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分子生物学笔记6655581238

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分子生物学知识点(修改)染色体与DNA▲基因:DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质最小的功能单位。

▲基因的分子生物学定义:产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列▲基因组:单倍体细胞中含有的整套染色体。

▲染色体:细胞在有丝分裂(或减数分裂)时遗传物质存在的特定形式,是间期细胞染色质结构紧密组装的结果。

▲染色体组成:DNA、组蛋白、非组蛋白、部分RNA▲染色体的特征:1、分子结构相对稳定2、能够自我复制,使亲子代之间保持连续性3、能够指导蛋白质的合成,掌握整个生命过程4、可以产生可遗传的变异▲组蛋白:与DNA结合但没有序列特异性的蛋白,是染色体的结构蛋白,与DNA共同组成真核生物染色质的基本结构单位核小体▲组蛋白的特性:1、进化上保守,不同生物组蛋白的氨基酸组成和相似2、无组织特异性3、肽链上氨基酸分布不对称4、组蛋白有修饰作用▲非组蛋白:与DNA结合但有序列特异性的蛋白▲非组蛋白的特性:1、具有多样性和异质性,不同组织细胞中其种类和数量都不相同2、具有识别、结合特异性,能够识别特异的DNA序列,在不同的基因组之间,这些非组识别的DNA序列在进化上是保守的3、具有功能的多样性,包括基因表达的调控和协助染色质高级结构的形成▲C值反常现象(C值谬误):C值和种系进化程度无关▲DNA到染色体的四级组装:DNA 核小体螺线管超螺线管染色单体 7*6*40*5▲DNA的结构:DNA的一级结构:4种核苷酸的链接及排列顺序,表示了DNA分子的化学构成。

DNA的二级结构:两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构,二级结构和高级结构各种构型之间是存在一个动力学的平衡关系。

双螺旋结构的基本特点:1、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘绕构成的右手螺旋结构2、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接在外侧,通过3’-5’磷酸二酯键连接,构成基本骨架,碱基在内侧,碱基平面与纵轴垂直,糖环平面与纵轴平行3、DNA分子两条链上的碱基通过氢键按碱基互补配对原则结合4、双螺旋的平均直径为2nm,一圈上升10个核苷酸,螺距为3.4nmDNA的高级结构:指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕形成的特定空间结构,正负超螺旋在拓扑异构酶或溴乙啶的作用下可以相互转变。

现代分子生物学(笔记)

现代分子生物学(笔记)

第一章绪论分子生物学分子生物学的基本含义 (p8分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。

分子生物学与其它学科的关系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的,凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。

它虽产生于上述各个学科,但已形成它独特的理论体系和研究手段,成为一个独立的学科。

生物化学与分子生物学关系最为密切 :生物化学是从化学角度研究生命现象的科学,它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。

传统生物化学的中心内容是代谢,包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。

分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。

细胞生物学与分子生物学关系也十分密切:传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。

探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能,因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。

分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手,但各个分子不能孤立发挥作用,生命绝非组成成分的随意加和或混合,分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用,尤其是细胞整体反应的分子机理,这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。

第一章序论1859年发表了《物种起源》,用事实证明“物竞天择,适者生存”的进化论思想。

指出:物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的,彻底否定了“创世说”。

达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。

意义:达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论,是生物科学史上最伟大的创举之一,具有不可磨灭的贡献。

细胞学说细胞学说的建立及其意义德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。

分子生物学笔记

分子生物学笔记

1.原核DNA复制特点1)复制起始在拓扑异构酶I的作用下解开DNA负超螺旋后,与解链酶共同作用,在复制起点处解开双链,解链过程中SSB蛋白稳定被解开的单链保证局部不恢复回双链。

