分子生物學(xué)復(fù)習(xí).doc

分子生物學(xué)復(fù)習(xí) 張玉蕾 水產(chǎn)0703 2020-1-16分子生物學(xué)復(fù)習(xí)第1頁(yè) 共8頁(yè)第二章 核酸的結(jié)構(gòu)1、基本概念：增色效應(yīng)、減色效應(yīng)、回文結(jié)構(gòu)、DNA的一結(jié)構(gòu)級(jí)、二級(jí)結(jié)構(gòu)DNA變性（DNA Denaturation）：雙螺旋DNA溶解成單鏈的現(xiàn)象，也稱溶解。DNA復(fù)性（DNA Renaturation）：變性DNA在一定條件下重新恢復(fù)雙鏈的過(guò)程，也稱退火（Anneal）。增色效應(yīng)：在DNA的變性過(guò)程中，紫外吸收（260 nm）值增大減色效應(yīng)：在DNA的復(fù)性過(guò)程中，紫外吸收（260 nm）值減小回文序列（inverted repeat，palindrome sequence）（反向重復(fù)）：指在雙鏈DNA中某些區(qū)段含有兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同、但方向相反的序列。DNA的一結(jié)構(gòu)級(jí)：DNA分子中核苷酸的排列順序DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)：兩條單鏈DNA通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2、分子雜交：親緣關(guān)系相近的不同來(lái)源DNA單鏈或DNA單鏈與RNA單鏈之間通過(guò)堿基互補(bǔ)形成雜交分子的過(guò)程稱為分子雜交。1）Southern雜交（Southern Blotting）：DNA + DNA將DNA固定在濾膜上，用標(biāo)記好的同位素DNA探針與之雜交，通過(guò)放射自顯影顯示與探針互補(bǔ)的區(qū)帶，識(shí)別特異序列。2）Northern雜交：RNA + DNA研究對(duì)象是mRNA，探針一般是DNA。將RNA固定在濾膜上，用DNA探針與之雜交。3）Western雜交：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)抗原與抗體的雜交，研究克隆基因表達(dá)產(chǎn)物、鑒定克隆株的常用技術(shù)。4）原位雜交（in situ bloting）利用標(biāo)記的已知核酸探針，在組織、細(xì)胞及染色體上檢測(cè)特異的DNA或RNA序列的核酸雜交技術(shù) 3、影響DNA變性、復(fù)性的因素 影響DNA變性的因素：Tm（melting temperature）：使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開(kāi)一半的鏈時(shí)的溫度。影響 Tm值的因素1）在 A，T，C，G 隨機(jī)分布的情況下，GC%愈高Tm值愈大2）GC%含量相同的情況下，AT形成變性核心，變性加快，Tm值小3）片段的長(zhǎng)度大片段D.S.DNA分子之間比較：片段長(zhǎng)短對(duì)Tm值的影響較小，與組成和排列相關(guān)小于100bp的D.S DNA分子比較：片段愈短，變性愈快，Tm值愈小4）變性劑（如尿素，酰胺等）尿素，酰胺與堿基間形成氫鍵改變堿基對(duì)間的氫鍵Tm值可降至40左右5）介質(zhì)中的離子強(qiáng)度：離子強(qiáng)度高，Tm高6）極端pH條件的影響：一切減弱氫鍵， 堿基堆積力的因素，均將使Tm值降低 影響DNA復(fù)性的因素復(fù)性過(guò)程依賴于單鏈分子間的隨機(jī)碰撞1）陽(yáng)離子濃度：0.18 0.2M Na+ 可消除poly dNt間的靜電斥力2）溫度：復(fù)性反應(yīng)的溫度 Tm253）S.S.DNA分子的長(zhǎng)度S.S.DNA愈長(zhǎng)分子擴(kuò)散愈慢復(fù)性愈慢S.S.DNA愈短分子擴(kuò)散愈快復(fù)性愈快4）S.S.DNA 的初始濃度5）DNA分子中，dNt的排列狀況（隨機(jī)排列，重復(fù)排列）第三章 基因與基因組的結(jié)構(gòu)1、基本概念：重疊基因、割裂基因、內(nèi)含子、外顯子、假基因、跳躍基因、C值矛盾、持家基因、奢侈基因、選擇性剪接、微衛(wèi)星DNA重疊基因（overlapping gene）：共同使用同一DNA序列，但編碼兩種不同蛋白質(zhì)的基因。