目录目录基因信息的传递和表达基因信息的传递和表达第 四 章The transfers and the expression of the gene information目录目录中心法则中心法则 (The Central Dogma)转转 录录翻翻 译译逆转录逆转录复复 制制目录目录第一节第一节DNADNA的生物合成（复制）的生物合成（复制）目录目录DNA复制复制(DNA replication) 是指遗传物质是指遗传物质的传代，以亲代的传代，以亲代DNA为模板，以四种为模板，以四种dNTP为为原料，在原料，在DNA聚合酶的催化下，按照碱基互补聚合酶的催化下，按照碱基互补配对原则，合成子链配对原则，合成子链DNA的过程。的过程。一、一、DNA的复制的复制目录目录半保留复制半保留复制(semi-conservative replication)双向复制双向复制(bidirectional replication)半不连续复制半不连续复制(semi-discontinuous replication) （一）（一）DNA复制的基本特征复制的基本特征目录目录 DNA生生物物合合成成时时，亲亲代代DNA解解开开为为两两股股单单链链，各各自自作作为为模模板板(template)按按碱碱基基配配对对规规律律，合合成成与与模模板板互互补补的的子子链链。子子代代细细胞胞的的DNA，一一股股单单链链从从亲亲代代完完整整地地接接受受过过来来，另另一一股股单单链链则则完完全全重重新新合合成成。两两个个子子细细胞胞的的DNA都都和和亲亲代代DNA碱碱基基序序列列一一致致。这种复制方式称为这种复制方式称为半保留复制半保留复制。n半保留复制半保留复制的概念的概念: :1. 半保留复制半保留复制目录目录AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母链母链DNA复制过程中形成复制过程中形成的复制叉的复制叉子代子代DNA目录目录按按半半保保留留复复制制方方式式，子子代代DNA与与亲亲代代DNA A的的碱碱基基序序列列一一致致，即即子子代代保保留留了了亲亲代代的的全全部部遗遗传信息，体现了遗传的传信息，体现了遗传的保守性保守性。n半保留复制的意义半保留复制的意义: :遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础，但但不是绝对的不是绝对的。目录目录原原核核生生物物基基因因组组是是环环状状DNA，只只有有一一个个复复制制起起点点（origin）。复复制制从从起起点点开开始始，向向两两个个方方向向进行解链，进行的是单点起始进行解链，进行的是单点起始双向复制双向复制。复制中的放射自显影图象复制中的放射自显影图象2. 双向复制双向复制目录目录3 5 3 5 解链方向解链方向35335前导链前导链(leading strand)后随链后随链(lagging strand)3. 半不连续复制半不连续复制目录目录顺顺着着解解链链方方向向生生成成的的子子链链，复复制制是是连连续续进进行行的的，这股链称为这股链称为前导链前导链(leading strand) 。另另一一股股链链因因为为复复制制的的方方向向与与解解链链方方向向相相反反，不不能能顺顺着着解解链链方方向向连连续续延延长长，这这股股不不连连续续复复制制的的链链称称为为后后随随链链(lagging strand) 。复复制制中中的的不不连连续片段称为续片段称为冈崎片段冈崎片段(okazaki fragment)。 前前导导链链连连续续复复制制而而后后随随链链不不连连续续复复制制，就就是是复复制的半不连续性。制的半不连续性。 目录目录n参与参与DNA复制的物质复制的物质:底物底物(substrate): dATP, dGTP, dCTP, dTTP；模板模板(template): 解开成单链的解开成单链的DNA母链；母链；引引物物(primer): 提提供供3 -OH末末端端使使dNTP可可以以依依次聚合；次聚合；聚聚合合酶酶(polymerase): 依依赖赖DNA的的DNA聚聚合合酶酶，简写为简写为 DNA-pol；其他的酶和蛋白质因子。其他的酶和蛋白质因子。（二）参与（二）参与DNA复制的酶和蛋白质因子复制的酶和蛋白质因子目录目录DNA分子的碱基埋在双螺旋内部，只有把分子的碱基埋在双螺旋内部，只有把DNA解成单链，它才能起模板作用。解成单链，它才能起模板作用。 1.解链、解旋酶类解链、解旋酶类解螺旋酶解螺旋酶(helicase)利用利用ATP供能，作用于供能，作用于氢键，使氢键，使DNA双链解开成为两条单链。双链解开成为两条单链。单链单链DNA结合蛋白结合蛋白(single stranded DNA binding protein, SSB) 在复制中维持模板处于单链状在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整。态并保护单链的完整。 目录目录复制起始点附近区域的复制起始点附近区域的复制起始点附近区域的复制起始点附近区域的DNADNADNADNA双链解开成为两条单链。双链解开成为两条单链。双链解开成为两条单链。双链解开成为两条单链。SSBSSB解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶解链方向目录目录108局部解链后局部解链后n复制过程正超螺旋的形成：复制过程正超螺旋的形成： DNA拓扑异构酶拓扑异构酶改变改变DNA超螺旋状态、理顺超螺旋状态、理顺DNA链链目录目录解链过程中正超螺旋的形成解链过程中正超螺旋的形成目录目录n拓扑酶的作用方式：拓扑酶的作用方式：目录目录2. 引物酶引物酶 ( primase ) 引物酶是一种特殊的引物酶是一种特殊的引物酶是一种特殊的引物酶是一种特殊的RNARNA聚合酶，在模板聚合酶，在模板聚合酶，在模板聚合酶，在模板的复制起始部位催化的复制起始部位催化的复制起始部位催化的复制起始部位催化NTPNTP的聚合的聚合的聚合的聚合, , 形成短片段的形成短片段的形成短片段的形成短片段的RNARNA。这一小段。这一小段。这一小段。这一小段RNARNA作为复制的作为复制的作为复制的作为复制的引物（引物（引物（引物（primerprimer），），），），提供提供提供提供3 3 -OH-OH末端，使末端，使末端，使末端，使DNA-polDNA-pol能够催化能够催化能够催化能够催化dNTPdNTP聚合。聚合。聚合。聚合。