生物化学名词解释DNA
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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。
引物(primer):和模板链互补的线性核酸小片段,其上带有能与核苷酸相结合的游离3′-OH,通常是寡聚RNA。
模板(template):DNA复制时解开的两股亲代DNA链;DNA复制是模板依赖性的。
引发前体:蛋白因子聚合体,其中dnaB(解链酶)具有ATPase活性,水解ATP,使DNA双螺旋解开。
引物(合成)酶:以DNA为模板,聚合一段寡聚RNA引物。
DNA聚合酶(DNA polymerase,DNA-pol):催化依赖于DNA模板的由脱氧核苷三磷酸前体合成
DNA的酶。
DNA连接酶(ligase):催化两段DNA片段之间磷形成酸二酯键,而使两段DNA连接起来,不能将两条游离的DNA单链连接起来。
单链DNA结合蛋白(single strand binding protein,SSB):一些能够与单链DNA结合的蛋白质因子。
解旋酶(unwinding enzyme):又称解链酶(helicase),是用于解开DNA双链的酶
蛋白,每解开一对碱基需消耗两分子ATP。
拓扑异构酶(topoisomerase)Ⅰ:可使DNA双链中的一条链切断,松开双螺旋后再将DNA链连接起来,其作用是松解负超螺旋,同转录有关。反应无需供给能量。 拓扑异构酶Ⅱ:切断DNA双链,使DNA的超螺旋松解后,再将其连接起来。
引发体组装:SSB结合在两条单链DNA上,与其他蛋白因子及引物酶一起组装引发复合物。
引发:在引物酶的催化下,以DNA为模板,合成一段短的RNA片段,获得3'端自由羟基(3'-OH)。
引发体移动:引发体向前移动,解开新的局部双螺旋,形成新的复制叉,后随链重新合成RNA引物,继续进行链的延长。
前导链的延长:DNA pol Ⅲ全酶二聚体的一个亚基与前导链的模板结合而发挥催化作用,与复制叉前进的方向同向。
后随链的延长:DNA polⅢ全酶二聚体的另一半与后随链的模板结合发挥催化作用。 端粒(telomere):真核生物线性染色体末端所具有的特殊结构,通常膨大成粒状。 端粒酶:一种RNA-蛋白质复合体,它可以其RNA为模板,通过逆转录过程对末端DNA链进行延长。
逆转录(reverse transcription,RT,RNA指导的DNA合成):以RNA为模板,按照RNA中的核苷酸顺序合成DNA的过程,该过程由逆转录酶催化进行。
互补DNA(complementary DNA,cDNA):利用逆转录酶合成出的与任何RNA模板的碱基序列互补的DNA,为研究真核结构基因提供了有效途径。
DNA的损伤:由自发的或环境的因素引起DNA一级结构的任何异常的改变。
DNA突变:DNA核苷酸顺序永久性的改变。
同义(中性)突变:基因突变导致mRNA密码子中的第三位碱基改变,其意义不发生改变,翻译产物中的氨基酸残基顺序不变,但有时可引起翻译效率降低。
错义突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换,其意义发生改变,翻译产物中的氨基酸残基顺序发生改变。
无义突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换而改变成终止密码子,引起多肽链合成的终止。
移码突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换,引起突变点之后的氨基酸残基顺序全部发生改变。
自发脱碱基:由于N-糖苷键的自发断裂,引起嘌呤或嘧啶碱基的脱落。每日可达近万个核苷酸残基。
自发脱氨基:胞嘧啶自发脱氨基可生成尿嘧啶,腺嘌呤自发脱氨基可生成次黄嘌呤。
每日可达几十到几百个核苷酸残基。
复制错配:由于复制时碱基配对错误引起的损伤,发生频率较低。
转甲基作用:在转甲基酶的催化下,将DNA上的被修饰的甲基去除。此时,转甲基酶自身被甲基化而失活。
直接连接:DNA断裂形成的缺口,可以在DNA连接酶的催化下,直接进行连接而封闭缺口。
光复活:能修复任何嘧啶二聚体的损伤。
切除修复(发生在DNA复制前):将DNA分子中的受损伤部分切除,以完整的那条链为模板再重新合成。
重组修复(发生在复制后):复制时跳过损伤部位,新链产生的缺口由母链通过重组方式弥补,原损伤部位并没有切除,但在后代逐渐稀释。