2023年現代分子生物學復習筆記

現代分子生物學復習提綱第一章緒論第一節(jié)分子生物學的基本含義及重要研究內容1分子生物學ＭoleｃuｌaｒBｉolｏｇｙ的基本含義廣義的分子生物學:以核酸和蛋白質等生物大分子的結構及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用為研究對象，從分子水平闡明生命現象和生物學規(guī)律。狹義的分子生物學：偏重于核酸(基因)的分子生物學,重要研究基因或DNA的復制、轉錄、表達和調控等過程,也涉及與這些過程相關的蛋白質和酶的結構與功能的研究。1.１分子生物學的三大原則1)構成生物大分子的單體是相同的2)生物遺傳信息表達的中心法則相同3)生物大分子單體的排列（核苷酸、氨基酸)的不同１.3分子生物學的研究內容●DNA重組技術（基因工程)●基因的表達調控●生物大分子的結構和功能研究(結構分子生物學）●基因組、功能基因組與生物信息學研究第二節(jié)分子生物學發(fā)展簡史1準備和醞釀階段時間：１9世紀后期到2０世紀5０年代初。擬定了生物遺傳的物質基礎是DNＡ。DＮＡ是遺傳物質的證明實驗一:肺炎雙球菌轉化實驗ＤNA是遺傳物質的證明實驗二：噬菌體感染大腸桿菌實驗RNA也是重要的遺傳物質－-－--煙草花葉病毒的感染和繁殖過程２建立和發(fā)展階段1９53年Wａｔｓon和Crick的DNA雙螺旋結構模型作為現代分子生物學誕生的里程碑。重要進展涉及:遺傳信息傳遞中心法則的建立３發(fā)展階段基因工程技術作為新的里程碑，標志著人類進一步結識生命本質并能動改造生命的新時期開始。第三節(jié)分子生物學與其他學科的關系思考證明DNＡ是遺傳物質的實驗有哪些？分子生物學的重要研究內容。列舉5～1０位獲諾貝爾獎的科學家,簡要說明其奉獻。第二章染色體與DNA第一節(jié)染色體1.作為遺傳物質的染色體特性：分子結構相對穩(wěn)定可以自我復制可以指導蛋白質的合成,從而控制整個生命過程;可以產生遺傳的變異。2真核細胞染色體組成(１)DNＡ(２)蛋白質(涉及組蛋白和非組蛋白）(3)少量的RNA組蛋白：呈堿性，結構穩(wěn)定;與DNA結合形成、維持染色質結構,與DNA含量呈一定的比例非組蛋白:呈酸性,種類和含量不穩(wěn)定;作用還不完全清楚3.染色質和核小體染色質是一種纖維狀結構，由最基本的單位—核小體（ｎucleoｓｏｍe）成串排列而成的。4.真核生物基因組DNA的Ｃ值和反復序列Ｃ值(ＣＶａlｕe):指一種生物單倍體基因組的DNA總量。注意：生物體進化限度高低與C值不成明顯線性相關;親緣關系相近的生物Ｃ值卻相差大。高等生物的C值不一定比低等生物的Ｃ值高。C值變化范圍寬意味著生物基因組中具有大量的無編碼功能的反復序列。ＤNＡ序列可分為3類:(1)不反復序列:是重要的結構基因(２）中度反復序列各種rＲＮA、tＲＮA、組蛋白基因以及某些結構基因屬于這一類。中度反復序列往往分散在不反復序列之間。(3)高度反復序列――衛(wèi)星DNA:不轉錄序列。思考：DＮA的Ｃ值和反復序列.?５．原核生物基因組特點1)原核生物的基因組很小，大多只有一條染色體，且DNA含量少，沒有反復序列。注意:染色體外遺傳基因的概念：即細菌的質粒、真核生物的線粒體、高等植物的葉綠體等所具有的DNA和功能基因。2）結構簡練3)存在轉錄單元:原核DＮA序列中功能相關的基因叢集在基因組的特定部位，形成轉錄單元，它們可被一起轉錄為可翻譯多個蛋白質的ｍRNＡ分子，這種mRＮA叫多順反子mRNＡ。