分子生物學(xué)總結(jié)

1、.結(jié)合著下載的資料復(fù)習(xí)吧緒論分子生物學(xué)的發(fā)展簡史Schleiden和Schwann提出“細(xì)胞學(xué)說”孟德爾提出了“遺傳因子”的概念、分離定律、獨(dú)立分配規(guī)律Miescher首次從萊茵河鮭魚精子中分離出DNAMorgan基因存在于染色體上、連鎖遺傳規(guī)律Avery證明基因就是DNA分子，提出DNA是遺傳信息的載體McClintock首次提出轉(zhuǎn)座子或跳躍基因概念Watson和Crick 提出DNA雙螺旋模型Crick提出了“中心法則”Meselson與Stah用N重同位素證明了DNA復(fù)制是一種半保留復(fù)制Jacob和Monod提出了著名的乳糖操縱子模型Arber首次發(fā)現(xiàn)DNA限制性內(nèi)切酶的存在Temin和

2、Baltimore發(fā)現(xiàn)在病毒中存在以RNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄成DNA的逆轉(zhuǎn)錄酶哪幾種經(jīng)典實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)? (Avery等進(jìn)行的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、Hershey利用放射性同位素35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA)第二章 染色體與DNA第一節(jié) 染色體一、真核細(xì)胞染色體的組成 DNA：組蛋白：非組蛋白：RNA = 1：1：(1-1.5)：0.05（一） 蛋白質(zhì)（組蛋白、非組蛋白）（1）組蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4功能：核小體組蛋白（H2A、H2B、H3、H4）作用是將DNA分子盤繞成核小體不參加核小體組建的組蛋白H1，在構(gòu)成核小體時(shí)起連接作用（2）非組蛋白：包

3、括以DNA為底物的酶、作用于組蛋白的酶、RNA聚合酶等。常見的有（HMG蛋白、DNA結(jié)合蛋白）二、染色質(zhì)染色體：分裂期由染色質(zhì)聚縮形成。染色質(zhì)：線性復(fù)合結(jié)構(gòu)，間期遺傳物質(zhì)存在形式。 常染色質(zhì) （著色淺）具間期染色質(zhì)形態(tài)特征和著色特征 染色質(zhì) 異染色質(zhì) （著色深） 結(jié)構(gòu)性異染色質(zhì) 兼性異染色質(zhì) （在整個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)都處于凝集狀態(tài)） （特定時(shí)期處于凝集狀態(tài)）三、核小體由H2A、H2B、H3、H4各2 分子組成的八聚體和繞在八聚體外的DNA、一分子H1組成。八聚體在中央，DNA分子盤繞在外，由此形成核心顆粒。,H1結(jié)合在核心顆粒外側(cè)DNA雙鏈的進(jìn)出口端，如搭扣將繞在八聚體外DNA鏈固定，核心顆粒之間的

4、連接部分為連接DNA。核小體的定位對轉(zhuǎn)錄有促進(jìn)作用中期染色體由著絲粒、染色體臂、次縊痕、隨體、端粒（由重復(fù)的寡核苷酸序列構(gòu)成）5部分組成。核型：指染色體組在有絲分裂中期的表型, 是染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特征的總和。第二節(jié)DNAChargaff定則：(1) 同一生物的不同組織的DNA堿基組成相同 (2) 一種生物DNA堿基組成不隨生物體的年齡、營養(yǎng)狀態(tài)或者環(huán)境變化而改變 (3) A=T、G=C，總的嘌呤摩爾含量與總的嘧啶摩爾含量相同(AG=CT) (4)不同生物來源的DNA堿基組成不同，表現(xiàn)在AT/GC比值的不同（一）DAN的結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)：四種脫氧核糖核苷酸dAMP、dGMP、dCMP、dTMP

5、，通過3,5-磷酸二酯鍵連接起來的直線形或環(huán)形多聚體。 某DNA分子的一條多核苷酸鏈由100個(gè)不同的堿基組成，其可能的排列方式有4100種 右手螺旋：A-DNA 、B-DNA（最常見）二級結(jié)構(gòu)：雙螺旋結(jié)構(gòu) 左手螺旋：Z-DNA B-DNA：（Watson-Crick）92%濕度下的鈉鹽結(jié)構(gòu)堿基平面與雙螺旋的長軸相垂直，堿基間符合堿基互補(bǔ)配對原則，相鄰堿基對平面間的距離為0.34nm，雙旋旋的螺距為3.4nm，每圈螺旋有10個(gè)堿基對，螺旋直徑為2.0nm。A=T（兩個(gè)氫鍵），G=C（三個(gè)氫鍵），具大溝和小溝。 A-DNA:相對濕度75%以下的結(jié)構(gòu)，每圈螺旋有11個(gè)堿基對，螺體較寬而短，堿基對與中

