遗传信息传递的中心法则和基因表达课件

资料仅供参考,不当之处，请联系改正。一、一、遗传信息传递的遗传信息传递的 中心法中心法则则蛋白质蛋白质翻译翻译转录转录逆转录逆转录复制复制复制复制DNARNA生生物物的的遗遗传传信信息息以以密密码码的的形形式式储储存存在在DNA分分子子上上，表表现现为为特特定定的的核核苷苷酸酸排排列列顺顺序序。在在细细胞胞分分裂裂的的过过程程中中，通通过过DNA复复制制把把亲亲代代细细胞胞所所含含的的遗遗传传信信息息忠忠实实地地传传递递给给两两个个子子代代细细胞胞。在在子子代代细细胞胞的的生生长长发发育育过过程程中中，这这些些遗遗传传信信息息通通过过转转录录传传递递给给RNA，再再由由RNA通通过过翻翻译译转转变变成成相相应应的的蛋蛋白白质质多多肽肽链链上上的的氨氨基基酸酸排排列列顺顺序序，由由蛋蛋白白质质执执行行各各种种各各样样的的生生物物学学功功能能，使使后后代代表表现现出出与与亲亲代代相相似似的的遗遗传传特特征征。后后来来人人们们又又发发现现，在在宿宿主主细细胞胞中中一一些些RNA病病毒毒能能以以自自己己的的RNA为为模模板板复复制制出出新新的的病病毒毒RNA，还还有有一一些些RNA病病毒毒能能以以其其RNA为为模模板板合合成成DNA，称称为为逆逆转转录录这是中心法则的补充。这是中心法则的补充。中中心心法法则则总总结结了了生生物物体体内内遗遗传传信信息息的的流流动动规规律律，揭揭示示遗遗传传的的分分子子基基础础，不不仅仅使使人人们们对对细细胞胞的的生生长长、发发育育、遗遗传传、变变异异等等生生命命现现象象有有了了更更深深刻刻的的认认识识，而而且且以以这这方方面面的的理论和技术为基础发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。理论和技术为基础发展了基因工程，给人类的生产和生活带来了深刻的革命。一、遗传信息传递的 中心法则蛋白质翻译转录逆转录复制复资料仅供参考,不当之处，请联系改正。二、基因复制的忠实性 DNA复制过程是一个高度精确的过程，复制过程是一个高度精确的过程，据估计，大肠杆菌据估计，大肠杆菌DNA复制复制109-1010碱基对碱基对仅出现一个误差，保证复制忠实性的原因主仅出现一个误差，保证复制忠实性的原因主要有以下三点要有以下三点:a、DNA聚合酶的高度专一性（严格遵循聚合酶的高度专一性（严格遵循 碱基配对原则）碱基配对原则）b、DNA聚合酶的校对功能聚合酶的校对功能（错配碱基被（错配碱基被3-5 外切酶切除）外切酶切除）c、起始时以、起始时以RNA作为引物作为引物二、基因复制的忠实性 DNA复制过程是一个高资料仅供参考,不当之处，请联系改正。DNADNA聚合酶的聚合酶的3 3-5-5 外切酶水解位外切酶水解位点点3355错配碱基错配碱基3-5核酸外切核酸外切酶水解位点酶水解位点DNA聚合酶的3-5 外切酶水解位点3355错资料仅供参考,不当之处，请联系改正。遗传信息传递的中心法则和基因表达课件资料仅供参考,不当之处，请联系改正。DNA聚合酶的校对功能聚合酶的校对功能5-5-核酸核酸外切酶外切酶3-3-核酸核酸外切酶外切酶裂缝裂缝聚合中心聚合中心裂缝内部裂缝内部DNA聚合酶的校对功能5-核酸外切酶3-核酸外切酶裂缝资料仅供参考,不当之处，请联系改正。DNA聚合酶的校对功能聚合酶的校对功能聚合酶聚合酶错配硷基错配硷基复制方向复制方向正正 确确核苷酸核苷酸555555333333切除错配切除错配核苷酸核苷酸DNA聚合酶的校对功能聚合酶错配硷基复制方向正 确核苷酸5资料仅供参考,不当之处，请联系改正。三、逆三、逆 转转 录录 作作 用用1 1、概念、概念2、逆转录酶、逆转录酶3、病毒逆转录过程病毒逆转录过程4 4、逆转录的生物学意义逆转录的生物学意义扩充了中心法则扩充了中心法则有助于对病毒致癌机制的了解有助于对病毒致癌机制的了解与真核细胞分裂和胚胎发育有关与真核细胞分裂和胚胎发育有关逆转录酶是分子生物学重要工具酶逆转录酶是分子生物学重要工具酶三种功能三种功能依赖依赖DNA指导下的指导下的DNA聚合酶活力聚合酶活力依赖依赖RNA的的DNA聚合酶活力聚合酶活力核糖核酸酶核糖核酸酶H活力活力 以以RNARNA为模板合成为模板合成DNADNA，这，这与通常转录过程中遗传信息与通常转录过程中遗传信息从从DNADNA到到RNARNA的方向相反，故的方向相反，故称为逆转录作用。