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DNA聚合酶、RNA聚合酶、肽酰转移酶——核糖体的rRNA本身就具有。
DNA携带有合成RNA和蛋白质所必需的遗传信息 ,是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子 。
DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基 、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C) 。
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脱氧核糖核酸(DNA)是生物细胞内携带有合成RNA和蛋白质所必需的遗传信息的一种核酸,是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子。
DNA中的核苷酸中碱基的排列顺序构成了遗传信息。该遗传信息可以通过转录过程形成RNA,然后其中的mRNA通过翻译产生多肽 ,形成蛋白质。
在细胞分裂之前,DNA复制过程复制了遗传信息,这避免了在不同细胞世代之间的转变中遗传信息的丢失 。 在真核生物中,DNA存在于细胞核内称为染色体的结构中。
在没有细胞核的其它生物中 ,DNA要么存在于染色体中要么存在于其它组织(细菌有单环双链DNA分子,而病毒有DNA或RNA基因组)。在染色体中,染色质蛋白如组蛋白、共存蛋白和凝聚蛋白将DNA在一个有序的结构中 。这些结构指导遗传密码和负责转录的蛋白质之间的相互作用 ,有助于控制基因的转录。
核物理学中,中子等微粒的英文字母各是什么
(1)DNA复制的产物是DNA;(2)转录的产物是RNA;(3)翻译的产物是蛋白质。
DNA复制是以DNA两条链为模板合成DNA的过程;转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质或多肽的过程 。
DNA是一种长链聚合物,组成单位为四种脱氧核苷酸,即:
腺嘌呤脱氧核苷酸(dAMP
) 、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP
)、胞嘧啶脱氧核苷酸(dCMP
)、鸟嘌呤脱氧核苷酸(dGMP
)。
而脱氧核糖(五碳糖)与磷酸分子借由酯键相连 ,组成其长链骨架,排列在外侧,四种碱基排列在内侧。每个糖分子都与四种碱基里的其中一种相连 ,这些碱基沿着DNA长链所排列而成的序列,可组成遗传密码,指导蛋白质的合成 。读取密码的过程称为转录 ,是以DNA双链中的一条单链为模板转录出一段称为mRNA(信使RNA)的核酸分子。多数RNA带有合成蛋白质的讯息,另有一些本身就拥有特殊功能,例如rRNA 、snRNA与siRNA。
在细胞内,DNA能与蛋白质结合形成染色体 ,整组染色体则统称为染色体组 。对于人类而言,正常的人体细胞中含有46条染色体。染色体在细胞分裂之前会先在分裂间期完成复制,细胞分裂间期又可划分为:G1期-DNA合成前期、S期-DNA合成期、G2-DNA合成后期。对于真核生物 ,如动物 、植物及真菌而言,染色体主要存在于细胞核内;而对于原核生物,如细菌而言 ,则主要存在于细胞质中的拟核内。染色体上的染色质蛋白,如组织蛋白,能够将DNA进行组织并压缩 ,以帮助DNA与其他蛋白质进行交互作用,进而调节基因的转录 。
DNA是高分子聚合物,DNA溶液为高分子溶液 ,具有很高的粘度,可被甲基绿染成绿色。DNA对紫外线(260nm)有吸收作用,利用这一特性,可以对DNA进行含量测定。当核酸变性时 ,吸光度升高,称为增色效应;当变性核酸重新复性时,吸光度又会恢复到原来的水平 。较高温度、有机溶剂、酸碱试剂 、尿素、酰胺等都可以引起DNA分子变性 ,即DNA双链碱基间的氢键断裂,双螺旋结构解开—也称为DNA的解螺旋。
参与dna复制的酶及其蛋白质因子有哪些
原子核(nucleus)是由带正电的质子(proton)和不带电的中子(neutron)组成。
质子和中子统称为核子(nucleon) 。
在中性原子中,原子核内的质子数等于核外电子数 ,也代表核电荷数,称为原子序数,用Z表示。原子核内的质子数与中子数之和称为质量数 ,用A表示。
原子核内的中子数即为A-Z,若以X代表某种元素,则AZX表示元素的原子核组成 。
大发展时期
20世纪40年代前后 ,核物理进入一个大发展的阶段。1939年,哈恩和斯特拉斯曼发现了核裂变现象;1942年,费密建立了第一个链式裂变反应堆,这是人类掌握核能源的开端。