C值矛盾：每個(gè)物種單倍體基因組總DNA的含量稱為最大C值，編碼基因信息的總DNA含量稱為最小C值；a生物體進(jìn)化程度高低與大C值不成明顯相關(guān)（非線性）；b親緣關(guān)系相近的生物大C值相差較大；c一種生物內(nèi)大C值與小c值相差極大微衛(wèi)星DNA（microsatellite DNA）：由2-6個(gè)bp單位組成的串聯(lián)重復(fù)序列，分散于整個(gè)核基因組。如TGTGTG =（TG）n持家基因（house keeping gene）：在不同種類的細(xì)胞中均表達(dá)，功能對(duì)于每個(gè)細(xì)胞都必需；占基因總數(shù)90奢侈基因（luxury gene）：僅在特定的細(xì)胞類型中表達(dá)；占基因總數(shù)10假基因（pseudo gene）：核苷酸序列與編碼某一蛋白質(zhì)的基因相似，但不具功能，不能轉(zhuǎn)錄形成成熟mRNA或不能翻譯出功能蛋白質(zhì)。跳躍基因（jumping gene）從基因組上的一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到同一條染色體或另一條染色體的另一個(gè)位置，引起相應(yīng)控制性狀的改變。外顯子（exon）：編碼的DNA序列，即被表達(dá)的DNA區(qū)段。內(nèi)含子（intron）：不編碼的DNA序列。割裂基因（Split Genes）：DNA和mRNA之間形成特殊的RNA-DNA異源雙鏈分子結(jié)構(gòu)。選擇性剪接：同一區(qū)段DNA序列可以加工生成兩條或兩條以上的鏈。2、原核生物、真核生物基因組的特點(diǎn)；線粒體基因組的特點(diǎn)（了解）原核生物基因組的特點(diǎn)：1）基因組較小，編碼區(qū)和非編碼區(qū)組成，非編碼DNA比例較少，無(wú)內(nèi)含子；2）有操縱子結(jié)構(gòu)， 且為多順?lè)醋樱?）結(jié)構(gòu)基因多為單拷貝，rRNA基因多拷貝；4）有些基因之間可以形成重疊基因； 真核生物基因組的特點(diǎn)：1）基因組較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大部分位于細(xì)胞核中，為雙鏈線狀，并與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色質(zhì)，而且染色體數(shù)目往往不是一條，而是多條；2）每條染色體的DNA分子具有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，基因內(nèi)存在內(nèi)含子，真核基因多為斷裂基因；3）編碼序列僅占基因組DNA的一小部分，絕大多數(shù)為非編碼序列；4）基因組中存在大量的重復(fù)序列，重復(fù)序列在人基因組中約占50；5）轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順?lè)醋觤RNA，即一mRNA只能翻譯成一種蛋白質(zhì)。 線粒體DNA基因組的特點(diǎn)（了解）：1）分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；2）mt-DNA的相對(duì)分子量低；3）進(jìn)化速度快（mt-DNA結(jié)構(gòu)基因）4）無(wú)組織特異性5）核苷酸組成不均一。第四章 DNA復(fù)制1、DNA復(fù)制的特點(diǎn)1）半保留復(fù)制；2）半不連續(xù)復(fù)制2、DNA復(fù)制的方式（復(fù)制叉復(fù)制、形復(fù)制、滾環(huán)復(fù)制、D形復(fù)制）a、新起始方式（de novo initiation）或復(fù)制叉式（replication fork）線狀DNA：復(fù)制叉（Replication fork）：染色體中參與復(fù)制的活性區(qū)域，即復(fù)制正在發(fā)生的位點(diǎn)。