DNA转录总结

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遗传学知识:基因组中的转换和转录

遗传学知识:基因组中的转换和转录

遗传学知识:基因组中的转换和转录基因组中的转换和转录基因组是描述生命信息的基本单元,它是生物遗传信息的储存和传递的工具。

基因组由DNA序列组成,DNA序列通过转化和转录而转化为RNA和蛋白质,进而控制生物体的生长和发展。

转录是基因组中的一个过程,它将基因组中的DNA序列转录为RNA 分子。

在转录中,RNA聚合酶通过融合DNA双链并将"读头"朝向裂解酶的起始点,然后就开始合成RNA链。

RNA聚合酶将一条DNA链作为模板,读取模板中的三联核苷酸,将其转换为RNA中的三联核苷酸,并确保RNA链与DNA链成互补关系。

在RNA聚合酶完成RNA链的合成后,RNA链可以脱离DNA模板,并被转移到细胞核外,进行下一步的生物过程。

转换是将一种DNA序列转化为另一种DNA序列的过程。

转换包括两种类型:基因改造和DNA复制。

基因改造是指对DNA序列进行修改,这种修改可能改变蛋白质的编码方式,并对细胞的表现力造成影响。

DNA复制是指用新的DNA链复制DNA,以产生完整的染色体。

转录和转化在生物体的生长和发展过程中起着至关重要的作用。

通过这两个过程,细胞可以将基因组中的DNA信息转化为RNA序列和蛋白质,进而实现分化和分裂等细胞生命活动。

此外,基因组中的转录和转化也在研究遗传疾病中发挥了重要的作用。

遗传疾病是由基因组中的一个或多个基因突变引起的疾病。

基因突变可以导致基因编码的蛋白质功能失调,使得细胞无法正常运行。

通过遗传学研究,可以识别基因突变,并开发治疗方案,将这些疾病纳入控制和治疗的范畴。

在遗传学领域,转录和转化是基本的概念。

了解这些过程如何控制生物体的生长和发展,可以帮助我们更好地理解遗传疾病的发生和发展。

同时,相关研究还可以为治疗和预防疾病提供理论基础和工具。

因此,这些概念在遗传学研究中具有重要的作用。

基因的表达知识点总结

基因的表达知识点总结

基因的表达知识点总结基因的表达是指基因在细胞内转录成RNA,然后被翻译成蛋白质的过程。

这个过程是生命体系中最基本的过程之一,是细胞和生物体发育、生长和适应环境的关键。

以下是基因表达的知识点总结:1. 基因的转录:基因的转录是指DNA的信息被转录成RNA的过程。

这个过程由RNA聚合酶(RNA polymerase)催化完成。

RNA聚合酶在DNA上找到启动子区域,开始合成RNA分子。

RNA分子与DNA模板链互补配对,形成RNA-DNA杂交体,RNA聚合酶沿着DNA模板链向前移动,合成RNA分子,直到遇到终止子区域。

2. 基因的剪接:基因的剪接是指在RNA合成过程中,将RNA前体分子的内含子(intron)切除,将外显子(exon)连接起来的过程。

这个过程由剪接体(spliceosome)完成。

剪接体是由RNA和蛋白质组成的复杂体系,能够识别内含子和外显子的边界,将内含子切除,将外显子连接起来,形成成熟的RNA 分子。

3. RNA的翻译:RNA的翻译是指RNA分子被翻译成蛋白质的过程。

这个过程由核糖体(ribosome)完成。

核糖体由RNA和蛋白质组成的复杂体系,能够识别RNA分子上的密码子(codon),将其翻译成氨基酸序列,形成蛋白质分子。

4. 转录因子:转录因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质,能够调控基因的转录。

转录因子能够识别DNA上的特定序列,将RNA聚合酶引导到启动子区域,促进基因的转录。

转录因子的表达受到多种因素的调控,包括细胞类型、发育阶段、环境刺激等。

5. miRNA:miRNA是一类长度约为22个核苷酸的小分子RNA,能够调控基因的表达。

miRNA通过与靶基因的mRNA结合,抑制其翻译或降解mRNA分子。

miRNA的表达受到多种因素的调控,包括细胞类型、发育阶段、环境刺激等。

6. RNA编辑:RNA编辑是指RNA分子在转录或剪接过程中,发生碱基替换、插入或删除的现象。

RNA编辑能够改变RNA分子的序列,进而影响蛋白质的翻译。

分子生物学转录知识点总结

分子生物学转录知识点总结

分子生物学转录知识点总结一、转录的过程在转录过程中,DNA的一部分被复制成RNA。

转录包括几个步骤:启动、延伸和终止。

启动是指RNA聚合酶结合到DNA的启动子上,并开始合成RNA的过程。

在这个过程中,RNA聚合酶将DNA模板上的核苷酸与互补的核苷酸配对,合成RNA链。

在延伸阶段,RNA聚合酶依次进行核苷酸配对合成RNA链,直到到达终止密码子位置。

在终止步骤中,RNA聚合酶到达终止密码子后停止合成RNA链,然后与DNA分子分离。

二、转录的调控在细胞内,转录是由一系列转录因子和启动子共同调控的。

转录因子是一类可以结合到DNA并调控基因转录的蛋白质。

