美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 dna x 光晶體繞射圖 , 提出...

32
美美美美 美美美美 美 1952 美美美美美美美 DNA X 美美 美美美 , 美美 DNA 美美美美美美美美 (1962 美 美美美美 美)

Upload: una

Post on 19-Jan-2016

137 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 ). DNA 複製步驟. 兩股鬆開(解旋酶) 原有兩股為鑄模 鹼基配對 DNA 聚合酶催化. DNA 複製的過程及方向. 先導性股與後遲性股. DNA 複製具有方向性,所以在過程中,只會朝某一個方向進行複製( 5'→3' ). 5 ’  3 ’ 方向合成(以 3’ 5 ’ 為模版)能夠連續合成- 先導性股( Leading strand ) - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

美國華特生和克立克於 1952 年根據富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲諾貝爾獎 )

Page 2: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )
Page 3: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )
Page 4: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

DNA 複製步驟

1. 兩股鬆開(解旋酶)2. 原有兩股為鑄模3. 鹼基配對4. DNA 聚合酶催化

Page 5: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

DNA 複製的過程及方向

Page 6: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

先導性股與後遲性股

Page 7: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

DNA 複製具有方向性,所以在過程中,只會朝某一個方向進行複製( 5'→3' )

Page 9: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

5’3’方向合成(以 3’5’ 為模版)能夠連續合成-先導性股( Leading strand )

3’5’ 方向合成(以 5’3’為模版)以岡岐片段複製-後遲性股( Lagging strand )

Page 10: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

通常單股核酸分子的表示法,左邊代表 5 ' 端,而右邊則為 3 ' 端。 (5 '

→3 ')

Page 11: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

DNA½Æ»s.f

Page 12: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

核酸 去氧核糖核酸 DNA 核糖核酸 RNA小分子 去氧核糖核苷酸

四種( dAMP 、 dTMP 、 dCMP 、 dGMP )

核糖核苷酸四種( AMP 、 UMP 、 CMP 、 GMP )

五碳糖去氧核糖 核糖

含氮鹼 ( 鹽 )基

A 、 T 、 C 、 G(A = T 、 C≡ G 以氫鍵相連 )

A 、 U 、 C 、 G(A = U 、 C≡ G)

形狀 雙股螺旋狀 ( 兩股平行 . 方向相反 . 呈互補 )數目: A = T 、 C = G(A + C/T +G=1)

單股多核苷酸鏈數目: A≠ U 、 C≠ G

分子大小 較大 較小製造 半保留自我複製 以 DNA( 基因 ) 的一股為鑄模製造功用 直接控制遺傳,間接控制蛋白質合成 控制蛋白質合成 ( 酵素 . 載體 . 受

體 ...)分佈 細胞核:染色體 ( 大部分 )

細胞質:粒線體、葉綠體細胞核:核仁、核質細胞質:核糖體、膠狀基質 ( 大部分 )

特點 同種生物其細胞所含 DNA 量相同 同一生物個體在不同組織部分的細胞含 RNA 量不同,通常代謝旺盛細胞含 RNA 量較多

去氧核糖核苷酸 (DNA) 及核糖核苷酸 (RNA) 的基本組成與構造

Page 13: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )
Page 15: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )
Page 16: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

DNADNA 的組成分子是的組成分子是 dAMPdAMP 、、 dTMPdTMP 、、 dGMPdGMP 、、 dCMPdCMP 。組成。組成DNADNA 的材料是的材料是 dATPdATP 、、 dTTPdTTP 、、 dGTPdGTP 、、 dCTPdCTP 。其中 d 代表去氧,材料是 dATP ,組合過程中會斷裂磷酸根,並得到能量( dNTP )

基因是由 DNA 組成,然後 DNA 再纏繞在組織蛋白上成為染色體。

原核生物有環狀 DNA 存在細胞質中 ( 無組織蛋白 ) ,真核生物有線狀 DNA 形成染色體 ( 具組織蛋白 ) 。

DNA 的複製為半保留複製,複製過程極複雜,有 20 種以上的酵素參與活動,過程分三階段:起始、延伸、終止

所謂中心法則就是 DNA (轉錄) mRNA (轉譯) tRNA 蛋白質

DNA 的二、三事

Page 17: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )
Page 18: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

遺傳密碼、密碼子、補密碼 ( 反密碼子 ) 與胺基酸:遺傳密碼 密碼子 補密碼 (反密碼

子 )位置 DNA 上三個相鄰含氮

鹼基對mRNA 上三個含氮鹼基

tRNA 上三個含氮鹼基

功能 決定蛋白質中胺基酸的種類 .排列

DNA 藉密碼子決定蛋白質中胺基酸的種類 .排列

1. 攜帶胺基酸至核糖體,接上 rRNA

2. 轉譯 mRNA 上的遺傳訊息

鹼基序列

遺傳密碼和補密碼相同 (只有 T改成 U),但和密碼子互補 (A= T或 U; C≡G)