環(huán)狀DNA：型復(fù)制：從復(fù)制起點(diǎn)開(kāi)始，雙向同時(shí)進(jìn)行，形成樣中間物；復(fù)制可以是雙向或單向進(jìn)行，多數(shù)為等速雙向復(fù)制。b、滾環(huán)式復(fù)制（rolling circle replication）由于復(fù)制時(shí)產(chǎn)生的滾環(huán)結(jié)構(gòu)形狀象，又稱復(fù)制。如病毒、細(xì)菌因子c、D環(huán)復(fù)制（D-loop replication）特點(diǎn)：復(fù)制起點(diǎn)不在雙鏈DNA同一位點(diǎn)。如線粒體或葉綠體DNA的復(fù)制方式3、線狀 DNA的復(fù)制及避免5末端短縮的模式1）T7噬菌體T7 DNA兩端的DNA序列區(qū)約有100bp長(zhǎng)的序列完全相同（正向重復(fù)）。而且在T7 DNA復(fù)制時(shí)，產(chǎn)生的子代DNA分子不是一個(gè)單位T7 DNA長(zhǎng)度，而是許多單位長(zhǎng)度的T7 DNA首尾連接在一起。T7 DNA兩個(gè)子代DNA分子都會(huì)有一個(gè)3 端單鏈尾巴，兩個(gè)子代DNA的3 端尾巴以互補(bǔ)結(jié)合形成兩個(gè)單位T7 DNA的現(xiàn)性連接。然后由DNA聚合酶填充和DNA連接酶連接后，繼續(xù)復(fù)制便形成四個(gè)單位長(zhǎng)度的T7 DNA分子。這樣復(fù)制下去，便可形成多個(gè)單位長(zhǎng)度的T7 DNA分子。這樣的T7 DNA分子可以被特異的內(nèi)切酶切開(kāi)，用DNA聚合酶填充與親代DNA完全一樣的雙鏈T7 DNA分子。2） 腺病毒DNA復(fù)制腺病毒DNA兩端為反向重復(fù)序列，首先末端前體蛋白與ser和dCTP結(jié)合形成復(fù)制起始復(fù)合體，由dCMP提供3 OH引發(fā)復(fù)制。3） 真核生物端粒首先端粒酶與端粒DNA結(jié)合，端粒酶中的RNA與突出的3 引物配對(duì)；以RNA為模板，在DNA3 端從頭合成DNA；延伸6個(gè)nt；合成一個(gè)重復(fù)單位后，端粒酶向DNA模板新合成的3 端移動(dòng)，引物再和模板配對(duì)，就這樣循環(huán)往復(fù)周而復(fù)始，最后產(chǎn)生端粒。4、引起DNA損傷的機(jī)制1）DNA復(fù)制產(chǎn)生的損傷a、復(fù)制中的堿基錯(cuò)配；b、堿基的互變異構(gòu)移位（tautomeric shift）；c、DNA聚合酶的“打滑”；d、堿基的脫氨基作用（deamination）；e、堿基丟失2）物理因素引起的DNA損傷a、紫外線引起b、電輻射引起3）化學(xué)因素引起的DNA損傷a、烷化劑對(duì)DNA的損傷b、堿基類似物、修飾劑對(duì)DNA的損傷4）嵌入染料：結(jié)果產(chǎn)生移框突變5、DNA修復(fù)（repair）機(jī)制 1）直接修復(fù)（direct repair）：光修復(fù)（light repair）紫外線損傷：DNA鏈兩個(gè)相鄰嘧啶間以共價(jià)鍵相連形成嘧啶二聚體。修復(fù)機(jī)制：在可見(jiàn)光（300600nm）活化之下，由光復(fù)活酶（photoreactivating enzyme，PR）催化胸腺嘧啶二聚體分解為單體。2）切除修復(fù)（excision repair）：是一種廣泛存在的修復(fù)機(jī)制，由多種酶參與，可適用于多種DNA損傷的修復(fù)?；具^(guò)程：將受損的DNA片段切除，然后再以對(duì)側(cè)鏈為模板，重新合成新鏈進(jìn)行修復(fù)。方式：堿基切除修復(fù)和核苷酸切除修復(fù)3）重組修復(fù)（recombination repair）：復(fù)制起始時(shí)尚未修復(fù)的DNA損傷部位先復(fù)制再修復(fù)，也稱為復(fù)制后修復(fù)。復(fù)制時(shí)由于復(fù)制酶系統(tǒng)在損傷部位不能通過(guò)堿基配對(duì)合成子鏈，因此復(fù)制出的子鏈出現(xiàn)一空缺。4）SOS修復(fù)SOS反應(yīng)：細(xì)胞DNA受到嚴(yán)重?fù)p傷或DNA復(fù)制系統(tǒng)受到抑制的緊急狀態(tài)下，為求生存而出現(xiàn)的應(yīng)急反應(yīng)。