它们可以促进或抑制RNA聚合酶的结合,从而控制基因的表达。

通过这种方式,细胞可以根据需要来调节基因的转录,进而调控蛋白质的合成。

三、转录因子转录因子是一类可以结合到DNA并调控基因转录的蛋白质。

它们可以通过不同的方式调控转录过程,包括直接结合到DNA上、与RNA聚合酶结合、调控染色质结构等。

转录因子的功能非常复杂,它们可以与DNA的启动子、增强子和沉默子结合,从而促进或抑制基因的转录。

四、转录启动转录启动是转录的第一步,也是调控转录的重要环节。

在启动阶段,RNA聚合酶首先与转录因子结合到DNA上,形成转录复合物。

然后,RNA聚合酶在转录因子的辅助下开始合成RNA链,直到达到终止密码子位置。

结语通过本文的介绍,我们了解了分子生物学转录的基本知识点,包括转录的过程、调控、转录因子和转录启动。

转录是生物体内的一种基本生物学过程,它在细胞中起着至关重要的作用。

通过对这些知识点的了解,我们可以更好地理解生物体内的基因表达调控机制,从而为生物学研究和生物技术应用提供理论依据。

dna转录的条件

dna转录的条件

dna转录的条件DNA转录的条件什么是DNA转录DNA转录是指从DNA分子中合成RNA分子的过程。

在这个过程中,DNA的双链解开,并通过RNA聚合酶酶的作用,将其中的一个链作为模板合成RNA链。

这个过程在细胞内发生,并在生物体内发挥重要的功能。

转录的条件在进行DNA转录时,需要满足一定的条件,才能顺利进行下去。

以下是DNA转录的条件:1.RNA聚合酶的存在:RNA聚合酶是实现DNA转录的关键酶。

它能够识别DNA序列中的特定区域,并通过催化作用将RNA单链合成。

没有RNA聚合酶,DNA转录无法进行。

2.DNA的解旋和开链:在DNA转录过程中,DNA双链需要解旋并被打开,以便RNA聚合酶能够访问DNA模板链。

这个过程由解旋酶和DNA helicase完成。

3.适当的温度和pH值:DNA转录通常发生在细胞内,细胞内的温度和pH值会对该过程产生一定的影响。

适宜的温度和pH值有利于酶的活性和酶-底物的结合。

4.核苷酸和供能物质的存在:DNA转录需要核苷酸作为RNA链的构建单元,同时还需要一定的供能物质。

核苷酸提供了合成RNA链所需的碱基,供能物质则为整个转录过程提供能量。

5.适当的时间和空间条件:DNA转录是一个复杂的生物化学过程,在细胞中需要适当的时间和空间条件才能顺利进行。

细胞需要调控转录的时机和位置,以确保正确的RNA合成。

转录的意义DNA转录是生物体中基因表达的重要过程之一。

它通过合成RNA 分子,将DNA中的遗传信息转换为可读的分子,为蛋白质的合成提供了基础。

DNA转录的意义在于:•蛋白质合成的起点:DNA转录产生的RNA分子会被翻译成氨基酸序列,进而合成蛋白质。

蛋白质是生物体中功能齐全的分子,参与细胞代谢、结构组织和信号传导等重要生物过程。

•基因调控的重要环节:DNA转录是基因表达的调控环节之一。

通过控制转录的时机、速率和位置等因素,细胞可以对基因表达进行精确调控,以适应不同的生物环境和生命阶段。

DNA 转录(DNA Transcription)

DNA 转录(DNA Transcription)

逆 转 录 病 毒 基 因 组 逆 转 录 的 详 细 过 程
某些DNA病毒生活史中的逆转录现象
某些DNA病毒,例如花椰菜镶嵌病毒 (CaMV)、乙型肝炎病毒(HBV)和其它 一些嗜肝DNA病毒,尽管遗传物质是DNA, 但其生活史中也有从RNA到DNA的逆转录过 程。这些DNA病毒被称为泛反转录病毒
转录的起始
转录的起始实际上是RNA聚合酶与启动子相互作 用并形成活性转录起始复合物的过程,整个反 应可分为以下几步: * RNA聚合酶与dsDNA非特异性结合 * RNA 聚合酶全酶与启动子形成封闭复合物 * 封闭复合物异构化,转变成开放复合物 * 第一个磷酸二酯键形成 * 启动子清空
转录的详细机制
蛋白质的不同分拣路径
蛋白质从内质网→高尔基体→溶酶体或细胞膜(外)的小泡转运
蛋白质的合成及其后加工
核糖体的分类与组成
核糖体的三维结构模型和主要的功能部位
核糖Байду номын сангаас的主要功能定位
• • • • • • A部位—氨酰tRNA结合部位,也称为受体部位; P部位—肽酰tRNA结合部位; E部位—空载tRNA临时结合的部位; 肽酰转移酶)活性部位—催化肽键形成的部位; mRNA结合部位; 多肽链离开通道—正在延伸的多肽链离开核糖 体的通道; • 一些可溶性蛋白质因子(起始因子、延伸因子 和终止因子)的结合部位。
翻译后加工
• 为什么要进行翻译后加工? 1) 增加功能性 2) 实现定向和分拣 3) 调节活性 4) 提高机械强度 5) 改变识别
翻译后加工的主要方式
• • • • • • 多肽链的修剪、剪切或剪接 N-端添加氨基酸 氨基酸残基的修饰 二硫键的形成 添加辅助因子(金属离子、辅酶或辅基) 多肽链的折叠和四级结构的形成

