1.病毒基因組特征：1.基因組很小，但不同病毒之間其基因組相差大2.基因組可以由DNA或RNA組成，但只能是其中之一3.RNA病毒基因組可由數條不相連的RNA鏈組成4.存在基因重疊5.可以形成多順反子mRNA6.噬菌體基因是連續的，真核細胞病毒基因不連續2. 原核生物基因組特征：1. 基因組通常僅由一條雙鏈DNA組成。2.結構基因與調控序列以操縱子的形式組織在一起3.基因組中重復序列很少4.結構基因多為單拷貝，編碼rRNA基因多拷貝5.基因是連續的6.編碼序列一般不會重疊7.編碼區在基因組中的比例遠大于真核基因組而小于病毒基因組8.細菌基因組中存在可移動的DNA序列3. 真核生物基因組的特點:1.基因組DNA都是雙鏈線狀且不止一條2.大多數真核生物的結構基因為斷裂基因，并受一系列順式作用元件的調控3.結構基因的轉錄產物為單順反子4.基因組內非編碼序列遠多于編碼區5.含有大量重復序列和基因家族6.基因組DNA末端都有一種稱為端粒的特殊結構7.基因組中存在可移動的遺傳因子8.基因組還包括細胞器基因組4. 人類基因組：1.人類基因組中僅少部分DNA具有編碼功能，絕大部分不編碼。2.人類基因組中的重復序列：A.高度重復序列：4-20bp，頻率105，分布于染色體著絲粒和端粒等部位。衛星DNA：一般較短，密度梯度離心后分布于DNA主帶旁邊。分為大衛星DNA、小衛星DNA和微衛星DNA。反向重復序列：兩個相同順序的互補拷貝在同一DNA鏈上反向排列而成。B.中度重復序列：重復次數在10105，散布于基因組中，與單拷貝基因間隔排列。大多不編碼蛋白質，一部分編碼rRNA、tRNA、組蛋白及免疫球蛋白，另一些與基因調控有關短散在核元件：Alu家族、KpnI家族和Hinf家族長散在核元件：C.單拷貝序列：在整個基因組中僅出現一次或少數幾次的DNA序列。編碼蛋白質或酶的結構基因均為單拷貝序列3.基因家族（gene family）：核苷酸序列或編碼產物的結構具有一定程度同源性，且功能相關的一組基因核苷酸序列相同或幾乎相同：rRNA家族、tRNA家族、組蛋白家族核酸序列高度同源：來自共同祖先基因，序列高度同源超基因家族：來源相同、結構相關，功能不同。假基因：基因家族中不能產生有功能基因產物的基因5.分子生物學的三條基本原理：構成生物體有機大分子的單體在不同生物中都是相同的生物體內一切有機大分子的構成都遵循著各自特定的規則某一特定生物體所擁有的核酸及蛋白質分子決定了它的屬性6.DNA復制的一般特性：1.半保留復制(semicon-servative replication)：DNA復制過程中，兩條鏈分別做模板各自合成一條新的DNA鏈，子代DNA分子中一條鏈來自親代DNA，另一條鏈是新合成的。2.雙向復制：從復制起點開始同時向兩側進行復制3.半不連續復制： DNA復制過程中，先導鏈 合成是連續的；后隨鏈合成是先形成小片段(Okazaki fragment，岡崎片段 )，再連接而成DNA長片段。4.有一定的復制起始點：復制是從DNA分子上的特定部位開始的，這一部位叫做復制起點(origin of replication, ori ) 。DNA復制從起始點開始直到終點為止，每個這樣的DNA單位稱為復制子(replicon) ；復制起始點兩條鏈解開成單鏈，分別做模板各自合成其互補鏈所形成的Y形結構稱為復制叉(replication fork)。5.需要引物 (primer)：DNA聚合酶必須以一段具有3-OH的RNA作為引物，才能開始聚合子代DNA鏈。7.DNA復制的酶學：A.使DNA鏈解離的酶：（1）解旋酶(helicase)：通過ATP獲能，沿53方向解開DNA雙鏈（2）單鏈DNA結合蛋白（SSB):與單鏈DNA結合，阻止其再形成雙鏈體狀態；保護單鏈DNA不被水解。（3）DNA旋轉酶：拓撲異構酶II ，催化DNA拓撲異構體相互轉換，松弛超螺旋。