組合種類

43 = 64種 (同義碼:一種胺基酸常由二或二種以上密碼決定 )*胺基酸有 20多種

Page 19: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

轉譯作用一樣可分為三個時期:

起始作用:核糖體與 mRNA 及接有第一個胺基酸 的轉送 RNA (tRNA)結合延伸作用:核糖體逐一將胺基酸添加到成長中的 多肽上終止作用:核糖體釋出 mRNA 及多肽成品

Page 20: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

轉錄&轉譯• DNA 複製 mRNA• mRNA經核孔進入細胞質與核糖體結合• 核糖體位於mRNA 的 5’ 端, tRNA依序接上核

糖體上的兩個附著區( P區、 A 區)。• 當核糖體移動到起始密碼子時( AUG ),第一個

tRNA (補密碼 UAC )接在 P ,第二個 tRNA 接在 A ,然後 P 位與 A 位上的氨基酸形成肽鍵。

• 當核糖體往mRNA 3’ 端移動時,第一個 tRNA脫離核糖體,第二個 tRNA移到 P 位,使第三個tRNA 能接在 A 位,然後第二個氨基酸與第三個氨基酸形成肽鍵。

Page 21: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )
Page 22: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )
Page 23: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )
Page 24: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )
Page 25: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

• 起始:1. 啟動蛋白找到複製起點2. 啟動蛋白引導解螺旋酶到正確位置解開(打斷)兩股核苷酸長鏈間鍵結,將兩股 DNA拆開。

3. 聚合酶( polymerase )沿著拆開的單股,組裝新的 DNA長鏈,將核苷酸一一與母股 DNA 上的核苷酸配對,然後連結上 RNA引子( Primer )使成新股 DNA

• 延伸:聚合酶跟著解螺旋酶開路而亦步亦趨添加互補核苷酸 岡崎片段以連接酶( ligase )連接 • 終止: DNA 聚合酶水解 RNA引子,填補缺口

Page 26: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

AUG (甲硫胺酸)為起始密碼

UAG 、 UAA 、 UGA 為終止密碼

故而真實是 60 組密碼對應(決定) 19 種胺基酸

64-(3+1)=60 , 20-1=19

Page 27: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

胺基酸基本構造

胺基酸種類很多,但有共同的基本構造;先畫一個十字,再在四端加上四個化學基團即可

Page 28: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

分 類 名 稱 縮寫 R = 極性

唯一對稱胺基酸 甘胺酸 Glycine Gly G -H ( 構造最簡單 ) P/N

含飽和碳氫基團

丙胺酸 Alanine Ala A -CH3 N

纈胺酸 * Valine Val V -C(C)-C N*

白胺酸 * Leucine Leu  L -C-C(C)-C N*

異白胺酸 * Isoleucine Ile I -C(C)-C-C N*

含芳香基團

苯丙胺酸 * Phenylalanine Phe F -C-[C6H5] N*

酪胺酸 Tyrosine Tyr Y -C-[C6H4]-OH P

色胺酸 * Tryptophan Trp W -C-[indole] N*

組胺酸 Histidine His H -C-[imidazole] P*

 含額外酸基[及其醯胺 ]

 

天冬胺酸 Aspartic acid Asp D -C-COOH P

天冬醯胺酸 [Asparagine] Asn N -C-CONH2  P

麩胺酸 Glutamic acid Glu E -C-C-COOH P

麩醯胺酸 [Glutamine] Gln Q -C-C-CONH2  P

含額外胺基 離胺酸 * Lysine Lys K -C-C-C-C-NH2 P*

精胺酸 Arginine Arg R -C-C-C-[guanidine] P*

含有醇基

絲胺酸 Serine Ser  S  -C-OH  P

酥胺酸 *(烴丁胺酸) Threonine Thr T -C(OH)-C P*

OH-脯胺酸 Hydroxy Pro       P

含有硫 甲硫胺酸 * Methionine Met M -C-C-S-C N*

胱胺酸 Cysteine Cys C -C-SH P

雙胱胺酸 Cystine -C-S-S-C 雙硫鍵 Cys-Cys

環狀的亞胺酸 脯胺酸 Proline Pro P (imino acid) N

二十種胺基酸的分類及性質:打有 * 者是必需胺基酸,須由外界攝取

Page 29: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

必需胺基酸

假離色戒輸一百,假離色戒輸一百,笨!笨!

同學們有沒有更好的口訣啊!

Page 30: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

mRNA上的六十四組密碼子和相對應的胺基酸以及起始密碼和終止密碼

Page 31: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )

真核細胞的染色體由 DNA 與蛋白質共同組成

原核細胞的染色體僅由 DNA 組成

真核細胞的 DNA規則的摺疊排列在細胞核裡

RNA 與蛋白質組成核仁, rRNA 與蛋白質組成核糖體

Page 32: 美 國 華特生 和 克立克 於 1952 年根據 富蘭克林 DNA X 光晶體繞射圖 , 提出 DNA 分子的雙螺旋模型 (1962 年獲 諾貝爾 獎 )