DNA复制转录和翻译复习
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DNA，cDNA )
(用
表示)
病毒双链DNA
（cDNA第二链
用
表示）
反转录酶的作用
转录 ( transcription )
生物体以DNA为模板合成RNA的过程
DNA
转
录
RNA
转 录 的 条 件：
原料 : 4种NTP ( ATP, UTP, GTP, CTP )
模板 : 单链DNA 酶 : RNA聚合酶
其他蛋白质因子
复制与转录的异同?？
转录起始
需解决两个问题：
RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域; DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板
模板和RNA聚合酶的辨认、结合
调控序列
结构基因
5 3
RNA-pol
3 5
RNA聚合酶识别,结合并起始转录的一段高度 保守性DNA序列，称为
ppi
起始复合物: RNApol - DNA - pppGpN- OH
D来自百度文库A
5 3
RNA
RNA聚合酶
核糖体 原核生物转录过程中的现象
转录终止
------ RNA聚合酶在DNA模板上停止前进，
转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来
原核生物的转录终止子（terminator）
1、 依赖ρ因子（Rho) 的转录终止 2、不依赖ρ因子的转录终止
延长因子（elongation factors, EF） 释放因子（release factors, RF） 核蛋白体释放因子（ribosomal release factors, RRF）
3’
转录终止的修饰点
真核生物的转录后加工
内含子（intron）和外显子（exon）
蛋白质的生物合成 —— 翻译
翻译（translation）
是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸的三联体遗传密 码翻译成氨基酸序列，合成多肽链的过程，是基因表达的最 终目的。
蛋白质生物合成体系
模板： mRNA 原料：20种编码氨基酸 氨基酸运载体：tRNA 场所：核蛋白体 酶：氨基酰-tRNA合成酶、 转肽酶 蛋白质因子：起始因子（initiation factors, IF;eIF）
3
3 5
3 5
3 5
RDDP （反转录酶）
RNase （核酸酶H活性)
DDDP
（DNA聚合酶活性）
引物、4种dNTP
4种dNTP
5
5 3
5 3
5 3
RNA
RNA-DNA
(用
表示) 杂化分子
与病毒RNA 互补的DNA (complementary
TATA盒（-30～-25） CAAT盒(-75)
G C盒(-90)
RNA聚合酶与模板DNA的结合需一系列转录因子 ( TF )的参与。
RNA聚合酶 F
D
A TATA
B
E
DNA
真核生物的转录终止
—— 和转录后加工密切相关
mRNA
Poly (A)
核酸酶
3’
5’
5’ AATAAA GTGTGTG
RNA-pol
细胞与分子诊断系
严永敏 yym@ujs.edu.cn
内容提要
《分子诊断学》是供高等医学检验专业本科学生使用的教 材，也可供其他医学相关专业学生及医生参考。 本书主要内容分为以下几个方面：
（1）基础篇：着重描述了原核生物基因组、病毒基因组、
真核基因组和蛋白质组等基础理论；
（2）技术篇：介绍了生物大分子的分离纯化技术、分子克
DNA模板上靠近终止处，有些特殊的碱基序列，转 录出RNA后，RNA产物形成特殊的结构来终止转录。
DNA
TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT
RNA
UUUU ˙ ˙ ˙ ˙ ˙ ˙ 或
CAAUCAA
茎环结构
RNA-pol
——启动子（promoter)
保守序列
（一致性序列）
5
3
-5 0 -40 -30 -20 -10 1 10
3
5
-35
区
原核生物启动子
间隔区
-10 开始转录
区
TTGACA
AAC TGT
（Sextama框） 识别部位，
还决定启动子强度；
T A T A A T Pu A T A T T A Py