BDNA復制過程中的酶：（1）RNA引物酶：催化合成與模板DNA3端互補的RNA引物（2）DNA聚合酶 ：在引物的3-OH末端，以dNTP為底物，按模板DNA上的指令逐個聚合上核苷酸，從53合成新鏈。8. 大腸桿菌DNA pol I的活性及特點：（1）53 DNA聚合酶活性； （2）35外切酶活性，去除錯誤堿基，有校對作用 （3）53外切酶活性，去除RNA引物及缺口平移或鏈置換（4）可水解成klenow片段和一個小片段9.DNA復制的過程：（1）復制的起始（2）復制的延伸：a.先導鏈合成：以3 5親本鏈為模板，由引發體合成引物，DNA聚合酶催化以5 3合成一條完整的新鏈b.后隨鏈合成：引物RNA合成DNA pol 合成岡崎片段 DNA pol I切除岡崎片段上的RNA引物由DNA連接酶連接兩個岡崎片段形成完整的DNA后隨鏈（3）復制的終止10. 端粒的功能和特點：（1）保證線性DNA的完整復制（2）保護染色體末端不受核酸酶水解和不發生染色體的異常重組（3）體細胞端粒酶活性低（4）隨著復制次數的增加端粒DNA逐步縮短，細胞逐漸停止分裂，進而進入凋亡（5）惡性腫瘤細胞可表達端粒酶，永生分裂11.逆轉錄酶具有3種酶活性：（1）RNA指導的DNA聚合酶：以RNA為模板合成DNA（2）DNA指導的DNA聚合酶：以DNA為模板合成DNA（3）核糖核酸酶H (RNase H)活性：特異性水解RNA-DNA雜交雙鏈上的RNA12.DNA損傷的原因：內源性損傷：DNA復制錯誤堿基互變異構體導致錯配DNA自發的化學改變氧化作用損傷堿基外源性損傷：物理因素：紫外線及各種射線化學因素：堿基類似物、堿基修飾劑、DNA插入劑13.DNA損傷（突變）的類型點突變：又稱錯配，指DNA上單一堿基的變異 ，分為轉換和顛換兩種形式。移碼突變：指DNA片段中某一位點插入或丟失一個或幾個（非3的倍數）堿基對時，造成插入或丟失位點以后的一系列編碼順序發生錯位的一種突變。引起該位點以后的遺傳信息出現異常14.DNA損傷的修復類型：A.復制修復：校正DNA復制過程中產生的堿基錯誤連接（1）尿嘧啶糖基酶系統：切除進入DNA分子的尿嘧啶核苷酸。（2）錯配修復：修復DNA堿基錯配、增強DNA復制忠實性、維持基因組穩定性和降低自發突變。（3）無嘌呤（AP）修復：AP內切酶去除DNA中無堿基核糖。B損傷修復（1）光復活修復（2）甲基轉移酶（3）切除修復：堿基切除修復、核苷切除修復C. 復制后修復（1）大腸桿菌的重組修復系統（2）SOS修復：DNA分子受損傷的范圍較大，在復制受到抑制時出現的一種應急修復作用。15原核生物轉錄酶：原核生物RNA聚合酶：全酶 = 核心酶(2) + 因子（1）亞基決定轉錄的基因（2）亞基在5 3方向上延長多核苷酸鏈，可被利福平抑制（3）亞基結合DNA模板（4）因子識別“啟動子”并與之結合（5）功能不清楚16. 原核生物轉錄相關因子：（1）因子：六聚體蛋白、依賴ATP的解旋酶活性。（2）其他因子：nusA蛋白，識別新和成RNA分子中的終止信號。17. 原核生物啟動子結構：（1）-10區：TATA區(Pribnow box)，RNA聚合酶的牢固結合位點（2）-35區：TTGACA區，與RNA聚合酶的因子相互識別18.原核生物的轉錄終止，分為：不依賴Rho ()因子的轉錄終止；依賴Rho ()因子的轉錄終止。19.真核生物啟動子的種類與功能：A.RNA聚合酶I的啟動子：（1）核心啟動子（core promoter），由-45+20位核苷酸組成，單獨存在時就足以起始轉錄。（2）由-170 -107位序列組成，稱為上游調控元件，能有效地增強轉錄效率。（3）轉錄成rRNA。 