6、心軸的傾角也不同，呈19大溝變窄、變深，小溝變寬、變淺。若DNA 雙鏈中一條鏈被相應(yīng)RNA替換，則變構(gòu)為A-DNA。（基因表達(dá)） Z-DNA: 左手螺旋，螺距延長(4.5nm左右)，直徑變窄(1.8nm)，每個(gè)螺旋含12個(gè)堿基對。螺旋骨架呈Z字形。（轉(zhuǎn)錄調(diào)控） 正超螺旋（左旋、雙螺旋圈數(shù)增加而擰緊）三級結(jié)構(gòu)：雙螺旋進(jìn)一步扭曲形成超螺旋 負(fù)超螺旋（右旋、減少而擰松，絕大多數(shù)） White方程： L=T+WL（Linking number）：連環(huán)數(shù)或稱拓?fù)洵h(huán)繞數(shù)，指cccDNA中一條鏈繞另一條鏈的總次數(shù)。其特點(diǎn)是：（1） L是整數(shù)；（2）在 cccDNA中任何拓?fù)鋵W(xué)狀態(tài)中其值保持不變；（3）右手螺

7、旋對L取正值。T（Twisting number）：纏繞數(shù)，DNA一條鏈繞另一條鏈的扭轉(zhuǎn)數(shù)即雙螺旋的圈數(shù)。其特點(diǎn)：(1) 可以是非整數(shù) (2) 是變量；W（Writhing number）：扭曲數(shù)，即超螺旋數(shù)，指雙螺旋分子在空間上相對于雙螺旋軸的扭曲。特點(diǎn)是：（1）可以是非整數(shù)（2）是變量； I型：轉(zhuǎn)變超螺旋為松弛狀態(tài)拓?fù)洚悩?gòu)酶（改變DNA拓?fù)洚悩?gòu)體的L值） II 型：引入負(fù)超螺旋&同I型（二）DNA主要序列類型高度重復(fù)序列（衛(wèi)星DNA、分散高度重復(fù)序列）、中度重復(fù)序列、低度重復(fù)序列、反向重復(fù)序列。（三）DNA的理化性質(zhì)溶解度：微溶于水，鈉鹽在水中的溶解度較大?？扇苡?-甲氧乙醇，但不溶于乙醇

8、等一般有機(jī)溶劑，常用乙醇從溶液中沉淀核酸。紫外吸收：DNA鈉鹽的紫外吸收在260nm附近有最 大吸收值核酸的沉降特性（如右圖）（四）DNA的變性與復(fù)性變性：DNA分子由穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)松解為無規(guī)則線性結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，不涉及到其一級結(jié)構(gòu)的改變。 伴隨變性，會發(fā)生增色效應(yīng)（紫外吸收明顯增加）溶液粘度下降等現(xiàn)象。 熔解DNA加熱變性的過程。 溶解溫度（Tm）：核酸加熱變性過程中，紫外光吸收值達(dá)到最大值的50%時(shí)的溫度稱為核酸的解鏈溫度。（G+T含量越高Tm越大：DNA分子序列越均一，變形過程溫度范圍越窄：溶液的離子強(qiáng)度較低時(shí)，Tm值較低。）復(fù)性: 熱變性DNA一般經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，此過程稱之為退火

9、影響DNA復(fù)性的因素: 溫度和時(shí)間 DNA濃度,復(fù)性DNA順序的復(fù)雜性 DNA片段的大小 鹽的濃度 1/k值越大表明反應(yīng)越慢 核酸外切酶酶解: 核酸核酸酶：I型和型限制性內(nèi)切酶（需要消耗ATP）、型（不需要ATP）DNA的復(fù)制Meselson與Stah用N重同位素證明了DNA復(fù)制是一種半保留復(fù)制（一）基本概念：半保留復(fù)制：每個(gè)子代分子的一條鏈來自親本DNA，另一條則來是新合成的，這種復(fù)制方式稱半保留復(fù)制。半不連續(xù)復(fù)制：DNA復(fù)制時(shí)，一條鏈連續(xù)復(fù)制，另一條不連續(xù)復(fù)制，這種復(fù)制方式稱先導(dǎo)鏈：DNA復(fù)制時(shí)，連續(xù)合成的鏈 后隨鏈：不連續(xù)合成的鏈岡崎片段：后隨鏈復(fù)制中出現(xiàn)的不連續(xù)的DNA片段復(fù)制子：從起

10、始點(diǎn)開始至終止點(diǎn)而獨(dú)立進(jìn)行復(fù)制的單位（細(xì)菌只有一個(gè)，真核多個(gè)） 一個(gè)復(fù)制子只含一個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，啟動單向復(fù)制or雙向取決于起始點(diǎn)形成一個(gè)復(fù)制叉or兩個(gè)。復(fù)制終止點(diǎn)：復(fù)制子中控制復(fù)制終點(diǎn)的位點(diǎn) 型大腸桿菌質(zhì)粒DNA（二） DNA復(fù)制的幾種方式 滾環(huán)型噬菌體線性DNA（單向、雙向），環(huán)狀DNA D環(huán)（D-loop）型動物線粒體（三） 復(fù)制的過程（起始、延伸、終止）不能從頭開始，必須有引物參與復(fù)制的酶：解旋酶、DNA單鏈結(jié)合蛋白質(zhì)、引物酶、DNA聚合酶（、）連接酶，拓?fù)洚悩?gòu)酶單鏈結(jié)合蛋白（SSB）：防止被解鏈形成的單鏈重新配對或被核酸酶降解引物酶（RNA聚合酶）引物是一段RNA分子 DnaB+DnaC