转录的知识点总结

转录的知识点总结

转录的知识点总结一、转录的定义转录是指从DNA模板合成RNA的过程。

在细胞内,DNA承载着遗传信息,但不能直接参与蛋白质的合成。

为了合成蛋白质,细胞需要将DNA上的信息转录成RNA,然后再将RNA翻译成蛋白质。

因此,转录是生物体内遗传信息传递的重要步骤。

转录过程分为三个阶段:起始、延伸和终止。

在起始阶段,转录因子和RNA聚合酶会结合到DNA上的启动子区域,并形成转录起始复合物。

在延伸阶段,RNA聚合酶沿着DNA模板合成RNA链。

在终止阶段,RNA聚合酶会在转录终止信号的作用下停止合成RNA链,完成转录过程。

二、转录的过程转录是一个复杂的生物化学过程,涉及多个分子和酶的参与。

在转录的起始阶段,转录因子会结合到DNA的启动子区域,形成转录复合物。

转录复合物会招募RNA聚合酶,并开始合成RNA链。

RNA聚合酶通过与DNA模板的互补配对,将RNA核苷酸逐一加入到RNA链上。

在转录的延伸过程中,RNA聚合酶会沿着DNA模板逐渐移动,并合成RNA链。

在这个过程中,大量的辅助蛋白质会参与到转录复合物中,调控RNA合成的速度和准确性。

转录的终止阶段是通过一系列的信号来实现的,这些信号会使RNA聚合酶停止合成RNA链,完成转录过程。

三、转录的调控转录的调控是细胞内基因表达的重要方式。

通过调控转录的启动子区域、转录因子的结合和RNA聚合酶的活性,细胞可以灵活地调控不同基因的表达水平。

转录的调控主要通过DNA甲基化、组蛋白修饰、miRNA和组织特异性转录因子等机制实现。

DNA甲基化是通过DNA甲基转移酶将甲基基团添加到DNA上的胞嘧啶基团,从而影响转录的启动子活性。

组蛋白修饰是通过组蛋白乙酰化、甲基化和磷酸化等修饰作用,来调控染色质结构和基因的可及性。

miRNA是一类小分子RNA,它可以通过与靶基因的mrNA结合来抑制转录或翻译的过程。

组织特异性转录因子是一类只在特定组织或细胞类型中表达的转录因子,它们可以通过结合到DNA上的特定序列,来调控基因的表达。

dna的转录过程

dna的转录过程

dna的转录过程
DNA的转录是生物体内基因表达的第一步,它是将DNA中的基因信息转录成RNA的过程。

转录过程由RNA聚合酶(RNA polymerase)酶催化,在细胞核中进行。

以下是DNA的转录过程的基本步骤:
1. 启动子结合:转录过程从RNA聚合酶酶与DNA上的特定启动子序列结合开始。

启动子位于基因的上游,是一段特定的DNA序列,告诉RNA聚合酶在哪里开始转录。

2. 解旋和开放:RNA聚合酶结合启动子后,它会解旋DNA的双螺旋结构,在基因的转录起始点处形成一个转录泡(transcription bubble)。

在转录泡中,DNA的两条链分开,暴露出其中一个链作为模板。

3. 合成RNA链:RNA聚合酶在转录泡中沿着DNA模板链向3'端的方向合成新的RNA链。

这是一个互补过程,按照DNA模板的顺序,RNA链合成的碱基与DNA的碱基形成互补碱基对(A与U,C与G)。

这个过程一直持续到遇到终止序列。

4. 终止:转录过程在遇到终止序列时结束。

终止序列是一个特定的DNA序列,它会导致RNA 聚合酶停止合成RNA链,并释放新合成的RNA分子。

5. RNA后处理:在细胞核内,新合成的RNA分子可能会经历剪切和修饰过程,这些后处理步骤将最终产生成熟的RNA分子。

值得注意的是,转录过程只涉及其中一个DNA链作为模板,称为“模板链”或“反义链”。

另一个DNA链称为“编码链”或“同义链”,它的序列与合成的RNA链相同,除了U代替了T。

转录是生物体内基因表达的重要过程,它使得DNA中的遗传信息转化为RNA,并且RNA可以作为蛋白质合成的模板或在一些非编码RNA的功能中发挥重要作用。

生物学中的DNA转录过程

生物学中的DNA转录过程

生物学中的DNA转录过程DNA转录是指DNA序列转化为RNA序列的过程,它是生物学中一个经过精细调控的过程。

在这个过程中,通过RNA的合成,DNA中的信息被传递到RNA,并被转化为蛋白质。

这一过程影响着生物体内的所有基本功能,包括细胞的生命活动和基因表达。

DNA转录过程的研究是生物学领域的重要研究之一。

本文将介绍DNA转录的各个方面及其在生物学中的重要性。

一、DNA转录的基本过程DNA转录是一种以DNA为模板,通过RNA聚合酶合成RNA分子的过程。

在该过程中,RNA聚合酶通过识别DNA中的启动子和终止子结构,并依次合成RNA分子。

DNA的双链螺旋结构被RNA聚合酶解开,并以其中一个链为模板合成RNA分子。

RNA分子与DNA的区别在于,RNA分子是单链的,而DNA分子是双链的。

此外,RNA分子的碱基配对规则与DNA分子有所不同。

在RNA中,腺嘌呤(A)和尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)之间形成碱基对。

在DNA中,腺嘌呤(A)与胞嘧啶(C),鸟嘌呤(G)与尿嘧啶(T)之间形成碱基对。

二、DNA转录的调控过程DNA转录过程受到多种调控机制的影响。

这些调控机制包括启动子组件的选择、启动子结构、转录因子的作用以及RNA聚合酶和RNA加工酶的配合作用等。

在启动子组件的选择上,DNA上的某一区域(启动子)通常包含多个序列组件,每个序列组件均提供一种物质或信号依赖的元件,例如细胞因子、激素和环境因素等。

合适的物质或信号将活化相应的序列组件,从而促进转录的启动。

在启动子结构上,各个启动子组件之间的相互作用协同决定启动子结构,在启动复合物的形成和RNA聚合酶的定位中发挥关键作用。

转录因子是影响DNA转录过程的另一个因素。

它们是一类可结合到特定DNA序列上的蛋白质分子,参与基因转录调控的过程。

转录因子可以招募RNA聚合酶、识别和结合活化或抑制区域内的转录因子靶位点,并对DNA的染色质结构进行调节。

此外,RNA聚合酶和RNA加工酶之间的良好配合和协同作用是保证DNA转录顺利进行的另一个重要机制。

最新017-DNA复制、转录、翻译的区别知识点小结

最新017-DNA复制、转录、翻译的区别知识点小结

2011-2012-1高三年级生物作业纸知识点小结使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状(1)对细胞结构生物而言,DNA 复制发生于细胞分裂过程中,而转录和翻译则发生 于细胞分裂、分化以及生长等过程。

(2)DNA 中含有T 而无U ,而RNA ,因此可通过放射性同位素标记T 或U ,研究DNA 复制或转录过程。

(3)在翻译过程中,一条mRNA 上可同时结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链, ……………………装…………………订…………………线……………………内……………………不…………………准…………………答……………………题…………………姓名____________ 班级____________ 学号___________ 编号 017三、基因表达中相关数量计算1.基因中碱基数与mRNA 中碱基数的关系转录时,组成基因的两条链中只有一条链能转录,另一条链则不能转录。