解链过程中需要ATP提供能量。

解链后,由引发酶直接在DNA前导链模板上合成引物;由蛋白n、n`、n``、DnaB、C、I共同组成引发体在后随链上合成引物RNA。

2)复制延伸延伸过程中,前导链连续延伸;后随链上,引发体延5`→3`方向前进并合成RNA引物,再由DNA聚合酶Ⅲ断断续续合成小的DNA片段。

小片段上RNA引物被RNase H降解,DNA片段被DNA聚合酶I连接成完整DNA链。

3)复制终止当复制叉遇到由22个碱基组成的Ter序列时,Ter-Tus复合物使DnaB停止DNA解链,阻挡复制叉前移。

在反方向复制叉到达后,停止复制,其间50-100bp 未被复制的片段由DNA修复机制补齐。

然后两条链分开,并在拓扑异构酶Ⅳ作用下使复制叉解体,释放子链。

2.原核RNA转录1)模板识别原核RNA聚合酶可直接与启动子区结合,完成转录起始2)转录起始RNA聚合酶先与启动子可逆结合,形成封闭复合物。

之后DNA双链构象发生变化,封闭复合物转为开放复合物,使RNA聚合酶结合的DNA序列中有一小段双链被解开。

解链后,开放复合物与最初两个NTP 结合形成磷酸二酯键并转变为RNA 聚合酶-DNA- 新生RNA 链三元复合物。

之后,转录起始后直到形成 9个核苷酸短链是通过启动子阶段,此时RNA聚合酶一直处于启动子区,新生的 RNA链与 DNA模板链的结合不够牢固,很容易从DNA链上掉下来并导致转录重新开始。

一旦RNA聚合酶成功地合成 9个以上核苷酸并离开启动子区,转录就进入正常的延伸阶段。

3)转录延伸当RNA聚合酶催化新生RNA链长度超过9-10个核苷酸时,σ因子脱离转录复合物,RNA聚合酶离开启动子,核心酶延模板移动使新生RNA链不断延伸。

4)转录终止RNA聚合酶碰到终止信号后,与模板脱离并释放新生RNA。

医学分子生物学-整理笔记

医学分子生物学-整理笔记

第2章基因、基因组和基因组学基因(gene):携带有遗传信息的DNA或RNA序列,也称为遗传因子。

基因是合成有功能的蛋白质或RNA所必需的全部DNA,包括编码蛋白质或RNA的核酸序列,也包括为保证转录所必需的调控序列。

基因的功能:传递遗传信息,控制个体性状表现。

结构基因(structural genes):可被转录形成mRNA,并转译成多肽链,构成各种结构蛋白质,催化各种生化反应的酶和激素等。

调节基因(regulatory genes) :某些可调节控制结构基因表达的基因。

其突变可影响一个或多个结构基因的功能,或导致一个或多个蛋白质(或酶)量的改变。

eg. miRNA, siRNA, piRNA核糖体RNA 基因(ribosomal RNA genes) 与转运RNA 基因(transfer RNA genes):只转录产生相应的RNA而不翻译成多肽链。

真核生物的RNA聚合酶( 3种):RNA 聚Array合酶I, II, III.开放阅读框架(open reading frame,ORF):在DNA链上,由蛋白质合成的起始密码开始,到终止密码为止的一个连续编码序列。

断裂基(split gene):真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质。

基因组(genome):一个细胞内的全部遗传信息,包括染色体基因组和染色体外基因组。

基因组中的DNA包括编码序列和非编码序列。

部分病毒基因组--RNA。

C值(C-value):一种生物体单倍体基因组DNA的总量,用以衡量基因组的大小。

通常,进化程度越高的生物其基因组越大,但从总体上说,生物基因组的大小同生物在进化上所处地位的高低无关。

存在C-value paradox (C值悖理)。

生物复杂性越高,其基因的密度越低。

病毒基因组的大小: 与细菌或真核细胞相比,病毒的基因组很小。

分子生物学笔记

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分子生物学笔记中心法则(Central dogma)DNA的组成DNA的融解温度Tm,高GC含量使得DNA的Tm升高,以及GC的体积较小,使得测得密度较大DNA变性的条件:有机化合物,高pH,低盐浓度探针和DNA杂交基因组是一个生物体的所有遗传信息的集合。

