DNA、RNA与蛋白质
简述核酸和蛋白质代谢的相互关系
简述核酸和蛋白质代谢的相互关系全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:核酸是细胞内的一种重要有机物质,它由核苷酸构成,是构成核酸的基本单元。
核酸分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种。
核酸在细胞内具有非常重要的功能,它们可以携带遗传信息,参与蛋白质的合成,调控细胞的生长和分化等过程。
蛋白质则是细胞内最重要的有机物质之一,是生命体内各种生物学功能和生命活动不可或缺的组成部分。
蛋白质合成是一个复杂的生物化学过程,需要核酸的介入才能完成。
在细胞内,RNA起着传递DNA信息的作用,RNA通过转录过程将DNA上的遗传信息转换成RNA信息,然后RNA将这些信息传递给细胞内的核蛋白合成机器,进而合成蛋白质。
核酸代谢和蛋白质代谢是密切相关的,两者之间存在着相互关系。
在细胞内,核酸和蛋白质代谢之间的相互关系主要体现在以下几个方面:核酸还可以调控蛋白质的合成。
在细胞内,存在着一些特殊类型的RNA,如miRNA和siRNA等,它们能够通过靶向特定基因的mRNA,抑制或促进这些基因的表达,从而影响蛋白质的合成。
这种核酸介导的蛋白质合成调控,使得核酸和蛋白质代谢之间形成了一种复杂的调控网络。
核酸代谢和蛋白质代谢还存在着其他相互关系。
核酸可以通过调节细胞内mRNA的降解速率,影响蛋白质的合成水平;而蛋白质也可以参与核酸的合成和修复过程。
这些相互关系构成了细胞内核酸和蛋白质代谢的相互调节机制,维持了细胞内生物学功能的正常运行。
第二篇示例:核酸和蛋白质是生物体内两种重要的生物大分子,它们在生物体内的代谢过程中密不可分。
核酸是生物体内的遗传物质,负责信息的传递和储存,而蛋白质则是生物体内的最重要的功能分子,承担着多种生物过程中的功能。
核酸和蛋白质之间通过一系列生物化学反应相互转化,相互影响,共同维持着生物体内的代谢平衡和生物功能的正常进行。
核酸的合成过程称为核酸代谢,蛋白质的合成过程称为蛋白质代谢。
核酸和蛋白质的代谢密切相关,二者之间的相互关系主要体现在以下几个方面:核酸和蛋白质的合成过程相互依赖。
DNA RNA 蛋白质的关系
一句话讲,DNA决定RNA,RNA决定蛋白质三句话讲:DNA是一切生物的遗传物质的基础,DNA经过转录称为RNA,RNA经过翻译称为蛋白质首先,DNA RNA 是我们通常讲的核酸。
然后某些DNA序列可以被转录成RNA ,RNA又会被翻译成蛋白质。
基因。
基因就是有功能的核酸片段了DNA转录成信使RNA,转运RNA运来氨基酸(翻译),然后核糖体合成肽链,在经过加工就成了蛋白质。
DNA就是脱氧核糖核酸(英语:Deoxyribonucleic acid,缩写为DNA)由四种碱基:腺嘌呤,鸟嘌呤,胸腺嘧啶,胞嘧啶构成。
基因是线性排列在染色体上的由一个一个碱基组成的一段DNA序列。
它可以编码蛋白质,但是不是所有的基因都会表达。
基因表达产生蛋白质会经过转录和翻译两步。
转录产生RNA,RNA会经过修饰剪切形成成熟的mRNA及信使核糖核酸,随后mRNA在核糖体中经过tRNA的辅助产生氨基酸序列,氨基酸序列经过一系列的加工折叠形成蛋白质。
当然RNA也可以逆转录形成DNA。
有个mRNA,觉得自己很孤单,就拉个核糖体过来翻译个蛋白给自己作伴,翻译好之后对蛋白说:“你好,我是你的模板。
”蛋白说:“你好,我是RNA水解酶。
”mRNA沉默了一下,说:“没关系,反正我本来也活不了多久.你就陪陪我吧。
”蛋白说:“好”。
于是两个人就手拉手默默地站在一起。
过了一会儿蛋白忽然说:“其实我现在还不是RNA水解酶。
”mRNA:“嗯。
”蛋白:“我现在只是多肽。
”mRNA笑了。
蛋白:“可是我很快就会变成真的RNA水解酶了。
”mRNA:“没有关系。
我总是要死的。
”于是蛋白依旧和mRNA靠在一起,他慢慢地转圈,折叠,开始修饰自己。
他越来越像真的RNA水解酶,而mRNA慢慢地开始降解。
蛋白说:“我走吧,离开了我你也许能活得久一些呢。
”mRNA说:“你别走。
我有些话要和你说。
”mRNA说,你知道么,我也有过一个模板,他叫DNA。
蛋白说:“他现在在哪里呢?”mRNA说:“他的启动子关闭了。
dnarna蛋白质中心法则
dnarna蛋白质中心法则
中心法则的内容是:DNA是自身复制的模板,DNA通过转录作用将遗传信息传递给RNA,最后RNA通过翻译作用将遗传信息表达成蛋白质。
中心规则是指将遗传信息从DNA转移到RNA,然后从RNA转移到蛋白质的过程,即完成遗传信息的转录和翻译。
它也可以从DNA 转移到DNA,即DNA复制的过程完成。
这是所有具有细胞结构的生物所遵循的规则。
RNA在某些病毒中自我复制,并在某些病毒中将RNA作为模板逆转录成DNA的过程是对中心规则的补充。
中心规则经常被误解,尤其是与遗传信息“从DNA到RNA再到蛋白质”的标准过程混淆。
