第6章 分子生物学翻译

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。

第六章基因调控1：原核生物基因的表达调控分子生物学习题第六章基因调控1：原核生物基因的表达调控分子生物学习题第六章基因表达调控1：原核生物基因表达调控名词解释：操纵子基因表达持家基因正调控和负调控安慰诱导物衰减子（弱化子）魔斑结构基因和调节基因本底水平表达填空1操纵子的基因表达调节系统属水平的调节,乳糖操纵子模型由和1961年明确提出的。

色氨酸操纵子包含和两方面的调控。

2、能够诱导操纵子但不是代谢底物的化合物称为诱导物。

能够诱导乳糖操纵子的化合物就是其中一例。

这种化合物同蛋白质结合，并使之与分离。

乳糖操纵子的体内功能性诱导物是。

3、色氨酸就是一种调节分子，被视作。

它与一种蛋白质融合构成。

通过掌控起至促进作用。

色氨酸操纵子受到另一种系统------的调控，它牵涉至第一个结构基因被mRNA前的mRNA。

4、大肠杆菌乳糖操纵子调节基因编码的与结合，对lac结合，对lac表达实施负调控；与复合物结合于上游部分，对lac表达实施正调控。

5、操纵子中没有基因产物的是和选择题1、下面哪些真正就是乳糖操纵子的诱导物？（）a.乳糖b.蜜二糖c.o-硝基苯酚-β-半乳糖苷（onpg）d.异丙基-β-半乳糖苷e.异乳糖2、色氨酸操纵子的调控促进作用就是受到两个相互单一制的系统控制的，其中一个须要前导肽的译者，下面哪一种调控这个系统？（）a.色氨酸b.色氨酰-trnatrpc.色氨酰-trnad.campe.以上都不正确3、Dozul蛋白(阻抑蛋白)辨识操纵子中的（）a逼舳基因b苯峁够因c辈僮莼因d蹦诤子e蓖庀宰4、乳糖、阿拉伯糖、色氨酸等小分子物质在基因表达调控中作用的共同特点是a庇肫舳子结合b庇dna结合影响模板活性c庇rna聚合酶结合影响其活性d庇氲鞍字式岷疑跋旄玫鞍字式岷dnae庇氩僮莼因融合5.下面那项不属于原核生物压低元的结构a：启动子b：终止子c：操纵子d：内含子6、以下有关操纵子的阐释哪个就是错误的（）a操纵子是由启动基因、操纵基因与其所控制的一组功能上相关的结构基因组成的基因表达调控单位b操纵子不包含调节基因c代谢底物往往是该途径的可诱导酶的诱导物，代谢终产物往往是可阻遏酶的辅阻遏物d真核细胞的酶合成也存在诱导和阻遏现象，因此也是由操纵子进行调控的7、操纵子调节系统属于哪一种水平的调节？a复制水平的调控b转录水平调控c转录后加工的调控d翻译水平的调控8、对调节基因下述哪些论述哪些是对的（）a是编码阻遏蛋白的结构基因b各种操纵子的调节基因都与启动基因二者紧邻c调节基因就是操纵子的组成部分d 调节基因的抒发Seiches迁移的调控区9、以下有关Dozul蛋白的哪些就是对的（）aDozul蛋白就是调节基因表的的产物b可诱导操纵子的阻遏蛋白具有直接与操纵子基因结合的活性，与诱导物相互作用后丧失活性c可以Dozul操纵子的Dozul蛋白没轻易与操纵子基因融合的活性，与辅阻遏物融合后才有此活性d阻遏蛋白可与rna聚合酶竞争同一结合部位10、关于启动基因的下述论点哪些是错误的（）a启动基因就是rna聚合酶辨识并最县融合的一段dna序列b启动基因就是最先被rna聚合酶mRNA的dna序列c启动基因就是dna上含有a-t碱基对的部分d启动基因就是引起dna激活的特定序列11、下列有关降解物基因活化蛋白（cap）的哪些论点是正确的（）acap-camp可专一地与启动基因结合，促进结构基因的转录bcap可单独与启动子相互作用，促进转录ccap-camp可以与调节基因融合，掌控Dozul蛋白的制备dcap-camp可与rna聚合酶竞争地结合于启动基因，从而阻碍结构基因的转录12、与乳糖操纵子操纵基因结合的物质是（）arna聚合酶bdna聚合酶cDozul蛋白d反华密码子是非题1、葡萄糖和乳糖并存时，细菌优先利用乳糖并启动乳糖操纵子（）2、小分子物质如itpg诱导乳糖操纵子抒发时起负调控促进作用与操纵基因结合阻抑结构基因的抒发（）3、色氨酸操纵子中含有衰减子区，其调控作用主要受trp浓度高低影响（）4、色氨酸操纵子（trpoperon）中含有衰减子序列（）5、camp在laz操纵子中起正调控作用，其浓度受环境中的葡萄糖影响，与其浓度成正比（）6、大肠杆菌乳糖操纵子真正的诱导物不是乳糖，而是它的异构体别乳糖（）7、操纵基因又称操纵子，如同启动基因又称启动子一样（）8、可诱导操纵子是负责调节糖分解代谢的，可阻遏操纵子是负责调节氨基酸代谢的（）问答题：1、试述乳糖操纵子的结构及负控诱导的调控机理2、色氨酸操纵子的结构特点？其弱化子在调控中如何起至促进作用？3、详述色氨酸操纵子中启动子调控促进作用特点。