染色体的组成:DNA、蛋白质、RNA组蛋白Histones:五种H1、H2A、H2B、H3、H4核小体核心由8个组蛋白组成H2A、H2B、H3、H4各两个(组蛋白八聚体)146bpDNA核小体核心+H1+linkerDNA组成了染色体组蛋白的修饰乙酰化:转录激活,结构变松散DNA复制半保留复制DNA聚合酶只能从5‘到3’合成DNA(前导链)2. 3‘到5’的DNA聚合酶移动是半不连续复制(后随链,也是从5’-3‘合成)冈崎片段(DNA+RNA引物),后随链绕DNA聚合酶一圈,使得两者的复制方向相同细菌的后随链片段约1000nt,真核细胞中约200nt3. 引物和模板依赖DNA聚合酶不能从头合成DNA,必须前面由10-12nt的RNA引物提供3’羟基引物酶在合成DNA前加上一小段RNA引物复制叉两条母链解开时形成复制叉(replication fork)拓扑异构酶(DNA旋转酶,gyrases):去除DNA的超螺旋结构DNA解旋酶(DNA helicase):DnaB作用以及DnaA、DnaC等其他蛋白质SSBP:单链结合蛋白,稳定解旋后的单链引物酶:合成RNA引物,需要引发体DNA聚合酶Ⅲ(原核):同时合成两条链,链伸长DNA聚合酶Ⅲ:从5‘-3’合成DNA片段,然后删去RNA引物(具有核酸外切酶5‘-3’活性),发生缺口平移(缺口出现在引物和冈崎片段之间)DNA连接酶:去除引物后,连接冈崎片段和之前合成的片段滑动夹:保持DNA聚合酶不从DNA上掉下来端粒酶(telomerase):DNA复制酶只能5‘-3’合成DNA片段,因此DNA两端5’的RNA引物去除后不能让DNA聚合酶Ⅲ生成替换RNA引物的DNA片段(末端隐缩)。

分子生物学课堂笔记

分子生物学课堂笔记

分子生物学真核生物的基因1.真核生物基因组的一般特点真核生物的基因组一般比较庞大,远大于原核生物的基因组。

真核生物的DNA与蛋白质结合形成染色体,储存于细胞核内。

真核基因组存在着许多重复序列,重复次数可达几百万以上。

绝大多数真核生物编码蛋白质的基因为断裂基因,即结构基因是不连续排列的,中间由插入序列隔开。

真核生物基因组中不编码的区域多于编码区域。

真核生物不仅含有核内染色体DNA,还有核外细胞器DNA、核外细胞器有线立体DNA和叶绿体DNA。

`2.断裂基因(不连续基因)interrupted or discontinuous genesSV40A蛋白基因含有一段346NT的间隔区。

每个活性珠蛋白基因含有两个间隔区。

卵清蛋白基因含有7个插入序列被分成八段。

`3.基因家族与基因簇gene family & gene cluster定义:真核生物基因组中许多来源相同,结构相似,功能相关的基因在染色体上成串存在,这样的一组基因称为基因家族。

多基因家族是真核生物基因组织的一个重要特征。

多基因家族在基因组中的分布情况不同,有些基因成串排列集中在一条染色体上,集中成簇的一组基因形成基因簇。

也称串联重复基因(见后)。

如组蛋白基因, rRNA基因, tRNA基因等。

而有些基因家族成员不集中排列,而是分散在基因组的不同部位。

如干扰素,珠蛋白,生长激素,SOX 基因家族。

在多基因家族中,有些成员不具有任何功能,这类基因叫假基因(pseudogene)。

4.串联重复基因`特征:A. 各成员间有高度的序列一致性或完全相同。

B. 拷贝数高,几十个至几百个。

因其在细胞中的需要量很大。

C. 非转录的间隔区短而一致。

`组蛋白基因五种组蛋白基因彼此靠近构成一个重复单位。

许多这样的重复单位串联在一起,构成组蛋白基因簇。

`rRNA基因原核生物有三种rRNA:5S,16S,23S真核生物有四种rRNA:5.8S,18S,28S, 5S主体rRNA:三种主体rRNA基因组成重复单位,转录出一个45SrRNA,经转录后处理切除间隔区成为18S,5.8S,28S 三种rRNA。

分子生物学笔记

分子生物学笔记

1、分子生物学(狭义):即在核酸与蛋白质水平上研究基因的复制,基因的表达(包括RNA转录、蛋白质翻译),基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。

