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文檔簡介
名詞解釋基因gene:能夠表達和產(chǎn)生蛋白質(zhì)和RNA的DNA序列,是決定遺傳性狀的功能單位基因組genome:細胞或生物體的一套完整單倍體的遺傳物質(zhì)的總和基因組文庫(genomiclibrary):由基因組DNA所制成的基因文庫基因文庫(Genelibrary)是來自某生物的不同DNA序列的總集這些序列都已被克隆進了載體以便于純化貯存與分析。cDNA文庫(cDNAlibrary):用來自表達目的基因的細胞或組織的mRNA作為來源構(gòu)建的文庫。cDNA文庫不同于基因組文庫,被克隆DNA是從cRNA反轉(zhuǎn)錄來源的DNA。cDNA組成特點是其中不含有內(nèi)含子和其他調(diào)控序列。Sd序列(Shine-Dalgarnosequence):原核生物mRNA起始密碼子上游8-13個核苷酸處的保守序列,可與核糖體小亞基中的16srRNA的3'-端附近的互補序列配對,稱為核糖體結(jié)合位點,又叫sd序列。多聚核糖體(Polyribosomes):在蛋白質(zhì)合成過程中,同一條mRNA分子能夠同多個核糖體結(jié)合,同時合成若干條蛋白質(zhì)多肽鏈,結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體就稱為多聚核糖體。tRNA負載(tRNAcharging):TheaminoacidisjoindtothetRNAbyaminoacyl-tRNAsynthetasestobacomechargedtRNA.ThisprocessiscalledtRNAcharging.操縱子(Operon):是原核生物基因表達的單位,它包括被協(xié)同調(diào)節(jié)的基因和被調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物所識別的調(diào)控原件,在細菌中,為一個代謝途經(jīng)所需要的幾種酶的結(jié)構(gòu)基因,可沿DNA直線排列在一起,并受一個共同的啟動基因和操縱基因的控制,把這樣的啟動基因、操縱基因和結(jié)構(gòu)基因可以看做一個單位,稱為操縱子。啟動子(Promoter):DNA上的一個特定位點,RNA聚合酶在此和DNA結(jié)合,并由此開始轉(zhuǎn)錄過程?;虮磉_(Geneexpression):是指生物基因組中結(jié)構(gòu)基因所攜帶的遺傳信息經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯等一系列過程,合成特定的蛋白質(zhì),進而發(fā)揮其特定的生物學功能和生物學效應的全過程?;虮磉_(Geneexpressing):istheprocessfromDNAtoproteincontainingtranscriptionandtranslation.岡崎片段(okazakifragment):DNA半不連續(xù)性復制復制過程中至少有一條鏈首先合成較短的片段,然后再用連接酶連接成大分子DNA。這些片段稱岡崎片段。在DNA不連續(xù)復制過程中,沿著后隨鏈的模板鏈合成的新DNA片段,其長度在真核與原核生物當中存在差別,真核生物岡崎片段長度約為100~200核苷酸殘基,而原核生物的為1000~2000核苷酸殘基。增強子(Enhancers):能從啟動子的上游或下游數(shù)千個bp處來激活轉(zhuǎn)錄的序列原件,是通過啟動子來增強基因轉(zhuǎn)錄的一種遠端基因表達調(diào)控元件,長約為50bp,多為重復序列,具有組織細胞特異性,往往優(yōu)先或只能在某種類型的細胞中表現(xiàn)功能。弱化子(Attenuator):是一種位于trpE基因之前的前導區(qū)的轉(zhuǎn)錄終止子。該序列由特殊的RNA發(fā)卡環(huán)組成,發(fā)卡環(huán)之后還有8個連續(xù)的尿嘧啶堿基,mRNA的合成通常就在此處停止。一個不依賴ρ因子的終止子區(qū)域,能夠?qū)е律彼酭NA合成提前終止的一段序列?;匚男蛄校≒alindrome):雙鏈中每一條鏈均按5'-到3'-方向閱讀,其序列相同。RNA加工(RNAprocessing):對初生轉(zhuǎn)錄物進行加工的總稱。終止結(jié)構(gòu):stem-loop和hairpin.全酶(Holoenzyme):核心酶加上σ因子所組成的完整的酶。順式作用元件(cis-element):對某一個基因起調(diào)控決定作用,但是不轉(zhuǎn)錄,是指那些與結(jié)構(gòu)基因表達調(diào)控相關、能夠被基因調(diào)控蛋白特異性識別和結(jié)合的特異DNA序列。包括啟動子、上游啟動子元件、增強子、加尾信號和一些反應元件等。。反式作用元件:是指真核細胞內(nèi)含有的大量可以通過直接或間接結(jié)合順式作用元件而調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性的蛋白質(zhì)因子。