生物化学 - 转录

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转录名词解释生物化学

转录名词解释生物化学

转录名词解释生物化学“生物化学”是一门复杂的学科,涉及到生物体内有关物质及分子间相互作用的一系列过程,是一门研究生物体生理活动的跨学科学科。

虽然生物化学研究涉及到大量的科学概念,但理解其中的一些重要概念对于更好地理解生物化学的基本原理是至关重要的。

其中,“转录”是一个让人们对生物学研究和实验非常感兴趣和重要的话题。

“转录”是指一种由RNA聚合酶催化的过程,用于从核酸中将信息转移到蛋白质序列形式。

这种过程建立在一系列基因表达步骤之上,用于信息传递和蛋白质组装。

简而言之,“转录”就是将DNA上的信息翻译成RNA形式并转移到蛋白质中的过程。

转录具有三个重要的步骤,包括RNA聚合酶结合到DNA上,复制DNA的基因结构,并以mRNA为中介物将DNA上的信息转移到蛋白质序列。

首先,转录要求RNA聚合酶(RNA polymerase)到DNA上进行结合。

具体而言,RNA聚合酶会把DNA解码成一种叫做核苷酸的小分子,这种小分子可以附着在RNA聚合酶的表面上结合。

接着,RNA聚合酶开始把DNA上的基因复制成一种叫做RNA的长链物质。

这一过程可以分解成更小的步骤,例如DNA上的基因会被UGC(碳链)结构分解,然后根据基因代码,RNA聚合酶会以UGC为基础合成完整的RNA分子。

最后,RNA聚合酶会产生一种叫做messenger RNA(mRNA)的物质,它可以把DNA上的基因信息传送到蛋白质序列。

mRNA是一种“中介”,它可以将DNA上的信息翻译成一种叫做转录因子的物质,然后转录因子可以把DNA上的信息翻译成蛋白质序列。

所以,转录是一种古老而精妙的过程,由三个重要步骤组成,一是RNA聚合酶结合到DNA上,二是复制DNA上的基因,三是以mRNA 为中介物将DNA上的信息转移到蛋白质序列。

转录是生物化学中重要的概念,正是通过这一过程,有机体才能把基因上的信息转化成蛋白质的形式。

因此,转录是生命的重要分子机制,对于有机体的表达和遗传知识的转移都是非常重要的。

生物化学 第20章转录与加工

生物化学 第20章转录与加工

(三)链的延长
链的延长反应是RNA聚合酶核心酶催化下进行的。 链的延伸方向是5'-3',而核心酶沿模板链3'-5'方 向移动,这与RNA是在DNA指导下合成的结论是一致的。 同位素标记实验或用3‘-脱氧腺苷(冬虫夏草菌素) 作实验可以证实链的延伸方向是5'-3'。 当由起始向延伸阶段转变时,由于σ亚基的离去, 核心酶的构象发生变化,同DNA的结合力减弱,便于核 心酶沿模板运动,使模板链上的每个核苷酸具有同等 被转录的机会。 一条模板链上可以同时有多个RNA聚合酶结合,形 成羽毛状。
真核生物与5S rRNA的基因成串排列,中间被不 转录区分开。转录后的5S rRNA经过适当加工便参 与核糖体的装配。 某些真核生物的rRNA 具有自我加工的能力。 只有少数真核生物的rRNA基因含有内含子。 1982年,T.cech从四膜虫中分离到一种RNA具有酶 的作用。当这个pre—rRNA与鸟嘌呤核苷或鸟苷酸 (GMP、GDP、GTP)一起保温时(在蛋白质缺乏 下),它的一个413nt的内含子自我切除,并把它 的两侧的外显子连接起来,即这种pre-rRNA能自我 剪接。
启动子的核苷酸顺序很特别,富含A .T碱基对。靠近每 个转录的前导顺序。在转录起始位点的上游存在两段一致 顺序(consensus sequence)。
3’端
模板链
原核生物中转录起始区的共同序列

原核生物基因转录-RNA合成的过程
(一) 模版的识别与转录泡的形成 RNA聚合酶与DNA模板的结合RNA聚合酶先 同DNA非专一性结合。在σ因子的帮助下,聚合酶 很快地滑向转录的起始部位,找到启动子-35和 -10序列结合在启动子上。 该过程是不可逆的。DNA的两条链(模版链和编码 链)局部解开,同时形成一个解链区称为转录泡。