注意：原核生物的mＲNA是多順反子mＲNA;真核生物mＲNＡ是單順反子mRNA4）有重疊基因:在一些細菌和動物病毒中同一段ＤNA能攜帶兩種不同蛋白質的信息。6.真核生物基因組的結構特點真核基因組龐大存在大量的反復序列90%以上為非編碼序列轉錄產物為單順反子斷裂基因,具有內含子有大量順式作用元件(見第八章)存在大量的DNA多態(tài)性具有端粒結構第二節(jié)DNA的結構1.ＤNA的一級結構:指四種核苷酸(dAＭP、dCＭＰ、dＧＭP、ｄTMＰ)按照一定的排列順序,通過磷酸二酯鍵連接形成的多核苷酸,也稱為堿基順序2.DNＡ的二級結構定義:指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所產生的雙螺旋結構。3.DＮA雙螺旋結構模型的要點:①脫氧核糖和磷酸通過３’，５’磷酸二酯鍵交互連接,成為螺旋鏈的骨架。②堿基互補配對③螺旋參數:螺旋直徑２nm。螺旋每旋轉一周10對堿基,每個堿基的旋轉角度為36°;螺距3．4nm;堿基平面之間的距離為０.34nｍ。④大溝小溝:大溝（２.2nm）小溝(１.２nm)４.維持DNA雙螺旋的力:氫鍵、堿基堆集力(涉及疏水作用力和范德華力。）、磷酸基團間的靜電斥力、堿基分子內能總之:氫鍵和堿基堆集力有助于ＤNA維持雙螺旋結構，而靜電斥力和堿基分子內能則不利于DNA維持雙螺旋結構。５.雙螺旋結構的基本形式:A,Ｂ，Z型雙螺旋Z-DNA有什么生物學意義呢?Z－DNA在熱力學上是不利的。帶負電荷的磷酸根距離太近，產生靜電排斥。ＤＮA鏈的局部不穩(wěn)定區(qū)的存在就成為潛在的解鏈位點。DNA解鏈是DNA復制和轉錄等過程中必要的環(huán)節(jié)，因此Z-ＤNA的結構與基因表達調控有關。６.DNA的超螺旋結構（三級結構)超螺旋的類型：負超螺旋、松弛ＤNA、正超螺旋（轉化相關物質:拓撲異構酶、溴化乙錠）超螺旋的意義:①超螺旋形式是DNA分子復制和轉錄的需要；②超螺旋可使DNA分子形成高度致密的狀態(tài)從而得以容納于有限的空間。7.ＤＮA的理化性質---變性和復性常用的變性方法:熱變性、堿變性核酸變性限度的鑒定-紫外測定法：第三節(jié)DNA的復制概述1DＮA復制的基本機理-半保存復制DNA半保存復制的意義:保證ＤNA代謝的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性是相對的，變異是絕對的2DNＡ復制的起點、方向和速度1）起點:復制子:從復制原點（ｏri）到終點，組成一個復制單位。原核生物:只有一個復制子真核生物:多個復制子２)方向：雙向等速復制：大多數生物體內ＤNA。單向進行：有些病毒(如腺病毒等)、質粒DＮＡ及線粒體DNA。不對稱復制：在一定期期內DNＡ只復制一條鏈的情況。如線粒體的D－環(huán)復制和噬菌體的滾環(huán)復制方式。3復制的幾種方式線狀DＮA雙鏈的復制環(huán)狀ＤNＡ雙鏈的復制：θ型、滾環(huán)復制、D環(huán)思考：原核生物基因組特點。DNA雙螺旋結構模型的要點？ＤNA的變性和復性？DNA復制的幾種方式。第四節(jié)原核生物和真核生物DＮＡ復制特點1原核生物復制的特點DNA雙螺旋的解旋解旋酶（hｅliｃａｓe)：解開氫鍵,形成單鏈。運用ＡTＰ水解獲得的能量來打斷氫鍵；二聚體或六聚體形式存在；作用方向：大部分為5'→３',單鏈結合蛋白（SSBP):功能:穩(wěn)定單鏈DＮA。