反式作用元件與DNA相互作用且在轉(zhuǎn)錄過稱中起作用。上游調(diào)控元件(URE):位于啟動子上游100-200bp范圍內(nèi),可以極大地提高低水平轉(zhuǎn)錄活性的序列。DNA克隆(DNAcloning):應用酶學的方法,在體外將各種來源的遺傳物質(zhì)——同源或異源、原核或真核、天然或人工的DNA與載體DNA相結(jié)合成一具有自我復制能力的DNA分子——復制子,繼而通過轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染宿主細胞、篩選出含有目的基因的轉(zhuǎn)化子細胞,再進行擴增、提取獲得大量同一DNA分子,即DNA克隆。限制性內(nèi)切酶(restrictionendonuclease):一種在特殊核甘酸序列處水解雙鏈DNA的內(nèi)切酶。減色性/效應hypochromicity;hypochromiceffect核酸堿基的消光系數(shù)與它所處的環(huán)境有關。單一的核苷酸的吸收值比RNA和單鏈DNA的吸收值都大單鏈DNA又比雙鏈DNA大。這種雙鏈DNA相對于單鏈DNA吸收值減小的現(xiàn)象就稱為減色效應。CpG甲基化:哺乳動物中一種可能傳遞信號使得表達基因位點處的染色體保持適當?shù)陌b水平的重要化學修飾是序列5’-CG-3亞克?。⊿ubcloning):將已克隆的細胞或在載體中的DNA進行再次克隆。增色性/效應hyperchromicity;hyperchromiceffect由于DNA變性引起的光吸收增加稱增色效應,也就是變性后DNA溶液的紫外吸收作用增強的效應。DNA變性(denaturation)指核酸雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂,變成單鏈,不涉及共價鍵的斷裂。DNA復性(renaturation)變性DNA在適當條件下又可以使兩條彼此分離開的鏈重新締合為雙螺旋結(jié)構(gòu)。解鏈溫度(meltingtemperature):升高溫度時使DNA和RNA變化,RNA隨溫度的升高逐漸變性,雙鏈DNA在某一確定的溫度“溶解”為單鏈DNA,這一溫度為Tm。染色質(zhì)(chromatin)是細胞核內(nèi)可以被堿性染料著色的一類非定形物質(zhì)。染色體(chromosome)是細胞在有絲(減數(shù)分裂)時遺傳物質(zhì)存在的特定形式,是間期細胞染色質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密組裝的結(jié)果。著絲粒(centromere)染色體中將兩條姐妹染色單體結(jié)合起來的區(qū)域。由無編碼意義的高度重復DNA序列組成,是動粒的形成部位。端粒(telomere)以線性染色體形式存在的真核基因組DNA末端都有一種特殊的結(jié)構(gòu)叫端粒。該結(jié)構(gòu)是一段DNA序列和蛋白質(zhì)形成的一種復合體,僅在真核細胞染色體末端存在。是染色體的末端部分,這一特殊結(jié)構(gòu)區(qū)域?qū)τ诰€型染色體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定起重要作用。常染色質(zhì)(euchromatin)中期染色體比較松散的區(qū)域,包括無活性的30nm纖絲區(qū)和轉(zhuǎn)錄活躍區(qū)。異染色質(zhì)(heterochromatin)中期染色質(zhì)的一部分,結(jié)構(gòu)比較緊密,無轉(zhuǎn)錄活性。DNaseI超敏性(DNaseIhypersensitivity)染色質(zhì)活性區(qū),或因結(jié)合特異蛋白或因進行轉(zhuǎn)錄而被松散的30nm纖絲的區(qū)域,其特征是對DNAseI的高度敏感性。復制子(replicon)是DNA復制是從一個DNA復制起點開始,最終由這個起點起始的復制叉完成的片段。DNA中發(fā)生復制的獨立單位稱為復制子。每個復制子使用一次,并且在每個細胞周期中只有一次。復制子中含有復制需要的控制元件。在復制的起始位點具有原點,在復制的終止位點具有終點。復制子起點(origin)是DNA鏈上具有獨特的具有起始DNA復制功能的堿基順序。復制叉(replicationfork)DNA復制時在DNA鏈上通過解旋、解鏈和SSB蛋白的結(jié)合等過程形成的Y字型結(jié)構(gòu)稱為復制叉。在復制叉處作為模板的雙鏈DNA解旋,同時合成新的DNA鏈。編碼鏈(codingstrand)雙鏈DNA中,不能進行轉(zhuǎn)錄的那一條DNA鏈,該鏈的核苷酸序列與轉(zhuǎn)錄生成的RNA的序列一致(在RNA中是以U取代了DNA中的T),又稱有義鏈(sensestrand)。