目录目录3. DNA聚合酶聚合酶全称：全称：依赖依赖DNA的的DNA聚合酶聚合酶 (DNA-dependent DNA polymerase，DDDP)简称：简称：DNA-poln聚合反应的特点聚合反应的特点: :DNA 新链生成需新链生成需引物引物和和模板模板； 新链的延长只可沿新链的延长只可沿5 3 方向进行。方向进行。目录目录原核生物的原核生物的DNA聚合酶分为三型聚合酶分为三型DNA-pol DNA-pol DNA-pol 目录目录 对复制和修复中出现的空隙进行填对复制和修复中出现的空隙进行填补。补。DNA-pol DNA-pol 功能：功能：功能：功能：具有具有5 3 方向聚合酶活性。方向聚合酶活性。 对复制和修复中出现的空对复制和修复中出现的空 隙进行填补。隙进行填补。具有具有3 5 方向核酸外切酶活性方向核酸外切酶活性切除错配核切除错配核苷酸，起校读功能。苷酸，起校读功能。具有具有5 3 方向核酸外切酶活性方向核酸外切酶活性切除突变片切除突变片段。段。目录目录DNA-pol （120kD）DNA-pol II基因发生突变，细菌依然能存活。基因发生突变，细菌依然能存活。DNA-pol 可能参与可能参与DNA损伤的应急状态修复损伤的应急状态修复（SOS修复）。修复）。目录目录n功能：功能：DNA-pol (250kD)是原核生物复制延长中真正起催化作用的酶。是原核生物复制延长中真正起催化作用的酶。目录目录pol Ipol Ipol IIpol IIpol IIIpol III5 5 聚合酶活性聚合酶活性聚合酶活性聚合酶活性+ 5 5 外切酶活性外切酶活性外切酶活性外切酶活性+5 5 外切酶活性外切酶活性外切酶活性外切酶活性+- - -亚基数亚基数亚基数亚基数1 1? ? 1010（不对称（不对称（不对称（不对称多聚体）多聚体）多聚体）多聚体）分子数分子数分子数分子数/ /细胞细胞细胞细胞400400? ?2020功能功能功能功能修复合成切修复合成切修复合成切修复合成切除引物填补除引物填补除引物填补除引物填补空隙空隙空隙空隙损伤修复损伤修复损伤修复损伤修复复制复制复制复制E. coliE. coli中的中的DNADNA聚合酶聚合酶目录目录4. DNA连接酶连接酶连连接接DNA链链3 -OH末末端端和和相相邻邻DNA链链5 -P末末端端，使使二二者者生生成成磷磷酸酸二二酯酯键键，从从而而把把两两段相邻的段相邻的DNA链连接成一条完整的链。链连接成一条完整的链。n DNA连接酶连接酶(DNA ligase)作用方式：作用方式：HO5335DNA连接酶连接酶ATPADP5353nDNA连接酶的作用：连接酶的作用：目录目录DNA连连接接酶酶在在复复制制中中起起最最后后接接合合缺缺口口的的作用。作用。在在DNA修修复复、重重组组及及剪剪接接中中也也起起缝缝合合缺缺口作用。口作用。也是基因工程的重要工具酶之一。也是基因工程的重要工具酶之一。n功能：功能：目录目录1. DNA复制的起始复制的起始需要解决两个问题：需要解决两个问题：1. DNA解开成单链，提供模板。解开成单链，提供模板。2. 形成引发体，合成引物，提供形成引发体，合成引物，提供3 -OH末端。末端。（三）原核生物（三）原核生物DNA的复制的复制目录目录E. coli复制起始点复制起始点 oriC GATTNTTTATTT GATCTNTTNTATT GATCTCTTATTAG 1 13 17 29 32 44 TGTGGATTA-TTATACACA-TTTGGATAA-TTATCCACA58 66 166 174 201 209 237 245 串联重复序列串联重复序列 反向重复序列反向重复序列5 3 5 3 DNA的解链的解链目录目录 Dna A Dna B、 Dna CDNA拓扑异构酶拓扑异构酶引物引物酶酶3 5 3 5 引发体和引物引发体和引物含有解螺旋酶、含有解螺旋酶、DnaC蛋白、引物酶和蛋白、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。复制起始区域的复合结构称为引发体。目录目录2. 复制的延长复制的延长复复制制的的延延长长指指在在DNA-pol催催化化下下，dNTP以以dNMP的的方方式式逐逐个个加加入入引引物物或或延延长长中中的的子子链链上上，其化学本质是磷酸二酯键的不断生成。其化学本质是磷酸二酯键的不断生成。 目录目录n前导链的合成：前导链的合成：前导链的子链沿着前导链的子链沿着5 5 33 方向可以连续地延长。方向可以连续地延长。解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶n后随链的合成后随链的合成解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶n同一复制叉上前导链和后随链由相同的同一复制叉上前导链和后随链由相同的DNA-pol催化延长催化延长 目录目录原核生物基因是环状原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制片段，双向复制的复制片段在复制的终止点在复制的终止点(ter)处汇合。处汇合。 ori terE. coli3. 复制的终止复制的终止目录目录5 5 5 RNA酶酶OHP5 DNA-pol dNTP5 5 P 5 5 DNA连接酶连接酶n 后随链上不连续性片段的连接：后随链上不连续性片段的连接：目录目录（四）真核生物（四）真核生物DNA的复制的复制真核生物每个染色体有多个起始点，可同时进行真核生物每个染色体有多个起始点，可同时进行双向复制。双向复制。两个复制起点之间的两个复制起点之间的DNA片段称为一个复制子。片段称为一个复制子。真核生物是多复制子复制。真核生物是多复制子复制。1. 复制的起点复制的起点目录目录染色体染色体DNA呈线状，复制在末端停止。呈线状，复制在末端停止。染色体两端染色体两端DNA子链上最后复制的子链上最后复制的RNA引物，引物，去除后留下空隙不能由去除后留下空隙不能由DNA聚合酶填补。聚合酶填补。3. 末端复制和端粒末端复制和端粒5 3 3 5 5 3 3 5 +5 3 3 3 3 5 5 目录目录端粒端粒(telomere) 指真核生物染色体线性指真核生物染色体线性DNA分子末端分子末端的结构。端粒中的端粒酶可延长端粒，维持的结构。端粒中的端粒酶可延长端粒，维持DNADNA复制的完整性。复制的完整性。