生物化学常考知识点(6)

2019-09-02 17:54

并降解掉RNA链。新合成的双链DNA分子可以进入宿主细胞核,整合到宿主的DNA中,随宿主DNA一起复制传递给子代细胞在某一条件下它可以引起宿主细胞发生癌变 DNA的损伤 某些化学因素(如多环芳烃类,亚硝酸盐类),物理因素(如紫外线,超电波,电离辐射等)能引起细胞内DNA的化学结构发生改变,造成DNA损伤 DNA的修复

DNA直接修复:直接修复DNA损伤的机制,有许多类型,常见的有光复活修复和不依赖光的烷基转移修复。

RNA的生物合成

转录:是以DNA为模板合成RNA 的过程。DNA通过转录,将遗传信息转移到RNA分子上。

以DNA为模板的RNA生物合成——转录 (1)以DNA为模板酶促合成RNA

(2)DNA双链中只有一条链被转录成RNA (3)转录的方向为5’ → 3’ 转录的模板和酶

基因中双链DNA中仅有一股链被转录。用作RNA合成模板的DNA链称为模板链。互补于模板链的DNA链称为编码链(coding strand),也叫有意义。 RNA聚合酶

RNA聚合酶催化底物合成时是形成磷酸二酯键。合成的方向是5’→3’。即 RNA聚合酶 是沿着模板链的 3’→5’方向移动。

原核生物的RNA聚合酶E.coli RNA 聚合酶由 4 种亚基组成。将α2ββ’称为核心酶 α亚基:决定哪些基因被转录 β亚基:催化磷酸二酯键的形成 β’亚基:结合DNA模板(开链)

σ亚基: 辨认起始点,参与解开DNA双链,找到模板链。 转录的过程

1. 原核生物的转录 (1)转录起始

当 ①RNA 聚合酶的σ亚基找到其识别位点时,全酶就与启动子的-35 区序列结合形成一个封闭的启动子复合物,在这一区段酶与模板的结合很松弛。②酶随即移向-10 区,并跨入了转录起始点,形成开放的启动子复合物。底物 GTP 或 ATP 与RNA 聚合酶起始部位结合,延伸部位结合下一个核苷酸。③生成第一个磷酸二酯键之后,σ因子从全酶解离下来,核心酶在 DNA 链上向下游滑动,进入延长阶段。 (2)转录延长

转录延长的化学反应,在原核生物和真核生物之间没有太多的区别,只是催化的 RNA 聚合酶不同。转录的延长在“转录泡”上进行,转录泡 (transcription bubble)是一个含有核心酶、DNA 和新生 RNA 的区域,在这个区域里含有一段解链的 DNA “泡”。在转录泡里,DNA-RNA 杂交链中生成的 RNA 3’-OH 不断结合新进来的核糖核苷三磷酸,使链不断延长。

(3)转录终止

RNA 聚合酶,遇到 DNA 中的转录终止信号—终止子(terminator)时,RNA聚合酶不再前进,转录产物 RNA 链从转录复合物上脱落下来,就是转录终止。依据是否需要蛋白质因子参与分为: ① 依赖ρ的转录终止② 不依赖ρ的转录终止

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2.真核生物的转录 (1)转录起始

上游 DNA 序列,统称为顺式作用元件。能直接或间接辨认、结合转录上游区段 DNA的蛋白质,统称为反式作用因子。转录因子 真核生物转录往往需要多种蛋白因子的协助,这些蛋白因子统称为转录因子,它们与 RNA聚合酶Ⅱ形成转录起始复合物,共同参与转录起始的过程。

(2)转录终止仍不清楚 mRNA的加工

原核生物的 mRNA转录后加工

通常不用修饰,因生成的mRNA 高度不稳定,当它们的 3’ 末端合成尚未完成时,mRNA 的 5’ 末端已经开始降解。就是说 mRNA 的转录和翻译是同步发生的,mRNA 仅仅合成一部分时,翻译就开始了。

真核生物的mRNA的转录后加工

真核生物的 mRNA 转录后,①先加上“帽子”即mG(5)pppNmpN- ;②接上“尾巴”即 poly(A);③后除去内含子。

真核生物 mRNA 前体物的剪切加工,包括内含子的剪除、留下的片段拼接为成熟 mRNA 等过程,故称为 RNA 剪接(RNA splicing)。整个剪接过程完成后,5’ 端的“帽子”和 3’ 端的“尾巴”并不丢失。

蛋白质的生物合成

蛋白质的生物合成的模板是mRNA。

遗传密码:存在于mRNA中的3个相邻核苷酸序列,是蛋白质合成某一特定氨基酸的遗传密码。所谓遗传密码就是指核苷酸三联体。

遗传密码具有下列特点:通用性,连续性,不重叠性,兼并性,摇摆性,防错性。 蛋白质合成场所

核糖体又称核糖核蛋白体,是蛋白质肽链合成的场所

rRNA原核生物有5SrRNA16SrRNA23SrRNA真核生物有5SrRNA5.8SrRNA18SrRNA28SrRNA 核糖体蛋白

tRNA携带氨基酸实际上是一种酶促化合反应,反应生成氨基酰tRNA,同时氨基酸获得了活化,为蛋白质的生物合成做了准备,此反应在细胞质中完成。 肽链的延伸进位,转肽,移位为一个循环。

基因表达的调节

基因:一段编码蛋白质肽链和功能RNA的DNA片段 基因表达:某一基因指导下蛋白质的生物合成过程 操纵子:除个别基因外,原核生物绝大多数基因按功能相关性成簇的串联,密集于染色体上,共同组成一个转录单位,叫操纵子。 乳糖操纵子阿拉伯糖操纵子

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基因重组:在体外,将一种外源DNA和载体DNA重新组合连接,形成杂交DNA,然后将其转入宿主细胞,最终使外源DNA在宿主细胞中随着宿主细胞的繁殖而增殖和表达,从而改变生物原有遗传性状的过程,称为重组DNA技术。

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