RNA聚合酶(RNApolymerase)以一條DNA鏈或RNA為模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。是催化以DNA為模板(template)、三磷酸核糖核苷為底物、通過磷酸二酯鍵而聚合的合成RNA的酶。因為在細胞內(nèi)與基因DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄為RNA有關,所以也稱轉(zhuǎn)錄酶。轉(zhuǎn)錄單元(transcriptionunit)轉(zhuǎn)錄單元是一段以啟動子開始至終止子結(jié)束的DNA序列。核酸(nucleicacid)由核苷酸或脫氧核苷酸通過3′,5′-磷酸二酯鍵連接而成的一類生物大分子。具有非常重要的生物功能,主要是貯存遺傳信息和傳遞遺傳信息。包括核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩類。核酶(Ribozyme)是具有催化功能的RNA分子,是生物催化劑。核酶又稱核酸類酶、酶RNA、核酶類酶RNA。整個生化反應可由RNA酶或核酶催化,這種具有催化功能的RNA可以剪切自身或其他的RNA分子,或者完成連接或自身剪切反應。核酶可以獨自進行催化,但在體內(nèi)通常與蛋白結(jié)合在一起工作,這將提高它們的催化活力??梢宰鳛榛虮磉_和病毒復制的抑制劑。RNA編輯(RNAediting)RNA加工的一種形式,是通過改變、插入或刪除初生轉(zhuǎn)錄物特定部位的殘基而改變其中的核苷酸序列。RNA編輯會涉及向?qū)NA(RNA編輯的模板)。核糖核酸酶P(RNaseP)是一種核糖核蛋白,含有一個單鏈RNA分子,長度為375個堿基,結(jié)合一個相對分子質(zhì)量為20kDa的多肽(119個氨基酸殘基)。RNA具有催化切割tRNA的能力,蛋白質(zhì)則起間接的作用,可能是維持RNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。該酶廣泛存在于原核生物和真核生物(核仁、葉綠體和線粒體)中,也參與核糖體RNA的加工。遺傳密碼(geneticcode)包含在脫氧核糖核酸或核糖核酸核苷酸序列中的遺傳信息。它決定蛋白質(zhì)中的氨基酸排列順序,由3個連續(xù)的核苷酸組成的密碼子所構(gòu)成,因而決定蛋白質(zhì)的化學構(gòu)成和生物學功能。核糖體結(jié)合位點(ribosomebindingsite)是原核生物mRNA起始密碼子上游的一段序列它能夠與16SrRNA的3’核小體(nucleosome)染色體結(jié)構(gòu)的基本單位,由DNA和組蛋白構(gòu)成。蛋白質(zhì)定位(proteintargeting)蛋白質(zhì)中某些短肽序列可決定蛋白質(zhì)的細胞定位,如細胞核、線粒體或葉綠體。分泌蛋白的信號序列導致執(zhí)行翻譯的核糖體某些使得核糖體停泊在膜上的因子的結(jié)合,并將合成蛋白轉(zhuǎn)至膜外通常信號序列隨后被信號肽酶切掉。蛋白質(zhì)修飾(proteinmodification)新生多肽的最常見的加工是被切割及化學修飾。信號肽的切除、多蛋白成熟片段的釋放、中間肽的切除以及N端和C端的修剪均需要進行切割。除6種氨基酸側(cè)鏈外,所有氨基酸側(cè)鏈都可以進行多種化學修飾。通常磷酸化調(diào)控著蛋白質(zhì)活性。多蛋白(polyproteins)單一翻譯產(chǎn)物被切割形成兩個或多個獨立蛋白,則被稱為多蛋白,許多病毒產(chǎn)生多蛋白。小核RNA(snRNA):是一類稱為小核核蛋白體復合體(snRNP)的組成成分,功能是在hnRNA成熟轉(zhuǎn)變?yōu)閙RNA的過程中,參與RNA的剪接,運輸。southernblot:基因是DNA分子,如果基因拷貝數(shù)發(fā)生變化(增多或減少),但基因序列沒有改變,就可以根據(jù)基因序列合成探針,利用同源互補序列可以退火形成異源雙鏈的原理,探測染色體上能與探針結(jié)合的DNA序列。northernblot:是最早用于定性分析RNA的方法,但當對不同樣本總RNA或mRNA定量后再進行雜交反應時,也可以相對定量分析特定RNA。蛋白激酶proteinkinase:是指能夠?qū)⒘姿峒瘓F從磷酸供體分子轉(zhuǎn)移到底物蛋白的氨基酸受體上的一大類酶。蛋白磷酸酶proteinphosphatase:是具有催化已經(jīng)磷酸化的蛋白質(zhì)分子發(fā)生去磷酸化反應的一類酶分子,與蛋白激酶相對應存在,共同構(gòu)成了磷酸化和去磷酸化這一重要的蛋白質(zhì)活性的開關系統(tǒng)退火annealing:指將溫度降至引物的TM值左右或以下,引物與DNA摸板互補區(qū)域結(jié)合形成雜交鏈。開放閱讀框(ORF):是基因序列的一部分,包含一段可以編碼蛋白的堿基序列,不能被終止子打斷。編碼一個蛋白質(zhì)的外顯子連接成為一個連續(xù)的ORF。