一些不同于标准流程的信息流被误认为是中心规则的例外。
事实上,朊病毒是中心规则中唯一已知的例外。
遗传信息的标准过程可以大致描述如下:“DNA制造RNA,RNA制造蛋白质,蛋白质反过来协助前两项流程,并协助DNA自我复制”。
中心法则是现代生物学中最重要最基本的规律之一,它在探索生命现象的本质和普遍规律方面发挥着巨大的作用,极大地促进了现代生物学的发展,是现代生物学的理论基石,为生物学基础理论的统一指明了方向,在生物科学的发展中占有重要地位。
遗传物质可以是DNA,也可以是RNA。
细胞的遗传物质都是DNA,只有一些病毒的遗传物质是RNA。
分子生物学前沿(一)2024
分子生物学前沿(一)引言概述:分子生物学是研究生物体内生物大分子如DNA、RNA和蛋白质以及其相互作用的学科领域。
近年来,随着技术的不断进步和新的研究方法的出现,分子生物学进入了一个前所未有的前沿阶段。
本文将探讨分子生物学的五个前沿领域,包括基因组编辑、表观遗传学、蛋白质组学、CRISPR技术以及单细胞测序。
一、基因组编辑1. CRISPR-Cas9系统的原理和应用2. TALEN和ZFN技术的优势与局限性3. 基因编辑在疾病治疗中的潜力4. 基因修饰在农业领域的应用5. 基因组编辑的道德和伦理问题二、表观遗传学1. DNA甲基化和染色质重塑2. 表观遗传修饰对基因表达的调控3. 表观遗传学在疾病治疗中的作用4. 可逆性表观遗传变化的研究进展5. 表观遗传学与环境因素的关联研究三、蛋白质组学1. 蛋白质组学的研究方法和技术2. 大规模蛋白质互作网络的构建与分析3. 蛋白质定量与定位的新方法4. 蛋白质组学在疾病研究中的应用5. 蛋白质药物研发的新进展四、CRISPR技术1. CRISPR在基因治疗中的应用2. CRISPR用于疾病模型建立的优势3. CRISPR修饰哺乳动物基因组的技术挑战4. CRISPR技术的新进展和改进5. CRISPR应用的道德和安全性问题五、单细胞测序1. 单细胞测序技术的原理和方法2. 单细胞测序在发育生物学中的应用3. 单细胞测序揭示人体组织和器官的异质性4. 单细胞测序在肿瘤研究中的突破5. 单细胞测序的数据分析方法和挑战总结:分子生物学在基因组编辑、表观遗传学、蛋白质组学、CRISPR 技术以及单细胞测序等前沿领域取得了重要突破。
这些研究对于理解生命的基本机制、疾病的发生发展以及药物研发具有重要意义。
然而,这些领域仍面临着许多挑战,包括伦理道德问题、技术和方法的改进以及数据分析的挑战等。
随着进一步的研究和发展,分子生物学前沿领域将不断拓展我们对生物的认识和应用。
DNA、RNA、蛋白质提取
1、菌体破碎液氮充分研磨,转入离心管中,加入1 ml Biozol 试剂,振荡混匀,室温孵育10 min( 如不立即提取,样品可在Biozol 试剂中4℃保存) 。
加入200 μl 氯仿,振荡混匀后在冰上孵育10 min,然后4 ℃、12 000 r /min 离心15 min。
离心后样品分为3 层,底层为蓝色有机相,上层为无色水相和中间层。
2、RNA 的提取。
将上层转移到1. 5 ml 离心管中,加入等体积异丙醇,颠倒混匀,将混合样品于-20 ℃孵育20min 以上,然后4 ℃、12 000 r /min 离心10 min。
RNA 沉淀通常形成片状沉淀附着于管壁和管底; 小心弃上清,用1 ml75%乙醇洗涤RNA 沉淀1 次,颠倒洗涤离心管管壁,尽可能让沉淀悬浮,然后4 ℃、12 000 r /min 离心5 min,再次去除上清; 适度干燥RNA 沉淀,用适量( 一般为20-50 μl) 无RNA酶水或TE 溶液来溶解RNA。
3、DNA 的提取。
DNA 的分离是CTAB 法的融合改进。
移去上层后,其余部分加入1.5 ml 无水乙醇,颠倒混匀后室温静置5 min,然后4 ℃、2000 r /min 离心5 min。
上清转移至新的1.5 ml 离心管中用于提取蛋白质,沉淀用于提取DNA。
沉淀加入700 μl 65 ℃预热的CTAB 抽提液[1.5% CTAB( W/V) ,0.1 mol /L Tris-HCl,20 mol /L EDTA,1.4 mol /L NaCl,pH 值8.0,用前加入β-巯基乙醇至终浓度为2%( V/V) ],颠倒混匀,65 ℃水浴1 h 以上; 加入等体积的氯仿/异戊醇( 24:1,V/V) ,颠倒混匀,4 ℃、10000 r /min 离心10min; 取上清,加入等体积的异丙醇,-20℃放置30 min,4℃、12000 r /min离心15 min; 弃上清,用1 ml 75% 乙醇溶液洗涤沉淀,4℃、12 000 r /min 离心5 min,弃上清。
简述蛋白质在核酸生物合成中的作用。
简述蛋白质在核酸生物合成中的作用。
蛋白质在核酸生物合成中发挥着至关重要的作用。
首先,许多蛋白质是核酸合成的直接参与者。
例如,DNA聚合酶是DNA复制过程中的关键酶,它负责将单个脱氧核苷酸添加到正在生长的DNA链上。
此外,RNA聚合酶是RNA转录过程中的关键酶,它负责催化RNA链的合成。
