第四节原核生物的翻译过程

原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰摘要:原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰，是各种功能蛋白质生物合成的一系列程序。

本文通过介绍了原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰的机制、原理、过程，从而了解真核生物和原核生物的基因表达和功能蛋白质合成上的差异。

关键词: 原核生物真核生物基因转录翻译后修饰0引言：21世纪，基因水平上的研究受到人们广泛的关注。

原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰是基础研究，人们也只有在此基础不断扩散深入研究其它基因水平问题。

本文只简单介绍了一些关于基因转录、翻译和后修饰的一部分相关研究成果。

1 原核生物和真核生物中基因的转录：基因转录是在由RNA聚合酶和辅助因子组成的转录复合物的催化下，从双链DNA分子中拷贝生物信息生成一条RNA链的过程。

转录中，一个基因会被读取被复制为mRNA，就是说一特定的DNA片断作为模板，以DNA依赖的RNA合成酶作为催化剂的合成前体mRNA的过程。

转录产物主要有三类RNA，即信使RNA （mRNA）、核糖体RNA（rRNA）和转移RNA（tRNA）。

在基因转录过程中，RNA聚合酶起着非常重要的作用。

RNA聚合酶可以催化所有四种核苷- 5′-三磷酸（ATP、GTP、UTP和CTP）聚合成与模板DNA互补的RNA。

此反应需要Mg2+,反应中释放焦磷酸。

[1]该酶在转录的各个过程中发挥了不同的作用。

1．1 基因转录的启动RNA聚合酶正确识别DNA模板上的启动子并形成由酶、DNA和核苷三磷酸构成的三元起始复合物，转录便开始进行。

启动子是DNA分子上可与RNA聚合酶特异结合，而使转录开始的一段DNA序列而本身不被转录。

DNA模板上的启动区域常含有TATAATG顺序，称P盒。

复合物中的核苷三磷酸一般为GTP,少数为ATP,因而原始转录产物的5′端通常为三磷酸鸟苷(pppG)或腺苷三磷酸(pppA)。

真核DNA上的转录启动区域也有类似原核DNA的启动区结构，和在-30bp（即在酶和DNA结合点的上游30核苷酸处）附近也含有TATA结构，称TATA盒。

RNA的转录和翻译过程生物学领域中，RNA（核糖核酸）是一种重要的分子，它在细胞中发挥着传递、编码和转换基因信息的关键作用。

RNA通过转录和翻译过程，将基因信息转化为蛋白质，从而决定细胞的结构和功能。

本文将详细介绍RNA的转录和翻译过程。

一、RNA的转录过程转录是指在细胞核中，将DNA的信息转录成RNA的过程。

转录过程是基因表达的第一步，它包含三个主要阶段：启动、延伸和终止。

1. 启动阶段在转录的启动阶段，转录起始位点（TSS）附近的DNA区域将会被特定的蛋白质结合，形成转录起始复合物。

该复合物包括RNA聚合酶、转录因子和其他辅助蛋白质。

转录因子在启动阶段起到引导RNA 聚合酶精确定位的作用。

2. 延伸阶段转录的延伸阶段是指RNA聚合酶在DNA模板上沿着基因序列的方向合成RNA链的过程。

具体来说，RNA聚合酶通过识别DNA中特定的核苷酸序列（启动子和增强子）来选择正确的方向，并遵循配对规则，在RNA链上合成互补的核苷酸。

3. 终止阶段转录的终止阶段是指RNA聚合酶到达终止位点时，停止合成RNA链并释放产物。

在原核生物中，转录终止信号位于转录终止位点下游，它诱导RNA链从DNA模板解离。

而在真核生物中，转录终止信号与转录聚合酶等蛋白质相互作用，形成转录终止复合体，导致RNA链的释放。

二、RNA的翻译过程转录的产物是一种称为mRNA（信使RNA）的分子，mRNA通过翻译过程将信息转化为蛋白质。

翻译是指在细胞质中，由核糖体读取mRNA上的密码子序列，将其翻译成氨基酸序列的过程。

1. 初始化阶段在翻译的初始化阶段，起始子序列AUG（甲硫氨酸）被识别为翻译的起始点，该序列编码蛋白质的第一个氨基酸甲硫氨酸。

起始子序列被识别后，核糖体附着到mRNA上，形成翻译初始化复合物。

2. 延伸阶段在延伸阶段，核糖体沿着mRNA链滑动，一个个读取三个核苷酸的密码子，并通过与tRNA（转运RNA）上的氨基酸配对，将氨基酸加入正在合成的蛋白质链上。