2、分子生物学(广义):即在分子水平上研究生命现象,或用分子的术语描述生物现象的学科。

3、克里克认为分子生物学基于两个基本原理:①序列假说:是指核酸片段的特异性完全由其碱基序列决定,而且这种序列是某一蛋白质氨基酸的密码。

②中心法则:是指DNA的遗传信息经RNA一旦进入蛋白质,也就不可能再行输出。

4、分子生物学作为所有生命物质的共性学科所遵循的三大原则:①构成生物大分子的单体是相同的。

共同的核酸语言,即构成核酸大分子的单体均是A、T(U)、C、G;共同的蛋白质语言,构成蛋白质大分子的单体均是20种基本氨基酸。

②生物大分子单体的排列(核苷酸,氨基酸)决定了生物性状的差异和个性特征。

③生物遗传信息的表达的中心法则相同。

5、生物学的三大发现:DNA 双螺旋结构的揭示、遗传密码子的破译、信使RNA的发现。

奠定了DNA-RNA-蛋白质三者之间关系的基础。

第二章:基因概念的演变与发展1、遗传学家摩尔根根据对果蝇的遗传试验提出了基因是:基因像念珠(bead)一样孤立地呈线状一样排列在染色体上,是具有特定功能、能独立发生突变和遗传交换的、“三位一体”的、最小的遗传单位。

2、等位基因:是指野生型基因(A)发生突变后形成的突变基因(a),它与野生型基因位于相同染色体的同一基因座位上。

当野生型基因(A)向不同方向发生突变形成不同状态的等位基因,又总称为复等位基因。

3、拟等位基因:将紧密连锁、控制同一性状的非等位基因定义为拟等位基因。

4、科学家们通过对噬菌体突变体与表型之间的关系的研究,提出了顺反子理论:顺反子是基因的同义词,认为基因是一个具有特定功能的、完整的、不可分割的最小遗传单位。

在一个基因内可以发生突变、重组(交换)。

该理论认为:基因(即顺反子)是染色体上的一个区段,在一个顺反子内有若干个交换单位,最小的交换单位称为交换子;在一个顺反子中有若干个突变单位,最小的突变单位被称为突变子。

《分子生物学导论》笔记_学习笔记

《分子生物学导论》笔记_学习笔记

《分子生物学导论》笔记第一章:分子生物学概述1.1分子生物学的定义与发展1.2分子生物学的研究对象1.3分子生物学与其他学科的关系1.4分子生物学的重要性第二章:DNA的结构与功能2.1DNA的双螺旋结构2.2DNA的复制机制2.3DNA的修复与重组2.4DNA的功能与基因表达第三章:RNA的类型与作用3.1信使RNA(mRNA)3.2转运RNA(tRNA)3.3核糖体RNA(rRNA)3.4小RNA及其功能第四章:蛋白质的合成与功能4.1转录与翻译过程4.2蛋白质的结构层次4.3蛋白质的折叠与修饰4.4蛋白质的功能与作用机制第五章:基因调控机制5.1基因表达调控的基本概念5.2转录因子与增强子5.3表观遗传学与基因表达5.4RNA干扰与基因沉默第六章:分子生物学的应用6.1分子生物学在医学中的应用6.2分子生物学在农业中的应用6.3分子生物学在生物技术中的应用6.4未来发展与挑战第1章:分子生物学概述分子生物学的定义与发展分子生物学是研究生命现象的分子基础的科学,主要关注生物大分子的结构、功能及其相互作用。

其核心内容包括DNA、RNA和蛋白质的相互关系。

分子生物学的起源可以追溯到20世纪初,随着显微镜技术的发展,科学家们对细胞组成的认识逐渐深入。

1940年代,随着DNA的双螺旋结构被发现,分子生物学开始正式形成。

关键概念包括:DNA(脱氧核糖核酸):遗传信息的载体,结构为双螺旋。

RNA(核糖核酸):在基因表达中起到中介作用,主要类型有信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。

蛋白质:由氨基酸构成,承担细胞内外的多种功能。

重要发展里程碑:1953年,沃森和克里克提出DNA双螺旋结构。

1961年,霍普金斯等人发现RNA的转译机制。

1970年代,基因工程技术的引入,推动了分子生物学的应用。

考点:分子生物学定义的准确描述DNA、RNA和蛋白质的基本功能和相互关系重要历史事件及其影响分子生物学的研究对象分子生物学的研究对象主要包括核酸(DNA和RNA)、蛋白质、酶及其相互作用。

