1、第一章緒論（1名解、1判斷、1選擇）分子生物學是研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構與功能，并從分子水平上闡述蛋白質與核酸、蛋白質與蛋白質之間相互作用的關系及其基因表達調控機理的學科。正向遺傳學功能到基因正向遺傳學是指，通過生物個體或細胞的基因組的自發突變或人工誘變，尋找相關的表型或性狀改變，然后從這些特定性狀變化的個體或細胞中找到對應的突變基因，并揭示其功能。反向遺傳學基因到功能反向遺傳學的原理正好相反，人們首先是改變某個特定的基因或蛋白質，然后再去尋找有關的表型變化。結構分子生物學是以生物大分子三維結構及其運動性的研究為基礎，定量闡明生命現象的學科，藥物的合理設計、新藥的發現都以結構生物學的

2、研究成果為基礎。3個研究方向：1 結構的測定；2 結構的運動變化規律；3 結構與功能之間的關系分子生物學發展簡史1944年等證明了肺炎球菌轉化因子是DNA 1950年Chargaff等用新的層析和電泳技術分析組成DNA的鹼基和核苷酸量，提出了DNA鹼基組成A=T、G=C的Chargaff規則，為鹼基配對的DNA結構認識打下了基礎。1951年Pauling和Corey提出了蛋白質的-螺旋和-折疊結構模型。1952年和M.Chase用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質和核酸，感染大腸桿菌的實驗進一步證明了DNA是遺傳物質。1953年Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結構模型。1954

3、年Crick提出了中心法則理論。1957年A.Kornberg首先發現DNA聚合酶1958年Meselson及Stahl用同位素標記和超速離心分離實驗為DNA半保留模型提出了證明。1961年Jacob和Monod 提出了基因表達調控的操縱子模型。1965年Holley首次測出了酵母丙氨酸tRNA的一級結構。同年RNA上編碼合成蛋白質的遺傳密碼1968年Okazaki（岡畸）提出DNA半不連續復制模型。1967-1970年,Gellert發現了DNA連接酶，R.Yuan和等發現的限制性核酸內切酶為基因工程提供了有力的工具。1972年Berg等將SV-40病毒DNA與噬菌體P22DNA在體外重組成

4、功，轉化大腸桿菌。1975-1977年Sanger、Maxam和Gilbert先后發明了兩種DNA序列的測定法。（DNA雙脫氧法(酶法)、DNA的化學測序法）1977年Boyer等首先將人工合成的生長激素釋放抑制因子14肽的基因重組入質粒，成功地在大腸桿菌中合成得到這14肽。1979年美國基因技術公司用人工合成的人胰島素基因重組轉入大腸桿菌中合成人胰島素。1982年Cech等發現四膜蟲26SrRNA的自我剪接，從而發現核酶（ribozyme）。1982年Prusiner在感染了瘙癢病的倉鼠腦中發現了朊病毒(prion)1985年，Saiki等發明了PCR。1997年，多利羊的誕生。2003年2

5、月14日去世1998年，RNAi , RNA interference1990-2003年人類基因組計劃人類基因組計劃啟動于年。2000年月日，來自美國、英國、日本、法國、德國和中國的科學家繪制出人類基因組框架圖， 2001 年2 月共同公布了人類基因組圖譜及初步分析結果,2003 年4 月15 日, 美、英、德、日、法、中6 個國家共同宣布人類基因組序列圖完成, 2006年的第11號染色體的測序已經全部完成了1999 年9 月, 中國獲準加入HGP 計劃, 成為參與其中的唯一發展中國家, 蛋白質組學蛋白質組: 其定義為在一種細胞內存在的全部蛋白質。蛋白質組學: 研究細胞內的所有蛋白質極其動態

6、變化規律的科學功能蛋白質組：在特定時間、特定環境和實驗條件下基因組活躍表達的蛋白質功能蛋白質組學: 研究細胞內與某種功能有關或在某種條件下的一群蛋白質第2章 核酸 （1名解、1填空3個空）第1節 細胞的遺傳物質人們確定遺傳物質的前提是明確遺傳物質應具備的特點：貯存并表達遺傳信息：能把遺傳信息傳遞給子代：物理和化學性質穩定：遺傳變異的能力。第二節 核酸的化學組成與共價結構核酸生命物質的主要組分，控制著生物的生長、發育、繁殖、遺傳等重要的生命活動。脫氧核糖核酸（DNA）：遺傳物質，遺傳信息的載體，負責遺傳信息的儲存和發布，并通過復制將遺傳信息傳遞給子代。核糖核酸（RNA）：負責遺傳信息的表達，轉錄