生物化学名词解释+英文解释

生物化学名词解释+英文解释

氨基酸的等电点:在一定的PH值条件下,氨基酸分子中所带的正电荷和负电荷数相同,即争电荷为零,此时溶液的PH值称为该氨基酸的等电点,以PI表示。

增色效应:核酸变性后在260NM处紫外吸收值增加的现象称为增色效应生物氧化:有机的物质在生物体细胞内,经过酶的催化氧化分解生成CO2,H2O并释放能量的过程糖原异生作用:指非糖物质(如丙酮酸,甘油,乳酸等)在肝脏中转变为葡萄糖或糖原的过程转录:在RNA聚合酶的催化下,以DNA为模板,按照其碱基顺序合成与其碱基互补的RNA过程。

蛋白质二级结构:指肽链中的主链借助氢键,有规则地卷曲折叠成沿一维方向具周期性的结构酶活性中心:酶分子中直接和底物结合,并和酶的催化作用直接有关的部位同工酶:能催化同一种化学反应,但其酶蛋白背身分子结构组成去有所不同的一种酶转氨基作用:一种α-氨基酸的氨基可以转移到α-酮酸上,从而生成相应的新的一分子α-酮酸和α-氨基酸半保留复制:当DNA复制时,秦代分子的两条链必须分开,每条多核苷链都作为通过碱基互补配对相互作用而生成互补链的模板从而使互补的子链能在每条亲链表面由酶促合成,结果产生两个相同的双螺旋DNA分子,每个都含有一天来自亲化分子的多核苷酸连,以及一条新合成的互补链,这种复制模式就叫半保留复制糖酵解:糖酵解又被称为EMP途径,其反生在细胞液中,因葡萄糖在机体内经过无氧分解生成乳酸的过程与酵母发酵的过程基本相同,被称为~维生素:是维持生物体正常生活所不可缺少的一类小分子化合物分子杂交:不同来源或不同种类生物分子间相互特异识别而发生的结合。

如核酸(DNA、RNA)之间、蛋白质分子之间、核酸与蛋白质分子之间、以及自组装单分子膜之间的特异性结合。

全酶:由蛋白质组分(即酶蛋白)和非蛋白质组分(一般为辅酶或激活物)组成的一种结合酶。

β-氧化:脂酰CoA进入线粒体基质后,在脂肪酸β-氧化酶系催化下进行氧化分解,由于氧化是在脂酰基的β-碳原子上的发生的,故称β-氧化米氏常数:在酶促反应中,某一给定底物的动力学常数,是由反应中每一步反应的速度常数所合成的。

生物化学——RNA合成

生物化学——RNA合成

·RNA合成名词解释转录:生物体以DNA 为模板合成RNA 的过程不对称转录:DNA分子上一股可转录,另一股不转录,模板链并非永远在同一单链上转录单位(是DNA):RNA 链的合成是从模板特定的部位起始的,经过链的延伸终于与特定的模板部位。

一般将从转录起始点到转录终止点的整个区域称为转录单位转录本(是RNA):与转录单位相对应的RNA 称为转录本,转录子启动子:RNA 聚合酶识别、结合并由此启动转录的一段DNA 序列,位于转录起点的5’端上游,启动子本身一般是不被转录的转录起点:每个转录单位的起点。

该店编号1,上游负数,下游正数终止子:具有终止功能的特定的DNA 序列,为RNA 聚合酶提供终止转录信号的DNA 序列知识点RNA聚合酶反应特点:1. 以四种核苷三磷酸NTP 为底物, DNA 为模板2.5’→3’方向合成3. 无需引物,直接在模板上合成RNA 链4. 碱基配对是A-U 和G-C5. DNA的两条链中仅一条链可作为模板,称模板链,另一条为编码链RNA聚合酶:1.原核生物:亚基分子量每分子酶中所含数目功能a 36512 2 决定基因转录的特异性β1506181与转录全过程有关β'155613 1结合DNA模板0 70263 1 辨认起始位点σ亚基为起始因子,能使RNA 聚合酶结合到DNA 的启动子上。

