当代分子生物学要点总结(朱玉贤版).docx

当代分子生物学要点总结(朱玉贤版)当代分子生物学要点总结(朱玉贤版)一、绪论两个经典实验1、肺炎球菌在老鼠体内的毒性实验：先将光滑型致病菌S型烧煮杀活性以后、以及活的粗糙型细菌R型分别侵染小鼠发现这些细菌自然丧失了治病能力；当他们将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合再感染小鼠时，实验小鼠每次都死亡。解剖死鼠，发现有大量活的S型细菌。实验表明，死细菌DNA进行了可遗传的转化，进而导致小鼠死亡。2、T2噬菌体感染大肠杆菌：当细菌培养基中分别带有35S或32P标记的氨基酸或核苷酸，子代噬菌体就相应含有35S标记的蛋白质或32P标记的核酸。分别用这些噬菌体感染没有放射性标记的细菌，经过12个噬菌体DNA复制周期后进行检测，子代噬菌体中几乎不含带35S标记的蛋白质，但含30%以上的32P标记。讲明在噬菌体传代经过中发挥作用的可能是DNA而不是蛋白质。基因的概念：基因是产生一条多肽链或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列。二、染色体与DNA嘌呤嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶染色体性质：1、分子构造相对稳定；2、能够自我复制，使亲、子代之间保持连续性；3、能指导蛋白质的合成，进而控制生命经过；4、能产生可遗传的变异。组蛋白一般特性：1、进化上极端保守，十分是H3、H4；2、无组织特异性；3、肽链上氨基酸分布的不对称性；4、存在较普遍的修饰作用；5、富含赖氨酸的组蛋白H5非组蛋白：HMG蛋白；DNA结合蛋白；A24非组蛋白真核生物基因组DNA真核细胞基因组最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能蛋白质所隔开。人们把一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值，在真核生物中C值一般是随着生物进化而增加的，高等生物的C值一般大于低等动物，但某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大，这就是著名的C值反常现象。真核细胞DNA序列可被分为3类：不重复序列、中度重复序列、高度重复序列。真核生物基因组的特点：1、真核生物基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组；2、真核基因组存在大量的的重复序列；3、真核基因组的大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上，这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别；4、真核基因组的转录产物为单顺反之；5、真核基因组是断裂基因，有内含子构造；6、真核基因组存在大量的顺式元件，包括启动子、加强子、沉默子等；7、真核基因组中存在大量的DNA多态性；8、真核基因组具有端粒构造。原核生物基因组的特点：1、构造简练，绝大部分用来编码蛋白质，只要很少一部分控制基因表达的序列不转录；2、存在转录单元，原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或者几个特定部位，构成功能单位或转录单元，能够被一起转录为含多个mRNA的分子；3、有重叠基因，所谓重叠基因就是同一段DNA携带两种或以上不同的蛋白质的编码信息。DNA的构造DNA又称脱氧核糖核酸，是deoxyribonucleicacid的简称。