B. RNA聚合酶啟動子:（1）起始子：轉錄起始的第一個堿基多為A,兩側各有若干嘧啶核苷酸（2）TATA box： -25 -35區含TATA序列，是轉錄因子與DNA分子結合的部位，使轉錄精確地起始 （3）CAAT 框：-70 -80區含CCAAT序列，控制轉錄起始的頻率 （4）GC box：-80 -110區含有GCCACCC或GGGCGGG序列，控制轉錄起始的頻率 C. RNA聚合酶啟動子:（1）負責轉錄的是5SrRNA、tRNA和某些snRNA（2）5S rRNA和tRNA基因的啟動子是內部啟動子位于轉錄起始位點的下游20. 真核生物mRNA的成熟過程與特點：（1）5端形成特殊的帽子結構及其重要性：a. 翻譯起始的必要結構，為IF3（起始因子）和核糖體對mRNA的識別提供信號b. 增加mRNA的穩定性，保護mRNA 免遭5外切核酸酶的攻擊c. 運輸，有助于mRNA越過核膜，進入胞質（2）3端切斷一段序列并加上poly A尾巴及其功能：a.與mRNA從細胞核轉送到細胞質有關b.穩定mRNA結構，保持生物半衰期c.與真核mRNA的翻譯效率有關：缺失可抑制體外翻譯的起始，含 poly(A) 的mRNA 失去 poly(A) 可減弱其翻譯d.穩定帽子結構（3）通過剪切去除由內含子轉錄來的序列：依賴于snRNPs進行剪接（4）鏈內部核苷酸甲基化21.原核生物轉錄調控的特點：（1）因子決定RNA聚合酶識別的特異性（2）操縱子模型的普遍性：多個功能相關的原核基因串聯在一起，依賴同一轉錄調控區對基因的轉錄進行調節，以確保功能相關基因之間表達的協調性（3）以負性調節為主：阻遏蛋白與操縱基因結合，抑制轉錄起始22原核生物操縱子的基本組成：（1）結構基因：能通過轉錄、翻譯使細胞產生一定的酶系統和結構蛋白 （2）操縱基因(O)：控制結構基因的轉錄速度，位于結構基因的附近，本身不能轉錄成mRNA （3）啟動基因P：位于操縱基因的附近，它的作用是發出信號，mRNA合成開始（4）調節基因：產物為阻遏物(repressor)或激活物(activator)，調節操縱基因23.阻遏蛋白負性調節以及CAP正性調節看書P65,66。24.真核生物轉錄前調控：A.染色質結構對轉錄的影響：具有轉錄活性的活性染色質染色質DNA對DNase更敏感正轉錄的DNA甲基化程度降低常缺乏組蛋白H1，其他核心組蛋白則被乙酰化或與泛素相結合而修飾非常活潑的轉錄區，如許多真核生物的rRNA基因處，沒有核小體結構B. DNA的修飾：甲基化與去甲基化DNA甲基化能關閉某些基因的活性，去甲基化則誘導了基因的重新活化和表達。甲基化常發生在基因5側區的CpG序列中，阻礙轉錄因子與DNA特定部位的結合。25. 真核生物通過順式作用元件和反式作用因子相互作用實現轉錄調控。26. 順式作用元件中增強子的特點：增強基因轉錄效應十分明顯發揮作用與其方向或轉錄起始點的距離無關大多數為100-200 bp重復序列，其基本核心組件常為8-12bp沒有基因專一性有嚴格的組織細胞特異性活性與其在DNA雙螺旋結構中的 空間方向性有關 許多增強子作用的發揮還受外部信號驅使27轉錄因子的DNA結合域：a.螺旋回折螺旋(HTH)：（1）由兩個短螺旋和轉角構成（2）通過識別螺旋識別并與DNA大溝結合（3）也稱為同源結構域，參與個體發育b.鋅指結構：（1）一組保守的氨基酸殘基和鋅離子結合，形成可以進入DNA雙螺旋大溝的指狀結構（2）兩種類型：Cys2/His2; Cys2/Cys2c.亮氨酸拉鏈(bZIP)：（1）每隔6個氨基酸就有一個亮氨酸殘基（2）以二聚體形式與DNA結合，兩個蛋白質螺旋上的亮氨酸靠近而形成拉鏈樣結構d.堿性螺旋-環-螺旋(bHLH)：（1）由40-50aa組成，含有兩個兩性螺旋，負責二聚體的形成（2）bHLH蛋白含堿性序列，它在HLH基序附近，負責結合DNAe.-片層和環結構28.遺傳密碼的特點：（1）方向性： mRNA分子中遺傳密碼閱讀的方向是53（2）連續性：mRNA的讀碼方向從53，兩個密碼子之間無任何核苷酸隔開.