生化考点问题疏导（带着问题去学生化，效率更高！）第二章核酸化学第一节核苷酸一、化学组成与命名1、碱基？3种基本嘧啶碱基？2种基本嘌呤碱基？嘌呤和嘧啶环上原子排列顺序？2、核糖？核糖分哪两类，有何区别？3、核苷？核苷中核糖与碱基以何种化学键连接？4、核苷酸？核苷酸完全水解的产物是？二、细胞内游离核苷酸及其衍生物1、细胞中重要的核苷酸衍生物有哪3大类？2、NMP / NDP / NTP / dNMP / dNDP / dNTP表示什么？中文名称？3、NTP与dNTP在核酸生物合成中的作用？4、NDP、NTP还有那些作用？选2个例子记住5、ppGpp / ppGppp / ppApp / ppAppp的中文名字及主要作用？6、cAMP、cGMP的中文、作用7、NAD、NADP、FAD的中文、作用（可以在“维生素”那章统一记忆）第二节DNA分子结构（重点）一、DNA一级结构1、DNA一级结构的定义2、一条DNA单链中核苷酸以何种化学键相连，该化学键由什么基团反应生成？3、DNA碱基序列的阅读顺序4、DNA一级结构测序的2种基本方法是？二、DNA二级结构1、DNA二级结构定义2、Chargaff定律的两大结论（碱基当量定律、不对称比率）3、双螺旋结构的4个要点（记住以下关键词，尽可能还原书上原话）（1）反向平行、大沟小沟（2）外侧骨架、内侧碱基平面（3）螺旋直径、碱基距离、螺距（记住具体数值）（4）结构稳定（4大作用力是什么？与维持蛋白质各级结构的作用力共同记忆和区分）4、DNA多态性的两个影响因素？5、4类DNA双螺旋分别是什么，有何区别（结合书上表格了解）？细胞中主要存在的是哪一种？6、回文序列？镜像重复？7、回文序列和镜像重复会导致怎样的DNA螺旋结构产生？有何意义？三、DNA三级结构1、DNA三级结构定义？DNA三级结构与超螺旋的关系？2、何种超螺旋结构是天然DNA主要形式，有利于基因表达？第三节RNA分子结构（重点）一、tRNA结构1、tRNA一级结构的特点（小，多稀有碱基，多彼此分隔又能相互配对的保守序列）2、tRNA的二级结构是什么？四臂四环分别是什么？（尤其注意氨基酸臂和反密码子环）3、tRNA的三级结构是什么？与氨基酸结合的部位是什么结构？二、rRNA结构1、rRNA的特点（数量多，种类少）2、rRNA的作用（构成核糖体、构成核酶）三、mRNA结构1、mRAN的主要功能？2、顺反子、单顺反子、多顺反子的定义？3、原核生物与真核生物mRNA的差异？4、SD序列是什么？5、真核生物mRNA结构？“帽子”和“尾巴”的作用分别是什么？第五节核酸的性质与分离纯化一、核酸的一般性质1、核酸的一般性质有哪些？（溶液黏度、固体性状、溶解性、酸碱性、带电性）二、核酸的紫外吸收特性1、核酸及其降解产物吸收紫外光的原理？吸收波段？最大吸光度？2、减色效应定义？（从原理上理解，并类比得出增色效应定义）三、核酸的变性、复性和分子杂交1、核酸变性的定义？复性的定义？分子杂交的定义？2、DNA变性的表示方式？3、Tm的中文名及定义？4、影响Tm值的因素有哪些（2个）5、变性DNA可发生复性的条件（缓慢冷却、pH）6、探针技术第三章蛋白质化学第一节蛋白质的分子组成一、元素组成1、蛋白质中主要的5种元素？2、蛋白质中氮含量与蛋白质质量的关系？二、氨基酸1、氨基酸定义？2、构成生物体的氨基酸（或者说有密码子对应的氨基酸）有20种，其中非α-氨基酸的是？无手性碳的是？有两个手性碳的是？3、氨基酸的分类（记忆技巧见补充材料1，倒数第二页）4、氨基酸的物理性质（固体性状、熔点、溶解度、旋光性、吸光性）5、两性离子定义？6、氨基端等电点定义？计算方法（分R基是否可离解）？氨基酸处于不同pH下的带电情况？三、肽1、肽、寡肽、多肽的定义？2、肽键、氨基酸残基的定义？3、肽链的书写顺序？4、肽键的3大性质？第二节蛋白质分子结构一、一级结构1、蛋白质一级结构定义？2、维系蛋白质一级结构的作用力？二、空间结构1、蛋白质二级结构、超二级结构、结构域、三级结构、亚基、四级结构的定义？超二级结构和结构域与二级结构、三级结构的关系是什么？2、维系蛋白质三维结构的作用力有哪些？其中次级键有哪些？最主要的是哪个？3、蛋白质二级结构有哪几种模式（只记名字）？4、蛋白质超二级结构主要有哪3种模式（只记名字）？三、蛋白质等电点与蛋白质变性的概念（第4节）1、蛋白质等电点定义？决定因素？2、蛋白质变性的定义？可逆变性与不可逆变性？3、导致蛋白质变性的因素？4、变性蛋白质的物理、结构、化学、生物性质变化？5、蛋白质的凝固作用第四章酶第一节酶的一般性质一、酶是生物催化剂二、酶催化的特性三、酶的化学本质1、酶的定义2、酶与无机催化剂的2个共性与酶的5个特性。