L=T+W，L指环形DNA分子两条链间穿插的次数，只要不发生断裂，L是一个常量。T为双螺旋的盘绕数，W为超螺旋数。双螺旋DNA的松开导致负超螺旋，而拧紧则导致正超螺旋。双螺旋碱基间距nm螺旋直径nm每轮碱基数螺旋方向A-DNA0.262.611右B-DNA0.342.010右Z-DNA0.371.812左DNA的复制半保留复制：Semi-conservativereplication；半不连续复制：Semi-discontinuousreplication把生物体的复制单位称为复制子，一个复制子只含一个复制起始点。归纳起来，无论是原核生物还是真核生物，复制起点是固定的，表现为固定的序列，并识别介入复制起始的特殊蛋白质。复制叉移动的方向和速度虽是多种多样的，但以双向等速方式为主。复制的几种主要方式双链DNA的复制大都以半包六复制方式进行的，通过“眼型、型、滚环型或D-环型等以复制叉的形式进行。1、线性DNA双链进行双向复制时，由于已知的DNA聚合酶和RNA聚合酶都只能从5到3移动，所以，复制叉呈眼型；2、环状双链DNA复制可分为型、滚环型和D-环形几种类型、型，大肠杆菌染色体DNA是环状双链DNA，它的复制是典型的型复制，从一个起点开场，同时向两个方向进行复制，当两个复制叉相遇时，复制就停止、滚环型，是单向复制的一种特殊方式，在噬菌体中很常见。DNA的合成由对正链原点的专一切割开场，所构成的自由5端被从双链环中置换出来并为单链DNA结合蛋白所覆盖，使其3-OH端在DNA聚合酶的作用下不断延伸、D-环形，也是单向复制的一种特殊方式，双链环在固定点解开进行复制，但两条链的合成是高度不对称的，最初仅以一条母链作为新链合成的模板，迅速合成出互补链，另一条链则称为游离的单链环。原核生物和真核生物DNA复制的特点原核生物DNA复制特点DNA双螺旋的解旋拓扑异构酶DNAtopoisomerase：消除解链造成的正超螺旋的堆积，消除阻碍解链继续进行的这种压力，使复制得以延伸。拓扑异构酶，催化DNA链的断裂和重新连接，每次只作用于一条链，不需要辅助因子如ATP等；拓扑异构酶能同时断裂和连接两条DNA链，通常需要辅助因子。DNA解链酶(DNAhelicase)：解开双链DNADnaB蛋白：解螺旋酶；DnaA蛋白：识别复制起始点；DnaC蛋白：辅助DnaB在起始点上结合并打开双链单链结合蛋白SSB：保证被解链酶解开的单链在复制完成前能保持单链构造DNA复制的引发所有的DNA复制都是从一个固定起点开场的，而且目前所知的DNA聚合酶都只能延长DNA链而不能从头合成DNA链。DNA复制时，往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶从RNA引物3末端开场合成新的DNA链。DNA聚合酶功能DNA聚合酶DNA聚合酶修复DNA聚合酶聚合作用53有有有外切酶活性53有无无外切酶活性35有有有生物学活性10.0515聚合酶部分亚基的功能亚基功能聚合活性35核酸外切酶活性组建核心酶两个亚基构成滑动夹子，提高酶的持续合成能力真核生物DNA复制的特点真核生物DNA复制与原核生物DNA复制有很多不同，例如，真核生物每条染色体上能够有多个复制起点，而原核生物只要一个复制起点；真核生物DNA的复制只能在分裂期进行，原核细胞在整个细胞周期都能进行；真核生物的染色体在全部完成复制前，各个起点上DNA不能再开场，而在快速生长的原核生物中，复制起点能够连续开场新的DNA复制，表现固然只要一个复制单元，但却可有多个复制叉。真核生物DNA复制叉的移动速度不到大肠杆菌的1/20，因而，人类DNA中每隔30000300000个碱基就有一个复制起始点；真核生物DNA聚合酶有15种以上，大肠杆菌中存在的聚合酶有5种DNA复制的调控真核细胞中DNA复制有3个水平的调控：1、细胞生活水平调控，也称限制点调控，决定细胞停留在G1期还是进入S期；2、染色体水平调控；3、复制子水平调控，决定复制的起始与否。