11、+DNA復(fù)制起始區(qū)域+ 引物酶=引發(fā)體DNA聚合酶（、）DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶53聚合活性+35外切活性+53外切活性+-功能修復(fù)不詳染色體DNA的復(fù)制校對去除引物、水解DNA聚合酶有6個(gè)結(jié)合位點(diǎn)：模板結(jié)合位點(diǎn)；引物結(jié)合位點(diǎn)；引物3OH結(jié)合位點(diǎn)； 底物dNTP結(jié)合位點(diǎn)； 53外切酶結(jié)合位點(diǎn)； 35校正位點(diǎn)。連接酶：DNA聚合酶只能催化多核苷酸鏈的延長，不能催化各片段間的連接，復(fù)制中的單鏈缺口由DNA連接酶催化，但是它不能催化兩條游離鏈的連接。原核生物DNA復(fù)制的基本過程（1）起始：包括DNA復(fù)制起點(diǎn)雙鏈解開及RNA引物的合成（整個(gè)DNA復(fù)制過程中，只有復(fù)制起始受細(xì)胞周期的嚴(yán)格調(diào)控

12、）（2）延長：DNA鏈的延長主要由DNA聚合酶催化（3）終止真核與原核生物復(fù)制的區(qū)別：1. 原核生物單一起點(diǎn)；真核生物多起始點(diǎn)2. 真核生物復(fù)制速度比原核生物慢3. 原核生物催化先導(dǎo)鏈、后隨鏈的酶相同；真核不同4. 原核細(xì)胞中引物酶與解旋酶相連；真核中引物酶與DNA聚合酶相連5. 真核生物的染色體在全部完成復(fù)制之前，各個(gè)起始點(diǎn)上的DNA的復(fù)制不能再開始，而原核生物，復(fù)制起始點(diǎn)可以連續(xù)開始新的DNA復(fù)制，表現(xiàn)為雖只有一個(gè)復(fù)制單元，但可有多個(gè)復(fù)制叉。6. 真核生物DNA復(fù)制的起始需要起始原點(diǎn)識別復(fù)合物（ORC）參與7. 在真核生物中主要有5種DNA聚合酶（、），一半都不具有核酸外切酶活性。端粒的復(fù)

13、制：依賴于端粒酶（逆轉(zhuǎn)錄酶，由蛋白質(zhì)和RNA組成）DNA的損傷和修復(fù)與基因突變（一） DNA的損傷自發(fā)性損傷：脫嘌呤、嘧啶；堿基脫氨基作用；堿基的互變異構(gòu)（烯醇式與酮式）、細(xì)胞正常代謝產(chǎn)物對DNA的損傷物理因素：高能離子化輻射（X射線、射線）；非離子化輻射（紫外線）化學(xué)因素：烷化劑；堿基類似物（二） DNA損傷的修復(fù)直接修復(fù)、切除修復(fù)、錯(cuò)配修復(fù)、重組修復(fù)、SOS修復(fù)直接修復(fù)：常見的有光復(fù)活修復(fù)，作用于紫外線引起的DNA嘧啶二聚體的損傷修復(fù)，由DNA光復(fù)活酶識別并催化光復(fù)活反應(yīng)。切除修復(fù)：切除修復(fù)是指在一系列酶的作用下，將DNA分子中受損傷部分切除，然后以另一條完整的互補(bǔ)鏈為模板，重新合成切除的

14、部分，使DNA恢復(fù)正常結(jié)構(gòu)的過程。修復(fù)DNA損傷的主要方式 基本步驟：識別（核酸內(nèi)切酶）、切除 + 修補(bǔ)（DNA聚合酶）、連接（DNA連接酶）錯(cuò)配修復(fù)：區(qū)別模板鏈和新合成的DNA鏈?zhǔn)峭ㄟ^堿基的甲基化來實(shí)現(xiàn)的。剛合成的子代分子中，親代鏈甲基化，新合成鏈的GATC中的A 未被甲基化，故子代DNA暫時(shí)是半甲基化的，細(xì)胞發(fā)現(xiàn)錯(cuò)配堿基，首先切除未甲基化鏈上的錯(cuò)配堿基。重組修復(fù)：SOS修復(fù)：當(dāng)DNA受到嚴(yán)重?fù)p傷，細(xì)胞為了生存誘發(fā)的一些復(fù)雜的反應(yīng)。其誘發(fā)了修復(fù)機(jī)制相關(guān)酶與蛋白質(zhì)產(chǎn)生。（三） 基因突變概念：在DNA分子堿基序列水平上所發(fā)生的一種永久性、可遺傳的變化。點(diǎn)突變（轉(zhuǎn)換嘧啶與嘧啶，嘌呤與嘌呤、顛換嘧啶

