遗传信息的传递董燕临床药理研究所免疫学﹠分子生物学技术研究室遗传现象遗传现象:生物的性状可从上一代传至下一代性状:生物体表现出的形态特征(如花色)和生理生化特征(如抗病性、合成某种物质的能力)——通过各种蛋白质而显现中心法则:转录反转录翻译复制基因表达(geneexpression)是指基因组中结构基因经过转录、翻译等过程,合成蛋白质,进而发挥其特定的生物学功能的全过程。一、DNA的复制(replication)是指以亲代DNA分子为模板合成一个新的子代DNA分子的过程1.半保留复制DNA双螺旋结构中的两条链分开,以每一条单链为模板(template)按照碱基互补配对方式合成一条新链。新生成的两个DNA分子与原来的DNA分子完全相同,且每个子代DNA分子中有一条链来自亲代DNA,而另一条链是新合成的。实验证明——同位素标记和密度梯度离心亲代子一代子二代轻链[14N]DNA杂交链[14N-15N]DNA重链[15N]DNA15N培养基14N培养基14N培养基亲代子一代子二代2.半不连续复制模板:DNA底物:dATP、dTTP、dGTP、dCTPRNA引物DNA聚合酶:从引物的3’-OH上逐个加上脱氧核苷酸5’→3’聚合活性新链合成方向:5’→3’DNA复制开始于染色体上固定的起始点,称为复制起点(originofreplication,ori)DNA两条链在起始点分开,形成“复制叉”DNA不是全部解开,而是边解开边合成DNA复制可以朝一个方向进行,也可以朝两个相反的方向进行滞后链前导链冈崎片段复制叉3.DNA复制的分子机制解链酶helicase拓扑异构酶topoisomerase单链结合蛋白SSB引物合成酶primaseDNA聚合酶polymeraseDNA连接酶ligase起始、延长、终止大肠杆菌DNA聚合酶:DNA聚合酶IDNA聚合酶IIDNA聚合酶III分子结构单链分子单链分子核心酶3个亚基全酶22亚基分子量(ku)1091204505’→3’聚合酶活性+++5’→3’外切酶活性+-+3’→5’外切酶活性+++功能除去RNA引物并填补空隙DNA校正和修复冈崎片段及前导链的合成起始:特定的起始位点(复制起点,Ori)双链解开—解链酶、拓扑异构酶、SSB引物生成—引物合成酶延长:前导链冈崎片段DNA聚合酶III终止:停止延伸删除引物—DNA聚合酶I(外切酶活性)填补空隙—DNA聚合酶I(聚合酶活性)滞后链形成—DNA连接酶形成超螺旋—拓扑异构酶二、转录转录(transcription):是遗传信息转移至RNA分子中的过程。在依赖于DNA的RNA聚合酶作用下,合成与DNA模板链碱基顺序互补的RNA的过程。1.DNA指导下的RNA合成反应体系:模板:DNARNA聚合酶:从单核苷酸的3’-OH上逐...