5
3
3
5
茎环结构使转录终止：
5’pppG
1，使RNA聚合酶变构
2，使转录复合物趋于解离，RNA产物释放
真核生物的转录起始
也需要RNA聚合酶辨认、结合转录起点 ，生成起始复合物。
RNA聚合酶II启动子
-GCGC---CAAT---TATA
基因
转录起始
增强子(enhancer ) 增强转录效率
反转录酶
反转录酶（reverse transcriptase）
是依赖RNA的DNA聚合酶，它以RNA为模板， 4种dNTP为底物，催化合成DNA，此过程称为 反转录过程。反转录酶是多功能酶。
反转录酶的作用－合成cDNA：
① RNA指导的DNA聚合酶活性（RDDP）。 ② 核糖核酸酶H活性（RNaseH）。 ③ DNA聚合酶活性（DDDP）。
隆技术、DNA测序技术、PCR技术、核酸分子杂交技术、蛋 白质组研究技术和生物芯片技术等；
（3）应用篇：在探讨分子诊断的基本策略与方法的基础上，
详细介绍了感染性疾病的分子诊断、单基因疾病的分子诊断、 多基因疾病的分子诊断、移植配型、法医学鉴定、单核苷酸多 肽型分析以及生物信息学在分子诊断中的应用。
(Pribnow box)
结合部位，影响启 动子复合物形成；
原核生物的转录起始
1 RNA聚合酶全酶 (2 ) 与模板结合 2 DNA双链解开,形成转录空泡
3 在RNA聚合酶作用下
发生第一次聚合反应
5’-pppG -OH + NTP – 5’ -pppGpN – OH + ppi
pppGpNNTP- OH
相关实验课程
实验1 分子生物学基本操作与训练 ； 实验2 感受态细胞的制备，
重组质粒导入大肠杆菌及重组子筛选 ； 实验3 重组质粒DNA的小量制备； 实验4 重组质粒DNA限制性内切酶的酶切与鉴定 ； 实验5 聚合酶链反应（PCR）及琼脂糖凝胶电泳； 实验6 基因组DNA的提取与鉴定；
复习
DNA的复制、转录和翻译 基因表达调控
DNA复制 概念:
半保留复制,半不连续复制(前导链, 后随链),冈崎片段
DNA复制的酶学
DNA聚合酶(DDDP,多功能酶)
起始阶段---获得单链模板 解螺旋酶,拓扑异构酶,单链结合蛋白等
反转录 ( reverse transcription )
以RNA为模板，合成与其互补的DNA 的过程,也称逆转录 。
(用
表示)
病毒双链DNA
（cDNA第二链
用
表示）
反转录酶的作用
转录 ( transcription )
生物体以DNA为模板合成RNA的过程
DNA
转
录
RNA
转 录 的 条 件：
原料 : 4种NTP ( ATP, UTP, GTP, CTP )
模板 : 单链DNA 酶 : RNA聚合酶
其他蛋白质因子
复制与转录的异同?？
转录起始
需解决两个问题：
RNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域; DNA双链解开，使其中的一条链作为转录的模板
模板和RNA聚合酶的辨认、结合
调控序列
结构基因
5 3
RNA-pol
3 5
RNA聚合酶识别,结合并起始转录的一段高度 保守性DNA序列，称为
ppi
起始复合物: RNApol - DNA - pppGpN- OH
D来自百度文库A
5 3
RNA
RNA聚合酶
核糖体 原核生物转录过程中的现象
转录终止
------ RNA聚合酶在DNA模板上停止前进，
转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来
原核生物的转录终止子（terminator）
1、 依赖ρ因子（Rho) 的转录终止 2、不依赖ρ因子的转录终止
延长因子（elongation factors, EF） 释放因子（release factors, RF） 核蛋白体释放因子（ribosomal release factors, RRF）
3’
转录终止的修饰点
真核生物的转录后加工
内含子（intron）和外显子（exon）
蛋白质的生物合成 —— 翻译
翻译（translation）
是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸的三联体遗传密 码翻译成氨基酸序列，合成多肽链的过程，是基因表达的最 终目的。
蛋白质生物合成体系