15、與嘌呤）、缺失、插入DNA的轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)座子：基因組上可自主復(fù)制和位移的DNA片段，可以直接從基因組內(nèi)的一個(gè)位點(diǎn)移到另一個(gè)位點(diǎn)，發(fā)生轉(zhuǎn)座重組，從而改變?nèi)旧w的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)移過程叫轉(zhuǎn)座。轉(zhuǎn)座子每次移動時(shí)攜帶著轉(zhuǎn)座必需的基因一起在基因組內(nèi)躍遷，所以轉(zhuǎn)座子又稱跳躍基因。類型：簡單轉(zhuǎn)座子和復(fù)合轉(zhuǎn)座子 結(jié)構(gòu)特征：（1）結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)或多個(gè)開放閱讀框，其中有一個(gè)編碼轉(zhuǎn)座酶的 基因，這種酶催化轉(zhuǎn)座子插入新的位置；（2）兩端有20-40bp的反向末端重復(fù)序列，末端重復(fù)序列是轉(zhuǎn)座所必需的，因?yàn)樗鼈兪寝D(zhuǎn)座酶所識別的底物。轉(zhuǎn)座機(jī)制：轉(zhuǎn)座作用的遺傳學(xué)效應(yīng)：1. 引起插入突變2. 產(chǎn)生新的基因3. 產(chǎn)生染色體畸變4. 引

16、起生物進(jìn)化反轉(zhuǎn)座子：以RNA為中間體進(jìn)行轉(zhuǎn)座第三章 RNA的合成轉(zhuǎn)錄的概念與特點(diǎn)轉(zhuǎn)錄：以DNA中一條鏈為模板，在RNA聚合酶催化下，以四種NTP為原料，合成RNA的過程。 有兩種方式： DNA指導(dǎo)的RNA合成生物體內(nèi)的主要合成方式。 RNA指導(dǎo)的RNA合成病毒。合成的RNA中，如只含一個(gè)基因的遺傳信息，稱為單順反子；如含有幾個(gè)基因的遺傳信息，則稱為多順反子。轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)：l 不對稱性：指以雙鏈DNA中的一條鏈作為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，該鏈稱為模板鏈（無意 義鏈、負(fù)鏈），另一條不作為模板的鏈稱為編碼鏈（有意義鏈、正鏈）l 連續(xù)性：RNA轉(zhuǎn)錄合成時(shí)為連續(xù)合成一段RNA鏈，各條RNA鏈之間無需再進(jìn)行 連接。l

17、單向性：合成方向?yàn)?3l 有特定的起始和終止位點(diǎn)：RNA轉(zhuǎn)錄合成時(shí)，只能以DNA分子中的某一段作為模板l 轉(zhuǎn)錄可同時(shí)進(jìn)行DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較相同點(diǎn)：l 都以DNA為模板l 堿基的加入嚴(yán)格遵循堿基配對原則l 都生成磷酸二酯鍵l 新鏈合成方向?yàn)?3不同點(diǎn)：l 復(fù)制需要引物，轉(zhuǎn)錄不需引物l 轉(zhuǎn)錄時(shí)，模板DNA的信息全保留，復(fù)制時(shí)模板信息是半保留l 轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶只有53聚合作用，無5 3及35外切活性l 復(fù)制過程是整條染色體復(fù)制，而轉(zhuǎn)錄是有選擇的，在某個(gè)時(shí)期，只有某個(gè)特定的基因或一組基因被轉(zhuǎn)錄l 復(fù)制-半保留，轉(zhuǎn)錄-不對稱轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系：DNA模板，NTP，酶，Mg2+，Mn2+ 合成方向：5

18、3 連接方式：3,5磷酸二酯鍵 原核與真核生物RNA聚合酶組成與功能該酶在單鏈DNA模板以及四種核糖核苷酸存在的條件下，不需要引物，即可從53聚合RNA。（一） 原核核心酶 +全酶（2）核心酶：不能起始RNA的合成：轉(zhuǎn)錄起始因子，識別轉(zhuǎn)錄起始開始部位作用：識別DNA分子中轉(zhuǎn)錄的起始部位，促進(jìn)與模板鏈結(jié)合，催化NTP的聚合，識別轉(zhuǎn)錄終止信號。（二） 真核 功能：識別DNA雙鏈上的啟動子使DNA變性在啟動子處解旋成單鏈通過閱讀啟動子序列，RNA pol確定它自己的轉(zhuǎn)錄方向和模板鏈達(dá)到終止子時(shí)，通過識別停止轉(zhuǎn)錄 啟動子與終止子（一） 啟動子基因轉(zhuǎn)錄起始所必需的一段DNA序列，位于結(jié)構(gòu)基因上游。啟動子