DNA的修复错配修复一旦复制通过复制起点，母链就会在开场DNA合成前的几秒至几分钟内被甲基化，此后只要两条DNA链上碱基配对出现错误，错配系统就会根据“保存母链，修正子链的原则，找出错误碱基所在的DNA链，并在对应于母链甲基化腺苷酸上游鸟苷酸的5位置切开子链，合成新的子链片段。切除修复切除修复是DNA损伤最为普遍的方式，主要分为碱基切除修复和核苷酸切除修复重组修复复制后修复先从同源DNA母链上将相应核苷酸序列片段移至子链缺口，然后再用新合成的序列补上母链空缺，主要作用是重新启动停滞的复制叉。DNA直接修复DNA直接修复不需要切除碱基或核苷酸，最常见的例子是DNA光解酶把在光下或经外线光照射构成的环丁烷胸腺嘧啶二体及6-4光化物复原成单体的经过。SOS反响细胞DNA遭到损伤或复制系统遭到抑制的紧急情况下，细胞为求生存而产生的一种应急措施，当DNA两条链的损伤邻近时，损伤不能被切除修复或重组修复，这时损伤处的DNA出现空缺，再随机加上核苷酸，容易造成突变。DNA的转座DNA的转座或称移位，是由可移位因子介导的遗传物质重排的现象，频率很低。转座子Tn是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位，原核生物的转座子包含4类：1、插入序列IS；2、类转座子因子；3、复合转座子，两端由IS或类IS构成，带有某些抗药性基因或其他宿主基因，一旦构成复合式转座子，IS序列就不能再单独移动；4、TnA转座子家族，两端为IR，可编码转座酶，解离酶和抗性物质。真核生物中的转座子主要包括转座子和反转座子。玉米细胞内存在自主型和非自主型两类转座子，非自主型转座子单独存在时是稳定的，不能转座，当基因组同时含有属于同一家族的自主型转座子时，它才具备转座功能。转座子可分为复制型和非复制型，转座酶和解离酶分别作用于原始转座子和复制转座子。转座作用的遗传学效应1、引起插入突变；2、产生新的基因；3、产生染色体畸变DNA重复、缺失或倒位；4、引起生物进化组蛋白的种类、修饰类型及其生物学意义根据电泳性质能够把组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3、H4，这些组蛋白都含有大量赖氨酸和精氨酸。组蛋白的修饰作用包括甲基化，乙酰化，磷酸化以及ADP核糖基化等。一般来讲，组蛋白乙酰化能选择地使某些染色质区域的构造从严密变的松弛，开放某些基因的转录，增强其表达水平；而组蛋白甲基化即可抑制可以加强基因表达，乙酰化修饰和甲基化修饰往往是互相排挤的。简述DNA聚合酶和Klenow的构造和功能占DNA聚合酶蛋白2/3的C端区域，相对分子质量68000，具有DNA聚合酶活性和35核酸外切酶活性，即可合成可以降解DNA，保证DNA复制的准确性；占DNA聚合酶蛋白1/3的N端区域，相对分子质量35000，具有53核酸外切酶活性，可做用于双链DNA，又可水解5端或距5端几个核苷酸处的磷酸二酯键。DNA聚合酶在DNA直接修复、除去冈崎片段5端RNA引物方面具有重要作用。Klenow大片段是用蛋白酶水解DNA聚合酶所得的大片段区域，具有53聚合酶活性和35核酸外切酶活性，在基因工程中有广泛应用，主要有：修复反响、制备平末端；标记DNA3突出末端；双脱氧末端终止法进行DNA序列分析等。三、生物信息的传递上RNA转录的基本经过模板识别真核细胞中的模板识别与原核细胞不同，真核生物RNA聚合酶不能直接识别基因的启动子区，需要转录因子的辅助蛋白质按特定的顺序结合于启动子上，RNA聚合酶才能与之相合并构成复杂的前起始复合物PIC，以保证有效的起始转录。