称为逆转录作用。三、逆 转 录 作 用1、概念2、逆转录酶3、病毒逆转录过程资料仅供参考,不当之处，请联系改正。逆转录过程中逆转录过程中cDNA的合成的合成依赖依赖RNA的的DNA聚合酶聚合酶核糖核酸核糖核酸酶酶H活力活力依赖依赖DNA的的DNA聚合酶聚合酶逆转录过程中cDNA的合成依赖RNA的DNA聚合酶核糖核酸资料仅供参考,不当之处，请联系改正。逆逆转录病毒的生活周期逆转录病毒的生活周期生活周期RNA衣壳衣壳被膜被膜逆转逆转录酶录酶转录转录转译转译整合入宿主细胞染色体整合入宿主细胞染色体DNA进入细胞进入细胞丢失被膜丢失被膜丢失衣壳丢失衣壳逆转录逆转录RNARNAcDNA衣壳蛋衣壳蛋白白被膜蛋被膜蛋白白逆转录逆转录酶酶逆逆转录病毒的生活周期生活周期RNA衣壳被膜逆转录酶转录转资料仅供参考,不当之处，请联系改正。四、四、DNADNA的突变的突变 DNA分子中的核苷酸序列发生突然而稳定的改变，从而导致分子中的核苷酸序列发生突然而稳定的改变，从而导致DNA的复制以及后来的转录和翻译产物随之发生变化，表现出异常的遗传的复制以及后来的转录和翻译产物随之发生变化，表现出异常的遗传特性，称为特性，称为DNA的突变。它包括由于的突变。它包括由于DNA损伤和错配得不到修复而引损伤和错配得不到修复而引起的突变，以及由于不同起的突变，以及由于不同DNA分子之间的交换而引起的遗传重组。分子之间的交换而引起的遗传重组。（二）（二）诱变剂的作用诱变剂的作用 碱基类似物碱基类似物(base analog)碱基修饰剂碱基修饰剂(base modifier)嵌入染料嵌入染料(intercalation dye)紫外线紫外线(ultraviolet)和电离辐射和电离辐射(ionizing radiation)（一）（一）突变的类型突变的类型 碱基对的置换碱基对的置换(substitution)移码突变移码突变(framesshift mutation)四、DNA的突变 DNA分子中的核苷酸序列发生突资料仅供参考,不当之处，请联系改正。DNA突变突变的类型的类型-T-C-G-G-C-T-G-T-A-C-G-A-G-C-C-G-A-C-A-T-G-C-转换转换-T-C-G-A-G-C-T-G-T-A-C-G-A-G-C-T-C-G-A-C-A-T-G-C-插入插入A-T-C-G-C-T-G-T-A-C-G-A-G-C-G-A-C-A-T-G-C-缺失缺失T野生型基因野生型基因-T-C-G-A-C-T-G-T-A-C-G-A-G-C-T-G-A-C-A-T-G-C-T-C-G-T-C-T-G-T-A-C-G-A-G-C-A-G-A-C-A-T-G-C-颠换颠换碱基对的置换碱基对的置换(substitution)移码突变移码突变(framesshift mutation)DNA突变的类型-T-C-G-G-C-T-G-T-A-资料仅供参考,不当之处，请联系改正。五、DNA的损伤与修复 某些物理化学因子，如紫外线、电离辐射和化学诱某些物理化学因子，如紫外线、电离辐射和化学诱变剂等，都有引起生物突变和致死的作用，其机理是作变剂等，都有引起生物突变和致死的作用，其机理是作用于用于DNA，造成，造成DNA结构和功能的破坏，称为结构和功能的破坏，称为DNA的损的损伤伤.DNA的修复主要有以下类型的修复主要有以下类型:暗修复暗修复（4）诱导修复诱导修复（SOS修复）修复）（1）光裂合酶修复活光裂合酶修复活（2）切除修复切除修复（3）重组修复重组修复 五、DNA的损伤与修复 某些物理化学因子，如紫资料仅供参考,不当之处，请联系改正。