1樓:科學普及交流
遺傳學中心法則:描述從一個基因到相應蛋白質的資訊流的途徑。遺傳資訊貯存在dna中,dna被複制傳給子代細胞,資訊被拷貝或由dna轉錄成rna,然後rna翻譯成多肽。
不過,由於逆轉錄酶的反應,也可以以rna為模板合成dna。
中心法則是什麼
2樓:卸下偽裝忘勒傷
中心法則(英語:ge***ic central dogma),又譯成分子生物學的中心教條(英語:the central dogma of molecular biology),首先由佛朗西斯·克里克於2023年提出。
中心法則是指:遺傳資訊的標準流程大致可以描述為dna製造rna,rna製造蛋白質,蛋白質反過來協助前兩項流程,並協助dna自我複製」,或者更簡單的「dna → rna →蛋白質」。所以整個過程可以分為三大步驟:
轉錄、翻譯和dna複製。
1、轉錄。
轉錄(transcription)是遺傳資訊由dna轉換到rna的過程。轉錄是信使rna(mrna)以及非編碼rna(trna、rrna等)的合成步驟。
轉錄中,一個基因會被讀取、複製為mrna;這個過程由rna聚合酶(rna polymerase)和轉錄因子(transcription factor)所共同完成。
2、剪接。
在真核細胞中,原始轉錄產物(mrna前體pre-mrna)還要被加工:一個或多個序列(內含子)被剪出除去。
選擇性剪接的機制使之可產生出不同的成熟的mrna分子,這取決於哪段序列被當成內含子而哪段又作為存留下來的外顯子。並非全部有mrna的活細胞都要經歷這種剪接;剪接在原核細胞中是不存在的。
3、轉譯。
最終,成熟的mrna接近核糖體,並在此處被翻譯。原核細胞沒有細胞核,其轉錄和翻譯可同時進行。而在真核細胞中,轉錄的場所和翻譯的場所通常是分開的(前者在細胞核,後者在細胞質),所以mrna必須從細胞核轉移到細胞質,並在細胞質中與核糖體結合。
核糖體會以三個密碼子來讀取mrna上的資訊,一般是從aug開始,或是核糖體連線位下游的啟始甲硫氨酸密碼子開始。
啟始因子及延長因子的複合物會將氨醯trna(trnas)帶入核糖體-mrna複合物中,只要mrna上的密碼子能與trna上的反密碼子配對,即可按照mrna上的密碼序列加入氨基酸。當一個個氨基酸串連成多肽的肽鏈後,就會開始摺疊成正確的構形。
這個摺疊的過程會一直進行,直到原先的多肽的肽鏈從核糖體釋出,並形成成熟的蛋白質。在一些情況下,新合成的多肽的肽鏈需要經過額外的處理才能成為成熟的蛋白質。
正確的摺疊過程是相當複雜的,且可能需要其他稱為分子伴侶的幫忙。有時蛋白質本身會進一步被切割,此時內部被「捨棄」的部分即稱為內含肽。
4、dna複製。
作為中心法則的最後一步,dna必須忠實地進行復制才能使遺傳密碼從親代轉移至子代。複製是由一群複雜的蛋白質完成的;這些蛋白質開啟超螺旋結構、dna雙螺旋結構,並利用dna聚合酶及其相關蛋白。
拷貝或複製原模板,以使新代細胞或機體能重複「dna → rna →蛋白質」的過程。 dna分子存在著構型多樣性,在遺傳資訊的傳遞和表達過程中,dna構象存在著左手螺旋及右手螺旋向右手螺旋的轉變過程,因此應賦有核酸構象的轉換形式。
5、只有rna基因組的病毒。
有些病毒含有整套以rna形式編碼的基因組,因此他們只有rna→蛋白質的編譯形式。
6、擬逆轉錄(病毒dna整合到宿主dna)。
近年在植物體內發現了擬逆轉錄病毒(pararetrovirus),這種病毒的遺傳物質是雙鏈dna,能像逆轉錄病毒一樣,通過把自己的dna整合到寄主的基因組dna中去,再進行復制。
擴充套件資料:
克里克在上述那篇2023年的文章中指出,中心法則雖然對指導實驗很有用,但不應該被當成教條。自從克里克發表2023年那篇文章以來,很多新發現說明了中心法則補充和發展的必要。
1、轉譯後修飾
對於大部分的蛋白質來說,這是蛋白質生物合成的最後步驟。蛋白質的翻譯後修飾會附上其他的生物化學官能團、改變氨基酸的化學性質,或是造成結構的改變來擴闊蛋白質的功能。酶可以從蛋白質的n末端移除氨基酸,或從中間將肽鏈剪開。
舉例來說,胰島素是肽的激素,它會在建立雙硫鍵後被剪開兩次,並在鏈的中間移走多肽前體,而形成的蛋白質包含了兩條以雙硫鍵連線的多肽鏈。其他修飾,就像磷酸化,是控制蛋白質活動機制的一部分。蛋白質活動可以是令酶活性化或鈍化。
2、蛋白質的內含子
蛋白質有自剪接現象,與mrna相同,一些蛋白質前體具有內含子(intein)序列,多肽序列中間的某些區域被加工切除,剩餘部分的蛋白質外顯子(extein)重新連線為蛋白質分子。
3、dna甲基化
表觀遺傳學研究在沒有細胞核dna序列改變的情況時,基因功能的可逆的、可遺傳的改變。這些改變包括dna的修飾(如甲基化修飾)、rna干擾、組蛋白的各種修飾等。
也指生物發育過程中包含的程式的研究。在這兩種情況下,研究的物件都包括在dna序列中未包含的基因調控資訊如何傳遞到(細胞或生物體的)下一代這個問題。