特點:SＳＢP與螺旋酶不同樣,不具有酶的活性,不和AＴP結合。SＳBＰ可以反復使用ＤＮA拓撲異構酶(DNＡtｏｐoisomerａse）：既能水解、又能連接磷酸二酯鍵ＤNＡ拓撲異構酶功能:在DNA復制時,拓撲酶可松馳超螺旋,有助于復制叉的前進。DNA復制完畢后，拓撲酶可將ＤＮＡ分子引入超螺旋，使DＮＡ形成染色質。DＮA復制的引發(fā)引發(fā)：DNA復制需要合成RNA引物，這段RNA引物的合成稱為引發(fā)。DNＡ復制為什么需要引物（Primｅｒ)?答案:DNＡ聚合酶只能催化dNTP到已有核酸鏈的游離3’-ＯH上,而不能從游離核苷酸起始DNA鏈的合成。岡崎片段與半不連續(xù)復制復制的終止：DNＡ聚合酶2真核生物復制的特點１）多個復制子，雙向復制2）復制子相對較小3)復制終止通過復制叉的相遇而終止4)復制起點為自主復制序列（ＡＲS)3DNA復制的調控原核生物和真核生物DNＡ復制的比較相同點:1）半保存復制方式2)半不連續(xù)復制3）DNA螺旋酶,SSBP4)RNA引物不同點：1)復制起點(單、多）2)復制子（大小、多少)３）復制叉移動的速度4）岡崎片段的大小5）端粒和端粒酶6）DNＡ聚合酶7)引物酶思考題名詞解釋復制子半保存復制崗崎片段簡答題DNA復制為什么選擇RNA作為引物？大腸桿菌DＮＡ復制起始過程如何,有哪些因子參與?原核生物DNA復制的形式有哪幾類？真核與原核復制的比較第五節(jié)ＤNＡ的修復1錯配修復2切除修復(堿基、核甘酸）3重組修復4ＤNA直接修復5ＳOS系統(tǒng):SOS修復是指DＮA受到嚴重損傷、細胞處在危急狀態(tài)時所誘導的一種ＤNA修復方式，修復結果只是能維持基因組的完整性，提高細胞的生成率，但留下的錯誤較多,故又稱為錯誤傾向修復,細胞有較高的突變率。SOS反映是生物在不利環(huán)境中求得生存的一種基本功能。對原核生物將會產生高變異,對高等動物則是致癌的。第六節(jié)DＮＡ的轉座1．轉座子(transponsｏn,簡稱Tn),又稱易位子,是指存在于染色體ＤNＡ上可以自主復制和位移的一段DNA序列。２.轉座子類型：細菌轉座子1)IS（插入序列２)Tn(復合轉座子)３)ＴnA(TnAｆaｍily)真核生物轉座子特點:（１)兩端有ＩR(2）內部有轉座酶等基因;３.轉座的遺傳學效應：引起插入突變、產生新基因、引起染色體畸變、引起生物進化４.玉米中控制因子家族1)自主性元件:Ac有自主剪接和轉座的能力。２）非自主性元件:Ｄs單獨存在是穩(wěn)定的;不能自發(fā)地轉座，當基因組中存在與非自主性元件同家族的自主性元件時,它才具有轉座功能,成為與自主性因子相同的轉座子，不管這自主元件位于何處。問答題什么是轉座子？轉座子有哪幾種類型?什么叫做Ds-Ａｃ因子?錯配修復和切除修復的機制。第三章生物信息的傳遞(上)——從ＤNA到RNA基本概況編碼鏈與模板鏈：與ｍRNA序列相同的那條DNA鏈稱為編碼鏈（故意義鏈、正(+)鏈);將另一條根據堿基互補原則指導mRＮA合成的DNA鏈稱為模板鏈（無意義鏈、負(-)鏈）。結構基因:ＤNA分子上轉錄出ＲＮA的區(qū)段,稱為結構基因。轉錄單元:一段從啟動子開始至終止子結束的DＮA序列。RNＡ合成的基本特性:5’→3’方向;底物三磷酸核苷酸(NＴP）不對稱轉錄，以單鏈ＤNＡ為模板。不需要引物，合成是連續(xù)的。對一個基因組來說,轉錄只發(fā)生在一部分基因，且每個基因的轉錄都受到相對獨立的控制。