目录目录二、二、DNA的损伤和修复的损伤和修复各种体内外因素可导致的各种体内外因素可导致的DNA分子结构发分子结构发生变化，引起遗传信息的改变，称为生变化，引起遗传信息的改变，称为DNA损伤损伤（DNA damage），），亦称亦称突变突变(mutation)。生物体内存在生物体内存在DNA修复系统，可有效修复修复系统，可有效修复DNA损伤，保持遗传的稳定性。损伤，保持遗传的稳定性。目录目录物理因素物理因素 紫外线紫外线(ultra violet, UV)、各种辐射各种辐射化学因素化学因素 化学诱变剂，如羟胺、亚硝酸盐、烷化化学诱变剂，如羟胺、亚硝酸盐、烷化 剂等剂等生物因素生物因素 致癌病毒致癌病毒自自发突突变: 体内因素导致的突变，如复制中自发产生体内因素导致的突变，如复制中自发产生的突变、碱基的自发突变、细胞正常代谢产物的突变、碱基的自发突变、细胞正常代谢产物如自由基引起的如自由基引起的 突变等。突变等。诱发突突变 体外因素诱发产生的突变。体外因素诱发产生的突变。目录目录（一）（一）DNA损伤的类型损伤的类型点突变点突变 (point mutation)缺失缺失 (deletion)插入插入 (insertion)重排重排 (rearrangement)框移框移(frame-shift) 目录目录1. 点突变点突变又称又称错配（错配（mismatchmismatch），包括转换和颠换两种。，包括转换和颠换两种。发生在同型碱基之间，即嘌呤代替发生在同型碱基之间，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。转换转换发生在异型碱基之间，即嘌呤变嘧发生在异型碱基之间，即嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。啶或嘧啶变嘌呤。颠换颠换目录目录镰形红细胞贫血病人镰形红细胞贫血病人Hb (HbS) 亚基亚基N-val his leu thr pro val glu C 肽链肽链CAC GTG基因基因正常成人正常成人Hb (HbA)亚基亚基N-val his leu thr pro glu glu C 肽链肽链CTC GAG基因基因目录目录谷谷 酪酪 蛋蛋 丝丝5 G C A G U A C A U G U C 丙丙 缬缬 组组 缬缬正常正常5 G A G U A C A U G U C 缺失缺失C2. 2. 缺失或插入突变缺失或插入突变缺失或插入都可导致三联体密码的阅读方式改缺失或插入都可导致三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变，称变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变，称为为框移突变框移突变或或移码突变移码突变。目录目录3. 3. 重排重排DNA分子内较大片段的交换或移位，称为分子内较大片段的交换或移位，称为重排。重排。 目录目录（二）（二）DNA损伤的修复损伤的修复直接修复直接修复(direct repair)切除修复切除修复(excision repair)重组修复重组修复(recombination repair)SOS修复修复 修复的主要类型修复的主要类型目录目录1. 1. 直接修复直接修复光修复酶光修复酶(photolyase) UV目录目录UvrAUvrBUvrCOHPDNA聚合酶聚合酶OHP2. 2. 切除修复切除修复是细胞内最重要和有是细胞内最重要和有效的修复机制，原核生物效的修复机制，原核生物中主要由切除修复特异的中主要由切除修复特异的内切酶，以及内切酶，以及DNA-pol和连接酶完成。和连接酶完成。DNA连接酶连接酶ATPE. coli的切的切除修复机制除修复机制目录目录n人体切除修复系统人体切除修复系统 其缺失会导致着色其缺失会导致着色性干皮病性干皮病（xeroderma pigmentosis, XP） 患者极易患皮肤癌患者极易患皮肤癌目录目录n这是这是DNA的复制过程的复制过程中所采用的一种修复中所采用的一种修复方式。方式。 n修复时，利用重组蛋修复时，利用重组蛋白将另一股健康亲链白将另一股健康亲链与损伤缺口相互交换与损伤缺口相互交换。 3. 重重组修复修复RecA的分子结构的分子结构目录目录重组修复重组修复目录目录4. 4. SOS修复修复当当DNA损损伤伤广广泛泛难难以以继继续续复复制制时时，由由此此而而诱诱发出一系列复杂的反应。发出一系列复杂的反应。这这种种修修复复特特异异性性低低，对对碱碱基基的的识识别别、选选择择能能力力差差。通通过过SOS修修复复，复复制制如如能能继继续续，细细胞胞是是可可存存活活的的。然然而而DNA保保留留的的错错误误较较多多，导导致致较较广广泛泛、长长期期的的突突变变。是是一一种种“倾倾向向错错误误的修复的修复”。目录目录第二节第二节RNARNA的生物合成（转录）的生物合成（转录）目录目录转录转录转录转录 (transcription) (transcription) 是是是是生物体以生物体以生物体以生物体以DNADNA为模为模为模为模板，以四种核糖核苷三磷酸（板，以四种核糖核苷三磷酸（板，以四种核糖核苷三磷酸（板，以四种核糖核苷三磷酸（ATPATP、GTPGTP、CTPCTP、UTPUTP，总称，总称，总称，总称NTPNTP）为原料，合成）为原料，合成）为原料，合成）为原料，合成RNARNA的的的的过程过程过程过程 。 转转转转录录录录RNADNA 目录目录复制和转录的相似之处复制和转录的相似之处:n都是酶促的核苷酸聚合过程。都是酶促的核苷酸聚合过程。n都以都以DNA为模板。为模板。n都需要依赖都需要依赖DNA的聚合酶。的聚合酶。n聚合过程都是核苷酸之间形成磷酸二酯键。聚合过程都是核苷酸之间形成磷酸二酯键。n合成方向都是沿合成方向都是沿53方向延伸核苷酸链。方向延伸核苷酸链。n都遵从碱基互补规律。都遵从碱基互补规律。目录目录复制和转录的区别复制和转录的区别目录目录n n参与转录的物质：参与转录的物质：参与转录的物质：参与转录的物质：原料原料原料原料: : : : NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) 模板模板模板模板: : : : DNADNA酶酶酶酶 : : : : RNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶(RNA polymerase, RNA-pol)(RNA polymerase, RNA-pol)其他蛋白质因子及其他蛋白质因子及其他蛋白质因子及其他蛋白质因子及MgMgMgMg2+2+2+2+和和和和MnMnMnMn2+2+2+2+等等等等合成方向合成方向合成方向合成方向5 5 33 ，核苷酸间的连接方式为核苷酸间的连接方式为核苷酸间的连接方式为核苷酸间的连接方式为 3 3 ，5 5 - -磷酸二酯键。