σ因子具有特异性2.真核生物:种类 1 ⅡⅢ转录产物45s-rRNA hnRNA5s-rRNA,tRNA,snRNA(18S、5.8S、28S) mRNA前体中度敏感对鹅音覃碱耐受极敏感的反应123分别专一的转录不同的基因真核生物的启动子:(1) Hogness 框 (TATA 框) :中心在-25~30处,保守序列TAAA(T)AA(T),有助于DNA 局部解开(2 )CAAT 框:-75处,保守序列GGT(C)CAATCT ,与RNA 聚合酶结合有关(3) GC 框:在更上游处,保守序列GGGCGG , 与某些转录因子结合有关*RNA 聚合酶IⅢI (转录5S RNA 等)的启动子在转录区内部终止因子:1.rho 因子:具有核酸酶活力(水解三磷酸核苷酸),在 RNA 聚合酶遇到终止子暂停作用时解 RNA-DNA 螺 旋2.终止因子 (NusA): 协助 RNA 聚合酶识别终止信号的辅助因子,与RNA 聚合酶的核心酶结合,识别终止序列转录过程:(一)转录的起始1.原核生物的转录起始: RNA 聚合酶结合,双链部分解开形成转录空泡,σ因子辨认转录 起始位点。

生物化学-基因转录-思维导图

生物化学-基因转录-思维导图

基因转录D NA 指导下RNA 的合成转录 转录是指DNA 指导下RNA 的合成 转录单位 RNA 链的转录起始于DNA 模板的一个特定起点,并在另一终止处终止,此转录区域称为转录单位,一个转录单位可以是一个基因,也可以是多个基因. 基因与转录 基因是遗传物质的最小功能单位,相当于DNA 的一个片段。

通过转录对表型有专一性的效应,并可突变成各种等位形式。

基因的转录是一种有选择性的结果,随着细胞的不同生长发育阶段和细胞内外条件的改变而转录不同的基因。

有的中⽌信号的作⽤可被特异的因⼦所阻⽌使RNA 聚合酶得以越过终⽌⼦继续转录这称为通读这类引起抗终⽌作⽤的蛋⽩质称为终⽌因⼦如噬菌体N 蛋⽩即是⼀种启动子 启动子是DNA 上控制转录起始的一段特殊序列D NA 指导的RNA 聚合酶R NA 聚合酶的催化特点 ①该酶需要以四种核糖核苷酸三磷酸作为底物,需要DNA 作为模板,Mg2+能促进聚合反应②RNA 链的合成方向是5'→3' ③反应是可逆的,焦磷酸的分解可推动反应趋向聚合 ④RNA 聚合酶无需引物,直接在模板上合成R NA 链;RNA 聚合酶无校对功能转录与复制的不同点 转录不需要RNA 引物,以四种三磷酸核糖核苷(N TP )为底物转录反应一般只有一小段DNA 链可以作为模板D NA 经转录后仍以全保留的方式保持双螺旋结构R NA 合成特点 模板链是指用于转录的链,又称负链,为非编码链,反义链 编码链是指模板链互补的链,与mRNA 序列相同,即正链,为非模板链,有意义链 不对成转录:在DNA 分子双链上,按碱基配对规律能指导转录生成RNA 一股链作为模板指导转录,另一股链则不转录,这种模板选择性称为不对称转录R NA 聚合酶原核生物RNA 聚合酶R NA 聚合酶能从头启动RNA 链的合成R NA 聚合酶由多个亚基组成α:决定哪些基因被转录β:催化聚合反应β':结合DNA 模板,双螺旋解链σ:辨认起始点,结合启动子a 2ββ'称为核心酶核心酶+σ=全酶 转录的起始需要全酶,转录延长阶段仅需要核心酶真核生物的RNA 聚合酶 RNA 聚合酶Ⅰ:rRNA 前体45s ,rRNA 前体在加工成28s 、5.8s 和18s RNA 聚合酶Ⅱ:hnRNA=核不均一RNA ,In-c RNA ,miRNAa,piRNAR NA 聚合酶Ⅲ:tRNA,5sRNA ,snRNA启动子和转录因子 启动子:启动子是指RNA 聚合酶识别,结合和开始转录的一段DNA 序列,结构不对称,决定了转录的方向;原核生物的启动子-35区 TTGACA 提供了RNA 聚合酶识别的信号 -10区 TATAAT pribnow 框 有助于DNA 局部双链解开真核生物启动子 序列中心在-25至-30左右,7bp 保守区。