基因为双链结构而RNA 为单链结构,因此转录形成的mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。

2.mRNA 中碱基数与氨基酸的关系翻译过程中,信使RNA 中每3个碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是 信使RNA 碱基数目的1/3。

列关系式如下:3.计算中“最多”和“最少”的分析(1)翻译时,mRNA上的终止密码不决定氨基酸,因此准确地说,mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。

(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。

(3)在回答有关问题时,应加上最多或最少等字。

如:mRNA上有n个碱基,转录产生它的基因中至少有2n个碱基,该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n?个氨基酸。

(4)蛋白质中氨基酸的数目=肽键数+肽链数(肽键数=脱去的水分子数)。

四、中心法则的提出及其发展1.中心法则的提出(1)提出人:克里克。

(2)基本内容(用关系简式表示):2.发展(1)RNA肿瘤病毒的遗传信息流向:RNA―→RNA(2)致癌RNA病毒能使遗传信息流向:RNA―→DNA3.完善后的中心法则内容(用简式表示):(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递(3)中心法则体现了DNA的两大基本功能①传递遗传信息:它是通过DNA复制完成的,发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。

DNA复制,转录,翻译,逆转录等系统归纳

DNA复制,转录,翻译,逆转录等系统归纳

DNA复制DNA转录翻译RNA复制RNA逆转录时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程场所主要在细胞核细胞质中的核糖体条件DNA解旋酶,DNA聚合酶等,ATP RNA聚合酶等,A TP酶,A TP,tRNA ,ATP DNA聚合酶,逆转录酶等,A TP模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA RNA的一条链RNA的一条链原料含A T C G的四种脱氧核苷酸含A U C G的四种核糖核苷酸20种氨基酸含A U C G的四种核糖核苷酸含A T C G的四种脱氧核苷酸模板去向分别进入两个子代DNA分子中与非模板链重新绕成双螺旋结构分解成单个核苷酸特点半保留复制,边解旋边复制,多起点复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体,依次合成多肽链碱基配对A→T,G→C A→U,T→A,G→CA→U,G→C A→U,G→C A→T,U→A,G→C遗传信息传递DNA→DNA DNA→mRNAmRNA→蛋白质RNA→RNA RNA→DNA实例绝大多数生物所有生物以RNA为遗传物质的生物,如烟草花叶病毒某些致癌病毒,HIV病毒意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息,使生物表现出各种性状⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧分重要的意义对于生物的进化具有十原因之一形成生物多样性的重要丰富的来源为生物变异提供了极其意义减数分裂实现途径:有性生殖基因同源染色体上的非等位交叉互换位基因非同源染色体上的非等自由组合类型重新组合同性状的非等位基因的生殖的过程中,控制不概念:生物体进行有性基因重组,需处理大量材料,有利的个体往往不多缺点:诱发产生的突变大幅度地改良某些性状速有种进程变异性状尽快稳定,加提高变异频率,使后代优点类型的重要方法植物新品种和微生物新诱变意义:是创造动、硫酸二乙酯等化学因素:秋水仙素、激光物理因素:各种射线;诱变因素用人工诱变在育种上的应症实例:镰刀型细胞贫血传信息的改变,从而改变了遗量或排列顺序发生局部脱氧核苷酸的种类、数复制过程中,基因内部内因:用素如异常代谢产物等作度骤变、生物体内部因某些外界环境因素如温外因原因进代的重要因素之一原材料,是生物生物进化提供了最初的本来源和主要来源,为意义:是生物变异的根;不定向性;低频性;多害少利性特点:普遍性;随机性突变类型:自然突变、诱发因结构的改变缺失或改变而引起的基分子中碱基对的增添、概念:由于基因突变重组、染色体变异来源:基因突变、基因变异、可遗传的变异变异的类型:不遗传的)()()( DNA : DNA )(。

DNA的复制转录

DNA的复制转录

四、真核生物的转录作用
(与原核的不同处) 1.真核RNA聚合酶
酶类 分布 产物 活性 分子量 (KDa) 500 ~700 ~700 反应条件
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
核仁 核质 核质
rRNA( 5.8S、 18S、28S ) mRNA tRNA、5S rRNA
50~70% 20~40% 10%
低离子强度要 求Mg2+或Mn2+ 高离子强度 高Mn2+浓度
复制的复杂性作用dna聚合酶53聚合酶及外切酶作用35外切酶酶作用可校正修复dna链还可切除引物dna聚合酶53聚合酶及35外切酶酶作用可校正修复dna链dna聚合酶与酶作用类似酶活高是主要的链延伸酶聚合酶replicase冈崎片段与半不连续复制okazaki1968年引物的切除与连接53外切酶切除引物dna聚合酶dna连接酶大肠杆菌dna连接酶t复制的起始辨识起点富含at区解旋拓扑异构酶解链单链结合蛋白ssb真核dnadna的合成的基本过程类似于原核的合成的基本过程类似于原核dnadna不同之处
3 RNA+ 5 3 5 RNA+ 5 3 RNA释放 5 3
RNA-
RNA+
3 5

RNA-及 RNA+的合成方向均为5‘ 3’
释放
核酶

1982年Cech发现四膜虫rRNA前体自我剪接作用,RNA有 催化作用;1983年发现大肠杆菌核糖核酸酶P(RNase P) 中的RNA(377个核苷酸)可催化tRNA前体的加工,而蛋白 质部分没有核酸酶的活性. 核酶自我切割区内有锤头结构(hammer-head structure), 其中的结构特点是: (1)三个茎区形成局部的双链结构;其中含13个保 守的核苷酸,N代表任何核苷酸。 (2)图中的箭头表示自我切割位点,位于GUX的X外 侧,X可表示为C、U或A,不能是G。 核酶的生物学意义 1.RNA为生物催化剂,具有重要生物学意义。 2.打破了酶是蛋白质的传统观念。 3.在生命起源问题上,为先有核酸提供了依据。 4.为治疗破坏有害基因,肿瘤等疾病提供手段。