磷酸二酯键。磷酸二酯键。磷酸二酯键。 一、转录的模板和酶一、转录的模板和酶目录目录（一）转录的模板（一）转录的模板DNADNA分分分分子子子子上上上上转转转转录录录录出出出出RNARNA的的的的区区区区段段段段，称称称称为为为为结结结结构构构构基基基基因因因因(structural gene)(structural gene)。 DNADNA双双双双链链链链中中中中按按按按碱碱碱碱基基基基配配配配对对对对规规规规律律律律能能能能指指指指引引引引转转转转录录录录生生生生成成成成RNARNA的的的的一一一一股股股股单单单单链链链链，称称称称为为为为模模模模板板板板链链链链(template (template strand)strand)，也也也也称称称称作作作作有有有有义义义义链链链链或或或或WatsonWatson链链链链。相相相相对对对对的的的的另另另另一一一一股股股股单单单单链链链链是是是是编编编编码码码码链链链链(coding strand)(coding strand)，也称为，也称为，也称为，也称为反义链反义链反义链反义链或或或或CrickCrick链链链链。 目录目录5 5GCAGTACATGTC GCAGTACATGTC 335 5GCAGUACAUGUC GCAGUACAUGUC 33NNAla Ala Val Val His His Val Val CC编码链编码链编码链编码链模板链模板链模板链模板链mRNAmRNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译3 3CGTCATGTACAG CGTCATGTACAG 55目录目录不对称转录不对称转录(asymmetric transcription) 在在在在DNADNA分子双链上的一个基因片段内只有一分子双链上的一个基因片段内只有一分子双链上的一个基因片段内只有一分子双链上的一个基因片段内只有一条链可以转录条链可以转录条链可以转录条链可以转录 ；并并并并非所有基因的模板链都在同一条单链上。非所有基因的模板链都在同一条单链上。非所有基因的模板链都在同一条单链上。非所有基因的模板链都在同一条单链上。目录目录5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 模板链模板链模板链模板链编码链编码链编码链编码链编码链编码链编码链编码链模板链模板链模板链模板链结构基因结构基因转录方向转录方向转录方向转录方向转录方向转录方向转录方向转录方向n n不对称转录不对称转录目录目录（二）（二） RNA聚合酶聚合酶RNA聚合酶能从头启动聚合酶能从头启动RNA链的合成链的合成n nDNADNA依赖的依赖的依赖的依赖的RNARNA聚合酶催化合成聚合酶催化合成聚合酶催化合成聚合酶催化合成RNARNA；n nRNARNA合成的化学机制与合成的化学机制与合成的化学机制与合成的化学机制与DNADNA依赖的依赖的依赖的依赖的DNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶催化催化催化催化DNADNA合成相似。合成相似。合成相似。合成相似。 ( NMP ) ( NMP )n n + NTP ( NMP ) + NTP ( NMP ) n+1n+1 + PPi + PPiRNARNA延长的延长的延长的延长的RNARNA目录目录nDNA聚聚合合酶酶在在启启动动DNA链链延延长长时时需需要要引引物物存存在在，而而RNA聚聚合合酶酶不不需需要要引引物物就就能能直直接接启启动动RNA链链的延长。的延长。nRNA聚聚 合合 酶酶 和和 DNA的的 特特 殊殊 序序 列列 启启 动动 子子(promoter)结合后，就能启动结合后，就能启动RNA合成。合成。 目录目录转录过程可分为转录过程可分为转录起始、转录延长转录起始、转录延长和和转录终止转录终止三个阶段。三个阶段。 二、转录过程二、转录过程目录目录RNARNA聚合酶必须准确地结合在转录模板的聚合酶必须准确地结合在转录模板的聚合酶必须准确地结合在转录模板的聚合酶必须准确地结合在转录模板的起始区域。起始区域。起始区域。起始区域。DNADNA双链解开，使其中的一条链作为转录双链解开，使其中的一条链作为转录双链解开，使其中的一条链作为转录双链解开，使其中的一条链作为转录的模板。的模板。的模板。的模板。（一）原核生物的转录过程（一）原核生物的转录过程n n转录起始需解决两个问题：转录起始需解决两个问题：转录起始需解决两个问题：转录起始需解决两个问题：1. 转录起始转录起始目录目录nE. coli的转录起始和延长的转录起始和延长 目录目录转录空泡转录空泡转录空泡转录空泡(transcription bubble)(transcription bubble)：RNA-pol RNA-pol （核心酶）（核心酶）（核心酶）（核心酶） DNADNA RNARNA2 . 转录延长转录延长目录目录n n依赖依赖依赖依赖 因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止n n非依赖非依赖非依赖非依赖 因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止3. 转录终止转录终止转转转转录录录录终终终终止止止止指指指指RNARNA聚聚聚聚合合合合酶酶酶酶在在在在DNADNA模模模模板板板板上上上上停停停停顿顿顿顿下下下下来来来来不不不不再再再再前前前前进进进进，转转转转录录录录产产产产物物物物RNARNA链链链链从从从从转转转转录录录录复复复复合物上脱落下来。合物上脱落下来。合物上脱落下来。合物上脱落下来。 n n依依依依据据据据是是是是否否否否需需需需要要要要蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质因因因因子子子子的的的的参参参参与与与与，原原原原核核核核生生生生物物物物转录终止分为：转录终止分为：转录终止分为：转录终止分为： 目录目录n真真核核生生物物的的转转录录过过程程比比原原核核复复杂杂。