14考研生物化学DNA的复制与转录

14考研生物化学DNA的复制与转录
DNA的复制与转录
DNA的复制过程

中心法则

中心法则的主要内容 中心法则的补充和再思考


逆转录 RNA模板 蛋白质的自身构象调控

DNA的半保留复制

实验证据
15N标记DNA的复制
正在复制的DNA观察 DNA复制过程中,双链解开成两条单链,然后分别以两条单 链为模板在DNA聚合酶催化下,合成两条与模板互补的单链, 新合成单链与模板链相互配对形成DNA双螺旋分子,子代 DNA含有一条亲代DNA链和一条新合成链,称半保留复制



DNA聚合酶


大肠杆菌一般有3种DNA聚合酶,分别称为DNA聚合酶I、II、 III,分别行使不同的功能,DNA的复制主要由DNA聚合酶III 催化 DNA聚合酶I:多功能酶,需Mg2+、Zn2+



5’ 3’核苷酸聚合作用,以四种脱氧核苷三磷酸为原料,需要单 链模板,必须有引物游离3’-OH存在 3’ 5’核酸外切酶作用, 校对作用。 3’ 5’焦磷酸解作用 5’ 3’核酸外切酶作用。切除引物、损伤修复 磷酸盐与焦磷酸基的交换 7种亚基构成全酶 功能与DNA聚合酶I相似,但活性更高 亚基为催化亚基,亚基具有校对功能,、 、构成核心酶 亚基为引物识别和模板定位亚基,全酶结合后释放 亚基使酶可以利用长的DNA单链 、亚基称为延长因子
rho因子:帮助RNA聚合酶与DNA分离,帮助RNA释放 NUS因子: NusA

终止因子


抗终止作用

真核生物的转录作用

RNA聚合酶:三种

RNA聚合酶I:转录45S rRNA(5.8S, 18S, 28S) RNA聚合酶II:转录hnRNA ,SnRNA RNA聚合酶III:转录tRNA、5s rRNA Hogness框(TATA框):-25~-30,一般7bp,几乎全部由 T/A构成 CAAT框:-75位,9bp,GGTCAATCT GC框:更上游,GGGCGG,转录因子结合部位 以非组蛋白的形式与染色质结合 形成不同的功能相应元件 核质因子、核功能蛋白

生物化学第一节 原核生物转录的模板和酶

生物化学第一节 原核生物转录的模板和酶

第一节原核生物转录的模板和酶2015-07-14 71113 0第十六章RNA的生物合成1961年S.B.Weiss和J.Hurwitz等各自在大肠杆菌裂解液中发现了DNA 依赖的RNA聚合酶( DNA-dependent RNA polymerase,RNA pol)。

在此之前,S.Ochoa已经提出了RNA的转录机制,并因此获得1959年度诺贝尔生理/医学奖。

生物体以DNA为模板合成RNA的过程称为转录(transcription),意指将DNA的碱基序列转抄为RNA。

DNA分子上的遗传信息是决定蛋白质氨基酸序列的原始模板,mRNA是蛋白质合成的直接模板。

通过RNA的生物合成,遗传信息从染色体的贮存状态转送至胞质,从功能上衔接DNA和蛋白质这两种生物大分子。

1958年,F.Crick将上述遗传信息的传递方式归纳为中心法则( central dogma)。

1970年H. Temin发现了逆转录现象,对中心法则进行了补充。

在生物界,RNA合成有两种方式。

一是DNA指导的RNA合成,也称转录,为生物体内的主要合成方式。

转录产物除mRNA、rRNA和tRNA外,在真核细胞内还有snRNA、miRNA 等非编码RNA。

对RNA转录过程的调节可以导致蛋白质合成速率的改变,并由此而引发一系列细胞功能变化。

因此,理解转录机制对于认识许多生物学现象和医学问题具有重要意义。

mRNA转录过程及其加工和剪切错误可引起疾病。

RNA的转录合成是本章的主要内容。

另一种是RNA依赖的RNA合成(RNA-dependent RNA synthesis),也称RNA 复制(RNA rep- lication),由RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase)催化,常见于病毒,是逆转录病毒以外的RNA病毒在宿主细胞以病毒的单链RNA为模板合成RNA的方式,限于篇幅本章未予叙述。