修復(fù)結(jié)果只是能維持基因組的完整性，提高細(xì)胞的生成率，但留下的錯(cuò)誤較多，故又稱為錯(cuò)誤傾向修復(fù)（error-prone repair）5）錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)（Mismatch repair system）a識(shí)別錯(cuò)配的堿基對(duì)；b對(duì)錯(cuò)配的一對(duì)堿基要能準(zhǔn)確區(qū)別哪一個(gè)是錯(cuò)的，哪一個(gè)是對(duì)的；c切除錯(cuò)誤的堿基，并進(jìn)行修復(fù)合成。第五章 RNA轉(zhuǎn)錄1、轉(zhuǎn)錄（transcription）：是指以DNA為模板，在RNA聚合酶催化下，以4種NTP（ATP、CTP、GTP和UTP）為原料，合成RNA 的過(guò)程。2、轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn)1）轉(zhuǎn)錄的不對(duì)稱性a以雙鏈DNA中的一條單鏈作為轉(zhuǎn)錄模板（雜交實(shí)驗(yàn)所證實(shí)）b用于轉(zhuǎn)錄的DNA鏈為模板鏈（template strand），也稱反義鏈（anti-sense strand）c不作模板的鏈為編碼鏈（coding strand），也稱有義鏈（sense strand）d有義鏈與反義鏈并非固定不變。2）轉(zhuǎn)錄的連續(xù)性且不需要引物3）轉(zhuǎn)錄的單向性：RNA轉(zhuǎn)錄合成時(shí)，只能向一個(gè)方向進(jìn)行聚合，所依賴的模板DNA鏈的方向?yàn)?5，而RNA鏈的合成方向?yàn)?3。 4）有特定的起始和終止位點(diǎn)3、轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的不同點(diǎn)區(qū)別轉(zhuǎn)錄復(fù)制模板模板鏈轉(zhuǎn)錄（不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄）兩條鏈均復(fù)制原料NTPdNTP酶RNA聚合酶DNA聚合酶產(chǎn)物mRNA，tRNA， rRNA子代雙鏈DNA（半保留）3OH（引物）不需要需要連續(xù)性連續(xù)片段配對(duì)A-U，G-CA-T，G-C4、增強(qiáng)子（enhancer）：能使基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列。特點(diǎn)：1）增強(qiáng)效應(yīng)十分明顯，一般能使基因轉(zhuǎn)錄頻率增加10-200倍。2）增強(qiáng)效應(yīng)與其位置和取向無(wú)關(guān)3）增強(qiáng)效應(yīng)有嚴(yán)格的組織和細(xì)胞特異性4）沒(méi)有基因?qū)Ｒ恍?，可在不同基因組合上表現(xiàn)增強(qiáng)效應(yīng)5）沒(méi)有生物種屬的特異性，其作用受到細(xì)胞發(fā)育和分化的影響6）許多增強(qiáng)子還受外部信號(hào)的調(diào)控7）增強(qiáng)子要有啟動(dòng)子才能發(fā)揮作用。但增強(qiáng)子對(duì)啟動(dòng)子沒(méi)有嚴(yán)格的專一性。5、原核生物轉(zhuǎn)錄如何終止？（真核生物了解） 不依賴因子的終止子終止轉(zhuǎn)錄在終止回文序列處轉(zhuǎn)錄出來(lái)的RNA形成發(fā)卡結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)與RNA聚合酶結(jié)合，阻礙了RNA鏈從三元復(fù)合體中進(jìn)一步向外釋放，因而造成轉(zhuǎn)錄作用的高度延宕。GC含量越高，延拓時(shí)間越長(zhǎng)，單靠發(fā)卡結(jié)構(gòu)并不足以使轉(zhuǎn)錄終止，還需要模板上回文序列后面的富含A/U序列，在轉(zhuǎn)錄出若干個(gè)U后，由于A和U之間的氫鍵和堿基堆積力很弱，RNA和DNA雜交部分很容易拆開(kāi)，RNA聚合酶從RNA鏈上解離下來(lái)，轉(zhuǎn)錄的終止。 