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分子生物学知识点(修改)染色体与DNA▲基因:DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质最小的功能单位。

▲基因的分子生物学定义:产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列▲基因组:单倍体细胞中含有的整套染色体。

▲染色体:细胞在有丝分裂(或减数分裂)时遗传物质存在的特定形式,是间期细胞染色质结构紧密组装的结果。

▲染色体组成:DNA、组蛋白、非组蛋白、部分RNA▲染色体的特征:1、分子结构相对稳定2、能够自我复制,使亲子代之间保持连续性3、能够指导蛋白质的合成,掌握整个生命过程4、可以产生可遗传的变异▲组蛋白:与DNA结合但没有序列特异性的蛋白,是染色体的结构蛋白,与DNA共同组成真核生物染色质的基本结构单位核小体▲组蛋白的特性:1、进化上保守,不同生物组蛋白的氨基酸组成和相似2、无组织特异性3、肽链上氨基酸分布不对称4、组蛋白有修饰作用▲非组蛋白:与DNA结合但有序列特异性的蛋白▲非组蛋白的特性:1、具有多样性和异质性,不同组织细胞中其种类和数量都不相同2、具有识别、结合特异性,能够识别特异的DNA序列,在不同的基因组之间,这些非组识别的DNA序列在进化上是保守的3、具有功能的多样性,包括基因表达的调控和协助染色质高级结构的形成▲C值反常现象(C值谬误):C值和种系进化程度无关▲DNA到染色体的四级组装:DNA 核小体螺线管超螺线管染色单体 7*6*40*5▲DNA的结构:DNA的一级结构:4种核苷酸的链接及排列顺序,表示了DNA分子的化学构成。

DNA的二级结构:两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构,二级结构和高级结构各种构型之间是存在一个动力学的平衡关系。

双螺旋结构的基本特点:1、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘绕构成的右手螺旋结构2、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接在外侧,通过3’-5’磷酸二酯键连接,构成基本骨架,碱基在内侧,碱基平面与纵轴垂直,糖环平面与纵轴平行3、DNA分子两条链上的碱基通过氢键按碱基互补配对原则结合4、双螺旋的平均直径为2nm,一圈上升10个核苷酸,螺距为3.4nmDNA的高级结构:指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕形成的特定空间结构,正负超螺旋在拓扑异构酶或溴乙啶的作用下可以相互转变。

负超螺旋:顺时针右手螺旋的DNA双螺旋以相反方向围绕它的轴扭曲而成,松解了扭曲压力。

正超螺旋:朝与DNA双螺旋内部盘绕相同的方向扭转,使DNA的结构更加的紧密。

★DNA的复制:▲DNA的半保留复制:DNA在复制时,双链解开,按单链DNA的核苷酸顺序,按碱基配对原则合成新链,组成新的DNA分子,新形成的DNA分子与原来的DNA分子的碱基顺序完全相同,每个子代DNA的一条链来自亲代,一条是重新合成的,这种复制方式称为半保留复制。

▲DNA的半不连续复制:DNA复制时,一条链按5’-3’的方向连续合成,另一条链的合是不连续的,先按5’-3’的方向合成若干的冈崎片段,在通过DNA连接酶的作用合成一条链,这种合成方式称为DNA的半不连续复制。

▲冈崎片段:DNA复制中,一条链是连续合成的,另一条链首先按照5’-3’方向合成一系列短的小片段,再由酶连接形成新链,这些首先合成的短片段称为冈崎片段。

▲前导链:DNA复制中,按5’-3’方向连续合成,复制方向和复制叉移动方向相同,连续合成的一条链。

▲后随链:DNA复制中,复制方向与复制叉方向相反,不连续合成的链▲复制叉:DNA复制时在DNA链上通过解旋、解链和SSB蛋白的结合等过程形成的Y字型结构称为复制叉。