转录和复制都是酶促的核苷酸聚合过程,有许多相似之处。

《生物化学》-RNA的生物合成

《生物化学》-RNA的生物合成
snRN放A线是菌细素胞D内是有从小土核壤R微N生A物。获它得是的真一核种生抗物菌转素录,后它加对工某过些程癌 症中有RN特A殊剪疗接效体,(但sp由lic于eo毒s性om较e大)的,主限要制成了分它,的参广与泛m应R用N。A前体的 加工分过子程生。物学家对它感兴趣的原因是:它能和DNA分子的双螺 旋hn结RN构A紧:不密均结一合核,抑RN制A蛋(h白et质er合og成en过e程ou中s 从nuDcNlAe分ar子R上NA转),录在mR真NA 的核步生骤物,中并,阻最止初tR转NA录和生rR成NA的的R合NA成。,从hn而R使NADN多A分属子信上使携RN带A的(遗传 信mR息N不A能)在前蛋体白。质这合些成hn中-R体N现A在,因受此到放加线工菌之素后D,如移何至与细DN胞A结质合,就 成作为长mR时N间A以而来发探挥讨其的功研能究。课大题部。分的hnRNA在核内与各种特 异的蛋白质形成复合体而存在着。
6-9bp
AATXXX...XXXAXX
转录泡 XXXX 3′
′3 XXXXAACTGTXXXX...XXXXATA
XXXX 5′
-35序列
TTAXXX...XXXTXX
σ亚基识别
-10序列
Pribnow框(普里布诺框)
起点+1
2.延伸:σ因子脱落,核心酶继续沿DNA滑动,催化
链的延伸,直到转录终点
2.在真核细胞中,对α-鹅膏蕈碱不敏感的RNA合成是( ):
a.r-RNA b.hnRNA c.snRNA d.tRNA
二、RNA的转录过程(以原核生物为例)
RNA转录由起始、延伸、终止三个阶段组成
1.转录起始
启动子:是指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段 DNA序列。它包括σ亚基的识别部位、RNA聚合酶的紧 密结合部位和转录起点三个部位

生物化学中的转录与翻译

生物化学中的转录与翻译

生物化学中的转录与翻译转录和翻译是生物化学中的核心概念。

生物体内存在着大量的基因,而基因的信息需要通过转录和翻译才能转化为具体的生物结构和功能。

本文将会深入解析这两个概念的工作原理和相互关系。

一、转录的概念和原理转录是指从DNA分子中复制一个过程,使其信息从DNA分子传递到RNA分子。

转录分为三个阶段:启动、延伸和结束。

在起始阶段,基因的DNA两股分离,这个区域就成了一个启动子,启动子上寻找RNA聚合酶II的结合点,RNA聚合酶II结合后,DNA移动到聚合酶的活性中心将模板链向3'方向运动并产生RNA。

