第6章 分子生物学翻译
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分子生物学中的基因转录和翻译基因是生命的基本单位,是人类、动物和植物的遗传信息载体。
基因可以转录为RNA,并且RNA可以被翻译为蛋白质。
基因转录和翻译是维持细胞和生物体正常生理功能的重要过程。
基因转录基因转录是指DNA水平上的信息传递,即将DNA编码的信息转换为RNA信息,并用来推断蛋白质的氨基酸序列。
基因转录是由RNA聚合酶(RNA polymerase)复制DNA时合成RNA分子的过程,RNA聚合酶会在DNA串内扫描,寻找一段特定的DNA序列,其通常以一个起始站点开始,称为启动子。
在这个地方,RNA聚合酶结合并开始克隆RNA。
这个启动序列通常是由两个特定的功能元件组成。
第一部分是TATA盒(TATA box),它告诉RNA聚合酶在哪里开始转录。
第二部分是增强子(enhancer)序列,它可以增加基因的表达并协调DNA复制的过程。
完成转录之后,pre-mRNA序列会被剪切并拼接,形成成熟的mRNA。
mRNA可以被转运到细胞质中并参与翻译过程。
转录的主要产物是mRNA,但是转录也可以产生其他类型RNA。
转录的调控是生物体中基因表达的关键控制因素。
细胞可以通过控制RNA聚合酶与DNA的互作、核糖体合成和RNA降解等因素来控制基因转录的发生。
此外,转录的调控还受到一些核酸因子和转录激活因子的影响。
许多疾病,如肿瘤和自身免疫疾病,都与转录调控紊乱有关。
基因翻译基因翻译是指RNA水平上的信息传递,即通过将RNA信息翻译为氨基酸序列,生成蛋白质。
蛋白质质量和结构的确定取决于氨基酸的顺序。
20种不同的氨基酸可以以不同的序列组合来进一步分别形成不同的蛋白质。
蛋白质的信息来源于mRNA,mRNA中通过第三个核苷酸测序,信息被读取为三个核苷酸组成的非重叠密码子的序列。
在翻译过程中,一个RNA分子会通过核糖体与一个氨基酸专一地配对,然后一个又一个的氨基酸加入到正在被构建的多肽链中。
翻译是一个复杂的过程,它涉及到许多因素,如翻译起始和停止位点的识别、翻译调节和后翻译修饰等。
分子生物学中的转录和翻译过程转录和翻译是分子生物学中的两个重要过程。
转录是指从DNA模板合成RNA分子的过程,其中RNA作为信息的中介传递到细胞内的核外,然后供翻译使用。
翻译是指将RNA翻译成蛋白质序列的过程,是生命体系中产生多种功能蛋白质的基础。
本文将分别介绍这两个过程的机制和重要性。
一、转录过程转录是一种基因表达过程,它涉及到模板DNA的开放和RNA合成。
本质上,转录是一种DNA依赖性RNA合成过程,能够启动生物体内大多数核苷酸序列的表达。
相比DNA,RNA分子更易于合成和分解,并且具有许多不同类型:传递RNA(tRNA)、转运RNA(rRNA)和信使RNA(mRNA)等。
转录过程的主要步骤如下:1. 启动子序列的结合:RNA聚合酶必须与某种DNA序列结合才能启动合成RNA的过程。
启动子序列通常位于基因的起始位置,用于指示RNA酶具体在哪一片段开始转录。
2. 开链:RNA酶从DNA双链中打开某一区段,从而产生一个开放的DNA单链。
该单链被稳定地保护,以避免在转录期间被其他元件损坏。
3. 合成RNA:RNA聚合酶沿着单链DNA向前移动,并利用进入口处的核苷酸再合成一个反义核苷酸链的RNA分子。
RNA聚合酶仅将核苷酸添加到5'末端,仅被用作RNA合成起始部分的碱基标志在3'末端停止合成。
整个过程持续到RNA合成末端的终止序列,然后RNA成品释放,并RNA聚合酶从DNA模板中离开。
二、翻译过程翻译是将RNA序列转化为蛋白质的序列的过程,可以分为三个主要步骤:启动、延长和终止。
启动从AUG(起始)密码子开始,在三联码(一种由三个核苷酸组成的密码子,每个三联码都代表一条氨基酸)的作用下继续进行。
翻译过程必须稍微转换一下信息:DNA中的碱基序列被翻译成RNA中的天然核苷酸单元,然后转变为氨基酸的多肽链中的化学信号。
然而,在许多细胞中,许多会影响翻译机制的复杂调节机制也存在。
三、结论转录翻译是基因表达的重要过程,可实现生命中原始信息的继承、分化和增加。