依賴因子的終止子終止轉(zhuǎn)錄（1）通讀（read through）：在依賴因子的轉(zhuǎn)錄終止過(guò)程中，RNApol轉(zhuǎn)錄了IR序列之后，雖發(fā)生一定時(shí)間的延拓，但如果沒(méi)有因子存在，則RNApol會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)錄。（2）因子對(duì)終止子的作用因子結(jié)合在合成的RNA鏈5 端利用水解ATP放出的能量，因子沿RNA從53移動(dòng)，而RNA聚合酶在終止子處的較長(zhǎng)時(shí)間的延拓給因子追趕的機(jī)會(huì)因子與聚合酶相互作用而造成轉(zhuǎn)錄的終止，聚合酶和因子從核酸分子上釋放出來(lái)。第六章 轉(zhuǎn)錄后加工1、真核生物tRNA的加工 真核生物tRNA前體及其加工的特點(diǎn)：真核tRNA的基因與原核不同：a真核的前體分子 tRNA數(shù)目多、單順?lè)醋印⒊纱嘏帕?、有基因間隔區(qū)；b真核的tRNA前體中含有內(nèi)含子；（位于反密碼子環(huán)下游、長(zhǎng)度和序列各異、內(nèi)含子外顯子交界處無(wú)保守序列、剪接有RNase參與、內(nèi)含子與反密碼子配對(duì)）c其加工過(guò)程要剪接內(nèi)含子，都要加CCA 加工過(guò)程a剪接：去除初級(jí)產(chǎn)物中5端和3端的序列；剪接內(nèi)含子序列b加CCA-OH 3末端c修飾：甲基化；還原；核苷內(nèi)的轉(zhuǎn)位；脫氨2、真核生物mRNA的加工mRNA前體加帽子、加尾巴、剪接、甲基化、編輯成熟mRNApre-mRNAcapping、tailing、splicing 、methylation、editingmature mRNA 1）加帽2）3末端的加尾過(guò)程：在前體mRNA的3端距加尾信號(hào)（AAUAAA）約20nt處加上20-200個(gè)polyA的過(guò)程3）mRNA的內(nèi)部甲基化4）核mRNA前體的剪接（Splicing）5）RNA編輯（editing）：指遺傳信息在mRNA水平上發(fā)生改變的過(guò)程。即RNA的編碼序列與轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的DNA序列不同，轉(zhuǎn)錄后的RNA在編碼區(qū)發(fā)生堿基的加入，丟失或轉(zhuǎn)換等現(xiàn)象。編輯在指導(dǎo)RNA（guide RNA，gRNA）作用下完成 gRNA的3OH攻擊mRNA：產(chǎn)生5段3段（5端與gRNA3相連） 5段的3-OH攻擊gRNA的U-U：生成RNA編輯產(chǎn)物（插入一個(gè)U），gRNA（少一個(gè)U）（插入U(xiǎn)的兩步轉(zhuǎn)酯反應(yīng)）第七章 蛋白質(zhì)的合成1、基本概念遺傳密碼：DNA（或mRNA）中的核苷酸序列與蛋白質(zhì)中氨基酸序列之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為遺傳密碼。密碼子（codon）：mRNA上每3個(gè)相鄰的核苷酸編碼蛋白質(zhì)多肽鏈中的一個(gè)氨基酸，這三個(gè)核苷酸就稱為一個(gè)密碼子或三聯(lián)體密碼（triplet codon）開(kāi)放讀碼框：從mRNA5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個(gè)蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開(kāi)放讀碼框（open reading frame， ORF）。2、遺傳密碼的基本特征1）連續(xù)性編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間既無(wú)間斷也無(wú)交叉。如插入或缺失一堿基，可造成移碼突變。2）密碼子的簡(jiǎn)并性 同一個(gè)氨基酸具有兩個(gè)或更多個(gè)密碼子的現(xiàn)象稱密碼子的簡(jiǎn)并性（degeneracy）。 對(duì)應(yīng)于同一種氨基酸的不同密碼子稱同義密碼子（synonymous codon）。 