轉錄的基本過程1)模板辨認:與原核生物的不同,真核生物的RNA聚合酶不能直接辨認基因的啟動子區(qū)，需要一些被稱為轉錄調控因子的輔助蛋白質按特定順序結合于啟動子上，RＮA聚合酶才干與之相結合并形成復雜的前起始復合物,以保證有效地起始轉錄。2)轉錄起始3)轉錄延伸：即是RNA聚合酶釋放σ因子離啟動動子后,核心酶沿著模板ＤNA移動并使新生ＲNA鏈不斷伸長的過程。4)轉錄終止轉錄機器的重要成分轉錄酶:原核生物的RNA聚合酶、真核生物的RＮA聚合酶(RＮApolⅠ、ＲNAｐｏｌⅡ、RNＡｐoｌⅢ)轉錄復合物思考:ＲNA聚合酶如何找到DＮA上需要轉錄的那個基因的特異性啟動子?s因子功能特點(1）σ因子負責模板鏈的選擇和轉錄的起始(２）提高RＮA聚合酶對啟動子區(qū)的親和力(３)σ因子不參與轉錄延伸過程，在轉錄起始后ＲNA聚合酶上釋放出來只有全酶才干在對的位置起始轉錄。核心酶能在DNA模板上合成ＲNA，但不能在對的位置起始轉錄。核心酶和全酶的區(qū)別:核心酶沒有σ因子啟動子與轉錄過程1)原核生物的啟動子結構特點:轉錄起始點：常見序列為CAT,A為起始點-10區(qū):結構特點:保守序列:TATAATＡ.T較豐富，易于解鏈。功能：(1)RＮApol結合位點;(2)形成開放啟動復合體；(3)使ＲNＡｐol定向轉錄。-３５區(qū):結構特點:其保守序列TTGＡＣA與-10序列,相隔1６－19bp功能:RNＡｐｏｌ的辨認位點。（2)不同σ亞基辨認不同啟動子，調控不同基因的轉錄起始。增強子:具有增長啟動子的作用。增強子的特點：遠距離效應。無方向性?？晌挥诎谢虻纳嫌巍⑾掠位騼炔?。順式調節(jié)。只調節(jié)位于同一染色體上的靶基因。無物種和基因特異性?？蛇B接到異源基因上發(fā)揮作用有組織特異性。需要特定的蛋白因子參與。有相位性。其作用與DＮA的構象有關。２)真核生物的啟動子核心啟動子：保證RNA聚合酶Ⅱ轉錄正常起始所必需的、最少的ＤNA序列，涉及轉錄起始位點及轉錄起始位點上游TＡＴA區(qū)。作用:選擇對的的轉錄起始位點，保證精確起始上游啟動子元件:控制轉錄效率、頻率其他元件：八堿基區(qū)域、KB元件、ＡTF元件思考:RNＡ聚合酶如何找到DNA上的一個特異性的啟動子?原核生物啟動子的結構特點？真核生物啟動子的結構特點?轉錄因子：凡是轉錄起始過程必需的蛋白質,只要它不是聚合酶的組成成分，就可將其定義為轉錄因子(tｒａnscrｉptｉonｆａctor,ＴF）.抗終止作用：ρ因子的作用被抵消,使得RNA聚合酶通過終止子繼續(xù)轉錄后面的基因原核生物與真核生物mRNＡ的特性比較原核生物mRNA的特性●mRNA轉錄產物是成熟的，不需修飾即可直接進行翻譯;●半衰期短●多以多順反子的形式存在●５’端無“帽子”結構，3’端沒有或只有較短的ｐｏｌy(A）結構。無內含子,ｍRNＡ是連續(xù)的●S–D序列:使rＲNA對的定位于起始密碼子真核生物mRNA的特性●5’端存在“帽子”結構●多數mRＮA3’端具有polｙ（A)尾巴（組蛋白除外)●以單順反子的形式存在●前體mRNA有內含子,是斷裂基因。注意:單順反子ｍRＮＡ：只編碼一個蛋白質的mRNＡ。多順反子mRNA：編碼多個蛋白質的ｍRＮＡ。5’端帽子結構的功能：a.翻譯起始的必要結構,b.增長mRＮA的穩(wěn)定性c.有助于mRNA越過核膜poｌyA尾巴的功能：與mRNＡ從細胞核轉送到細胞質有關。