这些酶不仅加速了反应速度,还确保了核酸合成的准确性和保真度。
其次,蛋白质还参与核酸结构的形成和稳定性。
例如,组蛋白是染色质的重要组成部分,它与DNA紧密结合,维持其结构并影响基因的表达。
此外,蛋白质可以与核酸结合形成复合物,如核糖体和剪接体,这些复合物对于RNA的合成和加工是必不可少的。
此外,一些蛋白质可以调节核酸的合成。
它们作为转录因子或翻译因子,可以与核酸结合并改变其结构或功能。
例如,一些转录因子可以与特定的DNA序列结合,调控特定基因的表达。
最后,蛋白质还参与核酸的降解和修复。
例如,核酸外切酶可以识别并切除错误的核酸碱基,而DNA修复酶则可以修复DNA损伤。
综上所述,蛋白质在核酸生物合成中发挥着至关重要的作用,从合成、结构、调节到降解和修复,蛋白质都扮演着不可或缺的角色。
DNA、RNA和蛋白质合成
DNA复制(DNA生物合成)√2.什么叫DNA的半保留复制?有何证据?答:在复制过程中首先碱基间氢键需破裂并使双链解旋和愤慨,然后每条链可作为模板在其上合成新的互补链,结果由一条链可以形成互补的两条链。
这样新形成的两个DNA分子与原来的DNA分子的碱基顺序完全一样。
在此过程中,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,这种方式称为半保留复制。
证据:氮的同位素15N标记大肠杆菌DNA的实验以及Cairns用反射自显影的方法第一次观察到正在复制的大肠杆菌染色体DNA都证明DNA的半保留复制。
√9.原核生物DNA复制如何进行的,请阐述复制过程答:原核生物DNA复制可分为三个阶段:起始、延伸和终止。
复制的起始:复制的起点上四个9bp重复序列为DnaA蛋白的结合位点,大约20~40个DnaA蛋白各带一个ATP结合在此位点上,并聚集在一起,DNA缠绕其上,形成起始复合物。
HU蛋白可与DNA结合,促使双链DNA弯曲。
受其影响,邻近三个成串富含AT的13bp序列被变性,称为开链复合物,所需能量由ATP 供给。
Dna B六聚体随即在Dna C的帮助下结合于解链区。
Dna B借助水解ATP产生的能量,眼DNA链5’3’方向移动,解开DNA的双链,此时称为前引发复合物。
DNA双链的解开还需要DNA旋转酶和单链结合蛋白,前者可消除解旋酶产生的拓扑张力,后者保护单链并防止恢复双链。
至此即可由引物合成酶合成RNA 引物,并开始DNA复制。
复制的延伸:复制的延伸阶段同时进行前导链和滞后链的合成。
这两条链合成的基本反应相同,并且都由DNA聚合酶III所催化;但两条链的合成已有显著差别,前者持续合成,后者分段合成,因此参与的蛋白质因子也有不同。
亲代DNA首先必须由DNA解螺旋酶将双链解开,其产生的拓扑张力由拓扑异构酶释放。
分开的链被单链结合蛋白所稳定。
自此之后前导链与滞后链的合成便有所不同。
复制起点解开后形成两个复制叉,即可进行双向复制。
植物的细胞分子结构层次DNARNA和蛋白质
植物的细胞分子结构层次DNARNA和蛋白质植物的细胞分子结构层次:DNA、RNA和蛋白质植物细胞是构成植物体的基本单位,它们由许多分子组成,包括DNA、RNA和蛋白质。
这些分子在细胞内发挥重要的功能,控制着植物的生长、发育和遗传特征。
本文将重点介绍植物细胞中DNA、RNA和蛋白质的结构和功能。
一、DNA(脱氧核糖核酸)DNA是植物细胞中最重要的分子之一,它携带着遗传信息,并指导着细胞的各种活动。
DNA分子是由两条互补的链组成的双螺旋结构,形成了一个螺旋状的双链。
它的主要功能是存储和传递遗传信息,控制着植物的生长和发育过程。
DNA由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成,这些碱基按一定的序列排列,构成了基因。
基因携带了细胞合成蛋白质所需的信息,通过蛋白质的合成来决定植物体各个部位的性状和功能。
二、RNA(核糖核酸)RNA是DNA的辅助分子,它在细胞内参与到蛋白质的合成过程中。
RNA分子是单链结构,由核苷酸组成。
与DNA类似,RNA也包含腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶四种碱基,但是它不包含胸腺嘧啶,而是具有尿嘧啶。
在蛋白质的合成过程中,RNA的一种形式,即mRNA(信使RNA),将DNA上的遗传信息转录到RNA分子上,然后被带到核糖体以指导蛋白质的合成。
另外,tRNA(转运RNA)和rRNA(核糖体RNA)也参与了蛋白质的合成过程。
三、蛋白质蛋白质是细胞中最丰富的有机化合物,它是由氨基酸以特定顺序连接而成的。
蛋白质分子的功能多种多样,包括酶的催化作用、结构支持、体内运输、细胞通信等。
植物细胞内的许多重要酶和结构蛋白都是由蛋白质组成的。
蛋白质的合成是通过DNA的信息转录为mRNA,再通过mRNA的信息转换为氨基酸序列,进而由蛋白质合成机制合成。
蛋白质的合成是一个复杂的过程,涉及到植物细胞中许多分子的相互配合和调控。