大多數(shù)簡(jiǎn)并性表現(xiàn)在密碼子的第三個(gè)核苷酸上，即第一、二個(gè)核苷酸確定后，第三個(gè)核苷酸可變。3）擺動(dòng)性（wobble）轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA的反密碼需要通過(guò)堿基互補(bǔ)與mRNA上的遺傳密碼反向配對(duì)結(jié)合，但反密碼與密碼間不嚴(yán)格遵守常見(jiàn)的堿基配對(duì)規(guī)律，稱為擺動(dòng)配對(duì)。 4）密碼子的偏愛(ài)性（codon usage bias） 同一物種中，編碼同一氨基酸的密碼子的使用頻率不同。 不同物種間（原核和真核生物），編碼同一氨基酸的密碼子的使用頻率也不同。 密碼子的使用頻率與tRNA的數(shù)量有關(guān)5）通用性和變異性 蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用。 動(dòng)物細(xì)胞的線粒體DNA（mtDNA）、支原體及少數(shù)纖毛類原生動(dòng)物的編碼方式與通用密碼子有所不同。3、蛋白質(zhì)合成原料mRNA、tRNA、rRNA、酶、蛋白質(zhì)因子、ATP、GTP、核糖體4、蛋白質(zhì)的合成步驟，原核生物、真核生物蛋白質(zhì)合成的異同點(diǎn)a氨基酸的活化；b肽鏈合成的起始；c肽鏈的延伸；d肽鏈合成的終止與釋放 真核細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的特點(diǎn)a核糖體為80S，由60S的大亞基和40S的小亞基組成b起始密碼AUGc起始tRNA為MettRNAiMetd起始復(fù)合物結(jié)合在mRNA 5端AUG上游的帽子結(jié)構(gòu)，真核mRNA無(wú)富含嘌呤的SD序列（除某些病毒mRNA外） e由多種起始因子參與（ eIF1， eIF2， eIF3等十多種 ）f真核細(xì)胞核蛋白體沒(méi)有E位，轉(zhuǎn)位時(shí)卸載的tRNA直接從P位脫落g肽鏈延伸因子（EF1， EF2）及釋放因子（RF可識(shí)別3種終止子） 真核生物細(xì)胞成熟mRNA的形成過(guò)程 內(nèi)含子：不能編碼蛋白質(zhì)的核苷酸片段 外顯子：編碼蛋白質(zhì)的核苷酸片段 轉(zhuǎn)錄后新合成的mRNA是未成熟的mRNA，需要在特定部位剪接，最后形成較短的有功能的RNA 原核生物中，DNA鏈上不存在內(nèi)含子第八章 原核生物基因表達(dá)調(diào)控1、基本概念基因表達(dá)（gene expression）：指基因轉(zhuǎn)錄、翻譯，產(chǎn)生具有特異生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子的過(guò)程。操縱子（operon）：原核生物基因表達(dá)和調(diào)控的一個(gè)完整單元，包括調(diào)節(jié)基因、啟動(dòng)子、結(jié)構(gòu)基因和操縱基因。順式作用元件（cis-acting elements）：調(diào)節(jié)基因表達(dá)的DNA序列。反式作用因子（trans-acting factors）：調(diào)節(jié)基因表達(dá)的蛋白質(zhì)因子。衰減子（attenuator）：一段位于結(jié)構(gòu)基因上游前導(dǎo)區(qū)具有終止子結(jié)構(gòu)的短序列，通過(guò)前導(dǎo)序列轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的 mRNA 形成類似于終止子的二級(jí)結(jié)構(gòu)，達(dá)到轉(zhuǎn)錄終止的目的。嚴(yán)謹(jǐn)反應(yīng)（stringent response）：原核生物在氨基酸饑餓狀態(tài)下，自動(dòng)停止或降低（10-20倍）rRNA， tRNA轉(zhuǎn)錄，從而調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成速率的嚴(yán)謹(jǐn)現(xiàn)象2、乳糖操縱子調(diào)控機(jī)制1）lac的結(jié)構(gòu)2）lac的調(diào)控機(jī)制a、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)控：當(dāng)大腸桿菌在沒(méi)有乳糖的環(huán)境中生存時(shí)，lac操縱元處于阻遏狀態(tài)。