讨论原核生物和真核生物复制转录翻译过程特点的异同培训课件
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④蛋白质翻译是一个循环进行的过程，每一个循环包括大、小亚基之间及 其与mRNA的结合，翻译mRNA，然后各自分离；
⑤氨基酸翻译完成后都需要进行加工。
3/11/2021
讨论原核生物和真核生物
5
翻译的异同---不同点
mRNA
核蛋白体 起始阶段
原核生物
一条mRNA编码几种蛋白质（多顺反子）；转 录后很少加工 ；转录、翻译和mRNA 的降解可同时进行。
不需剪切、拼接等加工
RNA
3/11/2021
转录和翻译不能同时进行
需要经过修饰、剪切、拼接等加工过程
讨论原核生物和真核生物
4
翻译的异同---相同点
①原料都是氨基酸，tRNA，都需要消耗能量，都需要氨基酰-tRNA聚合酶； ②翻译过程包括起始、延长、终止三个阶段；
③翻译起始复合物形成后，核糖体从mRNA的5’端向3’端移动，依据密码 子顺序，从N端开始向C端合成多肽链。这是一个在核糖体上重复进行的进 位、成肽和转位的循环过程，每完成一次，肽链上可增加一个氨基酸残基；
约1000~2000个核苷酸
RNA酶和核酸外切酶，长约100~200个核苷
酸
只有三种，主要复制酶为DNA聚合酶Ⅲ， 其复制时形成二聚体复合物。原核生物 DNA聚合酶具有5’-3’外切酶活性。 DNA聚合酶Ⅲ的高前进能力来自于Y复合 体与γ亚基聚合体的相互作用
有五种DNA 聚合酶，需要Mg+。主要复制酶 为DNA 聚合酶δ，引物由DNA聚合酶α催化合 成。真核生物的聚合酶没有5’-3’外切酶活 性需要一种叫FEN1的蛋白切除5’端引物。 DNA聚合酶δ的高前进能力来自于RF-C蛋白 与PNCA蛋白的互相作用
复制的异同---相同点
1.底物成分: 亲代DNA分子为模板，四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物，多 种酶及蛋白质:DNA拓扑异构酶、DNA 解链酶、单链结合蛋白、引物酶、 DNA 聚合酶、RNA 酶以及DNA 连接酶等；
2. 过程: 分为起始、延伸、终止三个过程；
3. 聚合方向: 从5’至3’方向延伸；
只发生在细胞周期的S 期，一次复制开始后在 完成前不再进行复制
类核区
细胞核
一般为环形DNA,具有单一复制起始位点； 为线性DNA,具有多个复制起始位点，形成多
9-mer 和13-mer 的重复序列构成的复制起 个复制叉，DNA聚合酶的移动速度较原核生
始位点
物慢。复制起始位点无固定形式
引物是RNA，切除需要DNA聚合酶Ⅰ，长 引物除RNA外还有DNA，切除引物需要核内
延长因子为EF-1α、eEF-1βγ和eEF-2 释放因子只有eRF 蛋白质与mRNA转录生成不耦联
3/11/2021
讨论原核生物和真核生物
6
THANK YOU!