7、DNA的遺傳信息，參與蛋白質的生物合成，自身也發揮一定的生理功能。核酸的化學組成核酸的元素組成C、H、O、N、P其中P的含量在核酸中相對恒定。在DNA中為9.9%，在RNA中為9.4% 。這可用于測定核酸的含量定磷法。核苷酸由核苷錯誤！未找到引用源。和磷酸組成。而核苷則由堿基錯誤！未找到引用源。和戊糖構成。堿基：構成核苷酸中的堿基是含氮雜環化合物，有嘧啶錯誤！未找到引用源。和嘌呤）錯誤！未找到引用源。兩類。核酸中嘌呤堿主要是腺嘌呤和鳥嘌呤，嘧啶堿主要是胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。戊糖：核酸中有兩種戊糖DNA中為D-2-脫氧核糖，RNA中則為D-核糖。核苷：核苷是戊糖與堿基之間以糖苷鍵錯誤！未找到

8、引用源。相連接而成。核苷酸：核苷中的戊糖5碳原子上羥基被磷酸酯化形成核苷酸。核苷酸分為核糖核苷酸與脫氧核糖核苷酸兩大類。DNA的一級結構：核酸是由核苷酸聚合而成的生物大分子。組成DNA的脫氧核糖核苷酸主要是dAMP、dGMP、dCMP和dTMP，組成RNA的核糖核苷酸主要是AMP、GMP、CMP和UMP。第三節 DNA的二級結構雙螺旋結構特征（1）主鏈：由糖-磷酸通過3,5磷酸二酯鍵相互連接構成的主鏈處于螺旋外側。由兩條反向平行的脫氧多核苷酸鏈圍繞同一中心軸構成右手雙螺旋結構。糖環平面與中軸平行；堿基則伸向螺旋內部，堿基平面與中軸垂直。（2）堿基配對 A = TG=C（堿基互補具有極其重要的生

9、物學意義，是DNA復制、轉錄、反轉錄的分子基礎）（3 ）螺旋參數：堿基堆積距離0.34nm。每對脫氧核苷酸殘基沿縱軸旋轉36°所以每10個堿基對形成一個螺旋，螺距3.4nm。雙螺旋直徑為2nm。（4 ）大溝和小溝：DNA雙螺旋的表面存在一個大溝和一個小溝，大溝(2.2 nm)：寬 深 小溝(1.2 nm)：窄 深 蛋白質分子通過這兩個溝與堿基相識別。維持雙螺旋結構穩定性的力：互補堿基之間的氫鍵 堿基堆積力 離子鍵（1）B-DNA：典型的Watson-Crick雙螺旋DNA相對濕度92%，DNA鈉鹽結晶為B-DNA。右手雙股螺旋，每圈螺旋10.4個堿基對，每對螺旋扭角36°，

10、螺距3.32nm，堿基傾角：1°C2內式（endo）堿基：反式（Anti）（2）A-DNA：在相對濕度75%以下所獲得的DNA纖維，A-DNA也是右手雙螺旋，外形粗短。C3內式（endo）堿基：反式（Anti）（3）Z-DNA：左手螺旋的DNA，天然B-DNA的局部區域可以形成Z-DNA。ZDNA有什么生物學意義呢?應當指出ZDNA的形成通常在熱力學上是不利的。因為ZDNA中帶負電荷的磷酸根距離太近了，這會產生靜電排斥。但是，DNA鏈的局部不穩定區的存在就成為潛在的解鏈位點。DNA解螺旋卻是DNA復制和轉錄等過程中必要的環節，因此認為這一結構與基因調節有關。 第四節：DNA分子的高級

11、結構 反向重復序列（inverted repeat)：又稱回文序列，指在雙鏈DNA序列中按確定的方向閱讀雙鏈中的每一條鏈的序列都是相同的。超螺旋：如果固定DNA分子的兩端，或者本身是共價閉合環狀DNA或與蛋白質結合的DNA分子，DNA分子兩條鏈不能自由轉動，額外的張力不能釋放，DNA分子就會發生扭曲，用以抵消張力。這種扭曲稱為超螺旋（supercoil).負超螺旋：當DNA分子沿軸扭轉的方向與雙螺旋的方向相反時，所形成的超螺旋。（使DNA解螺旋以減少張力,稱為松旋效應）正超螺旋：當DNA分子沿軸扭轉的方向與雙螺旋的方向相同時，所形成的超螺旋。（造成雙螺旋的過旋而增加張力,稱為緊旋效應）連環數或

12、連接數（linking number)雙螺旋DNA中兩條鏈相互交叉的次數。L or Lk扭轉數（twisting number)： 雙螺旋DNA中一條鏈繞另一條鏈的扭轉數，即DNA分子中Watson-Crick螺旋數。T or Tw纏繞數（writhing number)：雙螺旋DNA中螺旋軸的自我交叉數，即超螺旋數目。W or WrL = T + W超螺旋結構的生物學意義lDNA被壓縮和包裝，使其體積大大減小l增加了DNA的穩定性l可能與復制和轉錄的調控有第五節核酸的變性、復性與分子雜交變性：在某些理化因素的作用下，DNA分子中的堿基堆積力和氫鍵斷裂，空間結構被破壞，使雙鏈分離，這種現象稱為

