【正文】 分子生物學(xué)的 中心法則（ central dogma） 。 結(jié)構(gòu)基因（ structural gene） ： 編碼非調(diào)控因子的任何蛋 白質(zhì)和 RNA的基因。 2. 掌握乳糖操縱子的調(diào)控方式及真核生物基因調(diào)控的特點(diǎn)。 3. 熟悉轉(zhuǎn)錄和翻譯后的加工和修飾過程。 調(diào)控基因（ regulatory gene） ： 編碼調(diào)節(jié)其他基因表達(dá)的 蛋白質(zhì)或 RNA的基因。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 一、基因及其信息流向 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 (二 )中心法則 中心法則包括： ① DNA復(fù)制： 遺傳信息由親代 DNA分子傳給子代 DNA。 非編碼區(qū) （ noncoding region） ： ?占整個(gè)基因組小部分， 不能轉(zhuǎn)錄為 mRNA、 編碼蛋白質(zhì)的區(qū)段由編碼區(qū)上游和下游的 DNA序列組成。 ?結(jié)合部位 ： 在 DNA分子上與 RNA聚合酶核心酶緊密結(jié)合的序列，中心位于 10區(qū)，共同序列為 5′TATAAT3′，又稱為Pribnow盒（ pribnow box） 。 GTAG法則：在內(nèi)含子的 5’端多以 GT開始， 3’端多以 AG結(jié)束，是普遍存在于真核細(xì)胞基因中 RNA剪接的識(shí)別信號(hào)。 CAAT盒（ CAAT box） ： 70 ～ 80bp區(qū)含有 CCAAT序列 。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 (二 )真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 二、基因的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 （ gene family） 真核細(xì)胞基因組中 來源相同 、 結(jié)構(gòu)相似 、 功能相關(guān) 的一組基因，是由一個(gè)祖先基因經(jīng)重復(fù)和變異形成的，是真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu) 最顯著的特征 之一。 ?中度重復(fù)序列（ middle repetitive sequence）： 由相對較短的序列組成， 重復(fù)次數(shù)在 10～ 1000之間 ，屬非編碼序列，散在分布于基因組中，與基因調(diào)控有關(guān)。 一 ﹑ 基因轉(zhuǎn)錄的一般特點(diǎn) Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 模板鏈（ template strand）或反義鏈（ antisense strand）： 在雙鏈 DNA中，作為 轉(zhuǎn)錄模板的鏈 ，與 mRNA互補(bǔ)。 α —— 決定轉(zhuǎn)錄特異性 β —— 與核苷三磷酸結(jié)合 β39。 ① ρ因子依賴性終止： ρ因子在轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn) 與 RNA聚合酶結(jié)合 ，使 RNA鏈脫離。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 真核細(xì)胞中含有多種 RNA聚合酶，它們專一性地轉(zhuǎn)錄不同基因而生成各不相同的產(chǎn)物。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 三、真核細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 (一 )真核細(xì)胞 mRNA合成和加工 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 三、真核細(xì)胞的基因 轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 ⑴ 戴帽： 5’末端加上 7甲基鳥嘌呤三磷酸（ m7Gppp）的帽子結(jié)構(gòu)。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 (一 )真核細(xì)胞 mRNA合成和加工 三、真核細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 ⑶ 剪接 ： 是將 RNA前體分子中內(nèi)含子切除，將外顯子拼接的過程。 snRNP 小核 RNA（ snRNA） 蛋白質(zhì) Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 (一 )真核細(xì)胞 mRNA合成和加工 三、真核細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 真核細(xì)胞 mRNA前體的剪接過程 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 真核細(xì)胞 RNA的轉(zhuǎn)錄后加工 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 (二 )rRNA分子的合成后加工 ? rRNA基因 為多拷貝基因，串聯(lián)排列于特定的核仁染色質(zhì)區(qū)段。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 三、真核細(xì)胞的基因錄和轉(zhuǎn)錄后加工 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 45S rRNA的剪接加工 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 真核細(xì)胞 tRNA的基因，成簇存在并被間隔區(qū)分開，在 RNA聚合酶 Ⅲ 的作用下被轉(zhuǎn)錄為 tRNA前體。 39。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 (一 )mRNA攜帶指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的遺傳密碼 遺傳密碼（ geic code） ： mRNA上的堿基排列順序。 ?連續(xù)性（ maless） ： 在翻譯過程中，遺傳密碼的閱讀是連續(xù)的。 ? 氨基酸的活化： 氨基酸與 ATP在氨酰 tRNA合成酶作用下形成氨酰 AMP。 (一 )核糖體是由 rRNA和蛋白質(zhì)組成的大分子復(fù)合物 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 核糖體立體結(jié)構(gòu)模型 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 (二 )核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所 位于核糖體小亞基。 （ aminoacyl site） 氨酰 tRNA結(jié)合的位置。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 三 ﹑ 蛋白質(zhì)合成的一般過程 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 大腸桿菌細(xì)胞翻譯起始復(fù)合物的形成 大腸桿菌細(xì)胞翻譯起始復(fù)合物形成的過程： ① 核糖體 30S小亞基附著于 mRNA起始信號(hào)部位。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 三 ﹑ 蛋白質(zhì)合成的一般過程 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 (三 )肽鏈延長是多因子參與的核糖體循環(huán)過程 核糖體循環(huán)包括三個(gè)步驟： ?進(jìn)位（ registration） ：特異的氨酰 tRNA進(jìn)入 A位。 mRNA等從核糖體上釋出 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 三 ﹑ 蛋白質(zhì)合成的一般過程 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 多聚核糖體（ polyribosome）： 多個(gè)核糖體結(jié)合到一個(gè)mRNA分子上，成串排列，形成蛋白質(zhì)合成的功能單位 。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 四、肽鏈合成后的加工修飾 (一 )一級結(jié)構(gòu)的修飾改變了多肽鏈氨基酸的性質(zhì)和組成 ： 磷酸化、糖基化、羥基化、甲基化、乙 ?；投蜴I形成等。 分子伴侶蛋白有兩類： ① 蛋白因子 ② 酶 輔基連接： 有些結(jié)合蛋白和帶輔基的酶，合成后需要結(jié)合相應(yīng)輔基，才能成為天然功能蛋白質(zhì)。 五、蛋白質(zhì)的降解 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 1. 泛素 蛋白酶體（ ubiquitinproteasome）途徑 過程： 五、蛋白質(zhì)的降解 ? E1激活泛素分子，需要 ATP 供能； ? E2 將泛素結(jié)合在被降解的蛋白質(zhì)上； ? E3 識(shí)別并釋放泛素化的蛋白質(zhì)； ? 蛋白酶體降解泛素化的蛋白質(zhì)。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 五、蛋白質(zhì)的降解 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 第四節(jié) 基因表達(dá)信息的調(diào)控 一、基因表達(dá)的一般特點(diǎn) 二、原核基因的表達(dá)調(diào)控 三、真核基因的表達(dá)調(diào)控 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 基因表達(dá)的實(shí)質(zhì)： 通過基因的 轉(zhuǎn)錄 和 翻譯 ，產(chǎn)生具有特異生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子，賦予細(xì)胞或個(gè)體一定功能或形態(tài)表型。 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 一、基因表達(dá)的一般特點(diǎn) (一 )基因表達(dá)具有時(shí)間性和空間性 基因表達(dá)的時(shí)間特異性（ temporal specificity）： 按照功能需要，某一特定基因表達(dá)嚴(yán)格按照一定的 時(shí)間順序 發(fā)生。 (二 )基因表達(dá)有組成性表達(dá)和可誘導(dǎo) /阻遏表達(dá)兩種 方式 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 一、基因表達(dá)的一般特點(diǎn) 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 (adaptive expression)： 環(huán)境的變化容易使其表達(dá)水平變動(dòng)的一類基因表達(dá)。原核生物大多數(shù)基因表達(dá)調(diào)控是通過操縱子機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。 (二 )大腸桿菌的乳糖操縱子調(diào)控機(jī)制包括正、負(fù)調(diào)控 兩種方式 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 二、原核基因的表達(dá)調(diào)控 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 (二 )大腸桿菌的乳糖操縱子調(diào)控機(jī)制包括正、負(fù)調(diào)控 兩種方式 Transmission of Geic Information and Protein Synthesis 退 出 首 頁 二、原核基因的表達(dá)調(diào)控 第九章 基因信息的傳遞與蛋白質(zhì)合成 當(dāng)環(huán)境中 無葡萄糖可供利用時(shí) ， cAMP的含量增高，CAP與 cAMP結(jié)合而活化，與乳糖操縱子的啟動(dòng)子上游的 CAP結(jié)合位點(diǎn)相結(jié)合，從而增強(qiáng) RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄活性。 基因表達(dá)的調(diào)節(jié)是通過 反式作用因子與順式作用元件相互作用 而實(shí)現(xiàn)的。 ?啟動(dòng)子： 能被 RNA聚合酶所