DNA紫外线损伤的光裂合酶修复紫外线损伤的光裂合酶修复1、形成嘧啶二聚体、形成嘧啶二聚体2、光复合酶结合于、光复合酶结合于损伤部位损伤部位3、酶被可见光激活、酶被可见光激活4、修复后酶被释放、修复后酶被释放DNA紫外线损伤的光裂合酶修复1、形成嘧啶二聚体2、光复合酶资料仅供参考,不当之处，请联系改正。DNA的损伤和切除修复的损伤和切除修复碱基丢失碱基丢失碱基缺陷或错配碱基缺陷或错配结构缺陷结构缺陷切开切开 核酸内切酶核酸内切酶核酸外切酶核酸外切酶切除切除DNA聚合酶聚合酶DNA连接连接酶酶AP核酸内切酶核酸内切酶核酸外切酶核酸外切酶切开切开切除切除修复修复连接连接糖苷酶糖苷酶插入酶插入酶碱基碱基取代取代DNA的损伤和切除修复碱基丢失碱基缺陷或错配结构缺陷切开核酸资料仅供参考,不当之处，请联系改正。DNA的重组修复的重组修复胸腺嘧啶胸腺嘧啶二聚体二聚体复制复制核酸酶及核酸酶及重组蛋白重组蛋白修复复制修复复制DNA聚合酶聚合酶DNA连接酶连接酶重组重组DNA的重组修复胸腺嘧啶二聚体复制核酸酶及重组蛋白修复复制D资料仅供参考,不当之处，请联系改正。六、六、DNA指导下指导下RNA的合成（转录）的合成（转录）1、概念概念及及DNA的有义链和反义链的有义链和反义链2、RNA聚合酶及催化反应聚合酶及催化反应3 3、RNARNA合成过程合成过程4 4、RNARNA转录后的加工转录后的加工5 5、真核生物的、真核生物的RNA合成合成六、DNA指导下RNA的合成（转录）1、概念及DNA的有义链资料仅供参考,不当之处，请联系改正。转录的概念和转录的概念和DNA的有义链和反义链的有义链和反义链 转录是在转录是在 DNADNA的指导下的的指导下的RNARNA聚合酶的催化下，聚合酶的催化下，按照硷基配对的原则，以四种核苷酸为原料合成按照硷基配对的原则，以四种核苷酸为原料合成一条与模板一条与模板DNADNA互补的互补的RNARNA 的过程。的过程。RNARNA的转录从的转录从DNADNA模板的特定位点开始，并在一定的位点终止。模板的特定位点开始，并在一定的位点终止。此转录区域为一个转录单位。此转录区域为一个转录单位。启动子启动子（promoter)终止子终止子(terminator)模板链（模板链（templatte strand）反意义链反意义链(antisense strand)有意义链有意义链(sense strand)非信息区非信息区DNADNA5533转录的概念和DNA的有义链和反义链 转录是在 DNA的资料仅供参考,不当之处，请联系改正。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？全酶全酶()大肠杆菌RNA聚合酶的结构示意图 核心酶(2资料仅供参考,不当之处，请联系改正。RNA聚合酶催化的反应聚合酶催化的反应ACGACGUU模板模板DNA5353新合成新合成RNARNA聚合酶催化的反应ACGACGUU模板DNA535资料仅供参考,不当之处，请联系改正。RNARNA合成过程合成过程起始起始双链双链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解链区到达基因终点基因终点延长阶段延长阶段5 3 RNA 启动子启动子（promoter)终止子终止子(terminator)5 RNA聚合酶聚合酶 5 3 5 3 5 5 3 离开离开RNA合成过程起始双链DNA局部解开磷酸二酯键形成终止阶段解资料仅供参考,不当之处，请联系改正。RNA链的延伸图解链的延伸图解33RNA-DNA杂交螺旋杂交螺旋聚合酶的移动方向聚合酶的移动方向新生新生RNA复链复链解链解链有义链有义链模板链（反义链）模板链（反义链）延长部位延长部位RNA链的延伸图解33RNA-DNA杂交螺旋聚合酶的移动资料仅供参考,不当之处，请联系改正。原核生物中rRNA前体的加工甲基化作用甲基化作用专一核酸内切酶专一核酸内切酶30S前体前体17StRNA25S专一核酸外切酶专一核酸外切酶16S rRNAtRNA23S rRNA5S rRNA专一核酸外切酶专一核酸外切酶原核生物中rRNA前体的加工甲基化作用30S前体17StR资料仅供参考,不当之处，请联系改正。