分子生物學(xué)本7-遺傳信息的傳遞ppt課件

1、3 生物信息的傳送-從DNA到RNA轉(zhuǎn)錄.轉(zhuǎn)錄是以一條鏈為摸板還是兩條鏈為摸板?如何稱謂這兩條鏈?轉(zhuǎn)錄所需求的酶和蛋白因子有哪些?原核生物的轉(zhuǎn)錄單元的構(gòu)造是怎樣樣的?請詳細描畫真核生物的呢?原核與真核生物轉(zhuǎn)錄的不同點?T體內(nèi)轉(zhuǎn)錄是不對稱的如今將作為轉(zhuǎn)錄模板的DNA單鏈稱為模板鏈或反義鏈antisen strand，非模板鏈稱為有義鏈sense strand或編碼鏈。在體外DNA的兩條鏈都可作為RNA合成的模板。RNA合成和DNA復(fù)制的區(qū)別轉(zhuǎn)錄時只需一條DNA鏈為模板，而復(fù)制時兩條鏈都可作為模板；DNA-RNA雜合雙鏈不穩(wěn)定，RNA合成后釋放，RNA合成不需引物，而DNA復(fù)制需引物； 聚合酶系不

2、同;RNApol忠實性較DNApol低, RNA pol沒有任何校正功能轉(zhuǎn)錄的根本過程動畫模板識別轉(zhuǎn)錄起始經(jīng)過啟動子延伸終止轉(zhuǎn)錄機器與啟動子和終止子轉(zhuǎn)錄機器RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄復(fù)合物DNA構(gòu)造啟動子終止子留意原核生物與真核生物的區(qū)別原核生物RNA聚合酶全酶：2起始因子： 種類功能*中心酶：2真核生物RNA聚合酶：3類*還有線粒體和葉綠體RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄復(fù)合物原核生物：RNA聚合酶、DNA和新生RNA真核生物：除以上外，還包括輔助因子原核生物啟動子轉(zhuǎn)錄起點-10 區(qū)Pribnow框)：TATAAT-35 區(qū)Sextama盒：TTGACA-10 box與-35 box的最正確間隔為1619 bp下降突

3、變down mutation上升突變up mutation稱UPEUAS，主要控制起始頻率；并不是每個基因的啟動子區(qū)三種序列都同時存在真核生物啟動子構(gòu)造啟動子有多種元件：TATA框-2535：轉(zhuǎn)錄準確起始CCATT框-7080 GC框-80110 OCT等有的存在遠間隔的調(diào)控元件：如加強子不直接和RNA pol結(jié)合， 需多種轉(zhuǎn)錄因子基因轉(zhuǎn)錄實踐上是RNA pol、轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)控元件組成TATA區(qū)的主要作用是使轉(zhuǎn)錄準確地起始。假設(shè)除去TATA區(qū)或進展堿基突變，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物下降的相對值不如CAAT區(qū)或GC區(qū)突變后明顯，但發(fā)現(xiàn)所獲得的RNA產(chǎn)物起始點不固定圖3-10。CAAT區(qū)和GC區(qū)主要控制轉(zhuǎn)錄起始頻

4、率，根本不參與起始位點確實定。答案：C B關(guān)于DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的表達，錯誤的選項是A在體內(nèi)只需一條DNA鏈轉(zhuǎn)錄B兩個過程新鏈合成方向都是53C兩過程均需RNA為引物D復(fù)制的產(chǎn)物通常大于轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物E聚合酶都需求MgPribnow box 序列是指AAATAAA BTATAATCTAAGGC DTTGACAEAAUAAA答案： C C不對稱轉(zhuǎn)錄是指A同一RNA分別自兩條DNA鏈轉(zhuǎn)錄B轉(zhuǎn)錄時可以從5至3延伸或從3至5延伸C不同基因的模板鏈不一定在同一條DNA鏈上D分子中有一條DNA鏈不含任何構(gòu)造基因E沒有規(guī)律的轉(zhuǎn)錄真核生物的轉(zhuǎn)錄特點是A在細胞質(zhì)內(nèi)進展B需求因子識別起始點C需RNA聚合酶和多種蛋白質(zhì)因

