【文章內(nèi)容簡介】
也轉(zhuǎn)錄成其他幾種RNA; ? 翻譯:由 tRNA完成; ? 蛋白質(zhì)合成:合成多肽,最終生成具有特定功能的蛋白質(zhì)。 微生物生長與蛋白質(zhì)合成 T C A T G A T T A A G T A C T A A T DNA的平面結(jié)構(gòu)圖 細(xì)胞核中 A G T A C T A A T 游離的核糖核苷酸 DNA 解旋,一條鏈為模板合成 RNA 細(xì)胞核中 A G T A C T A A T DNA與 RNA的堿基互補(bǔ)配對 細(xì)胞核中 聚合酶 游離的核糖核苷酸 4dNTP 細(xì)胞質(zhì) 核孔 DNA mRNA在細(xì)胞核中合成 細(xì)胞核內(nèi) U C A U G A U U A A G T A C T A A T mRNA U C A U G A U U A mRNA A G T A C T A A T U C A U G A U U A mRNA 細(xì)胞核內(nèi) tRNA在氨基酰 tRNA合成酶的幫助下 , 能夠識別相應(yīng)的氨基酸 , 并通過 tRNA氨基酸臂的 339。OH與氨基酸的羧基形成活化酯-氨基酰 tRNA。 氨基酰 tRNA 合成酶 氨基酸 +ATP+tRNA+H2O ?? 氨基酰 tRNA+ AMP +PPi 339。OH 反密碼子 密碼子 密碼子 密碼子 密碼子 mRNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基 U C A U G A U A mRNA U A C U 亮氨酸 天冬氨酸 異亮氨酸 氨基酸 (原料) 氨基酰 tRNA 合成酶 tRNA的一端運(yùn)載著氨基酸 反密碼子 亮氨酸 天冬氨酸 A C U 異亮氨酸 核糖體 U C A U G A U A mRNA U 異亮氨酸 ? 氨基酰 tRNA通過反密碼臂上的三聯(lián)體反密碼子識別 mRNA上相應(yīng)的遺傳密碼 , 并將所攜帶的氨基酸按 mRNA遺傳密碼的順序安置在特定的位置 , 最后在核糖體中合成肽鏈 。 細(xì)胞質(zhì)中 核糖體 U C A U G A U A mRNA U 亮氨酸 細(xì)胞質(zhì)中 核糖體 U C A U G A U A mRNA U 亮氨酸 天冬氨酸 A C U 異亮氨酸 細(xì)胞質(zhì)中 核糖體 U C A U G A U A mRNA U 亮氨酸 天冬氨酸 A C U 異亮氨酸 縮合 以 mRNA為模板形成了有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)中 U C A U G A U A mRNA U 微生物的細(xì)胞分裂 由于 DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成而使兩者成倍增加后的一個有秩序的過程,即微生物細(xì)胞的分裂。 成倍增加的核物質(zhì)和蛋白質(zhì)均等地分給兩個子細(xì)胞,在細(xì)胞中部合成橫隔膜并逐漸內(nèi)陷,最終將兩個子細(xì)胞分開。 一 、 變異的實質(zhì) 在微生物遺傳過程中 , 由于某種因素的影響 , DNA上的堿基對發(fā)生差錯 , 出現(xiàn)堿基的缺失 、 置換或插入 , 改變了基因內(nèi)原有的堿基順序 , 導(dǎo)致后代性狀的改變 。 當(dāng)這種改變可以遺傳時 ,就是發(fā)生了 突變 。 所以說 基因突變是微生物發(fā)生變異的實質(zhì) 。 在真核微生物中 , 變異也會發(fā)生在染色體水平上 , 如染色體的缺失 、 重復(fù) 、 倒位和易位等 , 都會引起遺傳信息的改變 , 稱為 染色體畸變 。 微生物的變異 根據(jù)突變體表型不同 ? 營養(yǎng)缺陷型:喪失合成一種或幾種生長因子 、 堿基 、 或氨基酸的能力 。 ? 抗性突變型:產(chǎn)生對某化學(xué)藥物或致死物理因子的抗性變異類型 。 ? 條件致死突變型:變化可影響正常生長、繁殖 ? 形態(tài)突變型:個體或菌落形態(tài)的變異,一般屬非選擇性突變。 ? 抗原突變型:細(xì)胞抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生的變異類型,一般也屬非選擇性變異 ? 其它突變型:如毒力 、 糖發(fā)酵能力 、 代謝產(chǎn)物的種類和產(chǎn)量以及對某 種藥物的依賴性等的突變型 。 