转录起始转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生，该经过不需要引物，RNA聚合酶通过启动子的时间代表一个启动子的强弱，时间越短，该基因的转录起始频率越高。转录延伸RNA聚合酶释放因子离开启动子后，核心酶沿模板DNA链移动并使新生的RNA链不断延长的经过。一旦聚合酶启动了基因转录，它就会一直移动合成RNA，直到碰到终止信号时才释放新生的RNA链。转录终止RNA聚合酶不再构成新的磷酸二酯键，RNA-DNA杂合体分开，转录泡瓦解。转录机器的主要成分RNA聚合酶RNA聚合酶以DNA双链为模板若以单链为模板，活性大大降低，以4种核苷三磷酸为底物，并以Mg2+/Mn2+为辅因子，催化RNA链的起始、延伸和终止，不需要任何引物。原核生物RNA聚合酶大肠杆菌RNA聚合酶由两个亚基、一个亚基、一个亚基、和一个亚基组成核心酶，加上一个亚基后则成为聚合酶全酶，转录的起始经过需要全酶，由因子识别起始点，延长经过仅需要核心酶催化。和亚基组成了聚合酶的催化中心，亚基能与模板DNA、新生RNA链以及核苷酸底物相结合；亚基的作用是负责模板链的选择和转录的起始，它是酶的别构效应物，使酶专一性识别模板上的启动子。真核生物RNA聚合酶酶定位转录产物与功能对-鹅膏覃减RNA聚合酶核仁45SrRNA5SrRNA不敏感RNA聚合酶核质hnRNAmRNA敏感RNA聚合酶核质tRNA、5SrRNA、snRNA存在物种特异性转录复合物模板的识别阶段包括RNA聚合酶全酶对启动子的识别，聚合酶与启动子可逆性结合构成封闭复合物，此时DNA仍处于双链状态。然后封闭复合物转变成开放复合物，聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一段双链被解开。真核生物转录起始至少还需要7中辅助因子介入，这些蛋白辅助因子统称为转录因子TF启动子与转录起始启动子区的基本构造启动子是一段位于构造基因5端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确结合并具有转录起始的特异性。1、转录单元是一段从启动子开场至终止子结束的DNA序列。转录起始位点是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基，通常为嘌呤。把起点5末端的序列称为上游，把3端称为下游，起点为+1，下游方向依次为+2、+3上游方向依次为1、22、Pribnow区TATAbox是一个由5个核苷酸TATAA组成的保守序列，其中央大约位于起点上游10bp处又称10区3、35序列Sexfamabox在转录开场位点上游35区域也有一段保守序列，共同序列是TTGACA，称为35区大部分原核生物启动子都存在位于-10bp的TATA盒和位于-35bp的TTGACA盒，这两个区域是RNA聚合酶与启动子的结合位点，能与因子互相识别而具有很高的亲和力。4、Hogness区，在真核基因中发现，位于转录起始-25-35bp处的TATAAA，也称TATA区5、CAAT区，在-70-80bp处的共同序列CCAAT，称为CAAT区，是与原核生物中-35区相对应的序列启动子区的识别RNA聚合酶不能识别碱基本身，而是通过氢键互补的方式加以识别。RNA聚合酶与启动子区的结合聚合酶首先与启动子区闭合双链DNA结合，构成二元闭合复合物，然后经过解链得到二元开链复合物，因而，RNA聚合酶既是双链DNA结合蛋白，又是单链DNA结合蛋白。-10区与-35区的最佳距离在原核生物中，-35区与-10区之间的距离大约是1619bp，小于15bp或大于20bp都会降低启动子的活性。在细菌中常见两种启动子突变，一种叫下降突变，一种叫上升突变增加其共同序列的同一性。