二二者者的的转转录录起始过程有较大区别，转录终止也不相同。起始过程有较大区别，转录终止也不相同。 （一）真核生物的转录过程（一）真核生物的转录过程目录目录不不不不同同同同物物物物种种种种、不不不不同同同同细细细细胞胞胞胞或或或或不不不不同同同同的的的的基基基基因因因因，转转转转录录录录起起起起始始始始点点点点上上上上游游游游都都都都有有有有不不不不同同同同的的的的特特特特异异异异DNADNA序序序序列列列列，包包包包括括括括启启启启动动动动子子子子、增增增增强强强强子子子子等等等等，统统统统称称称称为为为为顺顺顺顺式式式式作作作作用用用用元元元元件件件件(cis-(cis-acting element)acting element)。 目录目录转录起始点转录起始点转录起始点转录起始点TATATATA盒盒盒盒CAATCAAT盒盒盒盒GCGC盒盒盒盒增强子增强子增强子增强子n n顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element)(cis-acting element)AATAAAAATAAA切离加尾切离加尾切离加尾切离加尾转录终止点转录终止点转录终止点转录终止点修饰点修饰点修饰点修饰点外显子外显子外显子外显子翻译起始点翻译起始点翻译起始点翻译起始点内内内内含含含含子子子子 OCT-1 OCT-1 OCT-1OCT-1：ATTTGCATATTTGCAT八聚体八聚体八聚体八聚体目录目录n转转录录起起始始时时，真真核核生生物物的的RNA pol不不直直接接识识别别和和结结合合模模板板的的起起始始区区，而而是是依依靠靠转转录录因因子子识识别别并结合起始序列。并结合起始序列。 n n能能能能直直直直接接接接、间间间间接接接接辨辨辨辨认认认认和和和和结结结结合合合合转转转转录录录录上上上上游游游游区区区区段段段段DNADNA的的的的蛋蛋蛋蛋 白白白白 质质质质 ， 统统统统 称称称称 为为为为 转转转转 录录录录 因因因因 子子子子 (transscriptional (transscriptional factors, factors, TF)TF)或或或或 反反反反 式式式式 作作作作 用用用用 因因因因 子子子子 (trans-acting (trans-acting factors)factors)。 目录目录n真真核核生生物物转转录录生生成成的的RNA分分子子是是初初级级RNA转转录录物物(primary RNA transcript)，几几乎乎所所有有的的初初级级RNA转转录录物物都都要要经经过过加加工工，才才能能成成为为具具有有功功能的成熟的能的成熟的RNA。n加工主要在细胞核中进行。加工主要在细胞核中进行。三、三、RNA的转录后加工的转录后加工目录目录n n几种主要的修饰方式：几种主要的修饰方式：几种主要的修饰方式：几种主要的修饰方式：1. 1. 剪接剪接剪接剪接(splicing)(splicing)2. 2. 剪切剪切剪切剪切(cleavage)(cleavage)3. 3. 修饰修饰修饰修饰(modification)(modification)4. 4. 添加添加添加添加(addition)(addition)5. 5. RNA RNA RNA RNA编辑编辑编辑编辑(RNA editing)(RNA editing)目录目录（一）真核（一）真核mRNA的加工的加工 真真真真核核核核生生生生物物物物mRNAmRNA转转转转录录录录后后后后，需需需需要要要要进进进进行行行行5 5 - -端端端端和和和和3 3 - -端端端端（首首首首、尾尾尾尾部部部部）的的的的修修修修饰饰饰饰以以以以及及及及对对对对hnRNAhnRNA进进进进行行行行剪剪剪剪接接接接（splicingsplicing），才才才才能能能能成成成成为为为为成成成成熟熟熟熟的的的的mRNAmRNA，被转运到核糖体，指导蛋白质翻译。，被转运到核糖体，指导蛋白质翻译。，被转运到核糖体，指导蛋白质翻译。，被转运到核糖体，指导蛋白质翻译。 目录目录1. mRNA在在5 -末端加入帽子结构末端加入帽子结构大大大大多多多多数数数数真真真真核核核核mRNAmRNA的的的的5 5 - -末末末末端端端端有有有有7-7-甲甲甲甲基基基基鸟鸟鸟鸟嘌嘌嘌嘌呤呤呤呤的帽结构。的帽结构。的帽结构。的帽结构。这这这这个个个个真真真真核核核核mRNAmRNA加加加加工工工工过过过过程程程程的的的的起起起起始始始始步步步步骤骤骤骤由由由由两两两两种种种种酶酶酶酶，加加加加 帽帽帽帽 酶酶酶酶 (capping (capping enzyme)enzyme)和和和和 甲甲甲甲 基基基基 转转转转 移移移移 酶酶酶酶(methyltransferase)(methyltransferase)催化完成。催化完成。催化完成。催化完成。 目录目录n帽结构帽结构目录目录n帽结构的意义：帽结构的意义：n可以使可以使mRNA免遭核酸酶的攻击；免遭核酸酶的攻击；n也也 能能 与与 帽帽 结结 合合 蛋蛋 白白 质质 复复 合合 体体 (cap-binding complex of protein)结结合合，并并参参与与mRNA和和核核糖糖体的结合，启动蛋白质的生物合成体的结合，启动蛋白质的生物合成。 目录目录2. mRNA在在3 -末末端加上多聚腺苷酸尾端加上多聚腺苷酸尾 5 5 -AAUAAA-AAUAAA-5 5 -AAUAAA- -AAUAAA-核酸酶核酸酶核酸酶核酸酶-GUGUGUG-GUGUGUGRNA-polRNA-polAATAAA GTGTGTGAATAAA GTGTGTG转录终止的修饰点转录终止的修饰点转录终止的修饰点转录终止的修饰点5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 加尾加尾加尾加尾AAAAAAA 3AAAAAAA 3 mRNA mRNA目录目录poly poly A A的的的的有有有有无无无无与与与与长长长长短短短短，是是是是维维维维持持持持mRNAmRNA作作作作为为为为翻翻翻翻译译译译模模模模板的活性，以及增加板的活性，以及增加板的活性，以及增加板的活性，以及增加mRNAmRNA本身稳定性的因素。本身稳定性的因素。本身稳定性的因素。本身稳定性的因素。