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中心法则

2021-11-14 23:14:45   12  举报

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中心法则

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大纲/内容

复制

一级结构

4种核苷酸的连接及排列顺序。

二级结构

双螺旋结构

左螺旋

Z-DNA

右螺旋

A-DNA

B-DNA

变性和复性

温度或ph导致变性

增色效应和减色效应

高级结构

超螺旋结构

正超螺旋

缠绕过度

负超螺旋

拓扑异构酶作用下相互转变

复制过程

起始

约20-50个复制子成簇在S期的特定时期同时开始 复制，先常染色质复制，再异染色质复制，最后 着丝粒和端粒DNA的复制

延伸

DNA聚合酶

原核生物

DNA聚合酶I

5’ →3’核酸外切酶活性、3’ →5’核酸外切酶活 性、5’ →3’核酸聚合酶活性

DNA聚合酶II

3’ →5’核酸外切酶活性，与DNA聚合酶的校正功 能有关，保证了DNA复制的准确性

DNA聚合酶III

切除冈崎片段5‘端RNA引物，从而保证连接酶能 够将片段连接起来

DNA聚合酶IV

3’ →5’核酸外切酶活性 修复DNA的作用

DNA聚合酶V

持续合成能力强，是大肠杆菌DNA复制中链延长 反应的主导聚合酶；能够完成DNA的前导链和后 续链合成

真核生物

引物合成

DNA损伤修复

线粒体DNA复制

负责DNA复制

后随链合成

DNA连接酶

连接冈崎片段

真核生物端粒酶

末端复制问题

终止

复制叉前移时，遇到Ter时，Ter-Tus复合物能阻 挡复制叉的继续前移，等到相反方向的复制叉到 达后在DNA拓扑异构酶IV的作用下使复制叉解 体，释放子链DNA

复制引发

引发酶：特定环境下发挥作用的RNA聚合酶，仅 用于合成DNA复制所需的一小段RNA

复制特点

半保留复制

两条链都携带相同的遗传信息、碱 基互补配对原则

半不连续复制

一条连续，一条不连续，形成冈崎片段

突变与修复

突变

同义突变

错义突变

无义突变

移码突变

损伤修复

错配修复

切除修复

同源重组和非同源末段连接

直接修复

跨损伤合成

SOS修复系统

转录

RNA分类

mRNA:编码一个或多个蛋白质序列

5 ’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的poly A结构

tRNA：把mRNA上的遗传信息变为多肽中的氨基酸信息

hnRNA：由DNA转录生成的原始转录产物，即前体mRNA

snRNA：在前体mRNA加工中，参与去除内含子

snoRNA：核仁小RNA，主要参与rRNA及其他RNA的修饰、加工、成熟等过程

scRNA：细胞质小RNA，主要在蛋白质合成过程中起作用

转录过程

模板识别

RNA聚合酶识别启动子序列并与启动子DNA双链特异性结合

转录起始

RNA聚合酶与双链DNA结合，在启动子部位起始转录，DNA双链解开，以 反义链为模板，在RNA聚合酶的作用下，以NTP为原料合成RNA

延伸

RNA聚合酶沿5’ 3’方向延伸正在增长的RNA链；过程中有焦磷酸编辑和 水解编辑校正

终止

转录到终止位点，不再形成磷酸二酯键，RNA-DNA杂合链分开，DNA双 链形成，聚合酶及RNA单链释放

不依赖ρ因子的终止：茎环结构、polyU结构

依赖ρ因子的终止

RNA聚合酶

原核生物

σ因子：识别特定启动子

核心酶：α2ββ’ ω

真核生物

RNA聚合酶I：核仁内，转录产物rRNA，对鹅膏蕈碱不敏感

RNA聚合酶II：核质内，转录产物hnRNA，对鹅膏蕈碱敏感

RNA聚合酶III：核质内，转录产物tRNA，5S rRNA，snRNA，对鹅膏蕈碱存在种属特异性

启动子

真核生物

TATA区

CAAT盒盒GC盒

增强子

原核生物

-10区

-35区

翻译

遗传密码子

连续性

简并性

通用性和特殊性

密码子和反密码子的相互作用

tRNA

受体臂、TψC臂（环）、反密码臂（环）、D臂（环）、多余臂（环）

氨酰-tRNA合成酶

校正和编辑

核糖体

结构

核糖体RNA

原核生物：5s rRNA、23s rRNA、16s rRNA 真核生物：5.8s rRNA、18s rRNA、28s rRNA

核糖体有三个tRNA结合位点

A位：新到来的氨酰-tRNA的结合位点 真核细胞复制的起始需要在前复制复合体pre-RC 的指导下进行 复制的特点 P位：肽酰-tRNA的结合位点 E位：延伸过程中的多肽链转移到氨酰-tRNA上释放tRNA的位点

过程

起始

原核生物：核蛋白体大小亚基分离，30s小亚基通过SD序列与mRNA模板相结合，在IF-2和GTP的帮 助下，fMet-tRNAfMet进入小亚基的P位，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配 对，带有tRNA、mRNA和3个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合，GTP水 解，释放翻译起始因子

真核生物：40S小亚基首先与Met-tRNAMet相结合，再与模板mRNA结合，最后与 60S大亚基结合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起始复合物

延伸

进位

AA-tRNA与核糖体A位点的结合

成肽

肽键形成，由转肽酶/肽基转移酶催化

转位

核糖体向mRNA3’端方向移动一个密码子

终止

终止因子

原核生物：RF1、RF2 、RF3

真核生物：eRF1、eRF3