3/11/2021
讨论原核生物和真核生物
7
以多联体的形式补齐
靠端粒酶补齐
讨论原核生物和真核生物
2
转录的异同---相同点
1.RNA合成方向都是从5’到3’ 2.都需要DNA链作为模板 3.都需要RNA聚合酶和其他蛋白因子 4.原料都是四种核苷酸
3/11/2021
讨论原核生物和真核生物
3
转录的异同---不同点
原核生物
真核生物
转录位置 拟核区
4.化学键：磷酸二酯键；
5. 遵从碱基互补配对规律；
6.一般为双向复制、半保留复制、半不连续复制。
3/11/20wk.baidu.com1
讨论原核生物和真核生物
1
复制的异同---不同点
合成时期与复制方 式 复制位置 复制起点
引物 聚合酶
染色体末端 3/11/2021
原核生物
发生在整个细胞生长过程中，多重复制同 时进行
真核生物
真核生物
一条mRNA编码一种蛋白质（单顺反子）； 转录后进行首尾修饰与剪接；mRN 在核内合成，加工后进入胞液，再作为模板 指导翻译。
30S小亚基+50S大亚基↔70S核蛋白体
40S小亚基+60S大亚基↔80S核蛋白体
起始氨基酰-tRNA为fMet-tRNAfMet ； 核蛋白 体小亚基先与mRNA结合，再与fMet-RNAfMet 结合；mRNA中的S-D序列与16S rRNA3’端 的一段序列结合；有三种IF参与起始复合物的 形成。
起始氨基酰-tRNA为Met-tRNAiMet ；核蛋白 体小亚基先与Met-tRNAiMet结合， 再与mRNA结合；mRNA中的帽子结构与帽 子结合蛋白复合物结合；有至少10种eIF参与 起始复合物的形成。
延长阶段
终止阶段
转录与翻译的 关系
延长因子为EF-Tu、EF-Ts和EF-G 释放因子为RF1、RF2和RF3 蛋白质合成与mRNA转录生成耦联
细胞核内
转录单位 一个mRNA分子通常含多个基因，即多顺反子
一般只编码一个基因，即单顺反子
转录起始 全酶结合启动子区到达转录起始位点，生成第一个 磷酸二酯键后，б亚基脱离，标志起始完成。
RNA聚合酶依靠转录因子识别并结合起始序 列，其中聚合酶结合在TF-F上；当大部分TF 脱离，只留下TF-F和聚合酶时，进入转录延 长阶段。
转录酶
只有一种RNA聚合酶催化所有RNA的合成，可以直 接起始转录合成RNA
有三种不同的RNA聚合酶催化RNA合成，不 能独立转录RNA，三种聚合酶都必须在蛋白 质转录因子的协助下才能进行RNA的转录， 其RNA聚合酶对转录启动子的识别也比原核 生物要复杂得多
与翻译的 转录与翻译可以同时进行 关系
成熟
⑤氨基酸翻译完成后都需要进行加工。
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翻译的异同---不同点
mRNA
核蛋白体 起始阶段
原核生物
一条mRNA编码几种蛋白质（多顺反子）；转 录后很少加工 ；转录、翻译和mRNA 的降解可同时进行。
不需剪切、拼接等加工
RNA
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转录和翻译不能同时进行
需要经过修饰、剪切、拼接等加工过程
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翻译的异同---相同点
①原料都是氨基酸，tRNA，都需要消耗能量，都需要氨基酰-tRNA聚合酶； ②翻译过程包括起始、延长、终止三个阶段；
③翻译起始复合物形成后，核糖体从mRNA的5’端向3’端移动，依据密码 子顺序，从N端开始向C端合成多肽链。这是一个在核糖体上重复进行的进 位、成肽和转位的循环过程，每完成一次，肽链上可增加一个氨基酸残基；
约1000~2000个核苷酸
RNA酶和核酸外切酶，长约100~200个核苷
酸
只有三种，主要复制酶为DNA聚合酶Ⅲ， 其复制时形成二聚体复合物。原核生物 DNA聚合酶具有5’-3’外切酶活性。 DNA聚合酶Ⅲ的高前进能力来自于Y复合 体与γ亚基聚合体的相互作用
有五种DNA 聚合酶，需要Mg+。主要复制酶 为DNA 聚合酶δ，引物由DNA聚合酶α催化合 成。真核生物的聚合酶没有5’-3’外切酶活 性需要一种叫FEN1的蛋白切除5’端引物。 DNA聚合酶δ的高前进能力来自于RF-C蛋白 与PNCA蛋白的互相作用
复制的异同---相同点
1.底物成分: 亲代DNA分子为模板，四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物，多 种酶及蛋白质:DNA拓扑异构酶、DNA 解链酶、单链结合蛋白、引物酶、 DNA 聚合酶、RNA 酶以及DNA 连接酶等；
2. 过程: 分为起始、延伸、终止三个过程；
3. 聚合方向: 从5’至3’方向延伸；
只发生在细胞周期的S 期，一次复制开始后在 完成前不再进行复制
类核区
细胞核
一般为环形DNA,具有单一复制起始位点； 为线性DNA,具有多个复制起始位点，形成多
9-mer 和13-mer 的重复序列构成的复制起 个复制叉，DNA聚合酶的移动速度较原核生
始位点
物慢。复制起始位点无固定形式
引物是RNA，切除需要DNA聚合酶Ⅰ，长 引物除RNA外还有DNA，切除引物需要核内
延长因子为EF-1α、eEF-1βγ和eEF-2 释放因子只有eRF 蛋白质与mRNA转录生成不耦联
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THANK YOU!
