普通生物学/遗传学/基因表达
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遗传信息的流动
- DNA → mRNA → 多肽
- 转录：DNA → mRNA
- RNA聚合酶
- 真核生物的细胞核
- 转录也产生 rRNA 和 tRNA
- 翻译：mRNA → 多肽
- 核糖体：蛋白质和 rRNA
- 遗传密码和 tRNA
- 三联体密码子
- 64 个三联体密码子 (43)
- 1961 年实验确定
- 几乎是普遍的
- 暗示所有生物的共同祖先
- 少数例外：某些纤毛虫、线粒体、叶绿体
- 仍在进化
- RNA聚合酶
- NTP 底物
- 合成与 DNA 模板链互补的单链 RNA
- 新核苷酸添加到 3’ 端
- 从启动子位点开始
- 不需要引物
- 在终止位点结束
- 真核生物中有大量转录后修饰
启动子位点
- 原核生物
- -10 nt，TATA 盒
- -35 nt，附加信号
- 真核生物
- -25，TATAAA 盒
- 上游附加信号
- 启动子可能强或弱
- 在真核生物中，启动子的可接近性取决于染色质盘绕状态
- 合成前体 mRNA，在细胞核中加工
- 5’ 端：将 GTP 帽放置在反向位置
- 对于核糖体识别至关重要
- 3’ 端：poly-A 尾巴；非模板添加约 50-250 个 A 核苷酸；稳定性
- 内含子：去除插入序列
- 需要
- mRNA
- tRNA
- 核糖体
- 翻译因子（各种蛋白质）
- 在原核生物中，发生在正在生长的 mRNA 上
- 在真核生物中，发生在细胞质中的游离核糖体和内质网上
- 从 AUG 起始密码子到终止密码子
tRNA
- 转运 RNA
- 两个重要的部分
- 反密码子
- 与 mRNA 密码子形成氢键
- 3’ 端
- 接受氨基酸（使用 ATP 的能量）
- 氨酰-tRNA 合成酶
- 用于将氨基酸从细胞质结合到 tRNA 的酶，然后将该氨基酸转移到核糖体中以形成多肽
- 起始复合物
- 小核糖体亚基
- mRNA
- fMet-tRNA（仅限原核生物；真核生物中的 met-tRNA）
- 起始因子
- 延伸
- 核糖体
- mRNA
- tRNA
- 延伸因子
- 进入的 tRNA 进入 A 位点
- rRNA 催化肽键形成。请注意，生长中的肽在易位后附着在 P 位点的进入 tRNA 上。
- 空的 tRNA 通过 E 位点离开；回收
- A 位点准备好接收下一个带电荷的 tRNA
- 在真核生物中，基因的编码区域可能被内含子（非编码 DNA（RNA）区域）打断
- 内含子
- 长度为 22 - > 10,000 nt
- 5’ GU … 3’ AG 去除序列
- 对基因不重要
- 可能构成基因的 90% 以上
- 从前体 mRNA 中去除以形成 mRNA
- 外显子：通常编码蛋白质的功能域
- 可翻译 mRNA
本文基于克利夫兰州立大学保罗·多德教授（博士）慷慨捐赠的笔记。