（3）兼并性：指一個氨基酸具有2個或2個以上的密碼子（4）擺動性：密碼子與反密碼子配對，有時會出現不遵從堿基配對規律的情況，稱為遺傳密碼的擺動現象（5）通用性：除個別細胞器的特殊密碼子外，蛋白質生物合成的整套密碼，從簡單生物到人類都通用。29.原核生物與真核生物mRNA的特點：原核生物mRNA特點：有S-D序列：原核生物mRNA起始密碼AUG上游47核苷酸處，存在一段5-UAAGGAGG-3的保守序列，稱為S-D序列。是mRNA與核蛋白體識別、結合的位點。真核生物mRNA特點：真核生物沒有S-D序列，靠帽子結構識別核糖體真核生物的起始密碼位于Kozak序列（CCACCAUGG）中，增加翻譯起始的效率。30.氨基酰-tRNA合成酶功能：（1）對底物氨基酸和tRNA都具有高度特異性（2）具有校正活性，水解錯配的氨基酸，加載與反密碼子對應的氨基酸。31.蛋白質的合成過程：首先是氨基酸的活化；（1）翻譯起始：mRNA、起始氨基酰-tRNA子在起始因子參與下，分別與核糖體結合形成翻譯起始復合物。（原核生物的起始因子為IF-l、2和3；真核生物的起始因子為eIF。）（2）肽鏈的延伸：在mRNA密碼序列的指導下，由特異tRNA攜帶相應氨基酸轉運至核糖體的受位，使肽鏈依次從N端向C端逐漸延伸。需要GTP及延長因子。（包括進位（注冊），成肽，轉位。循環一次，肽鏈增加一個氨基酸）（3）翻譯的終止：識別終止密碼，釋放肽鏈、tRNA、mRNA，核糖體大、小亞基解離。（需要釋放因子RF參與；原核生物釋放因子：RF-1，RF-2，RF-3 ；真核生物釋放因子：eRF）32.原核生物翻譯起始：（1）核糖體大小亞基分離起始因子 IF3 、IF1介導，利于小亞基與mRNA，fMet-tRNAfMet結合（2）mRNA與小亞基定位結合通過5端S-D序列(AGGA)配對結合到核蛋白體小亞基上的16S-rRNA近3-末端處(UCCU)（3）起始fMet-tRNAifMet就位fMet-tRNAifMet和IF-2及GTP形成復合物（4）核蛋白體大亞基結合70S起始復合物形成33.真核生物翻譯起始：（1）核糖體大小亞基分離： eIF-2B、 eIF-3與小亞基結合，在eIF-6參與下，使核糖體解聚為大、小亞基（2）Met-tRNAi Met就位： Met-tRNAi Met與eIF-2、GTP結合成為三元復合物，在結合于小亞基P位（3）mRNA與小亞基結合：在帽結合復合物幫助下，與mRNA帽子結構結合（4）80S起始復合物的形成：eIF-5作用下，大亞基結合形成翻譯起始復合物。34.分子伴侶的分類及作用：（1）熱休克蛋白70家族（heat-shock protein 70）：參與蛋白質的從頭折疊、跨膜運輸、錯誤折疊多肽的降解及其調控過程。（2）熱休克蛋白60家族:具有獨特的雙層環狀結構的寡聚蛋白，以依賴ATP的方式為非自發性折疊蛋白質提供能折疊形成天然空間構象的微環境。35.蛋白質合成后的加工：（1）肽鏈一級結構的修飾：a.新生肽鏈N端fMet或Met的切除b.特定氨基酸的共價修飾：甲基化、糖基化、磷酸化及乙酰化c.二硫鍵的形成：通過兩個半胱氨酸氧化作用生成d.多蛋白的加工：一條已合成的多肽鏈經翻譯加工后生成不同活性的蛋白質或多肽e.前體蛋白的加工：切除前體蛋白的一端肽段；去除蛋白內含子（2）肽鏈空間結構的修飾（3）前體蛋白的加工36.蛋白質的轉運與定位方式：（1）核孔運輸胞質中合成的蛋白質穿過胞核內外膜形成的核孔進入細胞核（2）跨膜運輸胞質中合成的蛋白質進入到內質網、線粒體、葉綠體和過氧化物酶體等通過跨膜機制進行運輸的。需要消耗能量 （3）小泡運輸蛋白質從內質網轉運到高爾基體以及從高爾基體轉運到溶酶體、分泌泡、細胞質膜、細胞外等是由小泡介導的。37.蛋白質合成的調控：A.