在复制叉处作为模板的双链DNA解旋,同时合成新的DNA链,生物体的复制单位称为复制子。

★DNA复制所需要的酶(按复制过程的先后顺序):◆拓扑异构酶:将DNA 双链中的1条或2条切断,松开超螺旋后再将DNA 链连接起来,从而避免出现链的缠绕。

拓扑异构酶I(使DNA一条链发生断裂,解开负的超螺旋,同转录有关),拓扑异构酶II(切断双链,作用是将负超螺旋引入DNA分子,同复制有关)。

◆解旋酶:是解开双链的酶蛋白,每解开1对碱基,需要消耗2分子ATP。

◆单链结合蛋白(SSB):是一些能够和单链DNA 结合的蛋白质因子,用于稳定DNA 单链,保护单链DNA ,避免核酸酶的降解。

◆引发酶:参与构成引发体,合成RNA引物,提供复制所需要的3’-OH端,引发体由引发酶和引发前体组成。

◆DNA 聚合酶:需dNDP为原料,Mg2+激活,需模板和3’-OH端引物。

◆DNA连接酶:催化两段DNA之间磷酸二酯键的形成,但不能将两条游离的单链连接起来◆DNA复制的过程:起始(DNA母链形成复制叉,DNA合成从复制起始点出沿着两个方向进行,和RNA引物形成的阶段)。

延长(复制叉的移动和新生链的延长,包括前导链和后随链的延长)。

终止(新生子链和母链形成新生的双链DNA)▲原核生物DNA聚合酶:◆DNA 聚合酶I:5’-3’的聚合酶活性,3’-5’,5’-3’外切酶活性,在切除因紫外线照射而形成嘧啶二聚体中有重要作用,也可用来切除冈崎片段5’端的RNA引物,使冈崎片段间缺口消失,保障连接酶的连接。

◆DNA 聚合酶II:5’-3’的聚合酶活性,3’-5’外切酶活性,主要是起修复DNA的作用。

◆DNA 聚合酶III:5’-3’的聚合酶活性,3’-5’外切酶活性提高复制的保真性,是DNA 复制中链延长的主导聚合酶。

▲真核生物DNA聚合酶:◆DNA聚合酶α(分布在核内,主要作用是引物合成)◆DNA聚合酶β(分布在核内,主要起对损伤的修复,属高忠实性修复酶)◆DNA聚合酶γ(分布在线粒体内,对线粒体DNA的复制发挥作用)◆DNA聚合酶δ(分布在核内,主要负责DNA复制的酶,参与前导和后随链的合成)◆DNA聚合酶ε(分布在核内,与后随链的合成有关)▲DNA的复制体系:dNDP为原料,DNA的两条链为模板链,一段RNA引物,引物酶,聚合酶等多种酶。

▲DNA的复制的几种方式:◆线性DNA复制(主要是真核生物)◆环状DNA复制(大肠杆菌:θ型,质粒:滚环型(不需要RNA引物,只有一个复制叉),线粒体:D-型)★真核与原核生物DNA 复制的比较:相同点:1、都以dNTP为底物,需要Mg激活,需要能量2、聚合时需要模板和引物,都为半保留、半不连续复制3、方向为5’-3’不断延长的是3’-OH4、复制为高保真、有多种机制不同点:▲错配修复:DNA子链中的错配几乎完全能被修复,充分反映了母链序列的重要性,识别母链的依据来自Dam甲基化酶,母链被甲基化保护,子链被切开,修复系统保存母链,修复子链,找出错误碱基所在的DNA链,并在对应于母链甲基化腺苷酸上游鸟甘酸的5’位置切开子链,在根据错配碱基相对于DNA切口的方位启动修复途径,合成新的子链DNA片段▲切除修复:一些碱基在自发货诱发的条件发生脱酰胺,然后改变配对性质,造成案件转换突变鸟嘌呤变为黄嘌呤与胞嘧啶配对胞嘧啶变为尿嘧啶与腺嘌呤配对①碱基切除修复AP位点:细胞中有不同类型、能识别受损核酸位点的核苷水解酶,它能特异性切除受损核苷酸上的N-β-糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称AP位点②核苷酸切除修复当DNA链上相应位置的核苷酸发生损伤,导致双链之间无法形成氢键,特异的核苷酸内切酶识别损伤部位,核苷酸直接被切除,由核苷酸切除修系统负责修复真核和原核核苷酸切除修复的不同:原核生物切割12~13个核苷酸,真核生物切割27~29个核苷酸组成的小片段原核由DNA聚合酶I合成新片段,真核由DNA聚合酶ε合成新片段▲DNA的直接修复把损伤的碱基回复到原来的状态的一种修复,需要可见光的存在,需要光复活酶▲SOS反应是细胞DNA损伤或复制系统收到抑制的紧急情况下,细胞为求生存而产生的一种应急措施,包括DNA修复和产生变异,是在没有模板指导下的复制修复,是一种应急反应▲D NA的转座DNA的转座(移位):是由可移位因子介导的遗传物质重排现象转座子(转座因子):存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位▲原核生物的转座子分为两类:插入序列(IS)和复合型转座子①插入序列(IS)可以独立存在,有介导自身移动的蛋白质,也可以作为其他转座子的组成部分◆插入序列是最简单的转座子,不含任何宿主基因◆是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分◆他们都是很小的DNA片段,末端具有倒置重复序列◆转座时往往复制宿主靶点一小段DNA,形成位于IS序列两端的正向重复序列◆已知的IS序列都只有一个可译框架,翻译起始位点挨着第一个倒置重复序列,终止点位于第二个倒置重复区或附近②复合型转座子是一类带有某些抗药性基因(或其他宿主基因)的转座子,两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列,IS序列插入到某个功能基因两端时就可能产生复合型转座子,一旦形成复合转座子,IS序列就不能单独移动,只能做复合体移动。