13、核酸的變性。引起DNA變性的因素：加熱 pH 有機溶劑（尿素和甲酰胺） Tm：DNA的變性從開始到解鏈完全，是在一個相當窄的溫度內完成的，在這一范圍內，紫外光吸收值增加達到最大增加值一半時的溫度叫做DNA的熔點。在實驗中，Tm值計算公式：Tm=69.3+0.41(G+C%),小于20bp的寡核苷酸：Tm=4（G+C）+2（A+T）。影響DNA的Tm值的因素G-C含量，高則Tm越高，測定Tm，可推知G-C含量。G-C%=（Tm-69.3）×2.44介質中離子強度，其它條件不變，離子強度高，則Tm高。DNA復性：是指當變性DNA的溶液緩慢降溫，DNA的互補鏈又可重新聚合，形成規則的DNA

14、雙螺旋的現象。復性的條件：.要有足夠高的鹽濃度：加入鹽主要是中和DNA雙鏈間磷酸基團的靜電斥力。通常使用0.15-0.50 mol/L NaCl.溫度應適當：一般認為比Tm低25o左右的溫度是復性最佳溫度。.復性的時間復性的時間與DNA順序的復雜性有關，一般DNA分子越大、越復雜，其復性所需時間就越長。影響DNA復性速度的因素1、DNA分子的復雜程度：簡單分子容易復性2、DNA片段：越大，復性越慢；3,、DNA濃度：越大，復性越快。4、溫度：最佳的復性溫度為Tm減去25，一般在60左右。5、陽離子：離子強度一般在0.4mol/L以上。核酸的分子雜交（hydridization）：親源關系相近的

15、不同來源的DNA單鏈或DNA單鏈與RNA單鏈之間通過堿基互補形成雜交分子的過程。探針技術，它是指利用標記分子對其它分子的識別性而實現對后者進行檢測的一種技術，我們把標記的分子叫探針（Probe）。DNA探針cDNA探針RNA探針核酸的凝膠電泳（一）、   瓊脂糖電泳：用于大片段DNA的分離，精度低，但分離范圍廣（二）、   PAGE電泳：用于小片段DNA的分析，精度非常高影響遷移率的因素： 核酸分子的大小，遷移率與分子量的對數成反比；   凝膠濃度 DNA的構象，超螺旋最快，線形其次，環形最慢； 

16、;   電壓，不大于5V/cm第三章 DNA的復制（1綜合、1名解、判斷、填空、選擇若干）第1節 DNA聚合酶DNA合成的化學基礎 DNA合成的底物： dATP dGTP dCTP dTTP 引物模板接頭DNA聚合酶的結構1拇指域：維持引物以及活性部位的正確位置；幫助維持DNA聚合酶與其底物之間的緊密連接；2手指域 促進催化反應 有利于堿基的正確配對；3手掌域催化功能 檢查堿基配對的準確性校對機制DNA合成速度降低，引物合成端與酶活性位點親和力降低。錯配DNA與外切核酸酶位點親和力增加，并結合到外切位點，切除錯配堿基。正確配配DNA與聚合酶位點親和力恢復，并結合到聚合酶位點

17、，從而繼續DNA的合成。第2節 復制叉復制叉（replication fork)：剛分開的模板鏈與未復制的雙鏈DNA間的鏈接區。RNA引物：DNA聚合酶不能從頭合成DNA；RNA聚合酶從頭合成RNA；引物酶（primease)合成引物RNA(5-10nt)。無DNA序列特異性。注意：引物無論是DNA還是RNA，DNA聚合酶都能從引物的3-OH端合成DNADNA解旋酶的極性（polarity)：，每個DNA解旋酶在單鏈DNA上都沿著一定的方向運動。Ø53 or 3 5；Ø與DNA解旋酶結合的DNA鏈決定方向；ØATP提供能量第3節 DNA聚合酶種類3.1 原核生物D

18、NA聚合酶 亞基 功能ØPol I 1 RNA引物的去除，DNA修復ØPol II 1 DNA修復ØPol III(核心) 3 DNA復制ØPol III(全酶) 9 DNA復制 真核生物DNA聚合酶 亞基 功能ØPol 4 合成引物ØPol 2-3 DNA復制與修復ØPol 4 DNA復制與修復滑動夾裝載器(sliding clamp loader)ll E. coli: 復合體ll Eukaryotic: 復制因子C（RF-C）作用機制：結合ATP；結合并打開滑動夾；結合DNAl滑動夾套住DNAl水解ATP滑動夾裝載器脫