19、本身不轉(zhuǎn)錄原核生物啟動子：包括轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)、結(jié)合部位（-10區(qū)）、識別部位（-35區(qū)）、及二者之間的間隔區(qū)。 -10區(qū)：位于起始點(diǎn)上游-10bp處，5-TATAAT-3， AT較豐富，易于解鏈，為RNA聚合酶結(jié)合部位。 -35區(qū)：位于-35bp處，5-TTGACA-3， 為RNA 聚合酶識別位點(diǎn)真核生物啟動子：（三類）RNA聚合酶識別的啟動子包括基礎(chǔ)元件、上游元件、應(yīng)答元件 基礎(chǔ)元件：包括TATAbox和起始子，TATAbox與-10區(qū)相似，是轉(zhuǎn)錄因子與DNA結(jié)合部位 上游元件：作用是提高轉(zhuǎn)錄效率，并不是所有的啟動子必須的（二） 終止子在基因編碼區(qū)下游的可被RNA聚合酶識別和停止合成RNA的一段

20、DNA序列特點(diǎn)：富含GC與AT，形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)和連續(xù)的U區(qū)，以終止轉(zhuǎn)錄。 蛋白因子輔助識別終止信號，參與終止。大腸桿菌中的兩類終止子：強(qiáng)終止子：發(fā)夾結(jié)構(gòu)， 3端上有6個(gè)U弱終止子 需要因子原核生物RNA的合成分為起始，延長、終止三個(gè)階段轉(zhuǎn)錄起始不需要引物RNA按53方向延伸真核生物轉(zhuǎn)錄過程與原核生物的不同點(diǎn)(1) 轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞不同位置進(jìn)行(2) 原核只有一種RNA聚合酶，而真核細(xì)胞有三種聚合酶；(3) 啟動子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，真核有三種不同的啟動子和有關(guān)的元件；(4) 真核生物RNA聚合酶自身不能識別和結(jié)合到啟動子上，需要轉(zhuǎn)錄因子先于啟動子結(jié)合后才能結(jié)合上去。RNA轉(zhuǎn)錄后加工 減少部分片段：切除5端

21、前導(dǎo)序列，3端拖尾序列和中部的內(nèi)含子增加部分片段：5加帽，3加poly(A)，通過編輯加入一些堿基修飾：對某些堿基進(jìn)行甲基化（一） 原核生物RNA轉(zhuǎn)錄后加工 轉(zhuǎn)錄過程中幾個(gè)結(jié)構(gòu)基因利用共同的啟動子和共同的終止信號，轉(zhuǎn)錄形成一條mRNA分子，一條mRNA鏈可編碼幾種不同的蛋白質(zhì)。形成的mRNA稱為多順反子Mrna。（二） 真核生物RNA轉(zhuǎn)錄后加工tRNA加工：與原核生物不同的一點(diǎn)是先將內(nèi)含子切除，再由連接酶將外顯子連接mRNA加工：一個(gè)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄成一個(gè)mRNA分子且內(nèi)含子與外顯子一起被轉(zhuǎn)錄包括：5末端加帽子、3端多聚A尾、剪接去除內(nèi)含子將外顯子連接5末端加帽子：脫磷、加GTP、甲基化 （細(xì)胞核

22、內(nèi)完成） 0型帽子：7甲基鳥苷三磷酸嗎m7GpppN 型、型3端多聚A尾：poly（A）不為基因編碼，由poly（A）聚合酶合成（細(xì)胞核）剪接：核內(nèi)不均一RNA （hnRNA）: 為mRNA的前體，轉(zhuǎn)錄物中外顯子與內(nèi)含子間隔排列，需經(jīng)剪接加工后生成mRNA。外顯子: 在真核生物基因中編碼蛋白質(zhì)的序列。內(nèi)含子: 非編碼蛋白的序列5端剪切點(diǎn)為GU；3端剪切點(diǎn)為AG核酶：具有酶的催化活性的RNA稱為核酶第四章蛋白質(zhì)的生物合成和轉(zhuǎn)運(yùn)翻譯：從mRNA鏈上一個(gè)特定的起始位點(diǎn)開始，按每三個(gè)核苷酸代表一個(gè)氨基酸的原則，依次合成一條多肽鏈的過程。包括起始、延長、終止。（一） 參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)20種氨基酸

23、、mRNA、tRNA、核糖核蛋白體（RNA和核糖體）、輔助因子mRNA：起始密碼-AUG終止密碼-UAA/UGA/UAG(1) 通用性與特殊性(人線粒體中，UGA不是終止碼，而是色氨酸的密碼子)(2) 簡并性(一種以上密碼子編碼同一個(gè)氨基酸)(3) 擺動性(前兩個(gè)堿基決定其專一性，第三位堿基可有變異)(4) 連續(xù)性和方向性(5) 不重疊性tRNA: （1）具反密碼子識別mRNA上密碼子，反密碼子閱讀方向53，反密碼子第一位堿基與密碼子第三位堿基配對。（2）攜帶氨基酸，氨基酸結(jié)合在tRNA 3端CCA的位置。一種氨基酸可被幾種tRNA攜帶，一種tRNA只攜帶一種氨基酸。tRNA以所運(yùn)氨基酸命名，