當(dāng)有乳糖存在時(shí)，乳糖受-半乳糖苷酶的催化轉(zhuǎn)變?yōu)榘肴樘?，與阻遏蛋白結(jié)合，是阻遏蛋白構(gòu)象變化，失去與操縱基因的親和力，與操縱基因解離，基因轉(zhuǎn)錄開(kāi)放。b、CAP的正性調(diào)控：由于Plac是弱啟動(dòng)子，單純因乳糖的存在發(fā)生去阻遏使lac操縱元轉(zhuǎn)錄開(kāi)放，還不能使細(xì)菌很好利用乳糖，必須同時(shí)有CAP來(lái)加強(qiáng)轉(zhuǎn)錄活性，細(xì)菌才能合成足夠的酶來(lái)利用乳糖。lac操縱元的強(qiáng)誘導(dǎo)既需要有乳糖的存在又需要沒(méi)有葡萄糖可供利用。通過(guò)這機(jī)制，細(xì)菌是優(yōu)先利用環(huán)境中的葡萄糖，只有無(wú)葡萄糖而又有乳糖時(shí)，細(xì)菌才去充分利用乳糖。無(wú)乳糖時(shí)有乳糖時(shí)無(wú)葡萄糖cAMP濃度高Lac阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時(shí)，CAP對(duì)該系統(tǒng)不發(fā)揮作用Lac阻遏蛋白不封閉轉(zhuǎn)錄，CAP+ cAMP加強(qiáng)轉(zhuǎn)錄。有葡萄糖cAMP濃度低Lac阻遏蛋白不封閉轉(zhuǎn)錄時(shí)，沒(méi)有CAP存在，也無(wú)高效轉(zhuǎn)錄活性。3、色氨酸操縱子（tryptohane operon，trp）調(diào)控機(jī)制trp操縱子屬阻遏型操縱子，主要調(diào)控一系列用于色氨酸合成代謝的酶的轉(zhuǎn)錄合成。 a、當(dāng)色氨酸濃度高時(shí)Trp-tRNATrp存在核糖體通過(guò)片段1（2個(gè)Trp密碼子）封閉片段2片段3，4形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)類似于不依賴因子的轉(zhuǎn)錄終止序列RNA聚合酶停止轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生衰減子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄、翻譯偶聯(lián)，產(chǎn)生前導(dǎo)肽b、當(dāng)色氨酸濃度低時(shí)Trp-tRNATrp 沒(méi)有供應(yīng)核糖體翻譯停止在片段1（2個(gè)Trp密碼子）片段2，3形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄不終止RNA聚合酶繼續(xù)轉(zhuǎn)錄第九章 真核生物基因表達(dá)調(diào)控1、基本概念啟動(dòng)子（promoter）：RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開(kāi)始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列，含有RNA聚合酶特異性結(jié)合和轉(zhuǎn)錄起始所需的保守序列。增強(qiáng)子（enhancer）：能使基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列。沉默子（Silencer）：某些基因含有負(fù)性調(diào)節(jié)元件沉默子，當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時(shí)，對(duì)基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用。鋅指結(jié)構(gòu)（zinc finger，ZF）：一個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域，長(zhǎng)約30個(gè)aa，其中4個(gè)氨基酸（4個(gè)Cys或2個(gè)Cys，2個(gè)His）與一個(gè)Zinc原子相結(jié)合，形成一個(gè)四面體結(jié)構(gòu)。