19、離DNA復制體：復制叉上發揮作用的全部蛋白質的總和稱為復制體DNA聚合酶III全酶（Poly III holoenzyme）全酶是核心酶和對其有增強功能的其他元件的多蛋白復合體的總稱。構成：1. 核心DNA聚合酶III（2）2. 復合體 （1）2.1-蛋白（2）復制體：復制叉上發揮作用的全部蛋白質的總和成為復制體。第4節 DNA復制的起始 復制起始位點 (origin of replication)：DNA解旋和復制起始發生的特殊位點。復制子 (replicon)：能夠獨立進行復制含有復制起始位點的DNA。復制子結構 1、復制器 (replicator)：足夠指導DNA復制起始的整套順式作用的

20、DNA序列。2、起始子 (initiator)：結合復制器并激活復制起始的反式作用蛋白。復制器特征1、含有起始子蛋白質結合位點，此位點是組裝復制起始機器的核心2、富含AT的DNA序列，在復制蛋白質作用下易解旋起始子功能1 結合復制器中的特異DNA序列；2 募集其他蛋白結合復制器；3 利于結合位點附近的DNA解鏈E. coli復制的起始 1 DnaA-ATP結合到oriC ；2 誘使DNA解旋部位解旋；3 募集DnaB和DnaC結合到起始位點；4 DnaC將DnaB套在單鏈DNA起始位點，并脫落，激活DnaB；5 DnaB促使RNA引物酶到單鏈DNA，并合成RNA引物形成引物-模板接頭；DnaB

21、除去DnaA蛋白；6 滑動夾組裝到引物-模板接頭上，啟動前導鏈的合成；7 DNA解旋1000bp后，合成后隨鏈模板引物，啟動后隨鏈合成；8 DNA合成的不斷延伸直到結束Eukaryotic復制的起始 1復制器的選擇（G1期）：（1）ORC識別并結合復制器；（2）募集解旋酶裝載器（Cdc6和Cdt1）；（3）ORC和裝載器募集解旋酶（Mcm 2-7復合體）；（4）最終形成前復制復合體（pre-RC)2復制起始位點的激活（S期）（1） Cdk和Dbf4磷酸化pre-RC，促使DNA解旋；（2）DNA聚合酶和輔助因子與復制起始位點的結合（3）裝載滑動夾，開始合成前導鏈；（4）后隨鏈模板足夠長時啟動后

22、隨鏈的合成第5節 DNA復制的結束端粒酶的作用機制：端粒酶RNA的 5-UAACCCUAA-3與單鏈DNA端粒3端的5-TTAG-3互補結合；以端粒酶RNA的 5-UAACCCUAA-3為模板，單鏈DNA 3端為引物合成新DNA；端粒酶移位，使其RNA的 5-UAACCCUAA-3與單鏈DNA 3端新合成的5-TTAG-3互補結合；再以端粒酶RNA的 5-UAACCCUAA-3為模板，單鏈DNA 3端為引物合成新DNA DNA 5的延伸：端粒酶延長DNA的3；比較長的3為模板，以后隨鏈合成機制合成岡崎片段；把岡崎片段連接到DNA5，切除岡崎片段上的RNA引物端粒合成：通過端粒酶RNA不斷與DN

23、A的3序列的互補結合，延長DNA的3；比較長的3為模板，以后隨鏈合成機制合成岡崎片段；把岡崎片段連接到DNA5，切除岡崎片段上的RNA引物端粒結合蛋白1 調節端粒酶的活性；2 保護端粒DNA第四章 DNA的突變和修復（1判斷、3選擇、1填空）第1節 復制錯誤及其修復類型 損傷 酶錯配修復 復制錯誤 E.coli中MutS、MutL和MutH 人類中MSH、MLH和PMS光激活作用 嘧啶二聚體 DNA光解酶堿基切除修復 受損的堿基 DNA糖基化酶核苷酸切除修復 嘧啶二聚體 E.coli中UurA、B、C、D,人類 堿基上的大加合物 XPC/A/D、ERCCI-XPF以及XPG雙鏈斷裂修復 雙鏈斷

24、裂 E.coli中RecA和RecBCD移損DNA合成 嘧啶二聚體或托嘌呤位點 Y家族DNA聚合酶，突變的本質1單個堿基的替換：Ø轉化（Transition）：同類型堿基的替換；Ø顛換（Transversion）：不同類型堿基的替換2一段DNA的改變：Ø大片段DNA的插入或缺失；Ø染色體結構的重排1.3錯配修復：MutS識別并結合到錯配堿基處；MutS和錯配的DNA共同募集MutL和MutH；MutL激活MutH，MutH在錯配堿基附近切斷一條鏈；UvrD解旋酶從切口向錯配堿基方向解開DNA雙鏈；核酸外切酶VIII或RecJ，或核酸外切酶I去除含有錯配堿