总结:植物细胞中的DNA、RNA和蛋白质是细胞的重要组成部分,它们在细胞内相互协作,共同参与调控植物的生长、发育和遗传特征。
核酸与蛋白质的相互作用与生命活动解析
核酸与蛋白质的相互作用与生命活动解析在生命的奥秘中,核酸与蛋白质的相互作用扮演着重要的角色。
核酸是生命的遗传物质,而蛋白质则是生命活动的执行者。
它们之间的相互作用不仅决定了生物的结构和功能,还参与了许多重要的生物过程,如DNA复制、转录和翻译等。
本文将从不同角度探讨核酸与蛋白质的相互作用对生命活动的影响。
首先,核酸与蛋白质的相互作用在生物体中起着重要的结构功能作用。
核酸分为DNA和RNA两种类型,DNA是遗传信息的存储库,而RNA则是信息的传递者和执行者。
蛋白质则是由氨基酸组成的多肽链,具有各种不同的结构和功能。
核酸与蛋白质之间的相互作用能够使蛋白质折叠成特定的结构,从而实现其特定的功能。
例如,DNA与蛋白质之间的相互作用可以形成染色体结构,使得DNA能够被紧密地包装在细胞核中,从而保护和维持遗传信息的稳定性。
其次,核酸与蛋白质的相互作用对基因表达和调控起着重要的作用。
基因表达是指遗传信息从DNA转录成RNA,再由RNA翻译成蛋白质的过程。
这一过程需要核酸与蛋白质之间的相互作用来协调和调控。
例如,转录因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质,它们与DNA的结合能够启动或抑制基因的转录。
这种相互作用可以使细胞根据不同的环境信号和需求来调整基因的表达水平,从而适应不同的生理和生化过程。
此外,核酸与蛋白质的相互作用还参与了许多其他重要的生物过程。
例如,核酸酶是一类能够催化核酸的降解和合成反应的酶,它们与核酸的相互作用能够调控核酸的稳定性和代谢。
另外,核酸与蛋白质之间的相互作用还参与了细胞信号转导、免疫应答和细胞凋亡等重要的生物过程。
这些相互作用的失调往往会导致疾病的发生和发展,如癌症、遗传性疾病等。
最后,研究核酸与蛋白质的相互作用对于生命科学的发展具有重要意义。
通过研究核酸与蛋白质之间的相互作用,科学家们能够揭示生命活动的机制和规律,进而为疾病的治疗和预防提供理论依据。
例如,通过研究DNA与蛋白质的相互作用,科学家们可以开发出一些抗癌药物,从而有效地治疗癌症。
第十二章DNA RNA 蛋白质
双水相分离法
原理:利用两种多聚物,或多聚物与盐在水相中的不相容性,可以 从细胞破碎后的细胞碎片中直接分离、纯化蛋白质,同时起到浓缩 蛋白质的作用。 该法较温和,一般不会使蛋白质变性失活,可在室温下进行, 双水相中聚合物还可提高蛋白质的稳定性。 最常用的多聚物是聚二乙醇和葡聚糖。 影响因素:聚合物分子量及浓度、溶液pH、离子强度、盐类型及浓 度等的影响。 接下来一般采用Bradford方法测定蛋白质,以免PEG的影响
蛋白质样品的分离
聚沉: 聚沉剂主要是无机盐类(如氯化锌、氯化铝、硫酸盐等) 和聚合无机盐(聚合铝、聚合铁等)。为促进聚沉的产生, 可以降温至20℃以下进行;调整pH至3~6;提高离子浓度; 增加颗粒数量;增加多价金属离子等方法。 离心: 对于低粘度介质中的细菌,2000~3000g、10~15min;对 于高粘度的溶液,则需更高的速度和更长的时间,如细胞 碎片,12000g、30~45min;对于蛋白质沉淀,5000g、 30min或15000g、10min 过滤: 孔径一般为0.2um或0.45um,常压或减压过滤。
超滤法
原理:在常温下以一定压力和流量,利用不对称微孔结构和半透膜介质,
依靠膜两侧的压力差作为推动力,以错流方式进行过滤,使溶剂及小分子 物质通过,大分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌等被滤膜 阻留,从而达到分离、分级、纯化、浓缩目的的一种新型膜分离技术。
优缺点:
1、超滤过程是在常温下进行,条件温和无成分破坏,因而特别适宜对热 敏感的物质,如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。 2、超滤过程不发生相变化,无需加热,能耗低,无需添加化学试剂,无 污染,是一种节能环保的分离技术。 3、超滤技术分离效率高,对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的 浓缩均非常有效。 4、超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力,因此分离装置简单、流程短、 操作简便、易于控制和维护。 5、超滤法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶 液,一般只能得到10~50%的浓度。
生物信息学基础知识
生物信息学基础知识生物信息学是一门交叉学科,将计算机科学与生物学相结合,致力于利用计算机技术和统计学方法分析、理解和解释生物学数据。
本文将介绍生物信息学的基础知识,包括DNA、RNA、蛋白质序列、基因组、生物数据库和生物信息学工具等内容。