穩(wěn)定mＲNA結構，保持生物半衰期。與真核mＲNＡ的翻譯效率有關:內含子的剪接、編輯、再編碼及化學修飾核酶(riboｚyｍe）(核糖核酸酯酶):具有催化功能的RNA分子。作用特點：核酶既是催化劑又是底物,隨著反映最終消失。思考題名詞解釋：轉錄單位、轉錄起點、啟動子、終止子簡答題:1、簡述s因子在轉錄起始中的作用２、簡述原核生物基因啟動子的結構３、簡述原核生物轉錄終止的兩種機制4.RNA聚合酶ＩI的啟動子有哪些基本元件，各元件的作用是什么?5.堿基替換編輯、插入編輯與點突變（堿基替換、堿基增長）有何不同?6.真核生物轉錄和原核生物轉錄的差異？7．轉錄和復制都是合成的過程,兩者有何不同?8．內含子的“功能”及其在生物進化中的地位。９.核酶的意義和應用有哪些?10.ＲNＡ在生物進化中的地位？第四章生物信息的傳遞-－-從ｍＲNA到蛋白質遺傳密碼——三聯子１遺傳密碼遺傳密碼（ｇeneticcode)：ｍRＮA中蘊藏遺傳信息的堿基順序。2遺傳密碼的性質?(1)密碼的連續(xù)性（2）密碼的簡并性（3）密碼的通用性和特殊性(４)密碼子的擺動性密碼子和tRＮＡ數量假如有幾個密碼子同時編碼一個氨基酸，凡是第一、二位堿基不同的密碼子都相應于各自獨立的ｔRNＡ。第一、二位堿基相同的密碼子,則共用一種tRNA。tRNA的結構、功能與種類1.tRNA的空間結構(1）三葉草的二級結構a、氨基酸接受臂:功能:負責攜帶氨基酸。b、ＴψC臂：功能:負責和核糖體上的rRNA辨認結合；c、反密碼子臂：功能:負責對mＲNA上的密碼子的辨認與配對。d、D環(huán):功能：起連接作用e、額外環(huán)：功能:在tRNA三維結構中連接兩個區(qū)域（D環(huán)-反密碼子環(huán)和TψC-受體臂）。f、含豐富的稀有堿基:每個ｔＲNA分子至少具有2個稀有堿基,最多有19個(2)“L”形三級結構2ｔRNA的功能1)解讀ｍRＮＡ的遺傳信息2)運送的工具,運載氨基酸3tRNA的種類：起始tRＮA和延伸tＲＮA；同工tRNA;校正tRNAＡA-tRNＡ合成酶的功能:能辨認tRNＡ。能辨認氨基酸，它對兩者都具有高度的專一性。核糖體的結構與功能核糖體發(fā)揮生物學功能的5個活性位點①mRＮA結合位點;②結合AA-tRNA位點(A位）；③結合肽基ｔRNA位點（P位)；④空載ｔRNA移出位點(Ｅ位）；⑤形成肽鍵的位點(轉肽酶中心）。核糖體的功能小亞基：負責對模板ｍRNA進行序列特異性辨認大亞基：負責攜帶AA-tRNA、肽鍵的形成等蛋白質合成的過程氨基酸的活化氨基酸+ATP—→氨基酰－AＭＰ+PＰi氨基酰-ＡMP+tRNA—→氨基酰－tＲNA+AMP翻譯的起始核糖體大小亞基分離30Ｓ小亞基通過SD序列與mRNA模板相結合。起始tＲNＡ的結合7０Ｓ起始復合物形成起始因子生物學活性IF-1防止tRＮA過早與核糖體A位點結合。IＦ－2幫助fＭet-ｔRNAfｍｅt與30S小亞基結合IF－3與30S小亞基結合，防止過早與50S亞基結合促進ｆMet-ｔRNAfｍｅt向P位點遷移肽鏈的延伸ＡA－ｔRNA與核糖體結合(進位):重要是密碼子-反密碼子的辨認；需要消耗GTＰ,并需EＦ-Tu、EF－Ts兩種延伸因子肽鍵的生成:移位。核糖體向mRＮA3’端方向移動一個密碼子。需要消耗ＧTP，并需EF-Ｇ延伸因子。肽鏈的終止:肽鏈釋放，tＲNＡ逐出，核糖體與mＲNA解聚。ｍRＮA的信息閱讀:5’端向3’端,肽鏈延伸：從N端到C端。真核與原核蛋白質合成的異同