蛋白質合成速率的調節（1）翻譯起始的調控：起始因子的調控作用、阻遏蛋白的調控作用、5AUG的調控作用、mRNA 5端非編碼區長度對翻譯的影響。（2）mRNA穩定性對翻譯水平的影響（3）小分子RNA對翻譯水平的影響：RNA干擾(RNAi)與基因沉默微小RNA(miRNA)與RNAiB.蛋白質降解速率的調節：分為不依賴ATP的蛋白降解和依賴ATP和泛素的蛋白降解。38.細胞信號轉導的方式：1.內分泌型：信號發放細胞分泌激素并進入血液，隨循環系統播散于全身各處，作用于生物體其他遠端部位的相應靶細胞。2.旁分泌型：細胞分泌的信號分子只是作為局部的介導物，作用于鄰近靶細胞3.自分泌型：信號分子由細胞分泌后，可被細胞自身或鄰近同一類型的細胞受體接受4.其他類型：接觸依賴型、突觸型、縫隙連接。39.膜受體的幾大類型：1.離子通道偶聯受體(ion-channel-linked receptor)2.G蛋白偶聯受體(G-protein-linked receptor )3.酶偶聯受體(enzyme-linked receptor )：受體酪氨酸激酶(RTK),即酪氨酸蛋白激酶受體TPKR；非酪氨酸蛋白激酶受體。40.受體與信號分子結合的特點：1.高度專一性：一種信號分子到達細胞時，只作用于與之相應的受體。 2.高度親和性：極低濃度的配體即可與受體結合并充分起到調控作用 3.可飽和性：無論膜受體還是胞內受體的數目都是有限的，當受體為配體占據時，再提高配體的濃度，也不會增加細胞的效應 4.可逆性：受體與配體呈非共價可逆結合，使細胞在外源信息分子濃度下降后，可以迅速終止針對該信息所發生的變化。 5.特定的作用模式41.細胞內信號轉導相關分子1.第二信使：細胞表面受體接受細胞外信號后轉換而來的細胞內信號。a.特點：(1)不位于能量代謝途徑的中心；(2)在細胞中的濃度可以迅速發生改變；(3)作為變構效應劑作用于相應的靶分子；(4)阻斷該分子的變化可以阻斷細胞對外源信號反應b.作用方式:(1)直接作用;(2)間接作用：通過活化蛋白激酶，誘導一系列蛋白磷酸化，引起細胞效應。2. 酶分子:(1)催化小分子信使生成和轉化的酶：AC; PDE; PLC(2)蛋白激酶和蛋白磷酸酶：催化蛋白質的可逆磷酸化，提高或降低其活性。3. 調節蛋白:(1)G蛋白：GTP結合蛋白，在信號傳遞中起到開關作用，包括三聚體G蛋白和小G蛋白。(2)銜接蛋白(adaptor protein, AP):含有蛋白質相互作用結構域，連接上下游信號轉導的分子。募集和組織信號轉導復合物，通過變構激活下游分子。42. G蛋白偶聯受體信號轉導的基本過程(1).配體與受體結合； (2).受體激活G蛋白； (3).G蛋白激活或抑制細胞中的效應分子； (4).效應分子改變細胞內小分子信使的含量和分布； (5).細胞內小分子信使作用于相應的靶分子，使之構象改變，從而改變細胞的代謝過程及某些基因的表達狀態。43. G蛋白偶聯受體的主要信號轉導途徑1.AC-cAMP-PKA(腺苷酸環化酶-環磷酸腺苷-蛋白激酶A)信號轉導途徑:胞外信號受體G蛋白ACcAMP PKA(調節亞基與催化亞基分離)PKA催化亞基活化進入細胞核CREB磷酸化活化的CREB在CBP協同下，促進特定基因轉錄生物學效應。2.PLC-IP3/DG(磷脂酶C-三磷酸肌醇/二酰甘油)信號通路：DG-PKC(二酰甘油-蛋白激酶C)途徑IP3-Ca2+(三磷酸肌醇-鈣離子)途徑44.酶偶聯受體信號轉導途徑：A. 受體酪氨酸激酶(RTK)介導的信號轉導：(1)受體二聚體的形成及其磷酸化 (2)募集接頭蛋白Grb2 (3)低分子量G蛋白ras的調控分子-SOS的活化(4)低分子量G蛋白Ras的活化 (5)MAPK的級聯激活 (6)轉錄因子的磷酸化及其轉錄調控作用。B. 酪氨酸激酶偶聯受體介導的信號轉導：單次跨