一、DNA和RNADNA和RNA是生物体内两种关键的生物分子。
DNA(脱氧核糖核酸)是遗传信息的载体,它由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成。
RNA(核糖核酸)则在基因表达中发挥重要作用,它的碱基组成与DNA类似,但是胸腺嘧啶被尿嘧啶取代。
二、蛋白质序列蛋白质是生物体内重要的功能分子,其序列决定了其结构和功能。
蛋白质序列由氨基酸组成,氨基酸的种类决定了蛋白质的性质。
生物信息学通过分析蛋白质序列,可以预测其结构和功能,为生物学研究提供重要参考。
三、基因组基因组是生物体内所有基因的集合。
生物信息学通过基因组测序技术,可以获取生物体的全部基因序列。
基因组的解析和比较有助于研究基因的进化、功能和调控,以及人类遗传病的研究。
四、生物数据库生物数据库是存储生物学数据的重要工具。
其中包括基因序列、蛋白质序列、基因组序列、蛋白质结构等数据。
常用的生物数据库有GenBank、UniProt、ENSEMBL等。
生物信息学家通过访问这些数据库,可以获取所需的生物学数据,并进行进一步的分析和研究。
五、生物信息学工具生物信息学工具是进行生物学数据分析的软件和算法。
常用的生物信息学工具有BLAST、ClustalW、EMBOSS等。
这些工具可以用于基因序列比对、蛋白质结构预测、基因表达分析等。
生物信息学家通过运用这些工具,可以从大量的生物学数据中提取有用信息,并进行生物学研究。
结语生物信息学的基础知识对于理解和解释生物学数据具有重要意义。
通过对DNA、RNA、蛋白质序列、基因组、生物数据库和生物信息学工具的学习,我们能够更好地利用计算机技术和统计学方法来研究生物学问题。
希望本文对你了解生物信息学提供一些帮助,并激发你进一步学习和探索的兴趣。
基因与蛋白质的关系
基因与蛋⽩质的关系
(三)基因与蛋⽩质的关系
刚刚谈了DNA,谈了基因,也谈了蛋⽩质。
基因跟蛋⽩质之间是什么关系?我们把这关系叫做分⼦⽣物学的中⼼法则。
DNA 可以转录成RNA,RNA可翻译成蛋⽩质,DNA、RNA、蛋⽩质之间有这样的关系。
DNA上⾯是遗传物质。
当然某些RNA对于低等⽣物如病毒也是遗传物质。
它们的核苷酸序列,我们叫密码⼦。
三个相连的核苷酸序列我们叫做⼀个密码⼦。
RNA也同样有密码⼦,每个密码⼦对应着某⼀个氨基酸。
蛋⽩质与基因之间的关系可以这样看。
上⾯这个序列,这个链有6个氨基酸,算是⼀个蛋⽩质的⼀部分,是6个氨基酸的序列,每个氨基酸对应于⼀个基因的序列。
CAG这个密码⼦它所编码的氨基酸我们说就是这个氨基酸。
TAT它所编码的氨基酸就是这个铬氨酸,CCT所对应的氨基酸就是它。
ACG对应的是它,我们说蛋⽩质⾥的氨基酸与基因⾥的核苷酸有这样的关系,三个核苷酸对应着⼀个氨基酸,这就是密码。
密码表达的实际意思就是表达出来氨基酸。
基因序列如果知道,编码的蛋⽩质⾥的氨基酸序列就知道了。
也就是说,我们解析了基因组的话,就可以得到基因组⾥⾯它有多少蛋⽩质分⼦。
这就是蛋⽩质跟基因之间的关系。
DNA、RNA及蛋白质的提取
• 细胞样品:(细胞刮、裂解液?胰酶?)
• 1. 融解RIPA裂解液,混匀。取适当量的裂解液,在使用前数分钟内 加入PMSF,使PMSF的最终浓度为1mM(RIPA:PMSF100:1)。
• 2.对于贴壁细胞:去除培养液,用PBS、生理盐水或无血清培养液洗 一遍(如果血清中的蛋白没有干扰,可以不洗)。按照6孔板每孔加入 150-250微升裂解液的比例加入裂解液。用枪吹打数下,使裂解液和 细胞充分接触。通常裂解液接触细胞1-2秒后,细胞就会被裂解。 • 3。4℃12000rpm×5min(可延长),吸取上清
• RNA提取(Trizol法) • 1、收集细胞或剪碎组织(剪刀?),或从80℃拿出(室温30min)加入1mLtrizol(样 品匀浆化,细胞裂解,溶解细胞内含物,同时因 含有RNase抑制剂可保持RNA的完整性) • 2、每mLtrizol加0.2mL氯仿,涡旋15s,室 温静置2-3min。 • 3、4℃离心机,12000rpm×15min,将上 层水相入新管,加0.5mL异丙醇(1mL), 室温静置10min • 乙醇沉淀-中间层可回收-DNA;用异丙醇沉淀有机相可回收-蛋白质
• 4.上层水相入新管,加入等体积酚:氯仿(加速有机相与 液相分层,去除核酸溶液中的酚)1:1(酚+氯仿=上层水 相),颠倒混匀20min,3000rpm×15min • 5、上层水相入新管,加2.5倍体积-20℃无水乙醇(DNA不 溶于乙醇,乙醇可以吸附水分子(极性相同),增大了DNA 在水中的相对浓度),颠倒混匀,若有沉淀,挑入新管, 无沉淀,-20℃过夜,3000rpm×10min • 6、储存,上清倒掉,-20℃70%乙醇(沉淀+洗涤阴阳离子) 保存 • 7、PCR水溶解 • 8、测浓度、纯度、完整度
分子 蛋白 dna rna 关系
分子蛋白 dna rna 关系?