加强子及其功能加强子是DNA上能提高转录起始效率的序列，可位于5或3末端，可能是通过影响染色质DNA-蛋白质构造或改变超螺旋的密度而改变模板的整体构造，进而使得RNA聚合酶更容易与模板DNA结合，起始基因转录，加强子具有下列特点：1、远距离效应；2、无方向性；3、顺式调节，只调节位于同一染色体上的靶基因，对其他染色体上的基因没有作用；4、无物种和基因特异性；5、具有组织特异性；6、有相位性，其作用和DNA的构象有关；7、有的加强子可对外部信号产生反响；8、大多为重复序列，其内部常有一个核心序列GTGGA/TA/TA/TG，该序列是产生加强效应所必需的真核生物启动子对转录的影响真核基因启动子在-25-35区含有TATA序列，在-70-80区含有CCAAT序列，在-80-110区含有GCCACACCC或GGGCGGG序列，习惯上将TATA区上游的保守序列称为启动子元件UPE或上游激活序列UAS。TATA区的主要作用是使转录准确起始，CAAT和GC区主要控制转录起始频率，基本不介入起始位点确实定。尽管3种UPE序列都有重要功能，但并不是每个基因的启动子区都包含这3种序列。转录的抑制抑制剂靶酶抑制作用类别放射线素-D真核生物RNA聚合酶与DNA结合，阻止延伸DNA模板功能抑制物利福霉素细菌全酶与亚基结合，抑制起始利迪链霉素细菌核心酶与亚基结合，抑制起始RNA聚合酶抑制物-鹅膏覃碱真核生物RNA聚合酶与RNA聚合酶结合原核与真核生物mRNA的特征比拟原核生物mRNA的特征1、原核生物mRNA半衰期短，细菌基因的转录与翻译是严密相连的；2、很多原核生物mRNA以多顺反子的形式存在，多顺反子mRNA是一组相邻或互相重叠基因的转录产物，这样的一组基因可被称为一个操纵子；3、原核生物mRNA5端没有帽子构造，3端也没有多聚A尾巴或者很短，原核生物起始密码子AUG上游712个核苷酸处与一个被称为SD序列的保守区，该序列与16SrRNA3端反向互补，被以为在核糖体-mRNA的结合经过中起作用。真核生物mRNA特征1、真核生物mRNA5端有帽子构造不包括叶绿体和线粒体mRNA，mRNA5端加“G反响是由腺苷酸转移酶完成的，新加上的G与mRNA链上所有其他核苷酸方向相反，像一顶帽子扣在mRNA上，故而得名。mRNA的帽子构造常被甲基化，第一个甲基化出如今所有真核细胞的mRNA中，称为零类帽子，帽子构造可能使mRNA免遭核酸酶的毁坏，其甲基化是翻译所必需的；2、绝大多数真核生物3-端有PolyA构造，除组蛋白基因外，真核生物mRNA3端都有这个构造，PolyA是在转录后加上去的需要AAUAAA特定序列，在细胞核中的hnRNA阶段就已经加上去。它是mRNA有细胞核进入细胞质所必须的形式，大大提高了mRNA在细胞质中的稳定性；3、但凡编码功能蛋白的真核基因都通过RNA聚合酶进行转录，真核基因几乎都是单顺反子mRNA，只包含一个蛋白质信息。终止和抗终止依靠因子的终止穷追模型因子能使RNA聚合酶在DNA模板上准确地终止转录，它能水解各种核苷酸，是六聚体蛋白，通过催化NTP水解促使新生RNA链从三元转录复合物中解离出来不依靠因子的终止模板上存在终止转录信号，即内在终止子，这段DNA转录产生的RNA容易构成发卡式结构，会导致RNA聚合酶暂停。内在终止子有两个明显的特点，1、终止位点上游一般存在一个富含GC的二重对称区；2、在终止位点前有一段由48给个A组成的序列，因而转录产物的3端为寡聚U，寡聚U的存在使杂合链的3端部分出现不稳定的rU·dA区域，决定了转录的终止。抗终止毁坏终止位点RNA的茎-环构造；依靠于蛋白因子的转录抗终止内含子的剪接、编辑、再编码及化学修饰RNA中的内含子由DNA转录生成的原始转录产物核不均一RNAhnRNA即mRNA的前体，经过加5端帽子和3端尾巴，再经过RNA的剪接，编码蛋白质外显子部分就连接称为一个可译框架ORF，通过核孔进入细胞质。