tRNA前体分子的加工a a、切除、切除tRNAtRNA前体两端多余的序列：前体两端多余的序列：5 5端切除几到端切除几到1010个核苷酸。个核苷酸。b、末端添加：、末端添加：3-端添加端添加CCA序列。序列。c、修饰：形成稀、修饰：形成稀有碱基如有碱基如DH2 。RNAasePRNAaseFRNAasePRNAaseFRNAaseDRNAaseDACC表示核酸内切酶的作用表示核酸内切酶的作用 表示核苷酸转移酶的作用表示核苷酸转移酶的作用 表示核酸外切酶的作用表示核酸外切酶的作用 表示异构化酶的作用表示异构化酶的作用 tRNA前体分子的加工a、切除tRNA前体两端多余的序列：b资料仅供参考,不当之处，请联系改正。真核细胞真核细胞mRNAmRNA的加工的加工5“帽子帽子”PolyA 3 顺反子顺反子(cistron )m7G-5ppp-N-3 pAAAAAAA-OH 5 5端接上一个端接上一个“帽子帽子”(CAP)”(CAP)结构结构 3 3端添加端添加PolyA“PolyA“尾巴尾巴”,”,由由RNARNA末端核苷酸转移酶催末端核苷酸转移酶催化化 剪接：剪去内含子剪接：剪去内含子(intron)(intron)，拼接外显子拼接外显子(extron)(extron)真核细胞mRNA的加工5“帽子”PolyA 3 顺反子资料仅供参考,不当之处，请联系改正。酵母酪氨酸酵母酪氨酸tRNA前体的加工前体的加工早转录本早转录本成熟成熟tRNA加工加工酵母酪氨酸tRNA前体的加工早转录本成熟tRNA加工资料仅供参考,不当之处，请联系改正。真核生物和原核生物转录的差别真核生物和原核生物转录的差别DNA核核核糖体核糖体新生蛋白质新生蛋白质真核生物真核生物原核生物原核生物mRNA前体前体转运转运加工加工mRNAmRNA 真核生物中转录与复制在不同的区域真核生物中转录与复制在不同的区域 RNA聚合酶不相同聚合酶不相同 启动子不同启动子不同 转录后转录后RNA加工修饰不同加工修饰不同真核生物和原核生物转录的差别DNA核核糖体新生蛋白质真核生资料仅供参考,不当之处，请联系改正。七、蛋白质翻译 基因的遗传信息在基因的遗传信息在转录过程中从转录过程中从DNADNA转转移到移到mRNAmRNA，再由，再由mRNAmRNA将这种遗传信将这种遗传信息表达为蛋白质中息表达为蛋白质中氨基酸顺序的过程氨基酸顺序的过程叫做翻译。叫做翻译。合成体系：合成体系：2020种氨种氨基酸基酸,mRNA,mRNA、tRNAtRNA、核蛋白体、酶和因核蛋白体、酶和因子子,以及无机离子、以及无机离子、ATP ATP、GTP GTP 合成方合成方向：向：NCNC端。端。七、蛋白质翻译 基因的遗传信息在转录过程中从DNA转移到mR资料仅供参考,不当之处，请联系改正。参与蛋白质合成的三类参与蛋白质合成的三类RNARNA及核糖体及核糖体1.rRNA1.rRNA 与蛋白质一起构成核糖体与蛋白质一起构成核糖体蛋白质合成蛋白质合成“工厂工厂”核糖体结构组成核糖体结构组成 核糖体的基本功能核糖体的基本功能结合结合mRNAmRNA，在，在mRNAmRNA上选择适当的区域开始翻译上选择适当的区域开始翻译密码子（密码子（mRNAmRNA）和反密码子（）和反密码子（tRNAtRNA）的正确配对）的正确配对肽键的形成肽键的形成 存在存在 核核糖糖体体可可游游离离存存在在，真真核核中中，也也可可同同内内质质网网结结合合，形形成成粗粗糙糙的内质网。原核中，与的内质网。原核中，与mRNAmRNA形成串状形成串状多核糖体多核糖体参与蛋白质合成的三类RNA及核糖体1.rRNA资料仅供参考,不当之处，请联系改正。遗传信息传递的中心法则和基因表达课件资料仅供参考,不当之处，请联系改正。