當一個新基因被識別,其DNA序列被解讀問答填空describetheprincipleofPCR.PCRistobeusedtoamolifyasequenceofDNAusingapairofprimerseachcomplementarytooneendoftheDNAtargetsequence.Denaturation:thetargetDNAisseparatedintotwostrandsbyhaetingto95’C.Primerannealing:thetemperatureisreducedtoaround55’Ctoallowtheprimerstoanneal.Polymerization:thetemperatureisincreasedto簡述藍白斑篩選機制某些質(zhì)粒帶有大腸桿菌的半乳糖苷酶基因片段,在半乳糖苷酶基因的基因區(qū)外又另外引入了一段含多種單一限制酶位點的DNA序列。這些位點上如果沒有克隆外源性DNA片段,在質(zhì)粒被導入lac-的大腸桿菌后,質(zhì)粒攜帶的半乳糖苷酶基因?qū)⒄1磉_,與大腸桿菌的半乳糖苷酶基因互補,產(chǎn)生有活性的半乳糖苷酶,加入人工底物X-gal和誘導劑IPTG后,出現(xiàn)藍色的菌落。如果在多克隆位點上插入外源DNA片段,將使lacZ基因滅活,不能生成半乳糖苷酶,結(jié)果菌落出現(xiàn)白色。由于這種顏色標志,重組克隆和非重組克隆的區(qū)分一目了然。簡述質(zhì)粒的特性。(1).Autonomouslyreplicatingindependentofhost’sgenome.(2).Easilytobeisolatedfromthehostcell.(3).Selecttivemakers:Selectionofcells.(4).Containsamultiplecloningsite.(5).AnexpressingvectorcontainpromoterandterminatorforRNAtranscription,intactORFandRBSarerequiredfortranslation.何為DNA半保留復制?(semi-conservativereplication)DNA在復制過程中堿基間的氫鍵首先斷裂,雙螺旋解旋并被分開,每條鏈分別作為模板合成新鏈,產(chǎn)生互補的兩條鏈,這樣新形成的DNA分子與原來DNA分子的堿基順序完全一樣,因此,每個子代分子的一條鏈來自親DNA,另一條鏈則是新合成的,所以這種復制方式被稱為DNA的半保留復制.p1:5’-GGATCCTATGACCCCUCAUAACGGCGAC-3’P2:5whydoDNAorRNAhastheabsorbanceat260nm?核酸因含有共軛的苯環(huán)而吸收紫外線,糖-磷酸骨架對光吸收的貢獻并不明顯。真核生物與原核生物染色體的結(jié)構(gòu)Pleasedescribethepackageprocessofeukaryoticchromosome.真核生物染色體壓縮過程。描述真核生物基因組復雜性非編碼DNA:真核生物細胞的大部分DNA并不編碼蛋白質(zhì),大部分基因含有較長的內(nèi)含子序列,基因或基因簇被大段未知功能的序列所分割。復性動力學:這是根據(jù)序列的拷貝數(shù)不同在基因組DNA復性過程中的復性數(shù)據(jù)不同的原理,來識別不同種類的重復序列DNA的一種技術。單一序列DNA:復性最慢的DNA組分就是單一序列DNA,一般由單一拷貝基因或重復僅數(shù)次的基因組成。串聯(lián)基因簇:基因組中串聯(lián)重復數(shù)百次的某些基因或基因簇區(qū)域構(gòu)成中度重復DNA區(qū)段。分散重復DNA:中度重復DNA中的大部分由數(shù)百堿基對或1-5000堿基對的DNA序列構(gòu)成,每個序列重復100000多次,并分散于整個基因組中。衛(wèi)星DNA:多位于著絲粒附近,由大量串聯(lián)重復短序列組成。遺傳多態(tài)性:基因或染色體基因座上的堿基變化能使該基因座產(chǎn)生多種形式。半保留復制機制(semi-conservation)核心在于DNA雙螺旋中的兩條鏈都攜帶相同的信息,它們的堿基序列是互補的。這樣的復制中兩條親代鏈分開,分別作為模板指導酶催化的新生互補子鏈的合成,并遵循標準的堿基配對原則,兩條新生雙鏈在細胞分裂時分別進入兩個子細胞。半不連續(xù)復制機制(semi-discontinuous)由于DNA的兩條鏈是反向平行的且DNA復制只能由5’-3’方向進行,因此每一個復制叉中前導鏈由5’這種機制的存在是因為DNA只能由5’闡述細菌DNA復制模式起始:復制是通過起始的速率來調(diào)控的,在E.coli的復制起始點oric處的起始涉及到在起始蛋白復合體處的DNA的纏繞,以及在富含AT序列處雙鏈的解旋,然后解旋酶DnaB結(jié)合上去為復制而延伸單鏈區(qū)域,DnaA酶的含量與生長速率相關。解旋:親本鏈DNA被DNA解旋酶及單鏈結(jié)合蛋白作用而解旋,產(chǎn)生的正超螺旋被拓撲異構(gòu)酶即DNA解旋酶所釋放,旋轉(zhuǎn)酶是抗生素作用的靶目標。