5、子D轉(zhuǎn)錄與翻譯在同部位同時進展E真核生物只需一種RNA聚合酶ERNA作為轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,其5端的第一個核苷酸多為AA或G BC或UC無一定規(guī)律 DpppC或pppUEpppG或pppA 答案：ADBC多項選擇構(gòu)成Ecoli RNA聚合酶的亞單位有A B C D原核生物和真核生物的轉(zhuǎn)錄一樣之處在于A都需數(shù)種不同的RNA聚合酶B底物都是NTPC轉(zhuǎn)錄起始點不一定是翻譯起始點D都可被利福平抑制答案：BDABC真核生物和原核生物RNA聚合酶A都有全酶、中心酶之分B都從5向3延伸RNA鏈C都受利福霉素的特異性抑制D都需求Mg2+作輔助因子轉(zhuǎn)錄空泡內(nèi)有ADNA BRNACRNA聚合酶 D引物原核生物的終止子 P8

6、5終止子有兩類強終止子不依賴于rho()的終止子簡單終止子、反式終止弱終止子依賴于rho()的終止子順式終止需終止因子：Nus A不依賴于rho()的終止子的終止過程抗終止因子通讀破壞終止位點RNA莖-環(huán)構(gòu)造N蛋白因子具有抗終止作用真核生物的轉(zhuǎn)錄和原核轉(zhuǎn)錄的不同點：原核只需一種RNA聚合酶，而真核細胞有三種聚合酶；啟動子的構(gòu)造特點不同，真核有三種不同的啟動子和有關(guān)的元件；真核的轉(zhuǎn)錄有很多蛋白質(zhì)因子的介入： 順式作用元件；反式作用因子真核mRNA單順反子，原核生物mRNA多順反子順式作用元件不編碼任何產(chǎn)物的DNA片段，可影響同一條DNA鏈上的基因表達反式作用因子轉(zhuǎn)錄因子TF由調(diào)理基因編碼的蛋白質(zhì)

7、，可以控制其他基因的表達基因表達轉(zhuǎn)錄程度的調(diào)控就是反式作用因子與順式作用元件的相互作用。反式作用因子只識別DNA上非常短的一段序列，即順式元件Assembly of the RNA Pol II transcription initiation complexcRho因子的功能是A結(jié)合DNA模板鏈B添加RNA合成速率C參與轉(zhuǎn)錄的終止過程D釋放結(jié)合的RNA聚合酶E允許特定轉(zhuǎn)錄的起始AC.原核生物轉(zhuǎn)錄終止方式有 A. 依賴因子B. 依賴因子 C. 依賴終止區(qū)的發(fā)夾構(gòu)造 D. 依賴Sn RNA原核生物與真核生物mRNA的特征比較 P83-87前體能否有轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄與翻譯能否同一空間、同時進展半衰期

8、起始密碼子單順反子或多順反子3端5端構(gòu)造，能否有SD序列轉(zhuǎn)錄后加工以真核hnRNA為例P93-102剪接：內(nèi)含子去掉，外顯子拼接修飾： 5端加帽，3端加尾，堿基的修飾RNA的編輯真核mRNA 內(nèi)含子的剪接內(nèi)含子的5-端剪接點(供位)和3-端剪接點(受 位) ， 以及內(nèi)含子中的一個內(nèi)部序列分支點branch site)是mRNA前體正確剪接所必需的。真核內(nèi)含子總是由GU開場，以AG終了邊境順序:GU-AG分枝點順序：為Py80NPy87Pu75APy95其中A具有2-OH。內(nèi)含子5端有一保守序列和U1 snRNA的5的保守順序互補mRNA前體的剪接經(jīng)過剪接體進展剪接體是mRNA前體與snRNP構(gòu)

9、成的復(fù)合物細胞核內(nèi)的SnRNA(普通300堿基)包括U1U6等與特異的蛋白質(zhì)構(gòu)成復(fù)合物-SnRNPRNA選擇性拼接mRNA前體(alternative splicing) 的主要方式：參與剪接的外顯子可以不按其線性次序剪接內(nèi)含子也可以不被切除而保管外顯子或內(nèi)含子可以部分保管或切除 同源異構(gòu)體蛋白質(zhì)：由一個共同基因的mRNA前體因選擇性剪接而產(chǎn)生多種mRNA翻譯出的不同蛋白質(zhì)導(dǎo)致真核生物高度異質(zhì)性。 真核細胞中的hnRNA5端要連上一個甲基化的鳥嘌呤，這就是mRNA的5端帽子留意帽子的銜接是5 5三磷酸基團capO：5末端鳥苷第7位上甲基化(m7GPPP)cap 1：5末端第二個核苷酸的核糖上的

