1、 俗语说“种瓜得瓜，种豆得豆”，其中蕴含着在生物界中普遍存在的遗传规律；而“世界上没有完全相同的两片叶子”却又预示了遗传现象的复杂性和可变性。对于生物体而言，贮存遗传信息的物质就是核酸，它是记载生物体的演变、种属特征及一切生命活动规律的图书馆。本章书除了阐述核苷酸的基本代谢外，还将从复制、转录及翻译等几个方面分别阐述与遗传信息传递有关的重要理论知识。嘌呤环的元素来源Asp Mg2+ GTP NAD+ H2ONADH+ Gln Mg2+ ATP Glu IMP分别转变为AMP和GMP腺嘌呤+PRPP AMP+PPi 次黄嘌呤+PRPP IMP+PPi 鸟嘌呤+PRPP GMP+PPi 腺嘌呤核苷
2、+ATP AMP+ADP 嘧啶环的元素来源嘧啶环的元素来源UMP分别转变为CTP和TMP N5，N10CH2FH4 FH2 Gln嘧啶碱 +PRPP磷酸嘧啶核苷+PPiNADPHNADP+H2O遗传信息传递中心法则遗传信息传递中心法则子代子代DNA分子中，一条链来自亲代，另一条链是新合成的。分子中，一条链来自亲代，另一条链是新合成的。亲代亲代DNA子代子代DNA复制复制来自亲代来自亲代DNA新合成链新合成链原核生物三种DNA聚合酶及其作用参与DNA复制的其它酶及作用一方面：解开的单链DNA会被水解；另一方面：解开的单链DNA很容易再次聚合形成双螺旋形式。DNA复制过程复制过程起始阶段起始阶段延
3、长阶段延长阶段终止阶段终止阶段起始阶段起始阶段 拓扑异构酶参与拓扑异构酶参与松解松解DNA超螺旋，超螺旋，在复制的整个过在复制的整个过程中都发挥作用。程中都发挥作用。解螺旋酶解螺旋酶：解开：解开DNA双双链间的氢键，形成单链链间的氢键，形成单链DNA模板。模板。SSB：维持、保护单：维持、保护单链链DNA模板。模板。引物酶引物酶：催化：催化合成合成RNA引物。引物。延长阶段延长阶段 A G C T T A G C A A G C C A T C G G A C G G T A G C C T T C G A A 冈崎片段：冈崎片段：在随从链的合成之前，先合成的一在随从链的合成之前，先合成的一些
4、不连续的些不连续的DNA短片段。短片段。DNA复制的特点：复制的特点：半保留复制、半不连续复制。半保留复制、半不连续复制。终止阶段终止阶段蛋白质因子辨认、结蛋白质因子辨认、结合及切除损伤区段。合及切除损伤区段。DNApol以以dNTP为原料，填补空隙。为原料，填补空隙。重组修复基本过程重组修复基本过程5 3 3 5 模板链模板链编码链编码链编码链编码链模板链模板链模板链模板链编码链编码链DNA 核心酶核心酶全酶全酶转录起始转录起始3 5 TTGACATATAAT 35 10 +1DNA复制与RNA转录的区别遗传密码表 3 模板模板mRNA5 A U G C C A U C U G G C A
5、U C-C U C U A AMet Pro Ser Gly Ile -Met Pro Ser Gly Ile -Leu Leu 终止密码终止密码N C蛋白质多肽链蛋白质多肽链密码子阅读方向密码子阅读方向 肽链合成方向肽链合成方向mRNA上的遗传密码指导合成蛋白质多肽链 氨基酸 + ATP + tRNA氨基酰tRNA + AMP + PPi氨基酰tRNA合成酶 氨基酸的氨基酸的a-羧基羧基 酯键酯键tRNA3 CCAOHU C A5 3 mRNA A C UC C ASer3 5 1 2 33 2 1反密码子与密码子之间的配对反密码子与密码子之间的配对P位位A位位E位位小亚基小亚基大亚基大亚基
6、原核生物核糖体结构模式原核生物核糖体结构模式 核糖体大小亚基分离，模板mRNA与小亚基结合起始因子起始因子AUGmRNA小亚基小亚基大亚基大亚基AUGP A起始因子起始因子AUGmRNA小亚基小亚基大亚基大亚基AUGP AfMetIF-2GTPfMettRNAfMet P AAUGIF-2GTPfMettRNA携带起始密码对应的蛋氨酰进入P位P AAUGfMetIF-2GTPGDP起始因子起始因子AUGP AfMetE形成翻译起始复合物AUGP AfMetE AATuGTPTu GDPAUGP AfMetE AA氨基酰氨基酰tRNA翻译延长：注册AUGP AfMetE AAAUGP AE AA
7、fMet肽键肽键甲酰化甲酰化fMet氨基酸氨基酸转肽酶转肽酶翻译延长：成肽P AE AAfMetAUGP AE AAfMetAUGA位空出位空出待下一个氨基酰待下一个氨基酰tRNA进入进入模板模板mRNA链上链上下一个密码子进入下一个密码子进入A位位转位酶转位酶GTPGDP翻译延长：转位多肽链多肽链A位出现终止密码位出现终止密码释放因子释放因子RF识别结合识别结合起始因子起始因子IFUAAP AEtRNA小亚基小亚基大亚基大亚基mRNA 翻译终止过程N缬缬1 组组2 亮亮2 苏苏4 脯脯5 谷谷6 谷谷7 赖赖8 丝丝9 丙丙10 .天冬天冬100.C 3 .CTC.5 5 . GAG.3 正常成人血红蛋白链及其基因N缬缬1 组组2 亮亮2 苏苏4 脯脯5 缬缬6 谷谷7 赖赖8 丝丝9 丙丙10 .天冬天冬100.C 3 . CAC.5 5 . GUG.3 镰刀状红细胞性贫血病人