mRNA前体中内含子的两端边界存在共同的序列，这些序列构造可能是产生mRNA前体剪接的信号。多数细胞核mRNA前体中内含子的5边界序列为GU，3边界序列为AG，因而GU表示供体衔接点的5端，AG代表接纳体3端，这种保守序列形式称为GU-AG法则，又称Chambon法则。mRNA的剪接类内含子剪接的主要特点类内含子剪接转要是转酯反响，剪接反响实际上是发生了两次磷酸二酯键的转移。第一个转酯反响由一个游离的鸟苷或鸟苷酸介导，其3-OH作为亲核基团攻击5端的磷酸二酯键，从上游切开RNA链；在第二个转酯反响中，上游外显子的自由3-OH作为亲核基团攻击内含子3位核苷酸上的磷酸二酯键，使内含子完全被切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键重新连接类内含子剪接的主要特点类内含子切除体系中，转酯反响无需游离鸟苷或鸟苷酸，而是由内含子本身的靠近3端的腺苷酸2-OH作为亲核基团攻击内含子5端的磷酸二酯键，从上游切开RNA后构成套索状构造，再由上游外显子的自由3-OH作为亲核基团攻击内含子3端的磷酸二酯键，使内含子完全被切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键重新连接RNA的编辑、再编码及化学修饰RNA的编辑RNA的编辑是某些RNA，十分是mRNA的一种加工方式，编辑的结果导致DNA所编码的遗传信息改变，RNA的编辑固然不是很普遍，在真核生物中也时有发生，介导RNA编辑的机制有两种：1、位点特异性脱氨基作用，载脂蛋白mRNA中UA，谷氨酸受体蛋白中AI，都属于脱氨基作用的结果，分别由胞嘧啶和腺嘌呤脱氨酶所催化；2、尿嘧啶插入或删除，由于指导RNA上存在一些未能配对的腺嘌呤，构成缺口，为插入尿嘧啶提供了模板，反响完成后。指导RNA从mRNA上解离下来。RNA编辑具有重要的生物学意义：1、校正作用，有些基因在突变经过中丢失的遗传信息可能通过RNA编辑得到修复；2、调控翻译，通过编辑能够构建或去除起始密码子和终止密码子，是基因表达调控的一种方式；3、扩大遗传信息，能使基因产物获得新的构造和功能，有利于生物进化RNA再编码mRNA在某些情况下不是以固定的方式被翻译，而能够改变原来的编码信息，以不同的方式进行翻译RNA化学修饰甲基化、去氨基化、硫代，碱基的同分异构化、二价键的饱和化、核苷酸的替代核酶核酶是指一类具有催化功能的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子，进而阻断基因的表达，可分为两类：1、剪切型核酶，只剪不接；2、剪接型核酶，如类和类内含子其他SnRNA具有保守性RNA聚合酶识别的启动子比拟特殊，启动子不位于编码基因的上游，而在编码基因的转录区内外显子的序列多保守，内含子序列变化较大多顺反子优点：调控方便、基因构造简练；缺点：前面的顺反子对后面的顺反子表达有影响；后面几个顺反子翻译的起始会受其上游顺反子构造的调控，不能独立进行在mRNA前体剪接的经过中，参加剪接的外显子能够不按其线性次序剪接，内含子可以以不被切除而保留，即一个外显子或内含子能否出如今成熟mRNA中是能够选择的，这种剪接方式称为选择性剪接，使一个基因能够产生不同类型的mRNA分子。