答:分子、蛋白质、DNA和RNA之间的关系如下:
1. DNA是绝大多数生物的遗传物质,储存着生物体的遗传信息。
它以四种核糖核苷酸为原料,经过转录形成RNA。
2. RNA是DNA的复制品,在蛋白质合成过程中扮演着携带信息的角色。
它以RNA为模板,利用20种氨基酸为原料,经过翻译形成蛋白质。
3. 蛋白质是生命活动的承担者,由氨基酸经脱水缩合而成。
蛋白质的结构和功能受到DNA和RNA的调控。
这三者之间相互依赖、相互作用,共同构建了生命的奇妙世界。
在生物体内,DNA通过RNA的中介作用,将遗传信息传递给蛋白质,从而调控生物体的生长、发育和代谢等生命活动。
同时,蛋白质也可以通过反馈机制影响DNA和RNA的结构和功能,从而实现对生命活动的调控。
综上所述,分子、蛋白质、DNA和RNA之间存在着密切的关系,它们共同参与了生物体内复杂的生命活动,对于生命的延续和发展具有重要意义。
DNA、RNA和蛋白质的生物合成
DNA 的 复 制 过 程
引
解
发
螺
酶
旋
酶
聚
修
松
单
连
合
复
弛
链
接
酶
酶
酶
结酶合源自蛋白1. 引物酶识别复制起点, 引导解螺旋酶到正确位点
2. 解螺旋酶解开双螺旋
3. DNA聚合酶合成新的DNA链
5. 四种脱氧核苷三磷酸为底物
4. 按碱基互补原理合成DNA链
6. 释放焦磷酸
7-12. DNA片段的合成和链的延伸
单相复制
噬菌体Φ×174—滚环复制
3'
33''
5'
5' 5'
② 真核生物
线形双链DNA,含有多个复制子;双向复制。
2. 复制速度 3. 真核生物的DNA在全部复制完成之前,起点不再 重新开始复制;原核生物中,起点可连续发动复制
14.1.6 在RNA指导下的DNA的合成
1970年Temin等在致癌RNA病毒中发现了一种特殊的DNA聚合 酶,该酶以RNA为模板,根据碱基配对原则,按照RNA的核 苷酸顺序(其中U与A配对)合成DNA。这一过程与一般遗传信 息流转录的方向相反,故称为反转录。
13. 连接酶
14. 单链结合蛋白
15. 松弛酶
16. DNA的复制
14.5.1 原核生物与真核生物 DNA复制的特点比较
1. 复制的起点和单位
复制单位:复制子,生物体内能独立行使复制 功能,进行独立复制的DNA单位。
ori
① 原核生物
由一个复制子组成 双向复制
大肠杆菌,θ结构
大肠杆菌:θ结构
3. mRNA前体的转录后加工
DNARNA核酸蛋白质的联系与区别
蛋白质与核酸的比较表
蛋白质 核酸
C、 H、 O 、 N C、 H、 O 、 N 、 P 基本元素 核苷酸 基本单位 氨基酸 DNA:双链 分子结构 氨基酸→多肽链→ 蛋白质 RNA:单链 多样性 氨基酸种类、数量、 核苷酸排列顺序 排列顺序,空间结构 细胞核内 核糖体内 合成场所 主要功能 结构蛋白、催化、运 遗传物质 输、 调节、免疫等 核酸控制蛋白质的合成 相互关系
DNA与RNA的比较
脱氧核糖 A、G、C、T 双链 主要在细胞核中
核糖核酸
RNA 核糖核苷酸 核糖 A、G、C、U 单链 主要在细胞质中
C、H、O、N、P
基本组成单位 组 成
酸 五碳糖 碱基 一般结构 分布 功能
细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、 变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
DNA、RNA和蛋白质初步水解及彻底水解的产物
比较项目 DNA 基本单位 初步水解 彻底水解
脱氧核苷酸 核糖核苷酸
4种脱氧 核苷酸 4种核糖 核苷酸 多肽
磷酸、脱氧 核糖、碱基
RNA
磷酸、核糖、 碱基 氨基酸
蛋白质
氨基酸
【高中生物】解读中心法则
【高中生物】解读中心法则中心法则是克里克于1957年提出的遗传信息在细胞内生物大分子间转移的基本法则。
中心法则阐明了在生命活动中核酸与蛋白质的分工和联系。
核酸的功能是贮存和转移遗传信息,指导和控制蛋白质的合成;蛋白质的主要功能是作为生物体的结构成分和调节新陈代谢活动,使遗传信息得到表达。
1.中心法——遗传信息转移法1.1 内容中心规则是指遗传信息从DNA到RNA再从RNA到蛋白质的传递过程,即完成遗传信息的转录和翻译。
它也可以从DNA转移到DNA,即完成DNA复制的过程。
这是所有具有细胞结构的生物体所遵循的规律。
RNA在某些病毒(如烟草花叶病毒)中的自我复制和RNA在某些病毒(某些肿瘤病毒)中反转录为DNA是对中心法则的补充和发展。
1.2 图解从图中可以看出,遗传信息的传递分为两类:一类是以dna为遗传物质的生物(包括具有细胞结构的真核生物和原核生物以及dna病毒)遗传信息传递。
用实线箭头表示,包括dna复制、rna转录和蛋白质的翻译。
另一种以RNA为遗传物质的生物遗传信息传递。
虚线箭头表示该过程,即RNA复制和RNA逆转录。
当病毒单独存在时,RNA的自我复制和反转录过程无法进行,只有在寄生到宿主细胞后才会发生。