原核生原核生物核糖物核糖体组成体组成真核生真核生物核糖物核糖体组成体组成原核生物核糖体组成真核生物核糖体组成资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2.tRNA 结合氨基酸：结合氨基酸：一种氨基酸一种氨基酸有几种有几种tRNAtRNA携带，结合携带，结合需要需要ATPATP供能供能,氨基酸结氨基酸结合在合在tRNA3-CCAtRNA3-CCA的位置。的位置。反密码子：反密码子：每种每种tRNAtRNA的反的反密码子，决定了所带氨密码子，决定了所带氨基酸能准确的在基酸能准确的在mRNAmRNA上上对号入座对号入座 。反密码子与反密码子与mRNAmRNA的第三个的第三个核苷酸配对时，不严格核苷酸配对时，不严格遵从碱基配对原则遵从碱基配对原则 2.tRNA资料仅供参考,不当之处，请联系改正。3.mRNA 携带着携带着DNADNA的遗传信息，是的遗传信息，是多肽链的合成模板多肽链的合成模板 在在原核原核细胞内，存在时间细胞内，存在时间短，在转录的同时翻译短，在转录的同时翻译 在在真核真核细胞内，较稳定细胞内，较稳定蛋白质合成时，蛋白质合成时，mRNAmRNA结合结合于核糖体小亚基上，大亚于核糖体小亚基上，大亚 基结合带氨基酸的基结合带氨基酸的tRNAtRNA，tRNAtRNA的反密码子与的反密码子与mRNAmRNA密密码子配对，码子配对，ATPATP供能，合供能，合成蛋白质。成蛋白质。3.mRNA资料仅供参考,不当之处，请联系改正。遗传密码子为一个氨基酸编码进入蛋白质多肽链特定线性位为一个氨基酸编码进入蛋白质多肽链特定线性位置的三个核苷酸单位称为密码子（置的三个核苷酸单位称为密码子（CodenCoden）或三联）或三联体密码。体密码。密码子的发现密码子的发现 统计学方法人工合成仅由一种核苷酸组成的多聚核苷酸，推测由哪一种氨基酸合成的多肽核糖体结合试验 1965年，Nirenberg用poly u加入C14标记的20种aa,仅有苯丙氨酸的寡肽,UUU=苯丙氨酸,用此法破译了全部密码，编出遗传密码表。遗传密码子资料仅供参考,不当之处，请联系改正。遗传密码遗传密码遗传密码资料仅供参考,不当之处，请联系改正。遗传密码子的特点遗传密码子的特点无标点、不重叠无标点、不重叠 密码子是不重叠的，每个三联体中的三个核苷酸只编码一个氨基酸，核苷酸不重叠使用噬菌体x174中某些基因之间有重叠现象简并简并(degeneracy)几种密码子对应于相同一种氨基酸。这些密码子为同义密码子通用性通用性 绝大多数密码子对各种生物都适用，某些线粒体中遗传密码有例外终止信号终止信号 UAG、UAA、UGA起始信号起始信号 AUG（真核中起始为Met、原核中起始为fMet,翻译中间为Met）和氨酸的密码子(GUG)(极少出现）遗传密码子的特点资料仅供参考,不当之处，请联系改正。四、蛋白质生物合成过程以以mRNAmRNA为模板，氨基酸经活化获得的氨酰为模板，氨基酸经活化获得的氨酰tRNAtRNA为原料，为原料，GTPGTP、ATPATP供能，在核糖体中完成供能，在核糖体中完成。1.1.氨基酸的活化氨基酸的活化tRNAtRNA在在氨氨基基酰酰-tRNA-tRNA 合合成成酶酶的的帮帮助助下下，能能够够识识别别相相应应的的氨氨基基酸酸，并并通通过过tRNAtRNA氨氨基基酸酸臂臂的的 3-OH 3-OH 与与氨氨基基酸酸的的羧基形成活化酯氨基酰羧基形成活化酯氨基酰-tRNA-tRNA。氨氨基基酰酰-tRNA-tRNA的的形形成成是是一一个个两两步步反反应应过过程程：第第一一步步是是氨氨基基酸酸与与 ATP ATP 作作用用,形形成成氨氨基基酰酰腺腺嘌嘌呤呤核核苷苷酸酸；第第二二步步是是氨氨基基酰酰基基转转移移到到 tRNA tRNA 的的 3-OH 3-OH 端端上上,形形成成氨氨基基酰酰-tRNA-tRNA。四、蛋白质生物合成过程以mRNA为模板，氨基酸经活化获得的氨资料仅供参考,不当之处，请联系改正。氨基酸活化图示氨基酸活化图示氨基酸活化图示资料仅供参考,不当之处，请联系改正。