DNA复制转录翻译逆转录等系统归纳

DNA复制转录翻译逆转录等系统归纳

DNA复制转录翻译逆转录等系统归纳DNA是生命的重要组成部分,它包含了生物体遗传信息的全部。

DNA通过一系列的生物学过程,在细胞内进行复制、转录、翻译和逆转录等过程,以维持生物体的正常功能和传代遗传。

本文将对这些过程进行系统的归纳和介绍。

一、DNA复制DNA复制是指细胞在有丝分裂或无丝分裂进行中,将细胞内的DNA分子复制成两个完全相同的DNA分子的过程。

这是一种高度复杂的过程,需参与多种酶和蛋白质的协同作用。

首先,DNA双螺旋结构被酶类酶解,使两个DNA链分离。

接着,DNA聚合酶酶通过将适配的核苷酸与模板链上的碱基配对,合成新的互补链。

DNA复制过程分为连续复制和间断复制两种模式。

在连续复制中,新合成的链与模板链同向,而在间断复制中,新合成的链与模板链反向。

二、转录转录是指在细胞中将DNA序列转化为RNA序列的过程。

转录主要由RNA聚合酶酶类完成,分为三个步骤:初始化、引导和终止。

首先,在初始化阶段,RNA聚合酶通过结合到DNA启动子区域上,开始启动转录。

然后,在引导阶段,RNA聚合酶以3'到5'方向沿DNA链进行合成,合成与DNA链互补的RNA链。

终止阶段时,RNA聚合酶会在到达一定的终止序列后,与新合成的RNA链一起从DNA分离。

三、翻译翻译是转录得到的RNA序列转化为蛋白质的过程。

翻译发生在细胞的核糖体中,分为三个阶段:启动、延伸和终止。

启动阶段,mRNA结合到核糖体的小亚基上,tRNA与启动子上的AUG密码子结合,形成初始的翻译复合体。

随后,大亚基加入,tRNA 逐渐进入A位,P位和转位位,形成多肽链。

延伸阶段,tRNA不断递交氨基酸,核糖体上的肽酶活性使多肽链不断增长,直到到达终止密码子。

终止阶段,到达终止密码子时,特定的终止因子结合到A位,导致肽链从tRNA上释放,核糖体解离。

四、逆转录逆转录是一种特殊的反向过程,它将RNA模板转录成DNA序列。

逆转录主要由逆转录酶来催化,参与了某些病毒和原核生物的遗传机制。

DNA的转录

DNA的转录
外显子(exon):外显子是指编码区的DNA序列。 内含子(intron):内含子是指非编码区DNA序列。 剪接(splicing):指切除转录初始产物中内含子并将外
显子连接成一个整体的过程。
原核生物启动子特点:
-35 -35 Box 5' TTGACA
-10 -10 Box TATAAT
启动子区
+1
3'
结构基因
–10 Box:也称为Pribnow盒,一致序列为TATAAT, 有利于转录时双链的解开。
–35 Box:一致序列为TTGACA,提供聚合酶结合时 的识别为点。
② RNA聚合酶与模板DNA的结合
2. 真核生物基因转录 (1)真核生物启动子
真核生物包括三类启动子:
类型Ⅰ启动子 (class Ⅰ promoter)
类型Ⅱ启动子 (class Ⅱ promoter)
类型Ⅲ启动子 (class Ⅲ promoter)
控制rRNA的转录 控制mRNA的转录 控制小分子RNA的转录
真核生物启动子由转录因子识别。 转录因子(transcription factor):能识别启动子并与之发
生相互作用的蛋白质,影响转录过程。 前起始复合物(preinitiation complex):多种转录因子与
RNA聚合酶在转录起点处形成的复合物。
真核生物的Ⅱ类启动子: 包括四种控制元件:
基本启动子(basal promoter ,即TATA Box) 起始子(initiator) 上游元件(upstream element) 应答元件(response element)。
二、参与转录的酶类
1. 原核细胞RNA聚合酶
核心酶(core enzyme):α2ββ ' 全酶(holoenzyme):α2ββ ' σ

DNA转录

DNA转录

DNA的生物合成第一节DNA的复制一、半保留复制(semi-conservation replication)(一)证据:1. 用氮15标记大肠杆菌DNA,然后在氮-14中培养,新形成的DNA是杂合双链,即双链中一条是重链(约重1%),一条是轻链。

第二代则有一半全是轻链,一半是杂合双链。

2. 大肠杆菌DNA在用氚标记的胸苷复制近两代,放射自显影,未复制部分银密度低,由一条放射链和一条非放射链组成;已复制部分有一条双链是放射的,一条双链有一半是放射的。

这证明大肠杆菌DNA是环状分子,以半保留方式复制。

(二)特点:子代保留一条亲代链,而不是将它分解。

这说明DNA是相对稳定的。

双螺旋DNA(或RNA)是所有已知基因的复制形式。

二、复制的起点和单位(一)基因组能独立进行复制的单位称为复制子。

原核生物是单复制子,真核生物是多复制子。

每个复制子有起点。

通过测定基因出现的频率可以确定起点位置,距离起点越近的基因出现的频率越高。

起点有发动复制的序列,也有决定拷贝数的序列。

起点的结构是很保守的。

(二)复制终止点:已发现Ecoli的与复制终止有关位点,其中含有23bp的保守序列,由tus蛋白与此位点结合参与复制的终止。

真核生物中似乎没有复制终止点。

(三)复制多数是双向、对称的,但也有例外。

通过放射自显影可以判断复制是双向还是单向:先在低放射性培养基中起始复制,再转移到高放射性培养基中,如是双向复制,其放射自显影图是中间银密度低;单向复制则为一端低。

(四)单向复制有一些特殊方式:1. 滚动环:噬菌体φX174DNA是环状单链分子,复制时先形成双链,再将正链切开,将5’连接在细胞膜上,从3’延长,滚动合成出新的正链。