延伸:移動著的引發(fā)體在隨后鏈上合成多個引物,DNA聚合酶III全酶的二聚體延伸前導鏈及后隨鏈,α亞基聚合DNA,ε亞基校正新生DNA分子,DNA聚合酶I的5’終止與分離:E.coli的兩個復制叉在與復制起始點成180度的復制終點相遇,相互連鎖的子鏈在DNA拓撲異構(gòu)酶的作用下相分離。真核生物的DNA復制:起始點與起始:在S期的不同時刻大約有20-50個起始點被激活;復制叉:染色質(zhì)解組裝以復制DNA使真核生物復制叉移動減慢,并在后隨鏈上產(chǎn)生小片段;核基質(zhì):由不溶性蛋白纖維構(gòu)成的蛋白質(zhì)支架在空間上控制復制;端粒的復制:闡述真核生物端粒的復制過程滯后鏈5’端的RNA引物被切除后不能填補上DNA,使另一條鏈的3’端突出于滯后鏈的5’端,因此需要在端粒酶的作用下完成真核生物染色體末端的復制。端粒酶中含有一段DNA分子,其部分序列與3’端重復序列互補以該分子為模板,通過反復延伸與易位反復地將重復片段加到突出的DNA復制的忠實性從哪些方面體現(xiàn)出來DNA復制的高精度依賴于模板鏈和進入核苷酸在DNA聚合酶的作用位點的正確配對。3’DNA修復機制有哪些?光活化作用(photoreactivation)烷基轉(zhuǎn)移酶(Alkyltransferase)切割修復(exisionrepair)錯配修復(mismatchrepair)遺傳性的修復缺陷(hereditaryrepairdefects)原核生物轉(zhuǎn)錄過程起始:RNA聚合酶是負責轉(zhuǎn)錄的酶,它結(jié)合到被稱為啟動子的特定DNA序列上以起始RNA的合成。這些序列位于蛋白質(zhì)偏碼區(qū)的上游(5’端)含有一些短而保守的DNA序列,在不同啟動子中這些序列是相同的,RNA聚合酶結(jié)合到雙鏈DNA延伸:RNA聚合酶沿著DNA鏈移動,順次合成RNA鏈,DNA在移動的聚合酶抵達之前解旋,在其經(jīng)過之后又恢復成雙螺旋。終止:RNA聚合酶識別終止子,導致不再有新的核苷酸插入,該序列通常是發(fā)夾結(jié)構(gòu)。Sigma(σ)factor(σ因子)的功能σ因子是原核生物RNA聚合酶全酶的一個亞基,是聚合酶的別構(gòu)效應物,幫助聚合酶專一性識別并結(jié)合模板鏈上的啟動子,起始基因轉(zhuǎn)錄。作用:與σ因子的結(jié)合使RNA聚合酶由核心酶轉(zhuǎn)變?yōu)槿?,σ因子在啟動子識別中起關鍵作用,但對轉(zhuǎn)錄延伸并不需要。σ因子是通過將核心酶對非特異序列的親和力降低10000倍,同時增加其對啟動子的親和力來幫助啟動子識別的。1啟動子識別2熱休克3枯草桿菌的孢子形成噬菌體σ因子乳酸操縱子(Lac.operon)的結(jié)構(gòu)thestructureofLacoperon.結(jié)構(gòu):含LacZ、LacY、LacA三個結(jié)構(gòu)基因,LacZ編碼β-半乳糖苷酶,LacY編碼半乳糖苷透性酶,LacA編碼硫代半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶,三個結(jié)構(gòu)基因緊臨,由同一個轉(zhuǎn)錄單元LacZYA編碼,在它們上游有一個啟動子Plac;在Plac與LacZ之間有一個調(diào)控原件Olac,位于Plac5’HowaretheLacZYAgenesregulated?調(diào)控:1.本底水平表達當缺少誘導物時,乳糖阻抑物結(jié)合在OLac上,聚合酶結(jié)合在PLac上,阻抑物的結(jié)合增加了聚合酶與PLac的親和力,但同時阻礙了LacZYA轉(zhuǎn)錄的進行,只有很低的轉(zhuǎn)錄水平。2.負調(diào)控當乳糖存在時,細胞本身所含的少量β-半乳糖苷酶使其轉(zhuǎn)化為異乳糖作為誘導物,結(jié)合到乳糖阻遏物上引起其構(gòu)象變化,降低其對OLac的親和力從而脫離,聚合酶開始LacZYA的轉(zhuǎn)錄,加入乳糖或合成誘導物如IPTG都可以使轉(zhuǎn)錄進行,若將誘導物清除則會導致轉(zhuǎn)錄立即終止。3.正調(diào)控Plac是一個弱啟動子,需特定的激活蛋白即CRP的活化,且CRP要與CAMP結(jié)合形成CRP-CAMP復合體才能結(jié)合到緊鄰的RNAPol上游的Plac上,CRP結(jié)合后引起DNA發(fā)生90度彎曲,增強RNAPol與啟動子結(jié)合,使轉(zhuǎn)錄提高50倍,若葡萄糖存在,會降低CAMP水平,CRP以自身二聚體形態(tài)不能與DNA結(jié)合,若葡萄糖不存在,CAMP水平升高,CRP-CAMP與DNA結(jié)合,提高轉(zhuǎn)錄水平。TheregulationofTrpoperon?