氨基酸活化的总反应式是：氨基酸活化的总反应式是：氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA 合成酶合成酶氨氨基基酸酸 +ATP ATP+tRNA tRNA+H2O H2O 氨氨基基酰酰-tRNA-tRNA+AMP AMP+PPiPPi每每一一种种氨氨基基酸酸至至少少有有一一种种对对应应的的氨氨基基酰酰-tRNA-tRNA 合合成成酶酶。它它既既催催化化氨氨基基酸酸与与 ATP ATP 的的作作用用,也也催催化化氨氨基基酰酰基基转转移移到到 tRNAtRNA。氨氨基基酰酰-tRNA-tRNA 合合成成酶酶具具有有高高度度的的专专一一性性。每每一一种种氨氨基基酰酰-tRNA tRNA 合成酶只能识别一种相应的合成酶只能识别一种相应的 tRNA tRNA。tRNA tRNA 分分子子能能接接受受相相应应的的氨氨基基酸酸,决决定定于于它它特特有有的的碱碱基基顺顺序序,而这种碱基顺序能够被氨基酰而这种碱基顺序能够被氨基酰-tRNA-tRNA 合成酶所识别。合成酶所识别。氨基酸活化的总反应式是：资料仅供参考,不当之处，请联系改正。氨基酸的活化氨基酸的活化氨基酸的活化资料仅供参考,不当之处，请联系改正。2.2.在核糖体上合成肽链在核糖体上合成肽链氨氨基基酰酰-tRNA-tRNA通通过过反反密密码码臂臂上上的的三三联联体体反反密密码码子子识识别别mRNAmRNA上上相相应应的的遗遗传传密密码码，并并将将所所携携带带的的氨氨基基酸酸按按mRNAmRNA遗遗传传密密码码的的顺顺序序安安置置在在特特定定的的位位置置，最后在核糖体中合成肽链。最后在核糖体中合成肽链。肽链的合成过程（以原核为例）肽链的合成过程（以原核为例）起始起始 延伸延伸 终止与释放终止与释放2.在核糖体上合成肽链氨基酰-tRNA通过反密码臂上的三联体资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肽链合成的起始肽链合成的起始肽链合成的起始肽链合成的起始起始密码的识别起始密码的识别首先辨认出首先辨认出mRNAmRNA链上的链上的起始点（起始点（AUGAUG），核糖体），核糖体小亚基上的小亚基上的16S rRNA16S rRNA和和mRNAmRNA的的SDSD序列（位于起序列（位于起始位点上游始位点上游4 41313个核苷个核苷酸）结合酸）结合N N甲酰甲硫氨酸甲酰甲硫氨酸tRNAtRNA的活化形成的活化形成起始复合物的形成起始复合物的形成（图（图示）示）肽链合成的起始起始密码的识别资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肽链的延长肽链的延长进位进位进位进位 （氨酰（氨酰tRNAtRNA进入进入A A位点）位点）参与因子：延长因子参与因子：延长因子EFTuEFTu（TuTu）、）、EFTsEFTs（TsTs）、）、GTPGTP、氨酰、氨酰tRNAtRNA肽链的形成肽链的形成肽链的形成肽链的形成肽酰基从肽酰基从P P位点转移到位点转移到A A位点，形成新的肽链位点，形成新的肽链移位移位移位移位（translocasetranslocase）在移位因子（移位酶）在移位因子（移位酶）EFEFG G的作用下，核糖体的作用下，核糖体沿沿mRNAmRNA（5-35-3）作相对移动，使原来在）作相对移动，使原来在A A位点位点的肽酰的肽酰tRNAtRNA回到回到P P位点位点肽链的延长进位（氨酰tRNA进入A位点）资料仅供参考,不当之处，请联系改正。核糖体移动方向P位点A位点核糖体移动方向P位点A位点资料仅供参考,不当之处，请联系改正。进位进位核糖体移位核糖体移位肽链的形成肽链的形成进位核糖体移位肽链的形成资料仅供参考,不当之处，请联系改正。