2. 取代环:线粒体DNA复制时是高度不对称的,一条链先复制,另一条链保持单链而被取代,呈D环形状。

这是因为两条链的复制起点不同,另一条链的起点露出才能复制。

三、有关的酶(一)反应特点:1. 以四种dNTP为底物2. 需要模板指导3. 需要有引物3’-羟基存在4. DNA链的生长方向是5’-3’5. 产物DNA的性质与模板相同(二)大肠杆菌DNA聚合酶1. DNA聚合酶I:单链球状蛋白,含锌。

DNA复制转录与翻译重要知识汇总

DNA复制转录与翻译重要知识汇总

DNA复制、转录与翻译重要知识汇总今天给同学们汇总的知识是有关生物遗传学中的难点,DNA的复制转录以及翻译,对这部分知识不明白记不住的同学们一定要自己把表里面的内容写一遍,加深记忆哦~DNA分子的复制、转录、翻译三者之间的关系1.过程不同(1)复制的过程:DNA解旋,以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化。

(马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货,每天更新哟!)(2)转录的过程:DNA解旋,以其一条链为模板,按碱基互补配对原则,形成mRNA单链,进入细胞质与核糖体结合。

(3)翻译的过程:以mRNA为模板,合成有一定氨基酸序列的蛋白质。

2.特点不同(1)对细胞结构的生物而言,DNA复制发生于细胞分裂过程中,是边解旋边复制,半保留复制。

(2)转录和翻译则发生于细胞分裂、分化等过程。

转录是边解旋边转录,DNA双链全保留。

转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,并不是一个DNA分子通过转录可生成一个RNA分子,实际上,转录是以基因的一条链为模板合成RNA的过程。

一个DNA分子上有许多基因,能控制多种蛋白质的合成,所以一个DNA分子通过转录可以合成多个RNA分子。

(3)一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条相同的肽链,顺次合成多肽链。

从核糖体上脱离下来的只是多肽链,多肽链还要在相应的细胞器(内质网、高尔基体)内加工,最后才形成具有一定空间结构的有活性的蛋白质。

3.三者之间的关联要素(1)DNA中含有T而无U,而RNA中含有U而无T,因此可通过放射性同位素标记T或U,研究DNA复制或转录过程。

(2)复制和转录发生在DNA存在的部位,如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒等部位。

同学们比较容易忽视在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA存在。

这些DNA分子上的基因可以控制部分蛋白质的合成,因此线粒体和叶绿体中也存在转录和翻译所需的酶、核糖体等条件,也会发生转录和翻译过程。

真核生物dna 转录的特点

真核生物dna 转录的特点

真核生物dna 转录的特点真核生物DNA转录是指在真核生物细胞中,DNA作为模板合成RNA的过程。

在这个过程中,DNA的信息被转录为RNA分子,这些RNA分子可以进一步被翻译为蛋白质。

真核生物DNA转录具有以下几个特点:1. 包含多个转录因子:真核生物DNA转录需要多个转录因子的参与。

其中最重要的是RNA聚合酶,它是一个复合酶,由多个亚单位组成。

RNA聚合酶能够识别DNA上的启动子序列,并在该位置开始合成RNA链。

2. 转录起始位点的多样性:在真核生物DNA上,一个基因通常含有多个外显子和内含子。

DNA转录时,RNA聚合酶结合到基因的启动子上,并在转录起始位点开始合成RNA链。

但是,不同基因的转录起始位点位置可能不同,甚至一个基因内的不同转录变体也可能有不同的转录起始位点。

3. 转录后修饰:真核生物DNA转录产生的RNA分子不同于细菌中的mRNA,需要经过转录后修饰才能成为成熟的mRNA。

这些转录后修饰包括剪接、5'帽子的添加、3'端的聚腺苷酸尾巴的添加等。

这些修饰能够增加RNA的稳定性、调控其翻译和定位等。

4. 转录调控:真核生物DNA转录的过程受到多种调控因素的影响。

其中一个重要的调控因素是转录因子。

转录因子是能够结合到DNA上的特定序列上,并调控基因转录的蛋白质。

转录因子可以促进或抑制RNA聚合酶的结合和转录活性。

5. 转录后的RNA处理:真核生物DNA转录产生的RNA分子还需要经过一系列的RNA处理过程。

这些处理过程包括RNA剪接、RNA修饰和RNA运输等。

RNA剪接是指将转录后的RNA链中的内含子剪除,并将外显子连接起来。

这样可以产生不同的转录变体,增加基因的功能多样性。

6. 转录速度:真核生物DNA转录的速度相对较慢,通常为几十到几百个核苷酸每分钟。

这是因为真核生物DNA转录需要多个转录因子的参与,并且还要经过转录后修饰等复杂过程。

相比之下,细菌中的DNA转录速度较快,可以达到几千个核苷酸每分钟。

DNA转录基本特征

DNA转录基本特征

1,DNA转录基本特征是什么?(P48)
. DNA的转录与DNA的复制其化学反应十分相似,如两者都在酶的催化作用下,以DNA为模板,按碱基互补配对的原则,沿5ˊ→3ˊ方向合成与模板互补的新链。

但是复制是精确地拷贝基因组,而转录是把基因的遗传信息表达成RNA,两者的功能极为不同,因而也存在一些明显的差别。

①对于一个基因组,转录只发生在一部分区域,基因组中有许多区域并不表达成RNA
②转录时只有一条链为模板,人们将这条作为转录模板的DNA单链称为模板链或反义链,而另一条与mRNA
具有相同序列和DNA单链称为有意义链或编码链。

DNA复制时,两条链都用作模板
③转录起始时,不需要引物的参与,而DNA复制一定要引物的存在
④转录的底物是4种核糖核苷三磷酸,即ATP、GTP、CTP、UTP;RNA与模板DNA的碱基相互配对关系为
G-C和A-U。