10、2-0位點上甲基化(m7GPPPN1mp)Cap2：5末端第三個核苷酸的核糖上2-0位點甲基化(m7GPPPN1mpN2mp)帽子構(gòu)造的功能有助于mRNA越過核膜維護5不被酶降解；使mRNA能與核糖體小亞基結(jié)合；被蛋白質(zhì)合成的起始因子所識別，促進蛋白質(zhì)合成帽子構(gòu)造對mRNA 前體的剪接是必需的加尾有關(guān)蛋白因子識別AAUAAA在加尾信號AAUAAA下游1130nt 處剪切RNA末端腺苷轉(zhuǎn)移酶合成poly(A)至一定長度加尾的功能在mRNA3端需求加上poly(A)序列的尾巴，其長度因mRNA種類不同而不同，普通為200250個左右的堿基，功能：協(xié)助mRNA由細胞核進入細胞質(zhì)定位的；提高mRNA在

11、細胞質(zhì)中的穩(wěn)定性。核苷酸的修飾 P102-103甲基化去氨基化硫代RNA編輯編輯editing:一種與mRNA剪接不同的加工方式，轉(zhuǎn)錄后的RNA在編碼區(qū)發(fā)生堿基的參與，喪失或轉(zhuǎn)換等景象。景象：1986.R.Benne在研討錐蟲線粒體mRNA轉(zhuǎn)錄加工時發(fā)現(xiàn)m RNA的多個編碼位置上CU交換。意義：修正，擴展遺傳信息；調(diào)控翻譯gRNA作用機制gRNA 5 錨定在未編輯的pre-mRNA上gRNA 3 端作為編輯過程的模板 編輯過程從3端向5端反復(fù)進展RNA編輯能夠是早期RNA 世界的“分子化石CB關(guān)于外顯子和內(nèi)含子的表達，正確的選項是A僅外顯子在DNA模板上有相應(yīng)的互補序列BhnRNA上只需外顯子

12、而無內(nèi)含子序列C除去內(nèi)含子及銜接外顯子的過程稱為剪接D除去外顯子的過程稱為剪接E成熟的mRNA有內(nèi)含子SnRNA的功能是A參與DNA復(fù)制 B參與RNA的剪接C激活RNA聚合酶 D構(gòu)成核糖體E是rRNA的前體CE哺乳動物成熟的mRNA 5末端具有ApolyA Bm7UpppNmP Cm7GpppNmP Dm7ApppNmP Em7CpppNmp轉(zhuǎn)錄因子TF、TF、TF的命名根據(jù)是A含有、幾種亞基B分別作用于阻遏基因、-35區(qū)和-10區(qū) C被轉(zhuǎn)錄的基由于、D分別作用于GC、CAAT、TATA序列 E真核生物中有RNA聚合酶、4 生物信息的傳送從mRNA到蛋白質(zhì)翻譯是指以新生的mRNA為模板，把三聯(lián)

13、遺傳密碼翻譯成氨基酸序列、合成蛋白質(zhì)，是基因表達的最終目的翻譯什么是密碼子?總共有幾個密碼子?密碼子的特點是什么?蛋白質(zhì)合成的體系主要有哪些?翻譯的過程?密碼子的數(shù)量 43=643個終止密碼UAA-赭石密碼UAG-琥珀密碼UGA-乳石密碼1個起始密碼，同時又是蛋氨酸的密碼子密碼子的特點(1)延續(xù)性(2)簡并性3變偶性(4)通用性universal和變異性蛋白質(zhì)的合成體系mRNA是蛋白質(zhì)合成的模板tRNA轉(zhuǎn)運活化的氨基酸至mRNA模板上核糖體是蛋白質(zhì)合成的工廠mRNASD序列tRNA P108-113tRNA分子構(gòu)造二級構(gòu)造：三葉草構(gòu)造三級構(gòu)造：倒L形第二密碼子副密碼子？第二密碼子副密碼子：tR