25、基的DNA片段；由DNA聚合酶III填補空缺并由DNA連接酶結合第2節DNA的化學損傷及其修復DNA的損傷1、DNA的自發損傷：水解和脫氨基作用2、DNA的損傷：烷化反應、氧化反應和輻射烷化反應ØG甲基化為O6-甲基鳥嘌呤，與T配對。G:C轉換為A:T氧化反應Ø鳥嘌呤氧化為氧代鳥嘌呤，可與A或C配對，G:C顛換為T:A輻射Ø紫外線Ø電離輻射3、DNA的損傷：堿基類似物和嵌入劑DNA損傷的直接逆轉 1、光激活作用：ØDNA光解酶2、甲基轉移酶切除修復 1、堿基切除修復：DNA糖基化酶識別錯誤堿基并將其除去，形成脫氧戊糖；核酸內切酶切除脫堿基戊糖；

26、DNA聚合酶I以未受損的DNA鏈為模板合成新鏈，DNA連接酶連接新鏈2、核苷酸切除修復：UvrA-UvrB識別并結合損傷堿基所產生的扭曲位點，且UvrA脫離UvrB使損傷堿基附近DNA變性，產生單鏈凸起；UvrB募集UvrC，UvrC在錯誤堿基兩側切開DNA；UvrD出去切割DNA片段，Pol和連接酶修補缺口第五章 同源重組（無大題、無名解）同源重組：發生在同源序列間的重組稱為同源重組，又稱基本重組。是最基本的DNA重組方式，它是由兩條同源區的DNA分子，通過配對、鏈的斷裂和再連接，而產生片段交換的過程。同源重組機制的Holliday模型：兩個同源染色體DNA排列整齊；DNA斷裂，產生單鏈區；

27、鏈入侵，往往產生異源雙螺旋DNA；Holliday聯結體的形成；Holliday聯結體的剪切（補丁產物、剪接產物）RecBCD 的功能ØRecBCD：核酸酶和解旋酶 ATP ØRecB：35解旋酶和核酸酶活性ØRecD：53解旋酶和核酸酶活性 ØRecC：識別DNA的chi位點RecBCD的作用機制RecBCD結合與DNA末端，打開雙鏈 RecB沿35降解單鏈DNA， RecD沿53降解單鏈DNA RecC識別chi位點，RecD喪失活性， RecB沿53降解單鏈DNA，而不再沿35降解單鏈DNARecA蛋白的功能 促使鏈的入侵：Ø主要位點結合

28、單鏈DNA；Ø次要位點結合雙鏈；DNAØ鏈交換RuvAB的功能 促進分支移動：ØRuvA-RuvB結合到聯結體；ØRuvB促使DNA分支移動RuvC的功能 剪切Holliday聯結體：ØRuvC在同一方向的同源DNA鏈打開缺口5A/T-T-T-G/C3；ØDNA連接酶連接缺口第六章 位點特異性重組和DNA轉座重組位點 組成：轉座酶識別序列（對稱分布）交換區（crossover region）重組結果：DNA片段的插入；DNA片段的缺失；DNA片段的到位絲氨酸重組酶R1R2功能：重組酶絲氨酸殘基的-OH攻擊交換區特定磷酸二酯鍵，重組酶通

29、過磷酸二酯鍵與DNA斷裂端相連；另外一個斷裂DNA的-OH攻擊重組酶與DNA磷酸二酯鍵，重新形成DNA的磷酸二酯鍵，絲氨酸重組酶釋放DNA絲氨酸重組酶特異位點重組功能：絲氨酸重組酶的4個亞基分別切斷2個DNA分子的4條鏈，并且重組酶通過磷酸二酯鍵與DNA斷裂端相連；重組酶二聚體亞基旋轉進行DNA片段交換；DNA鏈上-OH攻擊重組酶-DNA磷酸二酯鍵，重新形成DNA磷酸二酯，釋放重組酶，完成重組轉座因子或轉座子：從DNA上的一個地方移位到另外一個地方的遺傳因子。轉座因子的類型1、DNA轉座子（1）DNA自主轉座子： 反向重復序列（具有轉座酶識別序列） 轉座酶基因（2）DNA非自主轉座子 反向重復

30、序列（具有轉座酶識別序列）2、LTR反轉錄轉座子：兩端有LTR；LTR中含有反向末端重復序列；轉座酶基因 和反轉錄酶基因3、聚腺苷酸(poly-A)反轉錄轉座子： 5-UTR；3-UTR (聚腺苷酸序列的A-T堿基對)；ORF1: 編碼RNA結合蛋白；ORF2: 編碼的蛋白質同時具有反轉錄酶和核酸內切酶功能DNA轉座的剪切-粘貼機制轉座酶識別并聚集轉座子兩端的反向重復序列，形成轉座體將DNA轉座子從原始位置切除DNA單鏈交換，即轉座子的3-OH與靶DNA的5-P相連DNA聚合酶和DNA連接酶修復缺口第七章 轉錄與轉錄后加工（1名解、1簡答）第1節 轉錄Ø核心酶+=全酶真核生物的RNA