結(jié)構(gòu):含trpE、trpD、trpC、trpB、trpA五個結(jié)構(gòu)基因,編碼一個轉(zhuǎn)錄單元;結(jié)構(gòu)基因上游至trpE的基因依次為啟動子Ptrp、調(diào)控元件Otrp及前導序列trpL,Ptrp為DNAPol結(jié)合位點,Otrp為阻抑物復合體結(jié)合位點,trpL末端含弱化子序列,弱化子是不依賴于p因子的終止子區(qū)域;在Ptrp的不相鄰的上游序列有trpR基因,Rtrp可編碼出trp阻抑物,阻抑物要與trp結(jié)合才能有與Otrp結(jié)合的活性,其與Otrp結(jié)合后,RNAPol不能與Plac結(jié)合,阻礙轉(zhuǎn)錄發(fā)生。調(diào)控:阻抑物(粗調(diào)作用):trpR編碼色氨酸阻抑物Atrp存在時與阻抑物結(jié)合形成復合物,與Otrp結(jié)合起阻抑作用,不含trp時,阻抑物不能結(jié)合到Otrp上,不起阻抑作用。衰減子(細調(diào)作用):trp高時,核糖體在色氨酸密碼處插入trp,前導肽順利合成,封閉了序列2,3:4弱化了發(fā)夾形成,轉(zhuǎn)錄終止,只有140bp轉(zhuǎn)錄物合成。Trp低時,核糖體停滯在trp密碼處,2:3配對,不形成3:4弱化子發(fā)夾結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)錄繼續(xù)。三種RNA聚合酶性質(zhì)及功能RNA聚合酶I對α-鵝膏蕈堿不敏感轉(zhuǎn)錄大部分rRNA的基因存在于核仁RNA聚合酶II非常敏感轉(zhuǎn)錄所有的編碼基因和一些snRNA核質(zhì)RNA聚合酶III中度tRNA、5srRNA、V6SnRNA核質(zhì)增強子的功能及特點功能:增強轉(zhuǎn)錄活性特點:賦予其相連基因從正確的起始位點的強轉(zhuǎn)錄活性;不管位于其連接的基因的上游或下游任一方向上均可激活轉(zhuǎn)錄;無論是上游還是下游,可在遠離起始位點1kb以上發(fā)揮作用;優(yōu)先激活兩個串珠的啟動子中距離最近的有一個。轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)域特征轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)域特點:激活結(jié)構(gòu)域DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域BindspecificallytosomeDNAsites.activateorrepresstranscription.DNAbindingdomain(DNA結(jié)合性結(jié)構(gòu)域):helix-tum-helix;thezincfingerdomain;thebasicdomainRNA加工的一般方式核糖酶剪切核苷酸向5’或3對核苷酸堿基或糖苷的修飾請敘述真核生物mRNA加工過程5’3’剪接:真核生物mRNA可變加工的方式有哪些Differentpoly(A)sites\differentpatternsofsplicing\Alternativepoly(A)sites\alternativesplicing簡述tRNA二級結(jié)構(gòu)的特征具有三葉草結(jié)構(gòu)模型,顯示出由于不同區(qū)域的堿基配對而形成的四個莖三個環(huán)。5’與3二氫嘧啶環(huán)(D-loop):與氨甲酰tRNA合成酶的結(jié)合有關。反密碼子可以識別mRNA中的密碼子。額外環(huán)是分類的指標。與核糖體的結(jié)合有關。HowdoestheaminoacidattachtotRNA?AMP連接到氨基酸的羥基上,形成稱為氨酰腺苷酸高能中間體,釋放出的焦磷酸水解得到兩分子的無機磷酸,驅(qū)動反應繼續(xù)進行。氨酰腺苷酸與適合的空載tRNA作用形成氨酸t(yī)RNA和AMP。論述原核生物蛋白質(zhì)合成過程比較原核生物和真核生物蛋白質(zhì)合成的異同遺傳密碼子的基本特點Whatisthepropertiesofgeneticcode?每個密碼子三聯(lián)體決定一種氨基酸;兩種密碼子之間無任何核苷酸或其它成分加以分離,即密碼子無逗號;有簡并性;共64個密碼子,其中有1個起始密碼子核終止密碼子;具有互通性,即不論是病毒、原核生物真核生物的密碼子含義都是相通的。原核生物和真核生物翻譯水平的調(diào)控真核與原核生物的復制相同點與差異之處?①相同點:◆復制起始點都含有若干短的重復序列的獨特DNA片段;◆這些短的重復序列北多種結(jié)合蛋白所識別,這些蛋白質(zhì)在ori位點上的復合物對復制機構(gòu)的裝配起著關鍵的作用?!魪椭破鹗键c是富含A-T的DNA序列。有利于雙螺旋DNA的解鏈。②差異:◆真核生物的DNA比原核DNA分子大得多且不裸露,與組蛋白結(jié)合成核小體,以染色質(zhì)結(jié)構(gòu)形式存在;◆真核的每條染色體有多個復制起始位點,而原核只有一個起始位點;◆真核染色體在全部復制完成之前各個起始點上不能開始新一輪的復制,受到一種復制的調(diào)控。