模板： mRNA 原料：20种编码氨基酸 氨基酸运载体：tRNA 场所：核蛋白体 酶：氨基酰-tRNA合成酶、 转肽酶 蛋白质因子：起始因子（initiation factors, IF;eIF）
3
3 5
3 5
3 5
RDDP （反转录酶）
RNase （核酸酶H活性)
DDDP
（DNA聚合酶活性）
引物、4种dNTP
4种dNTP
5
5 3
5 3
5 3
RNA
RNA-DNA
(用
表示) 杂化分子
与病毒RNA 互补的DNA (complementary
TATA盒（-30～-25） CAAT盒(-75)
G C盒(-90)
RNA聚合酶与模板DNA的结合需一系列转录因子 ( TF )的参与。
RNA聚合酶 F
D
A TATA
B
E
DNA
真核生物的转录终止
—— 和转录后加工密切相关
mRNA
Poly (A)
核酸酶
3’
5’
5’ AATAAA GTGTGTG
RNA-pol
细胞与分子诊断系
严永敏 yym@ujs.edu.cn
内容提要
《分子诊断学》是供高等医学检验专业本科学生使用的教 材，也可供其他医学相关专业学生及医生参考。 本书主要内容分为以下几个方面：
（1）基础篇：着重描述了原核生物基因组、病毒基因组、
真核基因组和蛋白质组等基础理论；
（2）技术篇：介绍了生物大分子的分离纯化技术、分子克
DNA模板上靠近终止处，有些特殊的碱基序列，转 录出RNA后，RNA产物形成特殊的结构来终止转录。
DNA
TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT
RNA
UUUU ˙ ˙ ˙ ˙ ˙ ˙ 或
CAAUCAA
茎环结构
RNA-pol
——启动子（promoter)
保守序列
（一致性序列）
5
3
-5 0 -40 -30 -20 -10 1 10
3
5
-35
区
原核生物启动子
间隔区
-10 开始转录
区
TTGACA
AAC TGT
（Sextama框） 识别部位，
还决定启动子强度；
T A T A A T Pu A T A T T A Py
5
3
3
5
茎环结构使转录终止：
5’pppG
1，使RNA聚合酶变构
2，使转录复合物趋于解离，RNA产物释放
真核生物的转录起始
也需要RNA聚合酶辨认、结合转录起点 ，生成起始复合物。
RNA聚合酶II启动子
-GCGC---CAAT---TATA
基因
转录起始
增强子(enhancer ) 增强转录效率
反转录酶
反转录酶（reverse transcriptase）
是依赖RNA的DNA聚合酶，它以RNA为模板， 4种dNTP为底物，催化合成DNA，此过程称为 反转录过程。反转录酶是多功能酶。
反转录酶的作用－合成cDNA：
① RNA指导的DNA聚合酶活性（RDDP）。 ② 核糖核酸酶H活性（RNaseH）。 ③ DNA聚合酶活性（DDDP）。
隆技术、DNA测序技术、PCR技术、核酸分子杂交技术、蛋 白质组研究技术和生物芯片技术等；
（3）应用篇：在探讨分子诊断的基本策略与方法的基础上，
详细介绍了感染性疾病的分子诊断、单基因疾病的分子诊断、 多基因疾病的分子诊断、移植配型、法医学鉴定、单核苷酸多 肽型分析以及生物信息学在分子诊断中的应用。
(Pribnow box)
结合部位，影响启 动子复合物形成；
原核生物的转录起始
1 RNA聚合酶全酶 (2 ) 与模板结合 2 DNA双链解开,形成转录空泡
3 在RNA聚合酶作用下
发生第一次聚合反应
5’-pppG -OH + NTP – 5’ -pppGpN – OH + ppi
pppGpNNTP- OH
相关实验课程
实验1 分子生物学基本操作与训练 ； 实验2 感受态细胞的制备，
重组质粒导入大肠杆菌及重组子筛选 ； 实验3 重组质粒DNA的小量制备； 实验4 重组质粒DNA限制性内切酶的酶切与鉴定 ； 实验5 聚合酶链反应（PCR）及琼脂糖凝胶电泳； 实验6 基因组DNA的提取与鉴定；
复习
DNA的复制、转录和翻译 基因表达调控
DNA复制 概念:
半保留复制,半不连续复制(前导链, 后随链),冈崎片段
DNA复制的酶学
DNA聚合酶(DDDP,多功能酶)
起始阶段---获得单链模板 解螺旋酶,拓扑异构酶,单链结合蛋白等
反转录 ( reverse transcription )
以RNA为模板，合成与其互补的DNA 的过程,也称逆转录 。