31、聚合酶酶的種類功能-鵝膏蕈堿RNA聚合酶轉錄45S rRNA前體，經加工5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA不敏感RNA聚合酶編碼蛋白質基因和大多數snRNA敏感RNA聚合酶tRNA、5S rRNA、sn RNA中等敏感轉錄DNA結構：啟動子；轉錄區；終止子啟動子：啟動子是RNA聚合酶識別、結合和起始轉錄的一段DNA序列，它含有RNA聚合酶特異性結合和轉錄起始所需的保守序列。細菌DNA的轉錄過程1起始：聚合酶全酶識別并結合啟動子形成閉合式復合體；閉合式復合體轉變為開放式復合體；轉錄起始：聚合酶-啟動子形成起始轉錄復合體，合成低于10nt的核苷酸序列2延伸：合成超過10nt的核

32、苷酸，脫離全酶，由DNA-RNA-核心酶延形成延伸復合體；核心酶在RNA轉錄物上每次添加一個核苷酸；DNA非雙鏈區（復制泡）保持不變3終止：Rho-依賴性終止子；Rho-非依賴性終止子；Rho-非依賴性終止子終止轉錄機制模型;ØDNA反向重復序列已被轉錄并形成RNA莖-環結構;ØDNA中的A轉錄成U，且A:U第2節 加工RNA5端加帽：RNA三磷酸酯酶去掉RNA5-磷酸；鳥苷酸轉移酶把GMP加到RNA5-磷酸；甲基轉移酶甲基化GMP中鳥嘌呤的7號NRNA3端的多聚腺苷酸化：poly-A聚合酶在RNA的3端添加大約200個腺苷酸RNA的剪接1、RNA剪接的位點：5端剪接位點；

33、3端剪接位點；分支點2、 RNA剪接的過程第一次轉酯反應，結果是內含子5的-PO4與分支點A的2號位-OH形成酯鍵，游離出外顯子3的-OH 第二次轉酯反應，結果是外顯子連在一起，內含子游離出去3、 RNA剪接體：5種核內小RNA（snRNA），U1、U2、U4、U5、U6；蛋白質第八章翻譯（判斷、選擇、填空、簡答）第1節翻譯基礎可讀框：mRNA上的一段從起始密碼子到終止密碼子之間連續密碼子構成的堿基序列，該段堿基序列編碼一個多肽鏈。Ø起始密碼子l原核生物：5-AUG-3、 5-GUG-3 、 5-UUG-3；l真核生物：5-AUG-3Ø終止密碼子l原核生物：5-UAG-3、

34、 5-UGA-3 、 5-UAA-3l真核生物：5-UAG-3、 5-UGA-3 、 5-UAA-3順反子：即結構基因，為決定一條多肽鏈合成的功能單位。單順反子mRNA：只含有1個ORF，只能編碼一條多肽鏈的mRNA多順反子mRNA：含有多個ORF，能編碼多條多肽鏈的mRNA原核生物mRNA上的功能元件：核糖體結合位點（RBS），也叫SD序列。位于起始密碼子AUG 5端39個堿基之間 5-AGGAGG-3（16S rRNA中的5-CCUCCU-3）真核核生物mRNA上的功能元件5端帽子，募集核糖體5-G/ANNAUGG-3（Kozak序列），提高翻譯效率3端poly-A通過提高核糖體的有效循環

35、來加強翻譯水平第2節 翻譯過程翻譯的起始IF3結合核糖體小亞基的E位點，阻止fMet-tRNAifMet結合E位點和大亞基與小亞基的結合IF1結合核糖體小亞基的A位點，IF2結合IF1IF2促使fMet-tRNAifMet結合核糖體小亞基的P位點核糖體小亞基16S RNA與mRNA的RBS結合 fMet-tRNAifMet促進起始密碼子位于核糖體小亞基P位點當起始密碼子與fMet-tRNAifMet的堿基配對后，小亞基的構象發生變化，促使IF3的釋放，大亞基與小亞基結合IF2-GTP轉變為IF2-GDP，IF2-GDP和IF1脫離核糖體，大小亞基在mRNA起始位點形成70S核糖體翻譯的延伸EF

36、-Tu-GTP 結合與氨基酰tRNA中tRNA的3端 EF-Tu-GTP-aminoacyl-tRNA進入A位點，同時EF-TU結合于大亞基因子結合中心因子結合中心激活EF-Tu的GTP酶活性，EF-Tu水解GTP形成EF-Tu-GDP，并脫離核糖體肽鍵的形成空載tRNA和肽基酰-tRNA的反密碼子依舊分別于P位點和A位點的密碼子相結合，但其3端分別移入大亞基的E位點和P位點EF-G-GTP結合大亞基因子結合中心EF-G-GTP變為EF-G-GDP，EF-G-GDP進入小亞基A位點促使A位點的肽基酰-tRNA進入P位點，P位點的空載tRNA進入E位點，mRNA移動3個核苷酸釋放EF-G-GDP