①rna病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息传递过程:② 逆转录病毒(如某些肿瘤病毒)是遗传信息传播的过程。
1.3 含义它包括五个方面,都遵循碱基互补配对原则。
过程样板原料碱基互补产物实例dna复制(dna)→(dna)dna两条链四种含有a、t、G和C的脱氧核苷酸a―tg―cdna大多数生物体dna转录(dna)→(核糖核酸)dna锁链含a、u、g、c的四种核糖核苷酸a―ut―ag―crna大多数生物体rna复制(核糖核酸)→(核糖核酸)rna含有a、u、G和C的四个核糖核苷酸a―tg―crna以RNA为遗传物质的生物体,如烟草花叶病毒rna逆转录(核糖核酸)→(dna)rna四种含有a、t、G和C的脱氧核苷酸a―tu―ag―c脱氧核糖核酸某些致癌病毒、艾滋病病毒、sars病毒翻译(RNA)→ (多肽)mrna20种氨基酸a―ug―c多肽万物1.4 意义① 核心规则是对遗传物质作用原理的高度概括。
中心法则
DNA双螺旋结构
DNA的复制的一般过程
• DNA复制的起始 • DNA复制的延伸 • DNA复制的终止
DNA复制的起始
1 3-OH引发末端的产生 2 单链DNA的产生 3 复制复合体的形成
DNA复制的延伸
• DNA新生链的合成由DNA聚合酶Ⅲ所催化,然而, DNA必须由螺旋酶在复制叉处边移动边解开双链。这 样就产生了一种拓扑学上的问题:由于DNA的解链, 在DNA双链区势必产生正超螺旋,在环状DNA中更为 明显,当达到一定程度后就会造成复制叉难再继续前 迚,从而终止DNA复制。
DNA复制的终止
• 复制的延伸阶段结束后即迚入复制的终止阶段,在 DNA复制中尚未収现特意异的终止信号。环状DNA与 线状DNA,单向DNA与双向DNA复制终止情况各异, 环状DNA单向复制终止于复制起点附近,线状DNA和 环状DNA双向复制的复制终点不固定。在复制终止阶 段还需迚行RNA引物切除,缺口补齐和冈崎片段的连 接,以产生完整的DNA链。有些子代DNA分子还需拓 扑结构酶的作用以形成超螺旋结构。
是以RNA为模板合成DNA的过程,即RNA指导下的 DNA合成。是RNA病毒的复制形式,需逆转录酶的 催化。 翻译是指以mRNA为模版,按照碱基互补配对原 则,合成特定蛋白质的过程。
核糖核酸(缩写为RNA,即Ribonucleic Acid),存在于 生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体
RNA可分为三种:mRNA(信使RNA) tRNA(转运RNA) rRNA(核糖体RNA)
DNA :脱氧核糖核酸(英语Deoxyribonucleic acid,缩写为DNA又称去氧核糖核酸,是一种 分子,可组成遗传指令,以引导生物发育与生 命机能运作。主要功能是长期性的资讯储存, 可比喻为“蓝图”或“食谱”。其中包含的指 令,是建构细胞内其他的化合物,如蛋白质与 RNA所需。带有遗传讯息的DNA片段称为基因, 其他的DNA序列,有些直接以自身构造发挥作 用,有些则参与调控遗传讯息的表现。
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(DNA template)
(Transcription) (code) (Translation)
DNA、RNA、蛋白质三者的互动关系
DNA、RNA、蛋白质的三角关系
• 转录:由DNA制造出RNA的过程
– RNA的转录是以DNA为模版, 靠RNA聚合酵素的帮忙而完成 – 转录出的RNA需要经过编辑, 才能出现有意义的RNA讯号, 再精准地制造所对应的蛋白质 – RNA与DNA第二大差别:即当 DNA序列中出现A硷基时,配上的 却不是T,而是U(尿嘧啶)
DNA、RNA、蛋白质的三角关系
DNA转录成为RNA的示意图
DNA、RNA、蛋白质的三角关系
• 转译:将DNA密码转换成蛋白质的过程
– 依执行功能可将RNA分为:
• 信使RNA(mRNA) --(订单规格) • 转移RNA(tRNA) --(机器) • 核糖体RNA(rRNA)--(厂房) (产品) 蛋白质
•2000年6月公布人类基因序列草图
•人类基因序列的解读需要相当长的时间
•基因(体)科学- 「二十一世纪的科学」
人体23对染色体所含DNA如同23册30亿个字母的百科全书
生命的密码~DNA
• DNA序列中,具有特定生物功能的DNA或其片 段称为「基因」(gene) • 所有不同的基因组合作用才能发挥生物的功能, 称为「基因体」(genome) • DNA的基本构造单位:核苷酸(nucleic acid) 分三个部份: – 环状的碳水化合物 – 磷酸根离子 – 硷基
DNA、RNA与蛋白质
基本概念介绍
• • • • • • 生命是什么? 生命的密码~DNA 解读生命的执行者~RNA 生命舞台的主演者~蛋白质 DNA、RNA、蛋白质的三角关系 其他重要生物分子
生命是什么?