微生物的變異 ? 凡能用選擇性培養(yǎng)基快速選擇出來的突變型,稱為 選擇性突變 株(selective mutant), ?如營養(yǎng)缺陷型、抗性突變型和條件致死型等; ? 反之則稱為 非選擇性突變 株 (nonselective mutant), 二、突變的類型 選擇性突變 (死活突變 ) 非選擇性突變 (非死活突變 ) 突變 基因突變 基因重組 誘發(fā)突變 自發(fā)突變 點突變 染色體畸變 堿基置換 移碼突變 轉(zhuǎn)換 顛換 缺失 添加 缺失 添加 易位 倒位 二 、 突變的類型 根據(jù)突變的條件和原因 ( 突變機(jī)理 ) ? 自發(fā)突變: 微生物在自然條件下 , 沒有人工參與而發(fā)生的基因突變 。 —— 多因素低劑量的誘變效應(yīng) 背景因素和環(huán)境因素的誘變 微生物自身有害代謝產(chǎn)物的誘變 —— 互變異構(gòu)效應(yīng) 堿基配對 AT、 GC, 在 DNA復(fù)制時出現(xiàn)與前不同的堿基對: GT、 CA。 —— 環(huán)出效應(yīng) ? 誘發(fā)突變 —— 堿基對的置換 點突變 —— 移碼突變 —— 染色體畸變 微生物的變異 誘發(fā)突變 堿基對的置換 微生物的變異 堿基對的置換可分成兩個亞類:一類是 DNA 鏈上的一個嘌呤被另一個嘌呤或是一個嘧啶被另一個嘧啶所置換 , 稱為 轉(zhuǎn)換 ;另一類是 DNA 鏈上的一個嘌呤被另一個嘧啶或是一個嘧啶被另一個嘌呤所置換 , 稱為 顛換 . (實線代表轉(zhuǎn)換,虛線代表顛換) ? 直接引起置換的誘變劑:可直接與核酸的堿基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的誘變劑,例如亞硝酸 、羥胺和各種 烷化劑 。 ? 間接引起置換的誘變劑:堿基類似物,通過細(xì)胞的代謝活動滲入到 DNA分子中引起。 腺嘌呤 次黃嘌呤 ①腺嘌呤氧化脫氨后形成烯醇式次黃嘌呤( He) ② He通過互變異構(gòu)效應(yīng)形成酮式次黃嘌呤( HK) ③ DNA復(fù)制時, HK 與胞嘧啶( C) 配對 ④ DNA第二次復(fù)制時, C與 G正常配對,實現(xiàn)了轉(zhuǎn)換。 ?堿基轉(zhuǎn)換的分子機(jī)制 —— 以亞硝酸為例 HNO2 ? 胞嘧啶( C) 尿嘧啶( U) HNO2 ? 腺嘌呤( A) 次黃嘌呤( H) HNO2 ? 鳥嘌呤( G) 黃嘌呤( X) ? 這些反應(yīng)及形成物均可在 DNA復(fù)制中產(chǎn)生影響,主要是使堿基對發(fā)生轉(zhuǎn)換。 移碼突變 微生物的變異 指誘變劑會使 DNA序列中一個或少數(shù)幾個核苷酸發(fā)生增添 (插入 )或缺失 , 從而使該部位 后面的全部遺傳密碼發(fā)生轉(zhuǎn)錄和翻譯錯誤 的一類突變 。 能引起移碼突變的因素是一些吖啶類染料 , 包括原黃素 、吖啶黃 、 吖啶橙和 α 氨基吖啶等 , 以及一系列 “ ICR”類化合物 。 吖啶 類化合物誘發(fā)的移碼突變及其回復(fù)突變圖示: 染色體畸變 微生物的變異 某些強(qiáng)烈理化因子 , 如 X射線等的輻射及烷化劑 、 亞硝酸等 , 除了能引起上述的點突變外 , 還會引起 DNA的大損傷 —— 染色體畸變 , 既包括染色體結(jié)構(gòu)上的缺失 、 重復(fù) 、 插入 、 易位和倒位 , 也包括染色體數(shù)目的變化 。 染色體畸變 ( chromosomal aberration) ?某些理化因子,如 X射線等的輻射及烷化劑、亞硝酸等,除了能引起 點突變 外,還會引起 DNA的大損傷( macrolesion) —— 染色體畸變,它包括: ? 染色體結(jié)構(gòu)上的變化: ? 缺失( deletion) ? 重復(fù)( duplication) ? 易位( translocation) ? 倒位( inversion) ? 染色體數(shù)目的變化 ?分為染色體內(nèi)畸變和染色體間畸變兩類。 ?染色體內(nèi)畸變:只涉及一條染色體上的變化, ? 如發(fā)生染色體的部分缺失或重復(fù)時,其結(jié)果可造成基因的減少或增加; ? 如發(fā)生 倒位 或 易位 時,則可造成基因排列順序的改變,但數(shù)目卻不改變。 ? 倒位 是指斷裂下來的一段染色體旋轉(zhuǎn) 180?后,重新插入到原來染色體的原位置上,從而使