教案首页课程名称分子生物学任课教师李市场第6 章真核生物的表达调控计划学时 6教学目的和要求：a)真核生物的基因结构与转录活性b)真核基因的转录c)反式作用因子*d)真核基因转录调控的主要模式e)其他水平上的基因调控重点：真核生物翻译调控的影响因素及其转录调控的主要模式。

难点：真核生物翻译调控的影响因素及其转录调控的主要模式。

思考题：1真核基因转录调控的主要模式有哪些？第六章真核基因表达调控原核生物的调控系统就是要在一个特定的环境中为细胞创造高速生长的条件，或使细胞在受到损伤时，尽快得到修复，所以，原核生物基因表达的开关经常是通过控制转录的起始来调节的。

真核生物（除酵母、藻类和原生动物等单细胞类之外）主要由多细胞组成，每个真核细胞所携带的基因数量及总基因组中蕴藏的遗传信息量都大大高于原核生物。

人类细胞单倍体基因组就包含有3×109bp总DNA，约为大肠杆菌总DNA 的1000倍，是噬菌体总DNA的10万倍左右！真核基因表达调控的最显著特征是能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因，从而实现"预定"的、有序的、不可逆转的分化、发育过程，并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常功能。

真核生物基因调控，根据其性质可分为两大类：第一类是瞬时调控或称可逆性调控，它相当于原核细胞对环境条件变化所做出的反应，包括某种底物或激素水平升降及细胞周期不同阶段中酶活性和浓度的调节。

第二类是发育调控或称不可逆调控，是真核基因调控的精髓部分，它决定了真核细胞生长、分化、发育的全部进程。

转录水平调控（transcriptional regulation）；转录后水平调控（post transcriptional regulation）；翻译水平调控（translational regulation）；蛋白质加工水平的调控（regulation of protein maturation）等。

细胞分子生物学专业名词翻译1. 细胞cell2. 细胞生物学cell biology3. 细胞学说cell theory4. 原核细胞prokaryotic cell5. 真核细胞eukaryotic cell6. 光学显微镜optical microscope7. 显微结构microstructure8. 电子显微镜electron microscopy9. 超微结构ultrastructure10. 克隆clone11. 核酸nucleic acid12. 原生质protoplasm13. 核糖核酸ribonucleic acid14. 脱氧核糖核酸deoxyribonucleic acid15. 信使RNA mRNA16. 转运RNA tRNA17. 核糖体RNA rRNA18. 氨基酸amino acid19. 蛋白质protein20. 质膜plasma membrane21. 生物膜biomembrane22. 内在蛋白integrated protein23. 外周蛋白peripheral protein24. 跨膜蛋白transmembrane protein25. 单位膜unit membrane26. 流动镶嵌模型fluid mosaic model27. 被动运输passive transport28. 主动运输active transport29. 外排（胞吐）exocytosis30. 内吞endocytosis31. 胞饮作用pinocytosis32. 吞噬作用phagocytosis33. 受体－53－acceptor34. 配体ligand35. 低密度脂蛋白low density lipoprotein36. 细胞表面cell surface37. 细胞核nucleolus38. 核被膜nuclear envelope39. 核孔复合体nuclear pore complex40. 核纤层nuclear lamina41. 染色质chromatin42. 染色体chromosome44. 核小体nucleosome45. 袢环loop ring46. 着丝粒centromere47. 着丝点kinetochore48. 核仁组织中nucleolar organizer49. 核基质nucleoplasm50. 核仁nucleolus51. 中心法则central dogma52. 遗传密码genetic code53. 细胞骨架cytoskeleton54. 微丝microfilament55. 肌动蛋白actin56. 微管microtubule57. 微管蛋白microtubulin58. 微管组织中心microtubule organizing center59. 中间纤维intermediate filament60. 线粒体mitochondrion61. 呼吸链respiration chain62. ATP酶复合体ATP enzyme complex63. 氧化磷酸化oxidative phosphorylation64. 内膜endomembrane65. 内膜系统endomembrane system66. 内质网endoplasmic reticulum67. 核糖体robosome68. 粗面内质网rough endoplasmic reticulum69. 滑面内质网smooth endoplasmic reticulum70. 信号肽signal peptide71. 信号识别颗粒－54－signal recognition particle72. 信号假说signal hypothesis73. 高尔基复合体golgi body74. 溶酶体lysosome75. 初级溶酶体primary lysosome76. 次级溶酶体secondary lysosome77. 内体endosome78. 过氧化物酶体peroxydase80. 受体acceptor81. 配体ligand82. G蛋白G protein83. 癌基因oncogene84. 无丝分裂amitosis85. 有丝分裂mitosis86. 减数分裂meiosis87. 中心体centrosome89. 细胞周期cell cycle90. 细胞周期蛋白（周期素）cyclin91. 成熟促进因子maturation promoting factor(MPF)92. 细胞分化cell differentiation93. 细胞全能性cell totipotency94. 细胞决定cell determination95. 细胞衰老cell senescence96. 坏死necrosis97. 程序性细胞死亡programmed cell death98. 细胞凋亡cell apoptosis99. 干细胞stem cell100. 胚胎干细胞embryonic stem cell。