而复制的底物是dNTP,碱基互补配对关系为G-C和A-T
⑤RNA的合成依赖于RNA聚合酶的催化作用,而DNA复制需要DNA聚合酶,两种聚合酶系不同
⑥转录时DNA-RNA杂合双链分子是不稳定的,RNA链在延伸过程中不断从模板链上游离出来,模板DNA
又恢复双链状态;而DNA复制叉形成之后一直打开,不断向两侧延伸,新合成的链与亲本链形成子链⑦真核生物基因和rRNA、tRNA基因经转录生成的初级转录物一般都需要经过加工,才能成为具有生物功
能和成熟的RNA分子。

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RNA聚合酶I:大的核糖体RNA前体基因i.RNA聚合酶IIii.RNA聚合酶III:tRNA基因,snRNA基因,5s rRNA基因iii.真核细胞三种RNA聚合酶a.细菌仅一种RNA聚合酶b.基本概念1.RNA聚合酶中的Segma因子负责模板链的选择和转录的起始。

在此阶段,启动子活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确结合。

启动子的结构决定于RNA聚合酶的亲和力,从而影响基因表达的水平。

除启动子外,增强子对基因的转录也有明显的作用。

1)原核:i.不能直接识别启动子区,需要转录调控因子的结合1)真核:ii.模板识别a.RNA 链上的第一个核苷酸键生成,不需要引物i.通过启动子:转录形成后,直到形成9个核苷酸短链的阶段,RNA聚合酶一直处于启动子区,新生的RNA链与模板DNA结合不够牢固,容易脱落;离开启动子后,转录进入正常的延申阶段ii.转录起始b.RNA 聚合酶释放segama 因子离开启动子后,核心酶沿着模板DNA 移动使新生的RNA 链不断延长i.转录的延申:c.依赖于p 因子的终止,其为六聚体蛋白,水解各种核苷三磷酸,使得新生RNA 链从三元复合物中解离出来,从而终止转录i.不依赖于p 因子的终止:模板上存在终止转录信号-终止子,每个基因或操纵子都要一个启动子和一个终止子,终止位点上游一般存在富含GC的二重对称区,该段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构,使得RNA聚合酶暂停破坏RNA-DNA 杂合双链5'端正常结构,从而使得RNA从三元复合物中解离出来。

ii.转录的终止d.在-25~-35区含有TATA序列,在-70~-80区含有CCAAT序列,在-80~-110含有GCCACACCC序列。

i.TATA 盒使转录精确起始;CAAT 和GC 区主要控制转录起始频率ii.真核启动子:e.转录的基本过程2.DNA 转录2019年6月18日21:17-10序列:TATAAT是RNA聚合酶牢固的结合位点1)-35序列:TTGACA是RNA酶的识别区域。

2)位于转录起始位点5'端上游区大约100~200bp以内的具有独立功能的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。

i.一般认为-10序列和-35序列间的距离对RNA聚合酶的定位是重要的ii.原核启动子:f.针对启动转录的效率来说i.对原核生物来说,启动子的强弱与-10 -35的序列有关,-10区序列越接近于TATAAT启动效率越高ii.一般强启动子启动转录的效率高,蛋白表达量高iii.强弱启动子g.RNA聚合酶3.RNA种类4.机制:鸟嘌呤先加在mRNA 上,再甲基化;在RNA 合成至30个时候就开始加;RNA 聚合酶II 在30个核苷酸长度时暂停,募集加帽所需要的蛋白质1)作用:使得mRNA 更稳定;增加蛋白质合成的效率;帽子结构对mRNA 前体的剪接是必需的。

2)5'加帽i.机制:在mRNA 前体3'末端11~30核苷酸处有一段AAUAAA保守序列。

由一种特异的核苷酸内切酶催化切除多余的核苷酸,随后在多聚A聚合酶催化下,发生聚合反应形成3'末端多聚A尾巴1)作用:有利于mRNA 通过核孔;参与稳定mRNA ;增强翻译效率2)3'加尾ii.有利于物种的进化选择a)调控基因的表达,可能为酶编码b)内含子可能的功能:1)选择剪切2)剪切iii.mRNAa.tRNAb.rRNAc.RNA转录后加工5.二、解答题1.简述真核与原核基因转录方面存在的差异。

原核生物真核生物只有一种RNA聚合酶有3种以上的RNA聚合酶,合成不同类型的、在细胞核内有不同定位的RNA初级转录产物大多是编码序列,与蛋白质的氨基酸序列呈线性关系初级转录产物很大,有内含子序列,成熟的mRNA只占初级转录产物的一小部分初级转录产物几乎不需要剪接加工,直接作为成熟的mRNA进一步行使翻译模板的功能转录产物需要经过剪接、修饰等转录后加工成熟过程才内成为成熟mRNA转录和翻译发生在同一细胞空间里,并且几乎同步进行mRNA的合成和蛋白质的合成发生在不同的空间和时间范畴2.简述原核生物转录起始与转录终止过程中涉及到的主要蛋白质和核酸结构及其具体的作用。

答:原核生物转录起始涉及的蛋白是:1)RNA聚合酶全酶(包括核心酶α2ββ`及起始因子σ),σ因子可增强核心酶与启动子结合的特异性,负责RNA合成的正确起始,核心酶负责RNA链的延伸;2)DNA促螺旋酶,负责负超螺旋的形成,能增进基因的转录;3)DNA启动子的-35序列和-10序列,RNA聚合酶沿着DNA链滑动,寻找启动子-35序列和-10序列。

原核生物转录终止所需的蛋白质和核酸结构:1)依赖ρ因子的转录终止;需要ρ蛋白来帮助RNA聚合酶转录终止,ρ是一个六聚体蛋白,在有单链RNA存在时可水解ATP, ρ沿新生RNA链向转录复合物移动,能使RNA聚合酶在ρ依赖性终止子处终止转录,有时,ρ依赖性终止子有发夹结构但缺少之后的一串U残基。

2)不依赖ρ因子的转录终止:只需要RNA聚合酶这种蛋白质,但需要能够形成RNA发夹结构的终止信号,其中RNA转录物是自身互补的,通常茎部结构富含GC,利于碱基配对的稳定性,RNA的发夹后面通常跟有一串4个或更多的U残基。