一一一一般般般般真真真真核核核核生生生生物物物物在在在在胞胞胞胞浆浆浆浆内内内内出出出出现现现现的的的的mRNAmRNA，其其其其poly poly A A长度为长度为长度为长度为100100至至至至200200个核苷酸之间，也有少数例外。个核苷酸之间，也有少数例外。个核苷酸之间，也有少数例外。个核苷酸之间，也有少数例外。目录目录3. mRNA的剪接的剪接外显子：外显子：外显子：外显子：在断裂基因及其初级转录产物上出在断裂基因及其初级转录产物上出在断裂基因及其初级转录产物上出在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟现，并表达为成熟现，并表达为成熟现，并表达为成熟RNARNA的核酸序列。的核酸序列。的核酸序列。的核酸序列。内含子：内含子：内含子：内含子：在断裂基因及其初级转录产物上出在断裂基因及其初级转录产物上出在断裂基因及其初级转录产物上出在断裂基因及其初级转录产物上出现，而在剪接过程中被除去的核酸序列。现，而在剪接过程中被除去的核酸序列。现，而在剪接过程中被除去的核酸序列。现，而在剪接过程中被除去的核酸序列。 目录目录真核生物结构基因，由若干个编码区和非真核生物结构基因，由若干个编码区和非真核生物结构基因，由若干个编码区和非真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。 断裂基因断裂基因(splite gene)CABD编码区编码区编码区编码区 A A、B B、C C、D D非编码区非编码区非编码区非编码区目录目录mRNA的剪接的剪接 除去除去除去除去hnRNAhnRNAhnRNAhnRNA中的内含子，将外显子连接。中的内含子，将外显子连接。中的内含子，将外显子连接。中的内含子，将外显子连接。snRNA (small nuclear RNA)snRNA (small nuclear RNA)核内的蛋白质核内的蛋白质核内的蛋白质核内的蛋白质snRNPsnRNP（组成剪接体（组成剪接体（组成剪接体（组成剪接体, , , , splicesomesplicesome）snRNAsnRNA目录目录鸡卵清蛋白成熟鸡卵清蛋白成熟鸡卵清蛋白成熟鸡卵清蛋白成熟mRNAmRNA与与与与DNADNA杂交电镜图杂交电镜图杂交电镜图杂交电镜图DNADNAmRNAmRNA目录目录鸡卵清蛋白鸡卵清蛋白鸡卵清蛋白鸡卵清蛋白基因基因基因基因hnRNAhnRNA首、尾修饰首、尾修饰首、尾修饰首、尾修饰hnRNAhnRNA剪接剪接剪接剪接成熟的成熟的成熟的成熟的mRNAmRNA鸡鸡鸡鸡卵卵卵卵清清清清蛋蛋蛋蛋白白白白基基基基因因因因及及及及其其其其转转转转录录录录、转转转转录录录录后后后后修修修修饰饰饰饰目录目录（二）（二）tRNA的转录后加工的转录后加工tRNAtRNA前体前体前体前体RNA pol RNA pol TGGCNNAGTGCTGGCNNAGTGCGGTTCGANNCCGGTTCGANNCCDNADNA目录目录RNAasePRNAaseP、内切酶内切酶内切酶内切酶目录目录tRNAtRNA核苷酸转移酶、核苷酸转移酶、核苷酸转移酶、核苷酸转移酶、连接酶连接酶连接酶连接酶ATPATPADPADP目录目录碱基修饰碱基修饰（2 2）还原反应）还原反应）还原反应）还原反应 如：如：如：如：U U DHU DHU （3 3）核苷内的转位反应）核苷内的转位反应）核苷内的转位反应）核苷内的转位反应 如：如：如：如：U U （4 4）脱氨反应）脱氨反应）脱氨反应）脱氨反应 如：如：如：如：A A I I 如：如：如：如：A A A Amm（1 1）甲基化）甲基化）甲基化）甲基化（1 1 1 1）（1 1 1 1）（3 3 3 3）（2 2 2 2）（4 4 4 4）目录目录（三）（三）rRNA的转录后加工的转录后加工转录转录转录转录45S - rRNA45S - rRNA剪切剪切剪切剪切18S - rRNA18S - rRNA5.8S5.8S和和和和28S-rRNA28S-rRNArDNArDNA内含子内含子内含子内含子内含子内含子内含子内含子28S28S5.8S5.8S18S18S目录目录第三节第三节蛋白质的生物合成（翻译）蛋白质的生物合成（翻译）目录目录n蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成，即，即翻译翻译，就是将，就是将mRNA中由中由 4 种种核苷酸序列核苷酸序列编码的遗传编码的遗传信息，解读为蛋白质一级结构中信息，解读为蛋白质一级结构中20种种氨氨基酸的排列顺序基酸的排列顺序 的过程。的过程。目录目录n n2020种氨基酸种氨基酸种氨基酸种氨基酸(AA)(AA)作为原料作为原料作为原料作为原料n n酶及众多蛋白因子，如酶及众多蛋白因子，如酶及众多蛋白因子，如酶及众多蛋白因子，如IFIF、eIFeIF n nATPATP、GTPGTP、无机离子、无机离子、无机离子、无机离子一、蛋白质生物合成体系一、蛋白质生物合成体系 三种三种RNAmRNA（messenger RNA, 信使信使RNA）rRNA（ribosomal RNA, 核糖体核糖体RNA）tRNA（transfer RNA, 转移转移RNA）目录目录（一）合成原料（一）合成原料n n蛋白质的合成原料是蛋白质的合成原料是蛋白质的合成原料是蛋白质的合成原料是2020种编码氨基酸种编码氨基酸种编码氨基酸种编码氨基酸n n有些蛋白质分子中含有的羟脯氨酸、羟赖氨有些蛋白质分子中含有的羟脯氨酸、羟赖氨有些蛋白质分子中含有的羟脯氨酸、羟赖氨有些蛋白质分子中含有的羟脯氨酸、羟赖氨酸等修饰氨基酸是翻译后加工修饰的结果。酸等修饰氨基酸是翻译后加工修饰的结果。酸等修饰氨基酸是翻译后加工修饰的结果。酸等修饰氨基酸是翻译后加工修饰的结果。目录目录n n mRNA是遗传信息的携带者是遗传信息的携带者3个连续的碱基，每个有个连续的碱基，每个有4种种(A, U, G, C)选择，选择，则可组成则可组成4*4*4 = 64种密码种密码蛋白质合成原料为蛋白质合成原料为20种氨基酸，加上起始和种氨基酸，加上起始和终止信号，终止信号，3个连续碱基完全可以代表前述个连续碱基完全可以代表前述信息。信息。 （二）合成模板（二）合成模板目录目录遗传密码遗传密码mRNA分分子子上上从从5 至至3 方方向向，由由AUG开开始始，每每3个个核核苷苷酸酸为为一一组组，决决定定肽肽链链上上某某一一个个氨氨基基酸酸或或蛋蛋白白质质合合成成的的起起始始、终终止止信信号号，称为称为三联体密码三联体密码(triplet coden)。