用。转录(transcription)生物体以DNA为模板合成RNA的过程。转录RNADNA1.都以DNA为模板2.原料为核苷酸3.合成方向均为5′→3′方向4.都需要依赖DNA的聚合酶5.遵守碱基互补配对规律6.产物为多聚核苷酸链复制和转录的相同点复制和转录的区别参与转录的物质原料:NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:DNA酶:RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)其他蛋白质因子模板和酶TemplatesandEnzymes第一节一、转录模板DNA分子上

4、转录出RNA的区段，称为结构基因(structuralgene)。DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链，称为模板链(templatestrand)，也称作有意义链或Watson链。相对的另一股单链是编码链(codingstrand)，也称为反义链或Crick链。5′···GCAGTACATGTC···3′3′···cgtgatgtacag···5′5′···GCAGUACAUGUC···3′N······Ala·Val·His·Val······C编码链模板链mRNA蛋白质转录翻译DNA-mRNA-theencodedpe

5、ptide（antisensestrand）转录作用的特点转录作用是DNA指导的RNA合成作用。------反应是以DNA为模板，在RNA聚合酶催化下，以四种三磷酸核苷（NTP）即ATP、GTP、CTP及UTP为原料，各种核苷酸之间的3′、5′磷酸二酯键相连进行的聚合反应。合成反应的方向为5′→3′。RNA合成的方式——不对称转录转录区只有一小段DNA的一条链作为模板链(templatestrand)进行转录，称为不对称转录：DNA分子上一股可转录,另一股不转录;模板链并非永远在同一单链上.④在多基因的双链DNA分子中，每个基因的模板不是全在

6、同一条链上，也就是在双链DNA分子中的一条链，对于某基因是有义链，但对另一个基因则可能是反义链。模板链是针对某一基因而言的。5335模板链编码链编码链模板链结构基因转录方向转录方向⑤反应体系中还有Mg2+、Mn2+等参与，反应中不需要引物参与。⑥碱基互补原则为A-U、G-C，在RNA中U替代T与A配对。⑦转录必须成分：RNApolymerase,NTPs,transcriptionfactors,promoter&terminator，templateRNA聚合酶是转录过程中最关键的酶：双链DNA为模板4种核苷三磷酸为活性前体Mg2+

7、/Mn2+为辅助因子不需要引物以5’3’方向合成RNA链。缺乏3’5’外切酶活性。是一个含有多个亚单位(multi-subunit)的酶。二、RNA聚合酶RNApol执行多功能：识别DNA双链上的启动子；使DNA变性在启动子处解旋成单链；通过阅读启动子序列，RNApol确定它自己的转录方向和模板链。催化适当的NTP以3′、5′磷酸二酯键相连接，如此连续进行聚合反应完成一条RNA转录本的合成。最后当它达到终止子时，通过识别停止转录。RNA聚合酶还参与了转录水平的调控。原核和真核生物的RNA聚合酶虽然都能催化RNA的合成，但在其分子组成、种类

8、和生化特性上各有特色。（一）原核生物的RNA聚合酶核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)σ因子控制聚合酶与DNA的结合：只