聚合酶在合成发夹RNA后就立刻停下来,其后的一串U残基与反义DNA链的相应的A残基配对作用弱,利于RNA与模板DNA链的解离。

4.简要说明真核生物mRNA的结构特点。

真核生物mRNA有5’端帽子结构(m7G)和3’端的Poly(A)尾巴真核细胞的前mRNA有许多内含子(会被加工剪接为成熟的mRNA翻译)单顺反子:一条mRNA模板只含有一个翻译起始点和一个终止点,编码一个基因片段多顺反子:一条mRNA模板含有多个翻译起始点,多个终止点,编码多个基因真核细胞的mRNA多是单顺反子,即一条mRNA编码一条多肽5.简述RNA的种类及其生物学作用。

(1)信使RNA(mRNA)与核不均一RNA(hnRNA)信使RNA是一种能转录DNA分子上遗传信息的中间物质,其核苷酸序列决定着合成蛋白质的氨基酸序列。

在真核生物中,最初转录生成的RNA称为核不均一RNA(hnRNA),hnRNA是mRNA的未成熟前体。

(2)转运RNA(tRNA)tRNA是蛋白质合成中的接合器分子。

原核生物tRNA分子有100多种,真核40多种,均可携带一种氨基酸,并将其转运到核糖体上,供蛋白质合成使用。

(3)核糖体RNA(rRNA)rRNA是细胞内含量最多的RNA,约占RNA总量的80%以上,是核糖体的组成成分。

其通常在hnRNA成熟转变为mRNA的过程中,参与RNA的剪接,并且在将mRNA从细胞核运到细胞浆的过程中起着十分重要的作用。

不均一核RNA hnRNA 成熟mRNA的前体小核RNA snRNA 参与hnRNA的剪接小胞浆RNA scRNA/7SL-RNA 蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分反义RNA anRNA/micRNA 对基因的表达起调节作用核 酶 Ribozyme RNA 有酶活性的RNA6.什么是安慰诱导物?安慰诱导物是一种与天然诱导物结构相似的化合物,它虽然能诱导操纵子表达,但是它不能被操纵子基因产生的酶分解。

例如在乳糖操纵子中异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)是乳糖的类似物能代替异乳糖作为诱导物,但不能作为β-半乳糖苷酶的底物进入代谢途径。

7.哪三个序列对原核生物mRNA的精确转录是必不可少的?-35(RNA聚合酶结合位点)、-10(RNA聚合酶起始位点)启动子序列和终止子。

8. 如果将tRNA或rRNA的基因置于RNA聚合酶II所负责识别的启动子的后面,那么在细胞内合成的tRNA和rRNA会不会具有帽子和尾巴的结构?为什么?答:有帽子结构,但不会有尾巴结构。

因为帽子结构只需要RNA聚合酶II的CTD发生特定的磷酸化,以招募加帽因子,任何由RNA聚合酶II 催化的转录物,一旦5’端转录出来,很快就会发生加帽反应。

然而,加尾反应不仅需要RNA聚合酶II的CTD发生特定的磷酸化,还需要转录物本身在3’端具有特定的加尾信号(只要是AAUAAA),由于tRNA或rRNA的基因内部缺乏加尾信号,故它们在转录后不可能被加上尾巴。

⒎简要说明原核生物和真核生物转录调控的主要特点。

答:原核生物和真核生物转录调控的主要特点有:原核生物功能相关基因常组织在一起构成操纵子,作为基因表达和调节的单位,真核生物不组成操纵子,每个基因都有自己的基本启动子和调节单元,单独进行转录,相关基因间也可进行协同调节;原核生物只有少数种类的调节单元,真核生物调节单元众多,包括组成型元件、可诱导元件以及增强子等;无论是原核还是真核生物,其转录受反式调节因子所调节;真核生物的转录调节涉及到染色质改型,原核生物不存在染色质水平的调节。

⒏转录调节因子的结构有何特点?答:转录调节因子分类。

转录因子,分为两类:①基本转录因子是RNA聚合酶结合启动子所必需的一组因子,为所有mRNA转录起动共有②特异转录因子为个别基因转录所必需,决定该基因的时间、空间特异性表达,包括转录激活因子和抑制因子。

所有转录因子至少包括两个结构域:DNA结合域和转录激活域;此外,很多转录因子还包含一个介导蛋白质-蛋白质相互作用的结构域,最常见的是二聚化结构域。

①DNA结合域通常由60-100个氨基酸残基组成。

最常见的DNA结合域结构形式是锌指结构和碱性α螺旋。

类似的碱性DNA结合域多见于碱性亮氨酸拉链和碱性螺旋-环-螺旋。

②转录激活域——由30-100个氨基酸残基组成。

根据氨基酸组成特点,转录激活域又有酸性激活域、谷氨酰胺富含区域及脯氨酸富含区域。

③介导二聚化的结构域——二聚化作用与亮氨酸拉链、螺旋-环-螺旋结构有关。

⒕为什么真核生物要先转录内含子然后再将其切除?此题目本身值得商榷,理由如下:关于内含子的功能,有2种不同看法。

一种见解认为,内含子是在进化中出现和消失的,内含子如果有功能,只不过是有利于物种的进化选择。

例如细菌丢失了内含子, 可以使染色体变小和复制速度加快。

真核生物保留内含子,则可以产生外显子移动,有利于真核生物在适应环境改变时能合成功能上有差异而结构上只有微小差异的蛋白质。

另一些学者则力图证明内含子在基因表达中有调控功能。

例如,现在已知道某些遗传性疾病,其变异是发生在内含子而不在外显子。

有些内含子在调控基因表达的过程中起作用,有些内含子还能为酶编码。

为了更精细地研究内含子,现在对内含子的分类有两种方法。

1.按基因的类型分为四类第I类内含子:主要存在于线粒体、叶绿体及某些低等真核生物的rRNA基因。

第Ⅱ类内含子:也发现于线粒体、叶绿体,但转录产物是mRNA。

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