延长过程中肽链的生延长过程中肽链的生延长过程中肽链的生延长过程中肽链的生成成成成肽基转移酶肽基转移酶延长过程中肽链的生成肽基转移酶资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肽肽肽肽链链链链的的的的延延延延伸伸伸伸过过过过程程程程肽链的延伸过程资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肽链合成的终止与释放肽链合成的终止与释放肽链合成的终止与释放肽链合成的终止与释放识别识别识别识别mRNAmRNAmRNAmRNA的终止密码子，水解的终止密码子，水解的终止密码子，水解的终止密码子，水解所合成肽链与所合成肽链与所合成肽链与所合成肽链与tRNAtRNAtRNAtRNA间的酯键，间的酯键，间的酯键，间的酯键，释放肽链释放肽链释放肽链释放肽链R1R1识别识别UAAUAA、UAGUAGR2R2识别识别UAAUAA、UGAUGAR3R3影响肽链的释放速度影响肽链的释放速度RRRR帮助帮助P P位点的位点的tRNAtRNA残基脱落，残基脱落，而后核糖体脱落而后核糖体脱落肽链合成的终止与释放资料仅供参考,不当之处，请联系改正。多核糖体多核糖体 在细胞内一条在细胞内一条在细胞内一条在细胞内一条mRNAmRNAmRNAmRNA链上结合着链上结合着链上结合着链上结合着多个核糖体，甚至可多到几百多个核糖体，甚至可多到几百多个核糖体，甚至可多到几百多个核糖体，甚至可多到几百个。蛋白质开始合成时，第一个。蛋白质开始合成时，第一个。蛋白质开始合成时，第一个。蛋白质开始合成时，第一个核糖体在个核糖体在个核糖体在个核糖体在mRNAmRNAmRNAmRNA的起始部位结的起始部位结的起始部位结的起始部位结合，引入第一个蛋氨酸，然后合，引入第一个蛋氨酸，然后合，引入第一个蛋氨酸，然后合，引入第一个蛋氨酸，然后核糖体向核糖体向核糖体向核糖体向mRNAmRNAmRNAmRNA的的的的3333端移动一定端移动一定端移动一定端移动一定距离后，第二个核糖体又在距离后，第二个核糖体又在距离后，第二个核糖体又在距离后，第二个核糖体又在mRNAmRNAmRNAmRNA的起始部位结合，现向前的起始部位结合，现向前的起始部位结合，现向前的起始部位结合，现向前移动一定的距离后，在起始部移动一定的距离后，在起始部移动一定的距离后，在起始部移动一定的距离后，在起始部位又结合第三个核糖体，依次位又结合第三个核糖体，依次位又结合第三个核糖体，依次位又结合第三个核糖体，依次下去，直至终止。每个核糖体下去，直至终止。每个核糖体下去，直至终止。每个核糖体下去，直至终止。每个核糖体都独立完成一条多肽链的合成，都独立完成一条多肽链的合成，都独立完成一条多肽链的合成，都独立完成一条多肽链的合成，所以这种多核糖体可以在一条所以这种多核糖体可以在一条所以这种多核糖体可以在一条所以这种多核糖体可以在一条mRNAmRNAmRNAmRNA链上同时合成多条相同的链上同时合成多条相同的链上同时合成多条相同的链上同时合成多条相同的多肽链，这就大大提高了翻译多肽链，这就大大提高了翻译多肽链，这就大大提高了翻译多肽链，这就大大提高了翻译的效率的效率的效率的效率 多核糖体在细胞内一条mRNA链上结合着多个核糖体，甚至可多到资料仅供参考,不当之处，请联系改正。真核细胞蛋白质合成的特点l核糖体为核糖体为80S，由，由60S的大亚基和的大亚基和40S的小亚基组成的小亚基组成l起始密码起始密码AUGl起始起始tRNA为为MettRNAl起始复合物起始复合物结合在结合在mRNA 5端端AUG上游的上游的帽子结构帽子结构，真核真核mRNA无富含嘌呤的无富含嘌呤的SD序列（除某些病毒序列（除某些病毒mRNA外）外）l已发现的真核起始因子有近已发现的真核起始因子有近9种（种（eukaryote Initiation factor,eIF）eIF4A.eIF4E.P220复合物称为复合物称为帽子结构结合蛋白复合物（帽子结构结合蛋白复合物（CBPC）l肽链终止因子（肽链终止因子（EF1 EF1 ）及释放因子（）及释放因子（RF）线粒体、叶绿体内蛋白质的合成同于原核细线粒体、叶绿体内蛋白质的合成同于原核细线粒体、叶绿体内蛋白质的合成同于原核细线粒体、叶绿体内蛋白质的合成同于原核细胞胞胞胞真核细胞蛋白质合成的特点核糖体为80S，由60S的大亚基和4资料仅供参考,不当之处，请联系改正。