在30年代 ,人们最多只能把质子加速到一百万电子伏特的数量级,而到70年代,人们已能把质子加速到四千亿电子伏特 ,并且可以根据工作需要产生各种能散度特别小、准直度特别高或者流强特别大的束流 。
参与DNA复制的酶及其蛋白质因子:
1,拓扑异构酶,作用:帮助解开复制叉前后的超螺旋结构。
2 ,DNA解旋酶,作用:解开螺旋。
3,Rep蛋白 ,作用:帮助解开双螺旋结构。
4,引物合成酶,作用:催化RNA引物合成并与DNA链互补的反应 。
5 ,单链结合蛋白,作用:稳定单连区。
6,DNA聚合酶Ⅰ,作用:消除引物 ,填满裂缝。
7,DNA聚合酶Ⅲ,作用:合成DNA 。
8 ,DNA连接酶,作用:连接DNA末端。
9,RNA聚合酶 ,作用:沿DNA模板转录一短的RNA分子。
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DNA复制过程:
(1)DNA双螺旋的解旋
DNA在复制的时候,在DNA解旋酶的作用下,双链首先解开 ,形成了复制叉,而复制叉的形成则是由多种蛋白质和酶参与的较复杂的复制过程
1,单链DNA结合蛋白(single—stranded DNA binding protein,ssbDNA蛋白)
ssbDNA蛋白是较牢固结合在单链DNA上的蛋白质 。原核生物ssbDNA蛋白和DNA结合时表现出协同效应:如果第一个ssbDNA蛋白结合到DNA上去能力为1 ,第二个的结合能力可高达103;真核生物细胞里的ssbDNA蛋白与单链DNA结合时则不表现上述效应。
ssbDNA蛋白作用是保证解旋酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构,以四聚体的形式存在于复制叉处,等待单链复制后才脱下来,重新循环。因此 ,ssbDNA蛋白仅保持单链的存在,是不起解旋作用 。
2,DNA解链酶(DNA helicase)
DNA解链酶可以通过水解ATP获得能量以解开双链DNA。这一种解链酶分解ATP的活性依赖于单链DNA的存在。若双链DNA中有单链末端或切口 ,则DNA解链酶能首先结合在这一部分,然后逐步向双链的方向移动 。
复制时,大部分DNA解旋酶沿滞后模板的5’—〉3’方向并随着复制叉的前进而移动 ,只有个别解旋酶(Rep蛋白)是沿着3’—〉5’方向移动。因而推测Rep蛋白和特定DNA解链酶是分别在DNA的两条母链上协同作用以解开双链DNA。
3,DNA解链过程
DNA在复制前不仅为双螺旋而且处于超螺旋状态,而超螺旋状态的存在为解链前的必须结构状态 ,参与解链的除解链酶外有一些特定蛋白质,比如大肠杆菌中的Dna蛋白等。一旦DNA局部双链被解开,就必须有ssbDNA蛋白以稳定解开单链 ,保证此局部不会恢复为双链 。
两条单链DNA复制的引发过程是有所差异,可是不论是前导链还是后随链,都需要一段RNA引物用于开始子链DNA合成
。因此前导链和后随链的差别在于前者从复制起始点开始按5’—3’持续的合成下去 、不形成冈崎片段、后者则随着复制叉的出现、不断合成长约2—3kb的冈崎片段。
(2)冈崎片段与半不连续复制
因为DNA的两条链是反向平行的,所以在复制叉附近解开的DNA链 ,一条为5’—〉3’方向,另一条为3’—〉5’方向,两个模板极性是不同 。所有已知DNA聚合酶合成方向均为5’—〉3’方向 ,不为3’—〉5’方向,所以无法解释DNA的两条链同时进行复制的问题。
解释DNA两条链各自模板合成子链等速复制现象,日本的学者冈崎(Okazaki)等人提出了DNA的半不连续复制(semidiscontinuous replication)模型。
在1968年 ,冈崎用3H脱氧胸苷短时间标记大肠杆菌,提取DNA,变性之后用超离心方法得到了许多3H标记的 ,被后人称作为冈崎片段的DNA 。延长标记时间之后,冈崎片段可转变为成熟的DNA链,所以这些片段必然是复制过程中的中间产物。
另一个实验也证明DNA复制过程里首先合成较小的片段 ,即用DNA连接酶温度敏感突变株进行的试验,在连接酶不起作用的温度中,便产生大量小DNA片段积累,表明DNA复制过程里至少有一条链首先合成较短的片段 ,之后再由连接酶链成大分子DNA。
一般说,原核生物的冈崎片段比真核生物长 。深入研究还可证明,前导链的连续复制与滞后链的不连续复制在生物界具有普遍性 ,故称为DNA双螺旋的半不连续复制。
(3)端粒和端粒酶
在1941年,美籍印度人麦克林托克(Mc Clintock)就提出端粒(telomere)的假说,指出染色体末端必然存在一种特殊结构——端粒。已知染色体端粒的作用至少有2:a.保护染色体末端免受损伤 ,使染色体保持稳定;b. 与核纤层相连,使染色体得以定位 。
参考资料来源
百度百科-DNA复制
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