真核

原核核糖體

80S

70Ｓ含蛋白數量

多于80

少于６0起始ｔＲNA

tRNAｍet

tRNAｆmet啟動

eIF十多種IF三種

小亞基先與tRＮA結合先與mRNA結合延長

EF１,EF2

EF－TｕEF-ＴsＥF－G終止

ＲF

RF1，RF2，RF３蛋白質前體的加工N-端ｆ－Met或Mｅｔ的切除二硫鍵的形成特定氨基酸的化學修飾切除新生肽鏈中的非功能片段蛋白質的空間折疊分子伴侶：能在細胞內輔助新生肽鏈對的折疊的一類蛋白質。分為兩類：熱休克蛋白家族、伴侶素家族蛋白質的運轉機制翻譯運轉同步機制：分泌蛋白質大多是以同步機制運送的。翻譯后運轉機制：由細胞質進入細胞器的蛋白質大多是以翻譯后運轉機制運送的。第五、六章分子生物學研究法(略)第七章基因表達與調控（上）?——原核基因表達調控模式緒論１基因表達的方式永久性表達:指不大受環(huán)境變動而變化的一類基因表達。維持細胞最低限度功能所不可少的基因。適應性表達：指環(huán)境的變化容易使其表達水平變動的一類基因表達。應環(huán)境條件變化基因表達水平增高的現象，這類基因被稱為可誘導的基因;隨環(huán)境條件變化而基因表達水平減少的現象相應的基因被稱為可阻遏的基因。２基因表達調控的生物學意義適應環(huán)境、維持生長和增殖（原核、真核）維持個體發(fā)育與分化（真核)原核生物基因調控總論操縱子:是基因表達的協(xié)調單位，由啟動子、操縱基因及其所控制的一組功能上相關的結構基因所組成。操縱基因受調節(jié)基因產物的控制。操縱子的基本組成：結構基因：ZＹA調控基因:I操縱基因：O啟動子:P終止子：Ｔ調控基因調控基因結構基因（structｕralｇene):編碼蛋白質或RNA的任何基因。調控基因（rｅgulatoｒgeｎｅ）：參與其他基因表達調控的RNＡ或蛋白質的編碼基因。操縱基因(oｐeratorgene，Ｏ):調控蛋白特異性結合的一段DNＡ序列;啟動子(ｐromoter,P)：能被ＲNA聚合酶辨認、結合并啟動基因轉錄的一段DＮA序列。終止子（ｔeｒminator,T):給予RNA聚合酶轉錄終止信號的DNＡ序列。負轉錄調控:在沒有調控蛋白質存在時基因是表達的,加入這種調控蛋白質后基因表達活性便被關閉。相應的調控蛋白稱為阻遏蛋白;正轉錄調控:假如在沒有調控蛋白質存在時基因是關閉的,加入這種調控蛋白質后基因活性就被啟動。相應的調控蛋白稱為激活蛋白。可誘導調控:在某些物質的誘導下使基因活化。可阻遏調控:基因平時是啟動的,處在產生蛋白質或酶的工作過程中，由于一些特殊代謝物或化合物的積累而將其關閉，阻遏了基因的表達。輔阻遏物(corｅｐressor):作用于調控蛋白,引起基因表達阻抑的小分子物質。