专业英语翻译:分子生物学词汇convalescent phase serum 恢复期血清convallamarin 铃兰苦苷convallaria cardiac glycoside 铃兰(类)强心苷convallarin 铃兰苷convective mass transfer 对流传质convective transfer 对流传递conventional mouse 常规小鼠convergence 会聚[用于神经系统];趋同convergent evolution 趋同进化convergent synthesis 汇集合成conversion (基因)转变cooked meat medium 庖肉培养基cooling 冷却cooling air 冷却空气cooling bath 冷却水浴cooling coil 冷却旋管cooling jacket 冷却套管,冷却夹套cooling system 冷却系统cooling tower 冷却塔cooling tube 冷却管cooling water 冷却水cooling water circulation 冷却水循环coomassie blue [商]考马斯蓝coomassie brilliant blue [商]考马斯亮蓝cooperation 协同(作用)cooperative 协同的cooperative effect 协同效应,合作效应cooperative feedback inhibition 协同反馈抑制cooperative site 协同部位,协同位点cooperativity 协同性coordinate 坐标coordinate axis 坐标轴coordinate bond 配位键coordinate regulation 协同调节coordination 配位(作用);协同(作用),协调(作用)coordination agent 配位剂coordination anion 配(位)阴离子coordination bond 配位键coordination catalysis 配位催化coordination cation 配(位)阳离子coordination compound 配位化合物,配合物coordination ion 配离子coordination isomerism 配位异构coordination number 配位数coordination site 配位点coordination sphere 配位层copolycondensation 共缩聚copolymer (二元)共聚物copolymerization 共聚合(反应)copper grid 铜载网copper protein 铜蛋白[共包括i,ii、iii型,i型即铜蓝蛋白] coprecipitation 共沉淀coprinin 鬼伞菌素coproporphyrin 粪卟啉coproprophyrinogen 粪卟啉原coprosterol 粪固醇,粪甾醇copurification 共纯化copy error 复制错误copy number 拷贝数cord factor 索状因子[如见于白喉杆菌]cordycepin 3'-脱氧腺苷;蛹虫草菌素。
Primary transcript定义:Exons (外显子):编码序列Introns (内含子) : 间隔序列RNA splicing(RNA剪接): 从前mRNA中除去内含子的过程Alternative splicing (可变剪接): 有些前mRNA存在不止一种的剪接方式,从而产生不同的mRNA。
通过这种方式一个基因可以产生多个多肽产物。
通过可变剪接,从一个基因得到的不同产物数量可以从2种到数百甚至数千种。
Why RNA splicing is important?1.RNA剪接的化学基础2. 剪接体Spliceosome:执行RNA的剪接的大复合体,有5种snRNA(核内小RNA: U1,U2,U4,U5,U6),主要执行功能是RNA非蛋白质。
snRNA的三个功能:Recognizing:识别5’剪接位点和分支位点Bringing:将这两个位点集结到一起U2 取代BBP3. 剪接过程可变剪接Alternative splicing and regulation通过可变剪接一个基因可以得到多个产物。
RNA剪接的5种模式①正常剪接②外显子遗漏③外显子延伸④内含子保留⑤可变剪接可变剪接:组成型:同一个基因总是产生多种不同产物调控型:不同的时间、条件下或不同的细胞、组织中,产生不同mRNA剪接调控蛋白结合到特殊序列上:外显子/内含子剪接增强子enhancer(ESE or ISE)-增强附近剪接位点的剪接(剪接->未剪接)外显子/内含子剪接减弱子silencer(ESS or ISS)–减弱附近剪接位点的剪接(未剪接->剪接) (在不同条件下引导剪接体到不同的剪接位点发挥作用;在发育的某个阶段或在某种类型的细胞中,一种特定的SR蛋白的存在与否或者活性高低,就可以决定某一个特定的剪接位点是否得到利用)特殊内含子剪切体:AT-AC型剪接体催化的剪接反应:U1->U11,U2->U12自剪接内含子Self-splicing introns and mechanisms自剪接:前体RNA中的内含子自身折叠成一种特殊的构象,然后催化自身释放的化学过程。