24、如攜帶丙氨酸的叫丙氨酸t(yī)RNA，結(jié)合氨基酸后，成為丙氨酰tRNA。（3）連接多肽鏈和核糖核糖核蛋白體：蛋白質(zhì)肽鍵的合成就是在這種核糖體上進(jìn)行的。一類附著于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，參與分泌蛋白的合成。另一類游離于胞質(zhì)，參與細(xì)胞固有蛋白質(zhì)的合成。原核生物與真核生物核糖體組分核糖體上活性位點(diǎn)（二）蛋白質(zhì)合成的過程氨基酸的活化與轉(zhuǎn)運(yùn)、多肽鏈合成的起始、肽鏈的延長、肽鏈合成終止、折疊與加工（1）氨基酸的活化與轉(zhuǎn)運(yùn)：氨酰-tRNA合成酶催化氨基酸的活化和與特異的tRNA結(jié)合（2）多肽鏈合成的起始：辨認(rèn)起始密碼子，核糖體與mRNA、第一個(gè)氨酰-tRNA、起始因子結(jié)合形成起始復(fù)合物。原核生物中： 真核生物中：起始氨基酸是

25、：甲酰甲硫氨酸 甲硫氨酸起始AA-tRNA是：fMet-tRNAfMet Met-tRNAMet 原核起始tRNA：tRNAf 真核生物起始：tRNAi 延伸：tRNAm(3) 肽鏈的延長結(jié)合、轉(zhuǎn)肽、移位(4) 肽鏈合成的終止：當(dāng)核蛋白體A位出現(xiàn)終止密碼后，多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰tRNA中釋出，mRNA、核蛋白體大小亞基等分離真核生物與原核生物蛋白質(zhì)合成的異同（1） 起始核糖體為80S用于起始的氨酰-tRNA為Met-tRNAMet（甲硫氨酸沒有被甲?；┢鹗家蜃虞^多mRNA的5端帽子結(jié)構(gòu)和3端polyA都參與形成翻譯起始復(fù)合物（三）蛋白質(zhì)合成的抑制劑 （1）抗生素類阻斷劑 鏈霉素、卡那霉

26、素、新霉素抑制G蛋白質(zhì)合成的三個(gè)階段：阻止起始復(fù)合物的形成，使氨基酰tRNA從復(fù)合物中脫落； 在肽鏈延伸階段，使氨基酰tRNA與mRNA錯(cuò)配； 在終止階段，阻礙終止因子與核蛋白體結(jié)合，使已合成的多肽鏈無法釋放，而且還抑制70S核糖體的解離。 四環(huán)素和土霉素 作用于細(xì)菌內(nèi)30S小亞基，抑制起始復(fù)合物的形成； 抑制氨基酰tRNA進(jìn)入核糖體的A位，阻滯肽鏈的延伸； 影響終止因子與核糖體的結(jié)合，使已合成的多肽鏈不能脫落離核糖體。 氯霉素廣譜抗生素。與核糖體上的A位緊密結(jié)合，因此阻礙氨基酰tRNA進(jìn)入A位。抑制轉(zhuǎn)肽酶活性，使肽鏈延伸受到影響，菌體蛋白質(zhì)不能合成，因此有較強(qiáng)的抑菌作用 嘌呤霉素代一些氨基酰

27、tRNA進(jìn)入核糖體的A位，當(dāng)延長中的肽轉(zhuǎn)入此異常A位時(shí)，容易脫落，終止肽鏈合成。 白喉霉素（2）干擾素對病毒蛋白合成的抑制干擾素是真核細(xì)胞感染病毒后能分泌的一類有抗病毒作用的蛋白質(zhì)，能抑制病毒的繁殖。擾素誘導(dǎo)的蛋白激酶使真核eIF2磷酸化失活（三） 蛋白質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)分泌蛋白翻譯-轉(zhuǎn)運(yùn)同步機(jī)制；細(xì)胞器需要-翻譯后轉(zhuǎn)錄機(jī)制（1） 翻譯-運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制信號肽假說信號肽：常指新合成多肽鏈中用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)移的N-末端氨基酸序列假說的基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)定位的信息存在于該蛋白質(zhì)自身結(jié)構(gòu)中，并且通過與膜上特殊受體的相互作用得以表達(dá)假說的內(nèi)容：蛋白質(zhì)跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)信號也是由mRNA編碼的。在起始密碼子后，有一段編碼疏水性氨

28、基酸序列的RNA區(qū)域，這個(gè)氨基酸序列就被稱為信號序列。信號序列在結(jié)合核糖體上合成后便與膜上特定受體相互作用，產(chǎn)生通道，允許這段多肽在延長的同時(shí)穿過膜結(jié)構(gòu)，因此，這種方式是邊翻譯邊跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)。l 當(dāng)翻譯進(jìn)行到500個(gè)氨基酸后，信號肽開始從核糖體上露出，被糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上受體識別并結(jié)合，信號肽進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后，被水解，正在合成的新生肽隨之通過蛋白孔道穿越磷脂雙分子層，當(dāng)核糖體移至終止子，蛋白質(zhì)合成結(jié)束，膜上的蛋白通道消失，核糖體重新處于自由態(tài)。（2） 翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制：線粒體蛋白質(zhì)跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)、葉綠體蛋白質(zhì)的跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)（四）蛋白質(zhì)的降解泛素蛋白酶體系統(tǒng)，包括兩個(gè)主要步驟：（1）底物蛋白的泛素化標(biāo)記（2）蛋白酶體水解