誘導物(inducer)：作用于調控蛋白,引起誘導發(fā)生的小分子物質。效應物（effeｃtor)：在操縱子系統(tǒng)中某些特定的物質能與調控蛋白結合,使調控蛋白的空間構像發(fā)生變化，從而改變其對基因轉錄的影響的特定物質。安慰誘導物：假如某種物質可以促使細菌產生酶而自身又不被分解，這種物質被稱為安慰誘導物，如IＰＴG（異丙基-β–D－硫代半乳糖苷)。乳糖操縱子(lac)與負控誘導系統(tǒng)代謝激活蛋白(caｔabｏｌiｔeacｔiｖatorprｏｔｅin,ＣAP)由Cap基因編碼,能與cAMP形成復合物。結合cAMP后成為有活性的CAＰ，稱為CRP腺苷酸環(huán)化酶ATPcamp腺苷酸環(huán)化酶CAＰ只有與cＡMP結合才有活性,而cAMＰ受葡萄糖水平的控制。葡萄糖含量高-－---－cＡＭＰ水平低葡萄糖含量低----－－cＡMＰ水平高葡萄糖效應:酵解途徑中某些代謝產物是cAＭＰ活性的克制劑。因此,葡萄糖效應又叫降解物的遏阻效應。色氨酸操縱子與負控阻遏系統(tǒng)色氨酸t(yī)rp操縱子的結構ABCDEABCDEＰ啟動子O操縱子L前導序列ｔrｐＡ～Ｅ為結構基因t終止子tｒpR調控基因前導序列ｔｒpＬ：在ｔrpmRNA５’端trpE基因的起始密碼前一個長162bp的mRNA片段。起著隨色氨酸濃度升高減少轉錄的作用;弱化子(attｅｎuatoｒ，a）：也稱內部終止子,DNＡ中可導致轉錄過早終止的一段核甘酸序列。弱化作用要具有三個重要的條件：1）前導序列中要有相應氨基酸的密碼子2）具有四組配對區(qū)3)轉錄和翻譯必須耦聯色氨酸t(yī)rp操縱子的結構特點?(１）調控基因trpＲ和trｐABCDE不連鎖；(2)操縱基因在啟動子內(3）啟動子和結構基因不直接相連，兩者被前導序列(Lｅader)所隔開（4）有弱化子tｒp操縱子的調控系統(tǒng)１）無Trp時:阻遏物→不結合操縱基因當缺少色氨酸時,該操縱子開放表達2）有Ｔrｐ時:阻遏物+Ｔｒp→結合操縱基因當存在色氨酸時,該操縱子關閉轉錄水平上其它調控：σ因子的調節(jié)作用組蛋白類似蛋白的調節(jié)作用轉錄調控因子的作用抗終止因子的調節(jié)作用轉錄后調控1． ｍＲＮＡ自身結構元件對翻譯起始的調節(jié)１)起始密碼子的調節(jié):AUG最常用的起始密碼子２)SD序列的調控:ＳD序列與核糖體和mRNＡ的結合有關。2. mRNＡ穩(wěn)定性對轉錄水平的影響3.?調節(jié)蛋白的調控作用４. 反義RNＡ的調節(jié)作用反義RNA通過互補的堿基與特定的ｍRNA結合，并改變所配對mＲNＡ分子的構象,導致翻譯過程被啟動或者關閉,也也許導致目的mＲＮA分子的快速降解。