核糖核酸(RNA)由四种核苷酸组成,而DNA由四种相同的核苷酸组成。

转录时,形成RNA的相对成对互补的序列与DNA中的序列是相同但是U核苷酸取代了DNA中的T核苷酸,转录后的RNA呈单股线性结构。

转录可以在核内或线粒体中发生。

线粒体的DNA非常简单、小型,大部分的线粒体RNA仅仅在线粒体内工作。

而大多数的RNA都是在核内合成。

二、翻译的概念和原理翻译是指RNA转换成蛋白质的过程。

这个过程由另外一种核酸,tRNA进行协助。

tRNA的最引人注目的部分是它的折叠。

tRNA的某些部分以远距离的路径螺旋折叠,而其他区域建起螺旋和环状的结构。

直到20种氨基酸和三个“停止信息”都能够依赖tRNA的巨大结构进行翻译。

20种氨基酸通过tRNA被运载到合成蛋白质的位置,合成过程中tRNA会优雅地运行,寻找它所需的氨基酸,并传递给正在合成蛋白质的蛋白质链上。

翻译过程由到达核糖体的mRNA模板的tRNA的a腕位上的氨基酸的“指令”序列,又称为密码子。

根据序列,tRNA与氨基酸配对,并被决定定向地移动到核小体的正面。

其中tRNA和氨基酸的连接是通过氨基酸合成酶完成的。

在tRNA连接它应该连接的氨基酸时,它的“折叠”工作使其与合适的氨基酸配对。

这个还原、修饰、激活和合适安装的生长链通过化学合成。

三、转录和翻译的关系虽然转录和翻译是两个不同的过程,但是它们密切相互关联,因为在基因表达中,转录是翻译的前置条件。

转录

转录

• 32、在转录延长中,RNA聚合酶与DNA 模板的结合是 • A.全酶与模板结合 • B.核心酶与模板特定位点结合 • C.结合状态相对牢固稳定 • D.结合状态松弛而有利于RNA聚合酶向 前移动 • E.和转录起始时的结合状态没有区别
• 33、下列哪一序列能形成发夹结构? • A. A A T T A A A A C C A G A G A C A C G • B. T T A G C C T A A A T C A T A C C G • C. C T A G A G C T C T A G A G C T A G • D. G G G G A T A A A A T G G G G A T G • E. C C C C A C A A A T C C C C A G T C
第一节 模板和酶
大肠杆菌RNA聚合酶组分
亚基
α β β`
σ (singma)
分子量
36 512 150 618 155 613
70 263
功能
决定那些基因被转录
与转录全过程有关(催化) 结合DNA模板(开链)
辨认起始点
生物化学
第十二章 RNA的生物合成(转录)
第一节 模板和酶
(二) 真核生物的RNA聚合酶
• • • • • •
39、ρ因子的功能是 A.结合阻遏物于启动区域处 B.增加RNA的合成速率 C.释放结合在启动子上的RNA聚合酶 D.参与转录的终止过程 E.允许特定的转录启动过程
• 31、关于DNA指导RNA合成的叙述中哪 一项是错误的? • A.只有DNA存在时,RNA聚合酶才能催 化生成磷酸二酯键 • B.转录过程中RNA聚合酶需要引物 • C.RNA链的合成方向是5`→3`端 • D.大多数情况下只有一股DNA链作为 RNA合成的模板 • E.合成的RNA链没有环状的

生物化学-DNA复制、转录、翻译

生物化学-DNA复制、转录、翻译

DNA聚合酶Ⅱ与Ⅲ
5’ 3’聚合酶 3’ 5’外切酶
DNA聚合酶Ⅲ DNA 复制的主要酶。 DNA聚合酶Ⅰ用于切除RNA引物, 损伤后修复。 DNA聚合酶Ⅱ只是在无pol I及pol Ⅲ的情况下才起作用 。
DNA聚合酶Ⅰ
N
5’ 3’3’ 5’ 5’ 3’
C
外切酶外切酶 聚合酶
小片段
大片段( klenow片段)
不对称转录
5′···GCAGTACATGTC ···3′ 编码链 3′··· c g t g a t g t a c a g ···5′ 模板链
转录 5′···GCAGUACAUGUC ···3′
翻译
mRNA
N······Ala ·Val ·His ·Val ······C 蛋白质
结构基因
转录方向
分类: 依赖ρ因子(终止子)的转录终止 非依赖ρ因子的转录终止
释放RNA分子
RNA聚合 酶
脱离
A、不需ρ因子(终止子)的终止
a 、发夹结构的形成:
DNA上的回文序列使RNA产物3’ 端自身碱基互 补,形成发夹结构,杂合链趋于解体。
b 、产物的寡聚U片段促进RNA 从DNA上脱落:
杂交链中A- U间氢键相对较弱,新生RNA易从模板上 脱落,不需ρ因子即可终止。
✓ 在不同时期提取DNA,进 行密度梯度离心。
Meselson和Stahl 实验
Meselson和Stahl 实验
2、DNA复制的起点和方向
✓复制的起始点: DNA复制要从DNA分子的特定部位开始。
✓原核生物中DNA(环形)的复制只有一个起始点。 ✓真核生物染色体DNA(线形)的复制有多个起始点。
合成的以5’→3’为方向连续合成的链。 (复制方向与解链方向一致)

生物化学名词解释——DNA

生物化学名词解释——DNA

➢中心法则:DNA通过复制将遗传信息由亲代传递给子代;通过转录和翻译,将遗传信息传递给蛋白质分子,从而决定生物体的表型。

DNA的复制、转录和翻译过程就构成了遗传学的中心法则(DNA处于生命活动的中心)。

➢反中心法则:在RNA病毒中,其遗传信息贮存在RNA分子中,遗传信息的流向是RNA通过复制,将遗传信息由亲代传递给子代,通过反转录将遗传信息传递给DNA,再由DNA通过转录和翻译传递给蛋白质。

➢复制:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,使亲代DNA遗传信息准确传给子代DNA。

➢转录:以DNA某段碱基顺序(基因)为模板,合成互补的RNA分子的过程,信息从DNA传到RNA。

➢逆转录:以RNA为模板,通过逆转录酶催化合成DNA的过程,遗传信息的传递方向与转录过程相反。

➢翻译:以mRNA为模板,指导合成蛋白质的过程。

➢基因的表达:DNA分子中基因的遗传信息通过转录和翻译,合成有蛋白质的过程。

➢半保留复制(semiconservative replication):DNA复制时,每一条DNA链在新链合成中充当模板,按碱基配对方式形成两个新的DNA分子,每个分子都含有一条新链和一条旧链。