起始密码起始密码(initiation coden): AUG 终止密码终止密码(termination coden): UAA，UAG，UGA 目录目录nAUG第一次出第一次出现于于mRNA靠近靠近5端端时，它不，它不仅编码Met，还作作为翻翻译起始信号。当起始信号。当AUG位于位于mRNA中部中部时，仅编码Met。nUAA、UAG、UGA这3组为终止密止密码，提供翻，提供翻译终止信号，不止信号，不编码任何氨基酸。任何氨基酸。目录目录遗遗传传密密码码表表目目 录录目录目录n遗传密码的特点遗传密码的特点1. 方向性方向性(directional)翻译时遗传密码的阅读方向是翻译时遗传密码的阅读方向是53，即读，即读码从码从mRNA的起始密码子的起始密码子AUG开始，按开始，按53的方向逐一阅读，直至终止密码子。的方向逐一阅读，直至终止密码子。 NC肽链延伸方向肽链延伸方向53读码方向读码方向目录目录2. 连续性连续性(non-punctuated)编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码子及密码子的各碱基之间码连续阅读，密码子及密码子的各碱基之间既无间隔也无交叉。既无间隔也无交叉。 5. 5.A U GA U G G C AG C A G U AG U A C A UC A U U A AU A A 3 3AlaAlaValValHisHisMetMet终止密码终止密码终止密码终止密码目录目录基因损伤引起基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变插入或缺失，可能导致框移突变(frameshift mutation)。 目录目录3. 简并性并性(degeneracy)遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸有有一个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个或多至个或多至6个三联体为其编码。个三联体为其编码。目目 录录目录目录目目 录录目录目录4. 通用性通用性(universal) 蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。到人类都通用。到人类都通用。到人类都通用。 已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。植物细胞的叶绿体。植物细胞的叶绿体。植物细胞的叶绿体。 密码的通用性进一步证明各种生物进化自密码的通用性进一步证明各种生物进化自密码的通用性进一步证明各种生物进化自密码的通用性进一步证明各种生物进化自同一祖先。同一祖先。同一祖先。同一祖先。 目录目录5. 摆动性性(wobble)转转运运氨氨基基酸酸的的tRNA的的反反密密码码需需要要通通过过碱碱基基互互补补与与mRNA上上的的遗遗传传密密码码反反向向配配对对结结合合，但但反反密密码码与与密密码码间间不不严严格格遵遵守守常常见见的的碱碱基配对规律，称为摆动配对。基配对规律，称为摆动配对。 目录目录U U摆动配对摆动配对目目 录录U U目录目录反密码环反密码环氨基酸臂氨基酸臂（三）运载工具（三）运载工具目录目录tRNA的三级结构示意图的三级结构示意图目录目录目目 录录（四）合成场所（四）合成场所目录目录核核糖糖体体的的组组成成目目 录录核糖体核糖体核糖体核糖体目录目录原核生物翻译过程中核糖体结构模式原核生物翻译过程中核糖体结构模式:A位位(受位受位)：氨基酰位：氨基酰位(aminoacyl site)P位位(给位给位)：肽酰位：肽酰位(peptidyl site)E位：排出位位：排出位(exit site)目目 录录目录目录（五）蛋白质生物合成所需酶、蛋白质因（五）蛋白质生物合成所需酶、蛋白质因子等子等1. 重要的重要的酶酶类3. 能源物能源物质及离子及离子2. 蛋白蛋白质因子因子氨基酰氨基酰-tRNA合成酶；转肽酶；转位酶合成酶；转肽酶；转位酶起始因子，延长因子，释放因子起始因子，延长因子，释放因子ATP，GTP目录目录氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 + + tRNAtRNA氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰- - tRNAtRNAATPATP AMP AMPPPiPPi氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶合成酶合成酶合成酶二、二、 氨基酸的活化氨基酸的活化目录目录n氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶对底物氨基酸和合成酶对底物氨基酸和tRNAtRNA都有高都有高度特异性。度特异性。n氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA合成酶具有校正活性合成酶具有校正活性(proofreading activity) (proofreading activity) 。n氨基氨基酰酰-tRNA-tRNA的表示方法：的表示方法：Ala-tRNAAla-tRNAAlaAla Ser-tRNASer-tRNASerSerMet-tRNAMet-tRNAMetMet 目录目录真核生物：真核生物：真核生物：真核生物： Met-tRNAMet-tRNAi iMetMet原核生物：原核生物：原核生物：原核生物： fMet-tRNAfMet-tRNAf fMetMet起始起始肽链合成的氨基合成的氨基酰-tRNA目录目录n翻译的起始翻译的起始(initiation)(initiation)n翻译的延长翻译的延长(elongation)(elongation)n翻译的终止翻译的终止(termination )(termination )也称为广义的核糖体循环。也称为广义的核糖体循环。整个翻译过程可分为整个翻译过程可分为 ：翻翻译译过过程程从从阅阅读读框框架架的的5-AUG开开始始，按按mRNA模模板板三三联联体体密密码码的的顺顺序序延延长长肽肽链链，直直至终止密码出现。至终止密码出现。 