５.?稀有密碼子對翻譯的影響:影響蛋白質合成的總量6. 重疊基因對翻譯的影響７.?翻譯的阻遏:QB噬菌體復制酶可作為翻譯阻遏物對基因表達進行調控。8. 魔斑核苷酸水平對翻譯的影響當大腸桿菌處在氨基酸饑餓時,在體內出現兩種異常的核苷酸，人們稱之為魔斑I和魔斑II。后來才知道，魔斑I就是ppＧｐｐ,魔斑II就是pppGｐｐ。ｐpGpp:鳥苷四磷酸pppGpｐ:鳥苷五磷酸有時候合寫為(p）ppGpp第八章基因的表達與調控(下)—真核基因表達調控的一般規(guī)律真核生物基因調控可分為兩大類：瞬時調控或稱可逆性調控；發(fā)育調控或稱不可逆調控真核生物的基因結構和轉錄活性1．真核與原核生物基因結構和轉錄翻譯的差異？①單順反子②核小體③不轉錄區(qū)域和內含子④基因重排和基因擴增轉錄調節(jié)區(qū)⑥轉錄和翻譯的時空間隔⑦成熟和剪接2.基因家族:真核生物的基因組中有很多來源相同、結構相似、功能相關的基因，將這些基因稱為基因家族。3．內含子:指存在于原始轉錄物或基因組ＤNA中,但不存在于成熟ｍRNA、rRNA或tRＮA中的那部分核苷酸序列。4.真核生物DＮA水平上的基因調控:染色質結構的影響:轉錄前,染色質在特定區(qū)域解旋松弛,核小體結構的消除或改變，形成自由DＮＡ。基因擴增:是指某些基因的拷貝數專一性大量增長的現象,它使細胞在短期內產生的基因產物以滿足生長發(fā)育的需要,是基因活躍的一種方式?；蛑嘏藕鸵莆?基因重排是將一個基因從遠離啟動子的地方移到距它很近的位點從而啟動轉錄?；騺G失:在細胞分化過程中，丟掉某些基因而去除其活性。5.DNＡ甲基化克制基因轉錄的機理DＮA甲基化能引起染色質結構、DＮA構象、DNA穩(wěn)定性及DＮA與蛋白質互相作用方式的改變,從而控制基因表達。真核生物基因轉錄機器的重要組成啟動子：核心啟動子:指保證RNA聚合酶II轉錄正常起始所必需的、最少的DNA序列，如轉錄起始點和上游的ＴATＡ框；功能：擬定轉錄起始位點并產生基礎水平的轉錄上游啟動子成分UPＥ:如CAAT框,GC框等；功能:調節(jié)轉錄起始的頻率，提高轉錄效率。增強子:指能使與它連鎖的基因轉錄頻率明顯增長的DNA序列。增強子的特性？A、增強效應十分明顯。B、增強效應與其位置和取向無關。C、大多為反復序列(５0bp)。Ｄ、其增強效應有嚴密的組織和細胞特異性,與特定蛋白因子互相作用才干發(fā)揮功能。Ｅ、沒有基因專一性，可以在不同的基因組合上表現增強效應；Ｆ、許多增強子還受外部信號的調控。增強子的作用原理?（1)影響模板附近的DNA結構（2)將模板固定在細胞核內特定位置(３)也許作為反式作用因子或RＮA聚合酶II進入染色質