选择性剪接的方式有四种：1、拼接产物缺失一个或几个外显子；2、拼接产物保留一个或几个内含子作为外显子的编码序列；3、外显子中存在5或3拼接点，进而部分缺失该外显子；4、内含子中存在5拼接点或3拼接点，进而使部分内含子变为编码序列转录单位不同于基因，转录单位可能同时包含一个或多个基因，另外，转录单位还包含启动子、非编码序列等，其范围比基因广RNA的种类和生物学功能转运RNAtRNA氨基酸转运核糖体RNArRNA核蛋白组成成分信使RNAmRNA蛋白质合成模板核不均一RNAhnRNA成熟mRNA前体小核RNAsnRNA介入hnRNA剪接小胞浆RNAscRNA/7SL-RNA蛋白质内质网定位合成信号识别体的组成成分反义RNAAnRNA/micRNA对基因表达起调节作用核酶RibozymeRNA有酶活性的RNAmRNA直接负责蛋白质的生产，翻译完成后即可降解；rRNA介入核糖体组装，是一个相对稳定的构造；tRNA携带氨基酸到核糖体，完成一次携带后继续下一轮氨基酸转运工作，所以mRNA不如其他两者稳定多聚A尾的生成是在多聚A聚合酶的催化下，由ATP聚合而成，需要镁离子或锰离子及蛋白质介入作用封闭复合物：RNA聚合酶全酶与DNA组成的复合物，DNA仍处于双链状态，不能起始RNA的合成；开放复合物：RNA聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双链被解开，构成转录泡，酶的构象也发生改变，这种由启动子与RNA聚合酶的复合物在这里能进行RNA的起始合成；三元复合物：由开放复合物与最初的两个NTP结合并在两个核苷酸之间构成磷酸二酯键后所构成的包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的复合物原始转录产物RNA转录后的加工有三种形式：1、减少部分片段，如切除5端前导序列，3端拖尾序列和中部的内含子；2、增加部分片段：5端加帽。3端加PolyA，通过归巢和编辑参加一些碱基；3、修饰，对某些碱基进行甲基化等核酶构造特点：1、三个茎区构成局部的双链构造，其中含一个由1113个保守的核苷酸构成的催化中心；2、具有催化中心的核酶和含有剪切位点的底物部分共同构成锤头构造，底物部分是切割区部位两端的核苷酸，与核酶茎和茎结合核酶的生物学意义：1、RNA为生物催化剂，具有重要的生物学意义；2、打破了酶是蛋白质的传统观念；3、在生命起源上，为先有核酸提供了根据；4、为治疗有害基因、肿瘤等提供了手段生物信息的传递下遗传密码三联子性质：1、遗传密码的连续性，即密码子间没有空格，阅读mRNA时是以密码子为单位，连续阅读，一次阅读三个核苷酸，不能跳过任何mRNA中的核苷酸；2、遗传密码的简并性，除AUGMet和UGGTry外，每个氨基酸都有一个以上的密码子，同一氨基酸的不同密码子称为同义密码子；3、遗传密码的通用性与特殊性，所有生物都有一样的遗传语言，遗传密码子是通用的，但也有少数例外。如支原体中终止密码子被用来编码色氨酸；4、密码子与反密码子的互相作用，在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定自由度，能够摆动，当反密码子第一位是A或C时只能识别一种密码子，为GC/U或U(A/G)时，能识别2种密码子，为I(A/U/C)时，能识别三种密码子;5、密码子有起始密码子和终止密码子，起始密码子AUGMet和GUG缬氨酸，终止密码子又称无义密码子，UAA赭石密码、UAG琥珀密码、UGA蛋白石密码，它们没有相应的tRNA存在，只供释放因子识别来实现翻译终止。eg.(反密码子GCU能够识别的密码子是AGU或AGC)tRNA共性：存在经过特殊修饰的碱基，tRNA的3端都以CCA-OH结束，该位点是tRNA与相应氨基酸结合的位点，稀有碱基丰富。二级构造：1、受体臂，主要由链两端序列碱基配对构成的杆状构造和3端未配对的34个碱基组成，其3端的最后3个碱基序列永远是CCA，最后一个碱基的3或2自由羟基连接氨基酸的部位能够被氨酰化；其余手臂均由碱基配对产生的杆状构造和无法配对的套索状构造所组成2、TC臂是根据3个核苷酸命名的，其中表示拟尿嘧啶，是tRNA分子所拥有不常见核苷酸；3、反密码子臂是根据位于套索中央的三联反密码子命名的；4、D臂是根据它含有二氢鸟嘧啶命名的。