➢起点(origin,ori):复制起始部位的一段核酸序列,控制复制的起始。

➢终点(terminus):终止DNA复制的一段核酸序列。

➢复制子(replicon):基因组中能独立进行复制的单位(复制起点到终点的核酸片段)。

原核生物只有一个复制子;真核生物含多个复制子,多个起点和终点,形成多个“复制眼”或“复制泡”。

➢复制叉(replication fork):复制开始后由于DNA双链解开,在两股单链上进行复制,形成在显微镜下可看到的叉状结构。

➢DNA双链复制时,一条链是连续合成的(前导链或领头链,leading strand),另一条链是不连续合成的(后随链或滞后链,lagging strand)。

➢DNA的半不连续复制(semidiscontinuous replication):前导链的连续复制和后随链的不连续复制方式。

转录名词解释生物化学

转录名词解释生物化学

转录名词解释生物化学生物化学是一门研究生物有机体的组成成分、结构和功能的科学,涉及到生物体的分子组成,运动学,生物化学和生物信息学等方面。

它是一门复杂的科学因素,在它的发展过程中,专业术语和概念的数量也在不断的增加。

针对生物化学的学习,我们首先要掌握一些基础的专业术语,这些词语组成了生物化学科学的基本结构。

转录(transcription)是指一种涉及到从DNA到RNA的信息传递的过程,也就是从双链DNA的一条链复制出一条核酸。

转录过程是基因表达的基础,其在基因表达定位的中间步骤中起着重要的作用。

在转录过程中,DNA的某一短段被读取,并以单链核糖核苷酸组成,形成一条新的复制物RNA,从而创造出新的蛋白质。

转录过程中涉及到许多不同的名词,比如RNA聚合酶、RNA复制、核糖体结合站点(promoter)、转录因子(transcription factor)等。

RNA聚合酶是一种蛋白质,它负责从DNA到RNA的转录过程,它能将一系列的小的核苷酸聚合起来,形成一条RNA新分子。

RNA复制是指RNA由一个DNA分子复制出另一个相同的RNA分子的过程。

它的反应是通过RNA聚合酶完成的。

核糖体结合站点(promoter)是一个特殊的DNA片段,由转录因子识别,并将其结合到RNA聚合酶上。

转录因子是位于DNA上的特殊的蛋白质,它能够与特定的DNA序列结合,从而识别和调节基因的表达。

此外,在生物化学过程中,还涉及到可变剪接(alternative splicing)、消失复制(disappearing replication)、多态性(polymorphism)、整合素(integrase)、转化(transformation)和转录因子受体(TFR)等名词。

可变剪接是指一种非常常见的基因表达调节模式,它可以从单一的基因片段,产生出不同的蛋白质产物。

消失复制是一种激活低水平的表达调节机制,它能够减少基因表达水平。

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杂交链中A- U间氢键相对较弱,新生RNA易从模板上脱落,不需ρ因子即 可终止。
不 需 因 子 的 终 止
ρ
发夹结构 寡聚U片段
B、需ρ因子终止 ρ因子是一个6聚体蛋白,其功能: 1)终止因子; 2)NTPase活性; 3)解旋酶活性。 过程: 1)在RNA存在下,水解NTP产能,使ρ因子与 RNApol结合; 2)解旋酶活性使RNA:DNA杂合链拆开,释放RNA,酶和ρ因子一 起从DNA上脱落下来。
ATP
需 因 子 终 止
ρ
(二) 真核细胞的转录 特点: --因有核膜相隔,没有转录与翻译同步的现象。 --一个基因上可同时进行多个转录过程,产生多条RNA链。 --蛋白质编码基因多是不连续的,编码部分(外显子)被不编码基因(内 含子)隔断。
五、转录产物的加工 在专一酶作用下,切除多余部分或修饰,才成为“成熟的”RNA。 • 细菌中合成的mRNA大多不需要加工; • 真核细胞合成的mRNA需要加工。 涉及:(1) 5’-端的帽化(甲基化的鸟苷酸) (2) 3’-端的聚腺苷酸化(polyA) (3) hnRNA、snRNA的剪接 (4) 碱基修饰
帽子结构
鸡卵清蛋白基因
hnRNA
首、尾修饰
hnRNA剪接
成熟的mRNA
鸡 卵 清 蛋 白 基 因 及 其 转 录 、 转 录 后 修 饰
RNA聚合酶
基因起点
5-pppG -OH + NTP 5-pppGpN - OH 3 + ppi
DNA
转录起始复合物:
RNApol (2) - DNA - pppGpN- OH 3
2、延伸 A、 合成开始后,σ亚基释放,然后都由核心酶催化。 B、核心酶沿模板移动,选择NTP,暂时形成DNA-RNA杂交链。
3、终止 RNA聚合酶到达终止位点,聚合反应停止。

