核酸的生物學功能PPT學習教案

1、會計學1 核酸的生物學功能核酸的生物學功能 生成的生成的 mRNAmRNA與模板鏈是互與模板鏈是互 補的，與編碼鏈完全相同，只補的，與編碼鏈完全相同，只 是其中以是其中以 U U 代替了代替了 T T。 第1頁/共53頁 DNA RNA 肽 轉(zhuǎn)錄 翻譯 G C A G U A C A U G U C53 c g t c a t g t a c a g 53 G C A G T A C A T G T C53 NCAlaValHisVal 3 5 第2頁/共53頁 第3頁/共53頁 RNA RNA 聚合酶聚合酶 第4頁/共53頁 PPi 由RNA聚合酶催化的鏈延長反應的機制 R H O OH H

2、 HO H2C 堿基 HH O H O OH H HO H2C 堿基 HH O H O OH H H2C 堿基 HH - O PO O O R D N A 板 鏈 模 D N A 板 鏈 模 O - O O OP - P O O O OP O - O H O OH H HO H2C 堿基 HH 第5頁/共53頁 心酶的作用心酶的作用 是延長轉(zhuǎn)錄及辨認轉(zhuǎn)錄終止。是延長轉(zhuǎn)錄及辨認轉(zhuǎn)錄終止。 第6頁/共53頁 第7頁/共53頁 第8頁/共53頁 第9頁/共53頁 序列上序列上 （調(diào)控序列中，稱為（調(diào)控序列中，稱為啟動子，啟動子， promoterpromoter）。）。 第10頁/共53頁 啟啟 動

3、動 子子 第11頁/共53頁 的起始部位的起始部位。 第12頁/共53頁 DNA RNA 產(chǎn)物 PPP5 5 3 1+區(qū) -10 區(qū) 35- 轉(zhuǎn)錄起始點 基因轉(zhuǎn)錄區(qū)啟動子 無義鏈 編碼鏈 ( ) 5 有義鏈 模板鏈 ( ) 3 TATAATTTGACA 反義鏈（模板鏈）3 5 有意義鏈（編碼鏈） 5 3 A 原核生物啟動子模式圖原核生物啟動子模式圖 第13頁/共53頁 真核生物的啟動子真核生物的啟動子 第14頁/共53頁 DNA 轉(zhuǎn)錄起始點 啟動子基因轉(zhuǎn)錄區(qū) 53 區(qū)11040 - 區(qū) -25 真核生物啟動子模式圖 Hogness 增強子作用的主要特點增強子作用的主要特點 第15頁/共53頁

4、第16頁/共53頁 當當 RNA RNA 聚合酶聚合酶的的亞基亞基找到其找到其識別位點識別位點時，時， 全酶就與啟動子的全酶就與啟動子的-35 -35 區(qū)序列結(jié)合形成一個區(qū)序列結(jié)合形成一個封封 閉的啟動子復合物閉的啟動子復合物。在這一區(qū)段，酶與模板的。在這一區(qū)段，酶與模板的 結(jié)合很松弛，酶隨即移向結(jié)合很松弛，酶隨即移向-10 -10 區(qū)，并跨入了區(qū)，并跨入了轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄起始點錄起始點，形成，形成開放的啟動子復合物開放的啟動子復合物。底物底物 ATP ATP 或或 GTP GTP 與與RNA RNA 聚合酶聚合酶起始部位起始部位結(jié)合結(jié)合，延伸延伸 部位部位結(jié)合下一個核苷酸。結(jié)合下一個核苷酸。生成第一

5、個磷酸酯鍵生成第一個磷酸酯鍵 之后，之后，因子從全酶解離下來，核心酶在因子從全酶解離下來，核心酶在 DNA DNA 鏈上向下游滑動，進入鏈上向下游滑動，進入延長階段延長階段。 1. 原核生物的轉(zhuǎn)錄原核生物的轉(zhuǎn)錄 第17頁/共53頁 核糖核苷三磷酸，使鏈不斷延核糖核苷三磷酸，使鏈不斷延 長。長。 第18頁/共53頁 轉(zhuǎn)錄示意圖轉(zhuǎn)錄示意圖(1)(1) 第19頁/共53頁 恢復螺旋恢復螺旋 解螺旋解螺旋 轉(zhuǎn)錄示意圖轉(zhuǎn)錄示意圖(2)(2) 編碼鏈編碼鏈 模板鏈模板鏈 第20頁/共53頁 域長度均保持不變域長度均保持不變。這表明：。這表明：在在 RNA RNA 聚合酶后面的聚合酶后面的 DNA DNA