三级构造：呈L形折叠，靠氢键维持，TC和受体臂是倒L的一横，反密码子臂和D臂是倒L的一竖，其中受体臂顶端的碱基位于L的一个端点，反密码子臂的套索状构造生成了L的另一个端点。由于tRNA上所运载的氨基酸必须靠近位于大亚基上的多肽合成位点，而反密码子必须与小亚基上的mRNA相配对，所以分子中两个不同的功能基团是最大程度分离的。功能：运输的工具，运载氨基酸，mRNA只能特异识别tRNA而不是氨基酸；解读mRNA的遗传信息种类：1、起始tRNA和延伸tRNA，能特异地识别mRNA上起始密码子的tRNA叫起始tRNA，其他的统称为延伸tRNA。原核生物的起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸，真核生物的起始tRNA携带甲硫氨酸；2、同工tRNA，代表同一种氨基酸的tRNA为同工tRNA；3、校正tRNA，校正tRNA分为无义突变及错义突变校正。无义突变：一个核苷酸的改变使某个氨基酸的密码子变成终止密码子，使蛋白质合成提早终止；错义突变：某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码。酰胺-tRNA合成酶催化氨基酸与tRNA结合，既能识别tRNA，又能识别氨基酸。副密码子决定tRNA上所携带的氨基酸种类。核糖体核糖体构造核糖体蛋白：核糖体上有不止一个的活性中心，每个活性中心都有一组特殊的核糖体蛋白质构成。蛋白质本身具有催化功能，但若将它们从核糖体上分离出来，催化功能就会完全消失。核糖体RNA：1、5SrRNA，有两个保守序列，CGAAC是其与tRNA互相识别的序列；GCGCCGAAUGGUAGU与23SrRNA的一段序列互补，是5SrRNA与50S核糖体大亚基互相作用的位点；2、16SrRNA，有两个保守序列，ACCUCCUUA是与mRNA的5端SD序列互补的序列；在靠近3端处有一段识别23SrRNA的序列，在30S与50S亚基的结合中起作用；3、23SrRNA，大亚基23SrRNA可能与tRNAMet的结合有关；4、5.8SrRNA，是真核生物特有的rRNA，可能与原核生物的5SrRNA有类似的功能；5、18SrRNA及28SrRNA核糖体功能：1、合成蛋白质的场所，选择对信息专一的AA-tRNA，包容另一种携带肽链的RNA，即肽酰tRNA；2、核糖体至少包括5个活性中心，即mRNA结合部位、结合或接受AA-tRNA部位A位、结合或接受肽酰tRNA的部位P位、肽酰基移部位、构成肽键的部位转肽酶中心。此外，还有负责肽链延伸的各种延伸因子的结合位点。核糖体小亚基负责对模板mRNA进行序列特异性识别，如起始部分的识别、密码子与反密码子的作用等，mRNA的结合位点也位于小亚基上；核糖体大亚基负责携带氨基酸及tRNA的功能，肽键的构成、AA-tRNA、肽酰-tRNA的结合等，A、P位点、转肽酶中心也主要位于大亚基上。蛋白质的生物合成机制氨基酸的活化氨基酸必须在氨酰-tRNA合成酶(AARS)的作用下生成活化氨基酸AA-tRNA，活化的场所是细胞质，其中AARS具有三个位点，分别是tRNA识别位点、氨基酸识别位点、校正位点。翻译的起始作为多肽合成起始信号的密码子有两个，即甲硫氨酸的密码子和缬氨酸的密码子，在大肠杆菌中，起始密码子AUG编码的氨基酸并不是甲硫氨酸本身，而是甲酰甲硫氨酸，起始tRNA为fMet-tRNAfMet。真核生物无甲酰化，起始氨基酸是Met，起始tRNA是Met-tRNAMet。第一步，30S小亚基与翻译起始因子IF-1和IF-3结合，通过SD序列与mRNA模板结合；第二步，在IF-2起始因子和GTP的帮助下，fMet-tRNAfMet进入小亚基的P位，tRNA上的反