③TnA家族没有IS序列,体积庞大的转座子,这类转座子带有三个基因,其中一个编码β-内酰胺酶,另外两个是转座作用所必需的,所有的TnA转座子两翼都带有38个碱基的倒置重复序列。

▲真核生物中的转座子玉米中的控制因子(具有典型的IS序列,两翼有两个倒置重复区)1、自主性因子:具有自主剪接和转座的功能2、非自主性因子:单独存在时是稳定的,不能转座,当基因组中存在与非自主性因子同家族的自主性因子时,才具备转座功能,成为与自主性因子相同的转座子▲转座作用的机制受体分子中有一段很短的,被称为靶序列的DNA会被复制,使插入的转座子位于两个重复的靶序列之间①复制型:整个转座子被复制,所移动和转位的仅仅是原转座子的拷贝②非复制型:原始转座子作为一个可移动的实体直接被移位▲转座的遗传效应1、转座引起插入突变2、转座产生新的基因3、转座产生的染色体畸变4、转座引起生物进化★IS和复合型转座子的比较:相同点:都可以移动,都具有倒置重复序列生物信息的传递(从DNA到RNA)▲转录:指拷贝出一条与DNA链序列完全相同(除了T—U之外)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基因的表达是由转录和翻译组成的▲编码链与无义链:把与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链(有义链、crick链),把另一条根据碱基互补配对原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链(无义链、反义链、watson 链)▲RNA的类别:◆信使RNA(messenger RNA,mRNA):在蛋白质合成中起模板作用◆核糖体RNA(ribosoal RNA,rRNA):与蛋白质结合构成核糖体(ribosome)◆转移RNA(transfor RNA,tRNA):在蛋白质合成时起着携带活化氨基酸的作用◆其他RNA1、小分子细胞核RNA(snRNA):真核生物转录后加工过程中RNA剪接体(spilceosome)的主要成分,参与mRNA前体的加工过程2、反义RNA:可与mRNA或有义DNA链互补导致正常翻译终止的RNA分子3、细胞质小分子RN A(scRNA):与蛋白质的合成和运输, 如SRP颗粒就是一种由一个7SRNA 和蛋白质组成的核糖核蛋白体颗粒,主要功能是识别信号肽, 并将核糖体引导到内质网4、核仁小RNA(snoRNA): 与其它RNA的处理和修饰有关,如核糖体和剪接体核小RNA、gRNA 等▲RNA分子结构的特点:①多以单链存在,有双链存在②单链RNA分子局部回折,在某些区域形成短的双螺旋区③没有参与配对的区域形成突环▲mRNA的特点:①含量在所有RNA中较少,只占到1~2%②mRNA的代谢比较快③原核生物的mRNA与相应的基因是共线的,并且是多顺反子(为两条以上的不同肽链编码的mRNA)。

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