37、，騰出A位點核糖體的糾錯機制密碼子和反密碼子的正確配對A位點內16S rRNA的兩個相連A與密碼子和反密碼子前兩個堿基對的小溝形成氫鍵大亞基因子結合中心激活EF-Tu的GTP酶活性氨基酰-tRNA 3端的旋轉入位翻譯的終止 肽鏈合成的終止和釋放I類釋放因子（RF: release factor）Ø原核生物l RF1 UAG UAA；l RF2 UGA UAAØ真核生物l eRF1 UAG UGA UAAII類釋放因子Ø原核生物 RF3；Ø真核生物 eRF3I類釋放因子作用機制 RF1或RF2進入A位點 RF1或RF2通過肽反密碼子在A位點結合mRNA的終

38、止密碼子 RF1或RF2的GGQ氨基酸殘基序列促使肽基轉移酶中心的多肽鏈從肽基酰tRNA上水解下來II類釋放因子作用機制RF1釋放多肽促使RF3-GDP結合到核糖體上核糖體和RF1使RF3-GDP變為RF3-GTP，同時釋放RF1因子結合中心激活RF3的GTP酶活性，使RF3-GTP變為RF3-GDP，RF3脫離核糖體核糖體循環：Ø核糖體循環因子（RRF)；ØEF-G；ØIF3第九章原核生物的基因調控（1綜合、1名解、選擇若干）第1節 轉錄調控的原理基因表達調控蛋白1正調控蛋白或活化子（activator）Ø增強受調控基因的轉錄2負調控蛋白或抑制子（re

39、pressor）Ø降低或消除受調控基因的轉錄操作子（operator）ØDNA上抑制子結合的位點活化子調控類型1募集RNA聚合酶：Ø本底水平（basal level）表達；Ø高水平表達2促使RNA聚合酶和DNA的變構3遠程激活和DNA環化抑制子調控類型1阻礙RNA聚合酶的結合2抑制變構或啟動子的逃脫3遠程抑制和DNA環化tRNA的二級結構特點：75-95個核苷酸；受體臂，3端5-CCA-3；U（假尿嘧啶）環， 5-T U CG-3；D環，引雙氫尿嘧啶而得名；反密碼子環，5-UNNNA/G-3；可變環，長度3-21nt tRNA的三級結構特點：受體臂和反密

40、碼子環分別在兩端，相距7 nm；受體臂和U環的莖之間形成延伸的螺旋結構；反密碼子莖和D環的莖形成第二個延伸的螺旋結構氨基酰tRNA合成酶種類：類氨基酰tRNA合成酶 A-OH 2；類氨基酰tRNA合成酶 A-OH 3催化過程：腺苷?；?；tRNA負載 識別tRNA機制：受體臂；反密碼子環核糖體與tRNA結合位點：A位點：氨基酰tRNA結合位點，aminoacyl-tRNA；P位點：肽基酰tRNA結合位點，peptidyl-tRNA；E位點：空載tRNA結合位點， exit第2節 乳糖操縱子的轉錄調控乳糖操縱子的結構(lactose operon, lac)lac啟動子；lacZ 編碼-半乳糖苷

41、酶lacY 編碼乳糖轉移酶；lacA 編碼硫代半乳糖苷轉乙酰酶乳糖操縱子的調控位點：活化子結合位點；操作子乳糖操縱子的調控蛋白活化子：代謝活化蛋白（CAP）；cAMP受體蛋白（CRP）抑制子：lac抑制子（Lac repressor）乳糖操縱子的表達機制（看課本P551）有葡萄糖無乳糖無葡萄糖有乳糖既有葡萄糖又有乳糖lac抑制子抑制lac操縱子轉錄的機制Ølac抑制子阻止RNA聚合酶的結合CAP激活lac操縱子轉錄的機制1 lac操縱子的啟動子無UP元件；2 RNA聚合酶的CTD結合UP元件；3 RNA聚合酶不能有效結合lac啟動子；4 CAP的DNA結合位點；5 CAP的激活區與R

42、NA聚合酶CTD的相互作用使聚合酶結合啟動子CAP和lac抑制子結合DNA的模式螺旋-轉折-螺旋識別并結合DNA識別螺旋;識別并結合正確的DNA位點Ø結合螺旋:保證識別螺旋的正確結合，增加結合力lac抑制子活性的調控乳糖轉變為別乳糖別乳糖引起lac抑制子構象的改變從而阻止抑制子結合乳糖操縱子CAP活性的調控葡萄糖濃度高時，cAM濃度低，CAP無法結合cAMP，CAP無激活lac操縱子活性葡萄糖濃度低時，cAM濃度高，CAP結合cAMP，CAP有激活lac操縱子活性第3節 NtrC和MerR蛋白的調控機制NtrC蛋白的調控機制1調控的目的基因-氮代謝基因（glnA）2促使RNA聚合酶的