三、三、 肽链的生物合成过程肽链的生物合成过程目录目录n n核糖体大小核糖体大小核糖体大小核糖体大小亚基分离；亚基分离；亚基分离；亚基分离；n nmRNAmRNA在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；n n起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰- - - -tRNAtRNA的结合；的结合；的结合；的结合； n n核糖体大核糖体大核糖体大核糖体大亚基结合。亚基结合。亚基结合。亚基结合。1. 1. 起始起始（一）原核生物的肽链合成过程（一）原核生物的肽链合成过程目录目录IF-3IF-3IF-1IF-1核糖体大小亚基分离核糖体大小亚基分离目录目录A A U U G G5 5 3 3 IF-3IF-3IF-1IF-1mRNA在小在小亚基定位基定位结合合目录目录IF-3IF-3IF-1IF-1IF-2IF-2GTPGTP起始起始 fMet-tRNAfmet 结合到小合到小亚基基A A U U G G5 5 3 3 目录目录IF-3IF-3IF-1IF-1IF-2IF-2GTPGTPGDPGDPPiPi核糖体大亚基结合，起始复合物形成核糖体大亚基结合，起始复合物形成A A U U G G5 5 3 3 目录目录IF-3IF-3IF-1IF-1A A U U G G5 5 3 3 IF-2IF-2GTPGTPIF-2IF-2-GTP-GTPGDPGDPPiPi目录目录指指指指根根根根据据据据mRNAmRNA密密密密码码码码序序序序列列列列的的的的指指指指导导导导，次次次次序序序序添添添添加加加加氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸从从从从N N端向端向端向端向C C端延伸肽链，直到合成终止的过程。端延伸肽链，直到合成终止的过程。端延伸肽链，直到合成终止的过程。端延伸肽链，直到合成终止的过程。 肽链延长在核糖体上连续性循环式进行，又称为狭肽链延长在核糖体上连续性循环式进行，又称为狭义的义的核糖体循环核糖体循环(ribosomal cycle)，每次循环增加，每次循环增加一个氨基酸，包括以下三步：一个氨基酸，包括以下三步：进位进位(entrance)成肽成肽(peptide bond formation)转位转位(translocation)2. 2. 延长延长目录目录又称注册又称注册(registration)（1 1）进位位指根据指根据mRNA下下一组遗传密码指导，一组遗传密码指导，使相应氨基酰使相应氨基酰-tRNA进入核糖体进入核糖体A位位。 目录目录延长因子延长因子EF-T催化催化进位进位目目 录录目录目录目录目录TuTu TsTsGTPGTPGDPGDPA A U U G G5 5 3 3 TuTuTsTsGTPGTP目目 录录目录目录（2 2）成肽）成肽是由转肽酶是由转肽酶(transpeptidase)催化的肽键形成催化的肽键形成过程。过程。目录目录（3 3）转位）转位延长因子延长因子EF-GEF-G有转位酶有转位酶( ( translocase translocase ) )活性，可结合并水解活性，可结合并水解1 1分子分子GTPGTP，促进核促进核糖体向糖体向mRNAmRNA的的33侧移动侧移动 。目录目录fMetfMetA A U U G G5 5 3 3 fMetfMetTuTuGTPGTP目目 录录目录目录进进进进位位位位转转转转位位位位成肽成肽成肽成肽目录目录当当当当mRNAmRNA上终止密码出现后，多肽链合成上终止密码出现后，多肽链合成上终止密码出现后，多肽链合成上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰停止，肽链从肽酰停止，肽链从肽酰停止，肽链从肽酰-tRNA-tRNA中释出，中释出，中释出，中释出，mRNAmRNA、核、核、核、核糖体等分离，这些过程称为肽链合成终止。糖体等分离，这些过程称为肽链合成终止。糖体等分离，这些过程称为肽链合成终止。糖体等分离，这些过程称为肽链合成终止。 3. 3. 终止终止目录目录终止相关的蛋白因子称为释放因子终止相关的蛋白因子称为释放因子终止相关的蛋白因子称为释放因子终止相关的蛋白因子称为释放因子 (release factor, RF) (release factor, RF) 识识识识别别别别终终终终止止止止密密密密码码码码，RF-1RF-1特特特特异异异异识识识识别别别别UAAUAA、UAGUAG；而而而而RF-2RF-2可识别可识别可识别可识别UAAUAA、UGAUGA。 诱诱诱诱导导导导转转转转肽肽肽肽酶酶酶酶改改改改变变变变为为为为酯酯酯酯酶酶酶酶活活活活性性性性，使使使使肽肽肽肽链链链链从从从从核核核核糖糖糖糖体上释放体上释放体上释放体上释放。 释放因子的功能释放因子的功能释放因子的功能释放因子的功能原核生物释放因子：原核生物释放因子：原核生物释放因子：原核生物释放因子：RF-1RF-1，RF-2RF-2，RF-3RF-3 目录目录原原核核肽肽链链合合成成终终止止过过程程 目录目录U U A A G G5 5 3 3 RFRFCOOCOO- -目录目录多聚核糖体多聚核糖体(polysome)使蛋白质合成高速、使蛋白质合成高速、使蛋白质合成高速、使蛋白质合成高速、高效进行。高效进行。高效进行。高效进行。目录目录从核糖体释放出的新生多肽链不具备蛋白从核糖体释放出的新生多肽链不具备蛋白从核糖体释放出的新生多肽链不具备蛋白从核糖体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。过程才转变为天然构象的功能蛋白。过程才转变为天然构象的功能蛋白。过程才转变为天然构象的功能蛋白。主要包括主要包括多肽链折叠为天然的三维结构多肽链折叠为天然的三维结构多肽链折叠为天然的三维结构多肽链折叠为天然的三维结构 肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰高级结构修饰高级结构修饰高级结构修饰高级结构修饰 四、四、 蛋白质翻译后修饰和靶向输送蛋白质翻译后修饰和靶向输送目录目录蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称为蛋白质的靶向输送。为蛋白质的靶向输送。为蛋白质的靶向输送。为蛋白质的靶向输送。 蛋白质的靶向输送蛋白质的靶向输送蛋白质的靶向输送蛋白质的靶向输送(protein targeting)(protein targeting)