其主要研究內容包括大致兩方面內容。一類為基因選擇性轉錄表達的調控,有dna甲基化,基因印記,組蛋白共價修飾,染色質重塑。另一類為基因轉錄後的調控,包含基因組中非編碼的rna,微小rna,反義rna,內含子及核糖開關等。
4、dna甲基化
dna甲基化為dna化學修飾的一種形式,能在不改變dna序列的前提下,改變遺傳表現。為外遺傳編碼(epige***ic code)的一部分,是一種外遺傳機制。
dna甲基化過程會使甲基新增到dna分子上,例如在胞嘧啶環的5'碳上:這種5'方向的dna甲基化方式可見於所有脊椎動物。
5、蛋白質可作為合成dna的模板
來自美國mount.sinai醫院的研究人員發現了一種叫rev1 dna聚合酶的蛋白質,它可以為dna複製提供編碼資訊。許多致癌物質會傾向於破壞dna的鳥嘌呤(g),或者是破壞鳥嘌呤與胞嘧啶(c)的配對,這些都會導致dna錯配的發生。
新發現的蛋白質可以以自身為模板在複製鏈上加一個胞嘧啶,這個胞嘧啶無論鳥嘌呤是否在dna鏈中存在都會被rev1加上去的,在dna複製時可以利用一條單鏈,根據鹼基配對原則複製出新的dna鏈。
細胞利用這種嶄新的機制在含有致癌物質的情況下對受損的dna進行復制。這是第一次發現蛋白質可以作為一種合成dna的模板。
6、朊病毒。
朊病毒是通過改變其他蛋白質的構象來進行自身精確複製的一類蛋白質。也就是:蛋白質→蛋白質。這種具有感染性的因子主要由蛋白質組成。
具有感染性的因子prpsc與正常因子prpc在形狀上有一點不同。科學家推測這種變形的蛋白質會引起正常的prpc轉變成具有感染性的蛋白質,這種連鎖反應使得正常的蛋白質和致病的蛋白質因子都成為新病毒。
3樓:斯帕狄
中心法則是指遺傳資訊從dna傳遞給rna,再從rna傳遞給蛋白質,即完成遺傳資訊的轉錄和翻譯的過程。也可以從dna傳遞給dna,即完成dna的複製過程。這是所有有細胞結構的生物所遵循的法則。
在某些病毒中的rna自我複製(如菸草花葉病毒等)和在某些病毒中能以rna為模板逆轉錄成dna的過程(某些致癌病毒)是對中心法則的補充。
中心法則經常遭到誤解,尤其與遺傳資訊「由dna到rna到蛋白質」的標準流程相混淆。有些與標準流程不同的資訊流被誤以為是中心法則的例外,其實朊病毒是中心法則現時已知的唯一例外。
4樓:匿名使用者
遺傳資訊的標準流程大致可以這樣描述:「簡單的「dna → rna → 蛋白質」。整個過程可以分為三大步驟:
轉錄、翻譯和dna複製。對於 rna 的最新瞭解,告訴我們還有剪接和編輯。
什麼是中心法則,中心法則提出有什麼意義
5樓:518姚峰峰
中心法則講的是dna rna 和蛋白質之間的關係
dna複製---->dna-->rna--->蛋白質,這是最初的中心法則,不過現在有rna--->dna了
意義:①高度概括遺傳物質的作用原理 ②提出分子遺傳學研究課題
分子遺傳學的中心法則是什麼 5
6樓:雞蛋加灌餅
中心法則是指遺傳資訊從dna傳遞給rna,再從rna傳遞給蛋白質,即完成遺傳資訊的轉錄和翻譯的過程。也可以從dna傳遞給dna,即完成dna的複製過程。
分子生物學的核心原理是闡述一系列資訊的逐字傳遞。指出遺傳資訊不能從蛋白質傳遞到蛋白質或核酸。脫氧核糖核酸(dna)或核糖核酸(rna)分子中所含的功能性核苷酸序列稱為遺傳資訊。
遺傳資訊傳遞包括核酸分子間轉移、核酸分子間轉移和蛋白質分子間轉移。
擴充套件資料
中心法則對探索生命現象的本質和普遍規律起著重要作用,極大地促進了現代生物學的發展,是現代生物學的理論基石,為生物學基礎理論的統一指明瞭方向。它在發展過程中佔有重要的地位。遺傳物質可以是dna,細胞的遺傳物質都是dna,只有一些病毒的遺傳物質是rna。
雙鏈dna可以成為宿主細胞基因組的一部分,並同宿主細胞的基因組一起傳遞給子細胞。在反轉錄酶催化下,rna分子產生與其序列互補的dna分子。
7樓:偶滴神父
中心法則,2023年由克里克(crick)提出的遺傳資訊傳遞
的規律。就是指遺傳資訊從dna傳遞給rna,再從rna傳遞給蛋白質,即完成遺傳資訊的轉錄和翻譯的過程。也可以從dna傳遞給dna,即完成dna的複製過程。
這是所有有細胞結構的生物所遵循的法則。(你也可以理解為以dna為中心的,遺傳資訊的傳遞規律)
而後來對中心法則的補充:以rna為模板逆轉錄成dna的過程(rna病毒),和以rna為模板的rna的複製過程。
8樓:
2023年,克里克提出,在dna與蛋白質之間,rna 可能是中間體。2023年,他又提出,在作為模板的rna 同把氨基酸攜帶到蛋白質肽鏈的合成之間可能存在著一箇中間受體。根據這些推論,他發表了《論蛋白質的合成》一文,提出了著名的連線物假說,討論了核酸中鹼基順序同蛋白質中氨基酸順序之間的線性對應關係,並詳細地闡述了中心法則〔1〕。
克里克所設想的受體很快被證明為trna。 2023年,雅可布(f.jacob)和莫諾(j.