而原核DNA的起始點可以連續(xù)地開始新的復制事件,表現(xiàn)為一個復制子上有多個復制叉存在。35.弱化子對trp操縱子的調(diào)控作用弱化子是一種位于trpE基因之前的前導區(qū)的轉(zhuǎn)錄終止子。前導區(qū)編碼mRNA的前導序列,該序列由特殊的RNA發(fā)卡環(huán)組成,發(fā)卡環(huán)之后還有8個連續(xù)的尿嘧啶堿基,mRNA的合成通常就在此處停止。缺失弱化子序列后,trp基因的表達可提高6倍。研究發(fā)現(xiàn),色氨酸mRNA的5′端有162個核苷酸的前導序列,當mRNA的合成啟動后,只要培養(yǎng)基中存在一定量的色氨酸,轉(zhuǎn)錄就會不同程度地在這個區(qū)域終止,產(chǎn)生一個僅有140個核苷酸mRNA分子。這種轉(zhuǎn)錄終止作用是通過mRNA分子自我配對形成的終止發(fā)卡結(jié)構(gòu)(不依賴ρ因子的終止子)實現(xiàn)的對前導序列進行的序列分析表明,其相應的mRNA的4個區(qū)段(分別以1、2、3、4表示)可以不同的方式進行堿基配對從而形成發(fā)卡環(huán)結(jié)構(gòu)。除此之外,還發(fā)現(xiàn)前導序列的1、2區(qū)可編碼一小段14肽(含有起始密碼子AUG和終止密碼子UAG),稱為前導肽。前導肽的合成直接影響著弱化子結(jié)構(gòu)的形成,從而決定著轉(zhuǎn)錄是否繼續(xù)下去。前導肽有一個明顯的特點,在其第10和11位上有兩個色氨酸殘基,這兩個色氨酸與轉(zhuǎn)錄的弱化作用是密切相關的??梢?,這種轉(zhuǎn)錄弱化作用的精細調(diào)節(jié)是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯的偶聯(lián)實現(xiàn)的乳糖操縱子的作用機制?1、乳糖操縱子的組成:大腸桿菌乳糖操縱子含Z、Y、A三個結(jié)構(gòu)基因,分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶,此外還有一個操縱序列O,一個啟動子P和一個調(diào)節(jié)基因I。2、阻遏蛋白的負性調(diào)節(jié):沒有乳糖存在時,I基因編碼的阻遏蛋白結(jié)合于操縱序列O處,乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài),不能合成分解乳糖的三種酶;有乳糖存在時,乳糖作為誘導物誘導阻遏蛋白變構(gòu),不能結(jié)合于操縱序列,乳糖操縱子被誘導開放合成分解乳糖的三種酶。所以,乳糖操縱子的這種調(diào)控機制為可誘導的負調(diào)控。3、CAP的正性調(diào)節(jié):在啟動子上游有CAP結(jié)合位點,當大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樘菫樘荚吹沫h(huán)境時,cAMP濃度升高,與CAP結(jié)合,使CAP發(fā)生變構(gòu),CAP結(jié)合于乳糖操縱子啟動序列附近的CAP結(jié)合位點,激活RNA聚合酶活性,促進結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄,調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合于操縱子后促進結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄,對乳糖操縱子實行正調(diào)控,加速合成分解乳糖的三種酶。4、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié):乳糖操縱子中的I基因編碼的阻遏蛋白的負調(diào)控與CAP的正調(diào)控兩種機制,互相協(xié)調(diào)、互相制約。病毒、原核、真核基因組的特點?1、病毒基因組的特點:①
種類單一;②單倍體基因組:每個基因組在病毒中只出現(xiàn)一次;③形式多樣;④大小不一;⑤基因重疊;⑥動物/細菌病毒與真核/原核基因相似:內(nèi)含子;⑦具有不規(guī)則的結(jié)構(gòu)基因;⑧基因編碼區(qū)無間隔:通過宿主及病毒本身酶切;⑨無帽狀結(jié)構(gòu);⑩結(jié)構(gòu)基因沒有翻譯起始序列。2、原核基因組的特點:①為一條環(huán)狀雙鏈DNA;②只有一個復制起點;③具有操縱子結(jié)構(gòu);④絕大部分為單拷貝;⑤可表達基因約50%,大于真核生物小于病毒;⑥基因一般是連續(xù)的,無內(nèi)含子;⑦重復序列很少。