14、NA上決議攜帶何種氨基酸的堿基序列，如攜帶丙氨酸的副密碼子為G3：U70多數(shù)tRNA和少數(shù)tRNA起始tRNA和延伸tRNA ?多數(shù)tRNA和少數(shù)tRNA ：具有一樣反密碼子攜帶一樣的氨基酸的tRNA有好幾種。數(shù)量多的稱多數(shù)tRNA，數(shù)量少的稱少數(shù)tRNA 起始tRNA 和延伸tRNA原核生物起始tRNA攜帶甲酰甲硫氨酸fMet真核生物起始tRNA攜帶甲硫氨酸Met同工tRNA 校正tRNA？同工tRNA:攜帶同一種氨基酸的tRNA 同工tRNA具有構(gòu)造上的共性，可被AA- tRNA合成酶識別并催化校正tRNA: 校正tRNA分為無義突變及錯義突變校正氨基酰- tRNA合成酶氨基酰- tRNA

15、合成酶:催化特定的氨基酸與特異的tRNA結(jié)合催化過程用通式表示：氨基酸+ATP+tRNA氨基酰-tRNA+AMP+ppi 催化特點特異性強, ，每種氨基酸有特異的合成酶催化，此種特異性保證了遺傳信息準確翻譯可以糾正酰化錯誤校正作用 核糖體大小兩個亞基組成位點mRNA結(jié)合部位A位點氨?；稽c、受位P位點肽?；稽c、給位E位肽鍵構(gòu)成部位轉(zhuǎn)肽酶中心tRNA結(jié)合位點各種蛋白因子結(jié)合位點E位CA 氨基酰-tRNA合成酶的特點是 A 只對氨基酸有特異性 B 只對tRNA有特異性 C 對氨基酸和tRNA都有特異性 D 對GTP有特異性 E 對ATP有特異性反密碼子中的哪個堿基在密碼子閱讀中擺動？ A 第一個

16、 B 第二個 C 第一和第二個 D 第二和第三個 E 第三個 A EAtRNA與氨基酸相連的核苷酸是 A U B G C C D T E A合成蛋白質(zhì)的氨基酸必需活化,其活化部位是: A 羧基 B 氨基 C 羧基與氨基同時活化 D 其他基團 E 整個分子A以下關(guān)于氨基酸密碼的描畫哪一項為哪一項錯誤的? A 密碼有種屬特異性,所以不同生物合成不同的蛋白質(zhì) B 密碼閱讀有方向性,5端起始, 3端終止 C 一種氨基酸可有一組以上的密碼 D 一組密碼只代表一種氨基酸 E 密碼第3位(即3端)堿基在決議摻入氨基酸的特異性方面重要性較小 A 三、蛋白質(zhì)的合成過程方向：對mRNA的挪動是自53，肽鏈合成方向

17、自N端C端。過程氨基酸的活化起始延伸終止氨基酸的活化在氨酰tRNA合成酶aminoacyl-tRNA synthetase的作用下，使氨基酸銜接到tRNA 3端的腺苷酸上，構(gòu)成氨酰tRNAaminoacyl-tRNA起始tRNA原核生物是攜帶甲酰甲硫氨酸的tRNAfmet真核生物是攜帶甲硫氨酸的tRNA met二翻譯的起始1. 條件1核糖體小亞基16s rRNA與mRNA的SD序列互補結(jié)合，找到起始密碼子AUG；構(gòu)成起始復(fù)合物2啟動因子：IF1IF2IF3：使核糖體的30S和50S亞基分開促進fMet-tRNAifMet 及mRNA與30S小亞基的結(jié)合2.啟動步驟：mRNA與30s構(gòu)成復(fù)合物,

18、IF1,IF3參與復(fù)合物的構(gòu)成結(jié)合機制： mRNA中的SD序列與30s的rRNA互補序列結(jié)合,需IF1fMet-tRNA的結(jié)合：與以上過程同時發(fā)生，fMet-tRNA識別并與mRNA 模板中的AUG結(jié)合。反響需IF2, GTP, Mg2+參與;而IF3零落50s的結(jié)合：50s與30s復(fù)合物構(gòu)成70s啟動前復(fù)合體,同時伴有GTP水解；IF1 IF2零落,構(gòu)成了啟動復(fù)合體3.啟動復(fù)合物：由大、小亞基，mRNA,fMet-tRNAfMet構(gòu)成。AUG信號與給位P相對應(yīng)結(jié)合。同時fMet-tRNA的反密碼子CAU與mRNA的AUG互補結(jié)合。真核生物的翻譯起始與原核生物的翻譯起始的差別起始氨基酸不是甲酰