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7
以多联体的形式补齐
靠端粒酶补齐
讨论原核生物和真核生物
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转录的异同---相同点
1.RNA合成方向都是从5’到3’ 2.都需要DNA链作为模板 3.都需要RNA聚合酶和其他蛋白因子 4.原料都是四种核苷酸
3/11/2021
讨论原核生物和真核生物
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转录的异同---不同点
原核生物
真核生物
转录位置 拟核区
4.化学键：磷酸二酯键；
5. 遵从碱基互补配对规律；
6.一般为双向复制、半保留复制、半不连续复制。
3/11/20wk.baidu.com1
讨论原核生物和真核生物
1
复制的异同---不同点
合成时期与复制方 式 复制位置 复制起点
引物 聚合酶
染色体末端 3/11/2021
原核生物
发生在整个细胞生长过程中，多重复制同 时进行
真核生物
真核生物
一条mRNA编码一种蛋白质（单顺反子）； 转录后进行首尾修饰与剪接；mRN 在核内合成，加工后进入胞液，再作为模板 指导翻译。
30S小亚基+50S大亚基↔70S核蛋白体
40S小亚基+60S大亚基↔80S核蛋白体
起始氨基酰-tRNA为fMet-tRNAfMet ； 核蛋白 体小亚基先与mRNA结合，再与fMet-RNAfMet 结合；mRNA中的S-D序列与16S rRNA3’端 的一段序列结合；有三种IF参与起始复合物的 形成。
起始氨基酰-tRNA为Met-tRNAiMet ；核蛋白 体小亚基先与Met-tRNAiMet结合， 再与mRNA结合；mRNA中的帽子结构与帽 子结合蛋白复合物结合；有至少10种eIF参与 起始复合物的形成。
延长阶段
终止阶段
转录与翻译的 关系
延长因子为EF-Tu、EF-Ts和EF-G 释放因子为RF1、RF2和RF3 蛋白质合成与mRNA转录生成耦联
细胞核内
转录单位 一个mRNA分子通常含多个基因，即多顺反子
一般只编码一个基因，即单顺反子
转录起始 全酶结合启动子区到达转录起始位点，生成第一个 磷酸二酯键后，б亚基脱离，标志起始完成。
RNA聚合酶依靠转录因子识别并结合起始序 列，其中聚合酶结合在TF-F上；当大部分TF 脱离，只留下TF-F和聚合酶时，进入转录延 长阶段。
转录酶
只有一种RNA聚合酶催化所有RNA的合成，可以直 接起始转录合成RNA
有三种不同的RNA聚合酶催化RNA合成，不 能独立转录RNA，三种聚合酶都必须在蛋白 质转录因子的协助下才能进行RNA的转录， 其RNA聚合酶对转录启动子的识别也比原核 生物要复杂得多
与翻译的 转录与翻译可以同时进行 关系
成熟