6、重新形成重新形成 螺旋的速率和前面螺旋被酶解開的螺旋的速率和前面螺旋被酶解開的 速率是一樣的。速率是一樣的。 第21頁/共53頁 轉(zhuǎn)錄的錯誤頻率轉(zhuǎn)錄的錯誤頻率 第22頁/共53頁 在電子顯微鏡下觀察原核生物的轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象在電子顯微鏡下觀察原核生物的轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象 DNA雙鏈雙鏈 正在生長的正在生長的RNA鏈鏈 第23頁/共53頁 RNA RNA 聚合酶聚合酶，遇到，遇到 DNA DNA 中的中的轉(zhuǎn)錄終止轉(zhuǎn)錄終止 信號信號終止子（終止子（terminatorterminator）時，時，RNARNA聚聚 合酶不再前進，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物合酶不再前進，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 RNA RNA 鏈從轉(zhuǎn)錄鏈從轉(zhuǎn)錄 復合物上脫落下來，就是

7、復合物上脫落下來，就是轉(zhuǎn)錄終止轉(zhuǎn)錄終止。 第24頁/共53頁 原核生物模板終止子的顯著特點原核生物模板終止子的顯著特點 第25頁/共53頁 模板鏈模板鏈 編碼編碼 鏈鏈 A. B. 第26頁/共53頁 （1）轉(zhuǎn)錄起始）轉(zhuǎn)錄起始 第27頁/共53頁 第28頁/共53頁 第29頁/共53頁 轉(zhuǎn)錄泡轉(zhuǎn)錄泡 恢復螺旋恢復螺旋 解螺旋解螺旋 轉(zhuǎn)錄示意圖轉(zhuǎn)錄示意圖(2)(2) 編碼鏈編碼鏈 模板鏈模板鏈 第30頁/共53頁 第31頁/共53頁 第32頁/共53頁 A 基因 B CD E JF G H K 基基 因因 重重 疊疊 第33頁/共53頁 不連續(xù)基因不連續(xù)基因 第34頁/共53頁 第35頁/共53

8、頁 第36頁/共53頁 （1 1）原核生物）原核生物 mRNA mRNA 的轉(zhuǎn)錄后加工的轉(zhuǎn)錄后加工 第37頁/共53頁 巴巴”并不丟失。并不丟失。 第38頁/共53頁 套索結(jié)構(gòu) 5 53 53 外顯子內(nèi)含子外顯子 53 切開 切開 2 3 5 5353 12 2外顯子 外顯子1 內(nèi)含子左端切開 形成套索結(jié)構(gòu) A. 內(nèi)含子右端切開 兩外顯子連接 B. 53 套索結(jié)構(gòu) 內(nèi)含子去 分支而成 線狀分子 C. 套索結(jié)構(gòu) 5 53 53 外顯子內(nèi)含子外顯子 53 切開 切開 2 3 5 5353 12 2外顯子 外顯子 1 內(nèi)含子左端切開 形成套索結(jié)構(gòu) A. 內(nèi)含子右端切開 兩外顯子連接 B. 53 套索

9、結(jié)構(gòu) 內(nèi)含子去 分支而成 線狀分子 C. 真核生物真核生物mRNA前體的剪接過程前體的剪接過程 第39頁/共53頁 第40頁/共53頁 （1 1）原核生物的）原核生物的tRNAtRNA轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄后加工 第41頁/共53頁 （2 2）真核生物的）真核生物的 tRNA tRNA 轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄后加工 第42頁/共53頁 第43頁/共53頁 （1 1）原核生物的）原核生物的 rRNA rRNA 轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄后加工 第44頁/共53頁 甲基化甲基化 6500個核苷酸個核苷酸 核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶RNase、P 核酸外切酶核酸外切酶 第45頁/共53頁 （2 2）真核生物的）真核生物的 rRNA rRNA 轉(zhuǎn)錄后加工轉(zhuǎn)錄后加工 第46頁/共53頁 第47頁/共53頁 和催化活性和催化活性。 第48頁/共53頁 第49頁/共53頁 P O G 四膜蟲rRNA的拼接過程 O PO G H POOH 3PO5 P OH POOH 3 G P G P 5 POH 5 POH 3