•薛丁格首先提出「遗传密码」(Genetic code)
• 由大到小的生命体系:
生物 组织器官 细胞 染色体 DNA
生命的密码~DNA
• DNA的四种硷基:ACGT
– 腺嘌呤(Adenine)、胞嘧啶(Cytosine)、鸟粪嘌 呤(Guanine)及胸腺嘧啶(Thymine)
A
G T
C
U
硷基的分子结构
生命的密码~DNA
• 硷基对 – 单条DNA链上的硷基与另一条互补DNA上 的硷基配对,亦即C总是与G配对,A总是 与T配对 – 形成双螺旋DNA的阶梯状结构 – 这种固定配对的特性,对生物学有莫大的 重要性
DNA、RNA、蛋白质的三角关系
(stop codon)
转译: 3.当核糖体沿着mRNA移动并遇到「停止密码子」时, 聚胜肽的合成即停止
DNA、RNA、蛋白质的三角关系
转译: 4. 五个核糖体连在一个mRNA上,每个核糖体与一个逐渐 变长的聚胜肽链结着,直到信息末了,mRNA与核糖体 分开,合成完毕的聚胜肽被释放
生命舞台的主演者~蛋白质
• 蛋白质的主要成份-「胺基酸」是一种含有硷 及酸在同一分子上的物质 • 特性:表现出生物体的功能 • 功能: – 辨识其他分子的立体形状,而改变与它们契 合的分子结构及生物功能 – 人体内防止感染的免疫系统,要视 蛋白质彼此辨识的能力有多强而定
DNA、RNA、蛋白质的三角关系
其他重要生物分子
• 细胞膜 • 碳水化合物 • 贺尔蒙
回上层
细胞膜(plasmaቤተ መጻሕፍቲ ባይዱmembrane)
• 细胞是细胞膜围成的一个小球 • 细胞膜是由油脂所组成,免除细胞内物质流 失 • 表面有蛋白质及离子管道,具有保护及检查 的功能,补充所需物质及排除一些有些产物 • 虽然病毒或化学物质可被这层膜挡住,但有 时还是会经由一些管道通过细胞膜而进入细 胞作崇
回上层
碳水化合物(carbohydrates)
• 糖类:由碳、氢、氧三种元素所组成,故又称 为「碳水化合物」 • 依其组成分子的繁简分为单糖、双糖、多糖类
简
糖 类 组成分子 例如 六碳糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 二分子单糖 由多个葡萄糖分子 聚合而成 蔗糖 麦芽糖 乳糖 肝糖 纤维素 单糖
组成分子
双糖
硷基序列
生命的密码~DNA
• 解释DNA生物功能的两大特色
– 双股结构:自我复制的机制 – 互补性质:双股的方向彼此是永远反向而行
解读生命的执行者~RNA
• 核糖核酸(RNA)能译码看不出意义的DNA文字 • 特性: – RNA与DNA第一大差别在于:RNA比DNA多 了一个氢氧基在糖的结构中 – 是单链分子,对酸、硷、及较高温度的环境 相当敏感而不稳定 • 功能: – 是DNA译码产生蛋白质过程中的中间物质 – 是细胞核内、外传递讯息的物质 – 告知哪些基因需要活化
生命是什么?
染色体(Chromosome)
•是负责传递生物特征的遗传物质 •位在每个细胞的细胞核中,通常要经染色才能 在显微镜下清楚显现 •高等生物的细胞有双套染色体, 例:人有23对
•染色体中,有许多DNA细丝及 蛋白质分子,其中有功能的 DNA,即是基因(gene)
电子显微镜下的染色体
生命是什么?
DNA、RNA、蛋白质的三角关系
• 基因突变
– 蛋白质组成需要由三个硷基来转译,因此在 DNA的基因中添加或失落硷基,将会造成错误 蛋白质的产生,即所谓基因突变 – 如果突变是增加或删减到有重要调节功能的 DNA基因组内,将会制造出没有活性或功能不 同的蛋白质 – 但并非所有重复次数多的DNA序列都是不好的, 例:追求新奇刺激的DNA在第一号染色体上
–DNA位于细胞核内,但蛋白质的合 成却是在细胞质中进行的
DNA、RNA、蛋白质的三角关系
(initial codon)
转译: 1.核糖体从mRNA的「开始密码子」开始进行蛋白质合成
DNA、RNA、蛋白质的三角关系
(anticodon)
(initial codon)
转译: 2.在tRNA的帮助下,胺基酸开始串成聚胜肽链
繁
多糖类
贺尔蒙(Hormone)
• 又称「激素」,是由各个内分泌腺体所分泌的 化学物质,可以刺激身体规律而起劲的运作 • 近代生物学家对生长激素比较有兴趣: – 1968年证实视丘是控制贺尔蒙分泌的中枢 – 1972年发现脑下垂体可分泌抑制生长激素的 物质
胆固醇为身体中的一种激素
敬请指教