分类:
依赖ρ因子(终止子)的转录终止 非依赖ρ因子的转录终止
释放RNA分子
RNA聚合酶 脱离
A、不需ρ因子(终止子)的终止 a 、发夹结构的形成: DNA上的回文序列使RNA产物3’ 端自身碱基互补,形成发夹结构,杂 合链趋于解体。 b 、产物的寡聚U片段促进RNA 从DNA上脱落:
(NMP) n + NTP (NMP) n+1 + PPi
模板链
基因3'端
合成方 向
基因5'端
RNA
2、延伸 C、 RNA向前移动,DNA解链酶向前推进,RNA链延长。 DNA互补链取代杂交链中的RNA,恢复双螺旋结构。
5’
合成方向
RNA链的延长
3’
3
5
DNA
RNA
RNA聚合酶
核糖体 原核生物转录过程中的羽毛状现象
Transcription
Translation
一、转录与DNA复制的相似之处: • • • • 均以DNA为模板; 都是生成3’,5’—磷酸二酯键; 合成的方向都是5’→3’; 遵从碱基配对规律。
复制和转录的区别
二、转录的模板: 转录是以结构基因作为单位的。 • 模板链 : DNA双链中只一条链可做转录模板, 又称为“Watson链”。 • 编码链: 无转录功能的DNA链,又称为 “Crick链” 。
蛋白质
结构基因 转录方向
5
3
编ห้องสมุดไป่ตู้链 模板链
模板链 编码链
3
5
转录方向
模板链并非永远在同一条单链上。
三、RNA聚合酶 不需引物,在单核苷酸的3’-OH上逐个加核苷酸。
(一)原核生物的RNA聚合酶

2α,β,β’,σ


全酶:具有αββ’γσ亚基 核心酶:没有σ亚基




• 二者可在同一条链上。
不对称转录
5′···GCAGTACATGTC ···3′ 3′··· c g t g a t g t a c a g ···5′
转录
编码链 模板链
5′···GCAGUACAUGUC ···3′
翻译
mRNA
N· · · · · · Ala · Val ·His · Val · · · · · · C
四、转录的过程 (一) 原核细胞的转录
起始→延伸→ 终止
1、起始 原核生物一个转录单位称为操纵子,包括若干个结构基因及其上 游的调控序列。
调控序列
5 3
结构基因
RNA-pol
3 5
启动子:与RNA聚合酶结合启动基因转录的DNA序列,为转录开始的位点 (上游的-35序列和-10序列)。
起始的过程: A、全酶与启动子结合; B、DNA局部解开双螺旋; C、在RNA聚合酶作用下发生第一 次聚合反应,形成转录起始复合 物
遗传信息的传递 —DNA、RNA、蛋白质的生物合成
Xu Lijuan, © 2014 Vazyme Biotech Co., Ltd
中心法则
复制 复制 转录 翻译
DNA
逆转录
RNA
蛋白质
第二节 RNA的生物合成—转录
转录:DNA指导下的RNA合成。 转录 DNA 转录的场所:细胞核
RNA
转录的原料: 四种 NTP:ATP 、UTP、GTP、 CTP
(NMP)n+NTP→(NMP)n+l + ppi
转录的产物:信使RNA(mRNA)
核糖体RNA(rRNA) 转运移RNA(tRNA)
Coding strand, Sense strand, Crick strand
Template strand, antisense strand, Watson strand
全酶



核心酶
RNA聚合酶全酶在转录起始区的结合
(二)真核生物的RNA聚合酶 3种: Ⅰ Ⅱ Ⅲ
类型 Ⅰ
部位
转 录 产 物
对鹅膏蕈碱的敏感度
核仁
5.8S\18S\28S rRNA
不敏感


核质
核质
mRNA, snRNA, hnRNA
tRNA, 5SrRNA, 一种snRNA,
高度敏感
中度敏感
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