29、底物蛋白（1）底物蛋白的泛素化標(biāo)記A.泛素激活酶（E1)活化泛素形成E1-泛素復(fù)合物，消耗1分子ATP；B.泛素載體蛋白（E2）催化泛素分子從E1轉(zhuǎn)到E2，形成E2-泛素復(fù)合物， 釋放出E1；C.在泛素蛋白連接酶（E3）的催化下，泛素分子羥基末端與底物蛋白肽鏈 中某些賴氨酸側(cè)鏈上的氨基形成異肽鍵；D.第二個(gè)泛素分子羧基末端與第一個(gè)泛素分子48位賴氨酸側(cè)鏈的氨 基連接，以后的泛素分子以相同方式連接，最終形成多聚泛素分子的蛋 白鏈標(biāo)記。（2）蛋白酶體水解底物蛋白A.具調(diào)節(jié)活性的19S蛋白復(fù)合體使底物蛋白去折疊，并通過蛋白酶體受 體端裂隙進(jìn)入20S內(nèi)部；B.具催化活性的20S蛋白復(fù)合體將底物蛋白降解

30、為小片段，小片段的釋放 方式還不太清楚。釋放出的泛素分子可被循環(huán)利用。第五章 原核生物的基因表達(dá)調(diào)控基因表達(dá)：從DNA到蛋白質(zhì)或功能RNA的過程?；虮磉_(dá)調(diào)控：圍繞基因表達(dá)過程中發(fā)生的各種各樣的調(diào)節(jié)方式都通稱為基因表 達(dá)調(diào)控基因/染色體水平、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控、翻譯水平、翻譯后水平的調(diào)控原核生物基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)l 調(diào)節(jié)的主要環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行l(wèi) 因子決定RNA聚合酶識別特異性l 主要通過操縱子模式進(jìn)行調(diào)節(jié)l 阻遏蛋白對轉(zhuǎn)錄的抑制作用（阻遏機(jī)制）是普遍存在的負(fù)調(diào)控作用順式作用：不轉(zhuǎn)變?yōu)槿魏纹渌问剑≧NA或蛋白質(zhì)）而只以DNA形式在原來位置起作用，僅影響與其緊密相連的DNA序列。順

31、式作用元件: 對基因表達(dá)有調(diào)節(jié)活性的DNA序列，其活性只影響與其自身同處在一個(gè)DNA分子上的基因。通常不編碼蛋白質(zhì)，多位于基因旁側(cè)或內(nèi)含子中。包括啟動子，增強(qiáng)子，沉默子等。反式作用：編碼產(chǎn)物從合成地點(diǎn)擴(kuò)散到其他場所起作用的過程。反式作用因子：能直接或間接地識別或結(jié)合在各類順式作用元件核心序列上，參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)。調(diào)節(jié)基因編碼的產(chǎn)物。多為轉(zhuǎn)錄因子。組成蛋白：細(xì)胞內(nèi)有許多種蛋白質(zhì)的數(shù)量幾乎不受外界環(huán)境的影響，這些蛋白質(zhì)稱為組成蛋白。調(diào)節(jié)蛋白：是一類特殊的蛋白質(zhì)，它們可以影響一種或多種基因的表達(dá)。（正調(diào)節(jié)蛋白和負(fù)調(diào)節(jié)蛋白，前者是激活蛋白，后者是阻遏蛋白。）基因表達(dá)的方式組成性基因表達(dá)適

32、應(yīng)性表達(dá)（誘導(dǎo)和阻遏表達(dá)）1、組成性基因表達(dá)指不大受環(huán)境變動而變化的一類基因的表達(dá)。如：DNA 聚合酶、RNA聚合酶等代謝過程中十分必須的蛋白質(zhì)或酶的表達(dá)。2、適應(yīng)性表達(dá)（誘導(dǎo)和阻遏表達(dá)）指環(huán)境的變化容易使其表達(dá)水平變動的一類基因表達(dá)。 誘導(dǎo)表達(dá)（induction）指在特定環(huán)境因素刺激下，基因被激活，從而使基因 的表達(dá)產(chǎn)物增加。這類基因稱為可誘導(dǎo)基因。 阻遏表達(dá)（repression）指在特定環(huán)境因素刺激下，基因被抑制，從而使基因的表達(dá)產(chǎn)物減少。這類基因稱為可阻遏基因。1、負(fù)調(diào)控 negative regulation在沒有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)存在時(shí)基因是表達(dá)的，加入某種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)后基因活性就被關(guān)閉，