與Zinc結(jié)合后鋅指結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。與DNA雙螺旋大溝結(jié)合。2、真核生物從哪些方面對(duì)基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控？1）DNA水平：基因丟失、基因擴(kuò)增、基因重排、甲基化修飾、染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)2）RNA水平：轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控【順式作用元件（cis-acting element）：包括啟動(dòng)子、增強(qiáng)子和沉默子等；反式作用元件（trans-acting element）：激活因子、阻遏因子等】、RNA的轉(zhuǎn)錄后加工、mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)、mRNA穩(wěn)定性3）蛋白質(zhì)水平：翻譯過(guò)程、翻譯后加工、蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性3、甲基化引起哪些生物學(xué)效應(yīng)？（基因印記、親本印記）X染色體失活、親本印跡、腫瘤發(fā)生、個(gè)體發(fā)育 基因組印跡是兩個(gè)親本等位基因的差異性甲基化造成了一個(gè)親本等位基因的沉默，另一個(gè)親本等位基因保持單等位基因活性 腫瘤發(fā)生：抑癌基因甲基化不表達(dá)4、小RNA干擾調(diào)控 RNA干擾（RNA interference，RNAi）是指當(dāng)細(xì)胞中導(dǎo)入與內(nèi)源性mRNA同源的雙鏈RNA（double stranded RNA，dsRNA）時(shí)，該mRNA發(fā)生降解而導(dǎo)致基因表達(dá)沉默的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后水平，又稱為轉(zhuǎn)錄后基因沉默。 RNA干擾的作用機(jī)制 長(zhǎng)片段dsRNA在細(xì)胞內(nèi)被Dicer酶切成長(zhǎng)度大約為19-23nt的小片段干擾 RNA （small interfering RNA，siRNA），由siRNA參與構(gòu)成復(fù)合物RISC（RNA-induced silence complex）。siRNA通過(guò)與同源mRNA的特異配對(duì)，引導(dǎo)RISC特異地降解同源mRNA，導(dǎo)致基因表達(dá)的抑制。因此小片段的siRNA也可以誘導(dǎo)高效的基因沉默。第十章 基因工程1、基因克?。鞒蹋┥嫌危韩@得目的基因、構(gòu)造重組DNA分子、轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染下游：表達(dá)、蛋白質(zhì)產(chǎn)物的分離純化2、受體細(xì)胞的選擇 限制性內(nèi)切酶缺陷型防止降解 DNA重組缺陷型避免重組 遺傳互補(bǔ)型有利于篩選轉(zhuǎn)化親和型較高的可轉(zhuǎn)化性3、克隆基因的鑒定（藍(lán)白斑篩選）重組子的篩選與鑒定藍(lán)白篩選（互補(bǔ)的檢測(cè)）4、基因組文庫(kù) 基因組文庫(kù)（genomic library）：指整套由基因組DNA片段插入克隆載體獲得的克隆子總和。 特點(diǎn)：提供全套遺傳信息，即完整的基因組DNA，可以研究基因組中5端控制基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控序列，內(nèi)含子的分布和作用，以及重復(fù)序列的數(shù)量分布及大小。 構(gòu)建流程：抽提基因組DNA制備DNA片段DNA片段與載體重組轉(zhuǎn)化宿主菌篩選目的基因（核酸探針?lè)ǖ龋?、PCR 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR）：利用DNA片段旁側(cè)兩個(gè)短的