3、真核基因組的特點:①真核生物基因組遠大于原核生物基因組,結(jié)構(gòu)復雜,基因數(shù)龐大,具有多個復制起點;②基因組DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體,儲存于細胞核內(nèi);③真核基因為單順反子,而細菌和病毒的結(jié)構(gòu)基因多為多順反子;④基因組中非編碼區(qū)多于編碼區(qū);⑤真核基因多為不連續(xù)的斷裂基因,由外顯子和內(nèi)含子鑲嵌而成;⑥存在大量的重復序列;⑦功能相關的基因構(gòu)成各種基因家族;⑧存在可移動的遺傳因素;⑨體細胞為雙倍體,而精子和卵子為單倍體。色氨酸操縱子的調(diào)控機制?阻遏蛋白的負調(diào)控:受其上游調(diào)控蛋白R基因的調(diào)控。R并沒有與O結(jié)合的活性,只有當環(huán)境能提供足夠濃度的色氨酸時,R與色氨酸結(jié)合后而活化,能夠與O結(jié)合,阻遏結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。弱化子及其作用:當色氨酸達到一定濃度,但還沒有高到能夠活化R使其起阻遏作用的程度時,產(chǎn)生色氨酸合成酶類的量已經(jīng)明顯降低,而且產(chǎn)生的酶量與色氨酸濃度呈負相關。這種調(diào)控現(xiàn)象與色氨酸操縱子特殊的結(jié)構(gòu)有關。一級結(jié)構(gòu)(primarystructure)二級結(jié)構(gòu)(secondarystructure)三級結(jié)構(gòu)(tertiarystructure)四級結(jié)構(gòu)(quaternarystructure)39.蛋白質(zhì)分析法蛋白質(zhì)純化(purification)蛋白質(zhì)測序(sequencing)分子質(zhì)量的確定(massdeterminationandmassspectrometry質(zhì)譜)X射線晶體學(X-raycrystallograpry)核磁共振(nuclearmagneticresonance)功能分析(functionanalysis)常用于基因診斷的分子生物學技術都有哪些?舉例說明。1核酸分子雜交2聚合酶鏈式反應3單鏈構(gòu)象多態(tài)性檢測4限制性酶譜分析5DNA序列測定6DNA芯片技術40.反轉(zhuǎn)錄酶的特點?反轉(zhuǎn)錄酶發(fā)現(xiàn)的意義?◆RNA指導的DNA聚合酶活性;不具有外切酶活性;
◆DNA指導的DNA聚合酶活性;DNA內(nèi)切酶活性;
◆意義:作為工具酶,提取mRNA為模板,合成的cDNA,由此可構(gòu)建出cDNA文庫(cDNAlibrary),從中篩選特異的目的基因。41.簡述環(huán)腺苷酸受體蛋白對轉(zhuǎn)錄的調(diào)控?◆cAMP與CRP結(jié)合后所形成的復合物激活蛋白CAP。
◆在缺乏葡萄糖時,CAP合成量增加。
◆CAP能提高酶與啟動子結(jié)合常數(shù),CAP起到取代-35區(qū)功能的作用。◆CAP還能抑制RNA聚合酶與DNA中其它位點的結(jié)合,提高與其特定啟動子結(jié)合的概率。填空Ineukaryotes,thehnRNAprocessinginvolves:5'-capping,3'-cleavageandpolyadenylation,splicingandmethylation.RibozymesarecatalyticRNAmolrculesthatcancatalyzeparticularbiochemical.Treatmentofthelinearvectormoleculewithalkalinephosphatasewillremovethe5'-phosphatesandrenderthevectorligatingwithitself.ThefourbasesinDNAareadenineguanineandcytocineandthymine.Transformationistheprocessoftake-upforeignDNAbybacteria.Thebacteriawiththeabilityoftaking-upforeignDNAarecalledcompetentcells.IfDNAisdamaged,therearemanymechanismsrelatedtoDNArepairing.Pleaselistatleastthree:photoreactivationalkyltransferaseexcisionrepairmismatchrepair.原核生物RNA聚合酶全酶由多個因子組成sigmafactor(σ)負責識別一般啟動子,而且是轉(zhuǎn)錄啟動時所必須的因子。根據(jù)復性動力學研究,人類基因DNA可劃為簡單重復序列中度重復序列高度重復序列RibozymesarecatalyticRNAmoleculesthatcancalyzeparticularbiochemicalreaction.ThefourbasesinDNAareAdenine(A)Guanine(G)Cytosine
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