33、這樣的控制系統(tǒng)就叫做負(fù)控系統(tǒng) 。其調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)叫做阻遏蛋白 兩種類型：負(fù)控誘導(dǎo)和負(fù)控阻遏2、正調(diào)控 positive regulation在沒有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)存在時(shí)基因是關(guān)閉的，加入某種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)后基因活性就被開啟，這樣的控制系統(tǒng)就叫做正控系統(tǒng)。其調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)叫做無輔基誘導(dǎo)蛋白（激活蛋白)兩種類型:正控誘導(dǎo)和正控阻遏系統(tǒng)特殊代謝物調(diào)節(jié)基因表達(dá)的類型1、可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)l 一些基因在特殊的代謝物或化合物的作用下，由原來關(guān)閉的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)，即在某些物質(zhì)的誘導(dǎo)下使基因活化。l 調(diào)節(jié)分解代謝的操縱子，同時(shí)受cAMP-CAP的活性調(diào)節(jié)乳糖操縱子2、可阻遏調(diào)節(jié)l 一些基因在特殊的代謝物或化合物的作用下，由原來開啟

34、的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，基因的表達(dá)被阻遏.l 調(diào)節(jié)合成代謝的操縱子色氨酸操縱子細(xì)菌的應(yīng)急反應(yīng):指細(xì)菌在惡劣生長環(huán)境中關(guān)閉tRNA和核糖體形成的能力。 細(xì)菌的應(yīng)急反應(yīng)的機(jī)制：應(yīng)急信號：鳥苷四磷酸（ppGpp）、鳥苷五磷酸（pppGpp）誘導(dǎo)物：空載tRNA降解物對基因活性的調(diào)節(jié)1、葡萄糖效應(yīng)（降解物抑制作用）是指當(dāng)葡萄糖和其它糖類一起作為細(xì)菌的碳源時(shí)葡萄糖總是優(yōu)先被利用，葡萄糖的存在阻止了其它糖類的利用的現(xiàn)象。2、降解物對基因活性的調(diào)節(jié)葡萄糖通過降低cAMP的含量而抑制基因表達(dá)操縱子：由操縱基因以及相鄰的若干結(jié)構(gòu)基因所組成的功能單位，其中結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄受操縱基因控制乳糖操縱子模型代謝型操縱子1、Z、

35、Y、A基因的產(chǎn)物為一條多順反子mRNA lacZ：編碼-半乳糖苷酶，它可以將乳糖水解為半乳糖和葡萄糖； lacY：編碼半乳糖苷透性酶，它能將乳糖運(yùn)送透過細(xì)菌的細(xì)胞壁； lacA：編碼硫代半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶，進(jìn)行乳糖代謝。2、O區(qū)就是阻遏物結(jié)合區(qū)3、lac P（啟動子區(qū)）：從I基因結(jié)束到mRNA轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)止，有cAMP-CAP結(jié)合區(qū)4、cAmp-CAPl 代謝激活蛋白（CAP ）是cAmp的受體蛋白（CRP）l cAmp-CAP復(fù)合物，是lac操縱元的正調(diào)控因子5、葡萄糖對lac操縱子的影響葡萄糖存在時(shí)腺苷酸環(huán)化酶活性降低，ATP無法轉(zhuǎn)變成cAMP，不能形成 CAP-cAMP復(fù)合蛋白，RNA酶

36、無法結(jié)合在 DNA上，結(jié)構(gòu)基因不表達(dá)。 代謝物阻遏效應(yīng)研究認(rèn)為葡萄糖的某些降解產(chǎn)物抑制lac mRNA的合成，這種效應(yīng)稱之為代謝物阻遏效應(yīng).trp操縱子的阻遏調(diào)控機(jī)制合成代謝l 結(jié)構(gòu)基因EDCBAl 色氨酸操縱子主要參與調(diào)控一系列用于色氨酸合成代謝的酶蛋白的轉(zhuǎn)錄合成。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)缺乏色氨酸時(shí)，此操縱子開放，而當(dāng)細(xì)胞內(nèi)合成的色氨酸過多時(shí)，此操縱子被關(guān)閉。 l 色氨酸操縱子的調(diào)控機(jī)制與乳糖操縱子類似，但通常情況下，操縱子處于開放狀態(tài)，其輔阻遏蛋白不能與操縱基因結(jié)合而阻遏轉(zhuǎn)錄。l 而當(dāng)色氨酸合成過多時(shí)，色氨酸作為輔阻遏物與輔阻遏蛋白結(jié)合而形成阻遏蛋白，后者與操縱基因結(jié)合而使基因轉(zhuǎn)錄關(guān)閉。色氨酸操縱子特點(diǎn): 1) trpR(89)和trpEDCBA(25)不連鎖；2) 操縱基因在啟動子內(nèi);3) 有弱化子;4) 啟動子和結(jié)構(gòu)基因不直接相連。（一）弱化子在操縱區(qū)與結(jié)構(gòu)基因之間的一段可以終止轉(zhuǎn)錄作用的核苷酸序列，當(dāng)操縱子被阻遏時(shí)，RNA合成被終止，這段核苷酸起終止轉(zhuǎn)錄信號作用.（二）前導(dǎo)肽它包括起始密碼子AUG和終止密碼子UGA。若翻譯起始于