遗传信息传递的中心法则和基因表达课件资料仅供参考,不当之处，请联系改正。肽链合成后的“加工处理”1.1.N N端改造端改造 fMetfMet的切除的切除2.2.信号肽信号肽（能透膜，进行蛋白质的锚定）的切除（能透膜，进行蛋白质的锚定）的切除3.3.氨基酸的修饰氨基酸的修饰/改造改造4.4.肽链内或肽链间的二硫键的形成、乙酰化、甲基肽链内或肽链间的二硫键的形成、乙酰化、甲基肽链内或肽链间的二硫键的形成、乙酰化、甲基肽链内或肽链间的二硫键的形成、乙酰化、甲基化化化化5.5.5.5.氨基酸残基的修饰（氨基酸残基的修饰（氨基酸残基的修饰（氨基酸残基的修饰（Pro-OH/Cys-OHPro-OH/Cys-OHPro-OH/Cys-OHPro-OH/Cys-OH）4.4.糖基化糖基化 （AspAsp、SerSer、ThrThr、AsnAsn）5.5.某些多肽要经特殊某些多肽要经特殊的酶切一段肽链的酶切一段肽链后才有生物活性后才有生物活性(如：如：胰岛素胰岛素)6.6.高级结构的形成高级结构的形成 在分子伴侣的协助下形成正确的结构在分子伴侣的协助下形成正确的结构7.7.锚定（定位）锚定（定位）肽链合成后的“加工处理”N端改造 fMet的切除资料仅供参考,不当之处，请联系改正。蛋白质生物合成的调节1.1.转录水平调节转录水平调节2.2.转录后水平调节转录后水平调节3.3.翻译水平调节翻译水平调节4.4.蛋白质合成抑制剂：蛋白质合成抑制剂：5.5.抗生素类阻断剂抗生素类阻断剂a.a.链霉素、卡那霉素、新霉素等，链霉素、卡那霉素、新霉素等，链霉素、卡那霉素、新霉素等，链霉素、卡那霉素、新霉素等，主要抑制革兰氏阴性细菌蛋主要抑制革兰氏阴性细菌蛋主要抑制革兰氏阴性细菌蛋主要抑制革兰氏阴性细菌蛋白质合成的三个阶段：白质合成的三个阶段：白质合成的三个阶段：白质合成的三个阶段：50S50S50S50S起始复合物的形成，使氨基酰起始复合物的形成，使氨基酰起始复合物的形成，使氨基酰起始复合物的形成，使氨基酰tRNAtRNAtRNAtRNA从复合物中脱从复合物中脱从复合物中脱从复合物中脱落；落；落；落；在肽链延伸阶段，使氨基酰在肽链延伸阶段，使氨基酰在肽链延伸阶段，使氨基酰在肽链延伸阶段，使氨基酰tRNAtRNAtRNAtRNA与与与与mRNAmRNAmRNAmRNA错配；错配；错配；错配；在终止阶段，阻碍终在终止阶段，阻碍终在终止阶段，阻碍终在终止阶段，阻碍终止因了与核蛋白体结合，使已合成的多肽链无法释放，而且还抑制止因了与核蛋白体结合，使已合成的多肽链无法释放，而且还抑制止因了与核蛋白体结合，使已合成的多肽链无法释放，而且还抑制止因了与核蛋白体结合，使已合成的多肽链无法释放，而且还抑制70S70S70S70S核糖体核糖体核糖体核糖体的介离。的介离。的介离。的介离。蛋白质生物合成的调节转录水平调节资料仅供参考,不当之处，请联系改正。b.b.b.b.四环素和土霉素四环素和土霉素四环素和土霉素四环素和土霉素 c.c.c.c.氯霉素氯霉素氯霉素氯霉素 d.d.白喉霉素（白喉霉素（白喉霉素（白喉霉素（diphtheria toxindiphtheria toxindiphtheria toxindiphtheria toxin）由白喉杆菌所产生的白喉霉素是真核细胞蛋白质合成抑制剂。由白喉杆菌所产生的白喉霉素是真核细胞蛋白质合成抑制剂。它对真核生物的延长因子它对真核生物的延长因子-2-2（EF-2EF-2）起共价修饰作用，生成）起共价修饰作用，生成EF-2EF-2腺苷二磷酸核糖衍生物，从而使腺苷二磷酸核糖衍生物，从而使EF-2EF-2失活，它的催化效失活，它的催化效率很高，只需微量就能有效地抑制细胞整个蛋白质合成，而率很高，只需微量就能有效地抑制细胞整个蛋白质合成，而导致细胞死亡导致细胞死亡 e.e.亚胺环己酮（放线菌酮）亚胺环己酮（放线菌酮）只抑制真核只抑制真核60S60S亚基的肽酰转移酶活性亚基的肽酰转移酶活性 干扰素对病毒蛋白合成的抑制干扰素对病毒蛋白合成的抑制 b.四环素和土霉素