19、甲硫氨酸，而是甲硫氨酸；起始tRNA那么為tRNAmet 真核mRNA不含SD序列，但有5帽子，有助于起始復(fù)合體的構(gòu)成起始因子eIF：eukaryotic initiation factors要比原核生物的復(fù)雜 主要的起始因子有6種類eIF1、 eIF2、 eIF3、 eIF4、 eIF5、 eIF6經(jīng)過掃描尋覓起始密碼子三肽鏈的延伸延伸即核蛋白體自mRNA 5端向3端推進，反響需延伸因子elongation facters-EFEF-Tu、 EF-Ts 、 EF-G、GTP和無機離子參與。步驟：1.進位： aa進入受位，反響需GTP, Mg2+，EF-Tu2.成肽轉(zhuǎn)肽與零落：50s大亞基上的

20、給位有轉(zhuǎn)肽酶活性，催化給位的甲酰蛋氨酸與受位新進的aa結(jié)合構(gòu)成肽鍵，同時給位上的tRNA零落。 3.轉(zhuǎn)位移位：反響需EF-G, GTP, Mg2+參與。核蛋白體向mRNA 3端挪動一個密碼子的間隔，受位進入一個新密碼子，帶肽鍵的tRNA由受位移至給位.去氨酰-tRNA被擠入E位肽鍵每添加一個氨基酸就按 進位成肽轉(zhuǎn)位 這三步不斷反復(fù)，真核生物細胞延伸的不同需EF-1、EF-2，耗費2個GTP，向生長中的肽鏈加上一個氨基酸四肽鏈合成終止需終止因子RFs釋放因子、RRF 核糖體釋放因子和IF3參與 RF有三種RF1：識別終止子UAA和UAGRF2：識別終止子UAA和UGARF3：不能識別終止子，但能

21、刺激上述兩個因子的活性終止信號出現(xiàn)，釋放因子release factor,RF, RRF與其結(jié)合。過程：1.RF1和 RF2識別終止密碼，進入A位。2.RF3使轉(zhuǎn)肽酶變?yōu)樗庾饔?，使P位上肽鍵與tRNA之間的酯鍵被水解分別。肽鏈自核蛋白體釋出。3.在RRF作用下，tRNA、核蛋白體自mRNA上零落，在IF3作用下，核蛋白體分解為大、小亞基重新進入核蛋白體循環(huán)。真核細胞釋放只需一個RF終止因子真核與原核蛋白質(zhì)合成的異同 真核 原核 核蛋白體 80S 70S 含蛋白數(shù)量 多于80 少于60 小亞基構(gòu)造 無與SD互補序列有與SD互補序列tRNA tRNAimet tRNAfmet 啟動 eIF 9-

22、10種 需ATP 小亞基先與tRNA 結(jié)合，再與mRNA 結(jié)合，需IF 延伸 EF-1,EF-2 EF-Tu ，EF-G 終止 RF 需 GTP RF1，RF2，RF3 CE 使核蛋白體大小亞基堅持分別形狀的蛋白質(zhì)因子是 A IF1 B IF2 CIF3 D EF1 E EF2蛋白質(zhì)合成的終止信號是由什么物質(zhì)識別: A tRNA識別 B 轉(zhuǎn)肽酶識別 C 延伸因子識別 D 起始因子識別 E 以上都不能識別 BE以下哪一項不適用于原核生物的蛋白質(zhì)生物合成? A 起動階段耗費GTP B IF2促進蛋氨酰-tRNA與核蛋白體小亞基結(jié)合 C 起始因子有IF1、IF2、IF3三種 D 延伸因子有EFTu、EFTs和EFG E 核蛋白體大亞基有給位和受位關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成中的肽鏈延伸階段,正確的描畫是 A 核蛋白體向mRNA5端挪動3個核苷酸的間隔 B 肽?；莆坏胶说鞍左w大亞基的給位上