原核表达步骤一、转录（Transcription）转录是指DNA转录为RNA的过程，即DNA的信息通过RNA的合成而表达出来。

转录是生物体中基因表达的第一步，也是生物体合成蛋白质的关键步骤之一。

在原核生物中，转录过程分为三个阶段：启动、延伸和终止。

启动阶段是指RNA聚合酶（RNA polymerase）与DNA的结合，并在DNA上找到起始转录位点。

延伸阶段是指RNA聚合酶沿DNA模板链向下滑动，并合成RNA链。

终止阶段是指RNA聚合酶在遇到终止信号时停止转录，释放出合成的RNA链。

二、剪接（Splicing）剪接是指在转录过程中，将RNA前体分子中的内含子（intron）剪切除去，将外显子（exon）连接起来的过程。

原核生物中的剪接方式相对简单，通常是直接将外显子连接起来，形成成熟的RNA分子。

剪接的主要作用是消除内含子的干扰，使RNA分子能够直接参与翻译过程。

通过剪接，原核生物能够快速生成成熟的RNA分子，提高基因表达效率。

三、翻译（Translation）翻译是指将RNA的信息翻译成蛋白质的过程。

在原核生物中，翻译过程发生在核糖体（ribosome）中，涉及到mRNA、tRNA和rRNA等多种分子。

翻译分为三个主要步骤：启动、延伸和终止。

启动阶段是指核糖体与mRNA的结合，并识别起始密码子（AUG）位置。

延伸阶段是指核糖体沿mRNA滑动，将氨基酸依次加入正在合成的多肽链中。

终止阶段是指核糖体在遇到终止密码子（UAA、UAG、UGA）时停止翻译，释放合成的多肽链。

四、调控（Regulation）调控是指控制基因表达水平的过程，包括转录调控和翻译调控两个方面。

原核生物通过调控转录和翻译过程中的各个环节来实现基因表达的精确调控。

转录调控主要通过转录因子（transcription factor）和启动子（promoter）之间的相互作用来实现。

转录因子能够结合到启动子上，促进或抑制RNA聚合酶的结合，从而调控基因的转录水平。