monod)證明在dna同蛋白質之間的中間體是mrna。隨著遺傳密碼的破譯,到60年代基本上揭示了蛋白質的合成過程。這樣,就得到了中心法則的最初的基本形式。
克里克在提出中心法則時,根據當時有限的資料,把中心法則的公式表述為「dna→rna→蛋白質」,並且認為中心法則的一個基本特徵是遺傳資訊流是從核酸到蛋白質的單向資訊傳遞,而且這種單向資訊流是永遠不可逆的。然而,通過1960到1970這10年的研究,坦明(h. temin)和巴梯摩爾(d.
baltimore)等發現並證實了反轉錄酶的存在,使反轉錄現象得到了公認。這樣,中心法則就得到了修正。
反轉錄酶的發現,曾使科學界震動不小。但克里克馬上解釋說,他並沒有說過資訊不能從核酸轉移到核酸上,反轉錄同中心法則沒有矛盾,只不過是把資訊從一種形式的核酸轉移到另一種形式的核酸上而已,而在這兩種形式的核酸中,鹼基配對的基本過程是一致的。然而,以後的發現愈來愈表明資訊轉移方式可能有其多樣性,以致連克里克本人後來也承認,他最初表達遺傳資訊傳遞觀念時,誤解了「法則(dogma )」一詞,如果現在重新表達這一概念,應稱之為「中心假說( central hypothesis)」,以清楚表明這一概念並非是確定不變的事實, 而只是一種暫時的假設。
科學的發展常常是出人意料的,中心法則更是如此。有人在離體實驗中觀察到,與核糖體相互作用的某些抗生素如鏈黴素和新黴素,能打亂核糖體對信使的選擇,而接受單鏈dna分子代替mrna 。 然後由單鏈dna指導,把它的核苷酸順序譯成多肽的氨基酸順序。
此外,還有人發現,細胞核裡的dna還可以直接轉移到細胞質的核糖體上, 不需要通過rna即可控制蛋白質的合成。這樣,中心法則就得到新的修正。
什麼是不遵循孟德爾遺傳定律的遺傳物質
原核生物的繁殖都 不遵循,真核生物進行無性生殖也不遵循,然後還有一個就是兩對基因在同一對染色體上也不遵循 遵循基因連鎖互換規律,這是摩爾根提出來的 因為孟德爾遺傳是針對真核生物有性生殖過程中的細胞核遺傳,只要不在這個範圍都不遵循。葉綠體和線粒體都是存在於細胞質中的,並不是細胞核內的遺傳物質,孟德爾遺...
遺傳資訊的載體是什麼遺傳物質的載體是什麼
遺傳資訊的載體是dna 遺傳物質的載體是細胞核中的染色體 主要載體 線粒體 葉綠體dna分子的功能是貯存決定物種性狀的幾乎所有蛋白質和rna分子的全部遺傳資訊 編碼和設計生物有機體在一定的時空中有序地轉錄基因和表達蛋白完成定向發育的所有程式 初步確定了生物獨有的性狀和個性以及和環境相互作用時所有的應...
哪一年arery提出遺傳物質是dna的
這個時間是1944年。艾弗裡證明dna是遺傳物質的實驗 肺炎雙球菌體外轉化實驗 a 研究者 美國科學家艾弗裡等人。b 實驗材料 s型和r型肺炎雙球菌 細菌培養基等。c 實驗設計思路 把dna與其他物質分開,單獨直接研究各自的遺傳功能。d 實驗過程及分析 e 實驗分析 只有s型細菌的dna能使r型細菌...