43、變構化-激活RNA聚合酶3遠程激活4 NtrC蛋白活性的信號調控MerR蛋白的調控機制1 調控目的基因-merT的啟動子特點2 促使DNA發生扭曲變構-Hg2+第4節 噬菌體裂解和溶原性生長的基因調控噬菌體生長方式：溶原生長(lytically)；裂解生長(lysogenetically)生長調控基因及啟動子：基因：cl、cro；啟動子：PR、 PRM 、 PL啟動子調控裂解生長和溶原生長PR和PL開放，PRM關閉時導致裂解生長 PR和PL關閉，PRM開放時導致溶原生長 調控蛋白調控裂解生長和溶原生長調控蛋白的種類抑制子：Ø活化子激活轉錄；Ø抑制子抑制轉錄；Ø二聚

44、體 Cro抑制子；Ø抑制子抑制轉錄；Ø二聚體（DNA結合域）調控蛋白的結合位點:操作子 長度:17 bp；數目：6；命名：OR1、OR2、OR3、OL1、OL2、OL3抑制子的結合特點結合OR1的親和力最強，是OR2和OR3的10倍結合OR2和OR3的親和力相同抑制子是以二聚體的形式結合OR1上抑制子以協同結合的方式結合到OR2上抑制子不結合OR3Cro抑制子的結合特點結合OR3的親和力最強，是OR1和OR2的10倍結合OR1和OR2的親和力相同Cro抑制子是以二聚體的形式結合OR3抑制子調控溶原生長抑制子以二聚體形式結合OR1抑制子以二聚體形式協同結合OR2結合于OR1的

45、抑制子阻礙RNA聚合酶結合PR啟動子，從而關閉PR啟動子（PL與PR一樣）結合與OR2的抑制子募集RNA聚合酶結合于PRM啟動子，從而開放PRM啟動子Cro抑制子調控裂解生長Cro抑制子以二聚體結合于OR3阻礙RNA聚合酶結合PRM啟動子，從而關閉PRM啟動子OR1和OR2無抑制子和Cro抑制子結合，PR啟動子處于開放狀態（PL與PR一樣）溶原生長到裂解生長的轉變E.coli的DNA損傷激活RecA蛋白RecA刺激抑制子自身切割除去C端結構域抑制子脫離OR1和OR2失去抑制作用，開放PR啟動子并轉錄表達Cro蛋白（PL也開放）Cro抑制子以二聚體結合于OR3阻礙RNA聚合酶結合PRM啟動子，從

46、而關閉PRM啟動子第十章 真核生物的基因調控 （2判斷、6選擇、3填空、1簡答）第1節 活化子的結構 活化子：ØDNA結合域；Ø激活域；Ø兩者功能分離活化子DNA結合域的類型1同型結構域蛋白質：Ø3個螺旋；Ø2個螺旋形成螺旋-轉折-螺旋Ø識別螺旋 結合大溝 Ø結合螺旋 結合主鏈 Ø協助螺旋 協助識別和結合螺旋結合DNA2含鋅DNA結合域：Ø鋅原子與2個組氨酸殘基和兩個半胱氨酸殘基相連接l1個識別螺旋Ø鋅原子與4個半胱氨酸殘基相互作用l類似螺旋-轉折-螺旋的結構3亮氨酸拉鏈結構域：Ø2個

47、螺旋；Ø二聚化區（適當間隔的亮氨酸殘基） ØDNA結合區4螺旋-環-螺旋蛋白Ø長螺旋l識別結合DNA大溝l二聚化功能Ø短螺旋l二聚化功能活化子DNA激活域的類型：酸性激活域（Gal4）；谷氨酰胺激活域（SP1）；脯氨酸激活域（CTF1）第2節 活化子的作用方式1.活化子間接募集RNA聚合酶ØRNA聚合酶不能單獨直接結合啟動子 Ø轉錄因子協助RNA聚合酶結合啟動子：TFIID Ø中介蛋白協助RNA聚合酶結合啟動子 活化子通過募集轉錄因子或中介蛋白促使RNA聚合酶結合到啟動子上2. 活化子募集核小體修飾物改變啟動子染色質性質2.

48、1 核小體的結構 核心組蛋白：H2A、H2B、H3、H4；核心DNA；2.2 核小體修飾物的種類乙酰轉移酶：乙?；M蛋白中的賴氨酸；核小體重塑復合體：重塑核小體2.3 活化子募集乙酰轉移酶乙?；M蛋白松弛核小體上的DNA，釋放啟動子，有利于RNA聚合酶結合啟動子組蛋白的乙酰化提供具有同源調節域轉錄因子（TFIID）的結合位點2.4 活化子募集重塑復合體重塑核小體Ø核小體重塑復合體促使核小體核小體沿DNA滑動Ø核小體沿DNA滑動，暴露出啟動子，有利于RNA聚合酶的結合3. 活化子募集蛋白因子促使轉錄起始和延伸第3節 信號整合活化子聯合作用促進信號整合多個活化子各募集轉錄機器的同一組分多個活化子各募集轉錄機器的不同組分多個活化子之間相互幫助結合DN