《分子生物學(xué)》word版

1、.第一章 緒論1.分子生物學(xué)（Molecular Biology）是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)，是人類從分子水平上真正揭示生物世界的奧秘，由被動地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科。狹義的概念偏重于核酸（基因）的分子生物學(xué)，主要研究基因或DNA結(jié)構(gòu)與功能、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達(dá)和調(diào)節(jié)控制過程。 也涉及與這些過程相關(guān)的蛋白質(zhì)與酶的結(jié)構(gòu)與功能的研究2.功能基因組學(xué)(Functional Genomics or postGenomics) 基因的識別與鑒定基因功能信息的提取與證實基因表達(dá)譜的繪制 (microarray)蛋白質(zhì)水平上基因互作的

2、探測3.蛋白質(zhì)組學(xué)(Proteome)1994年由Wilkins等提出蛋白質(zhì)組的概念：一個基因組所表達(dá)的全部蛋白質(zhì)?；蚪M-固定蛋白質(zhì)組-動態(tài)4.生物信息學(xué)(Bioinformatics) 生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能信息通過計算機語言到 分辨，提取，分析，比較，預(yù)測生物信息 。第三章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能1.DNA 的一級結(jié)構(gòu)： DNA分子中各脫氧核苷酸之間的連接方式（3´-5´磷酸二酯鍵）和排列順序叫做DNA的一級結(jié)構(gòu)，簡稱為堿基序列。一級結(jié)構(gòu)的走向的規(guī)定為5´3´。不同的DNA分子具有不同的核苷酸排列順序，因此攜帶有不同的遺傳信息。Chargaff首先注意到

3、DNA堿基組成的某些規(guī)律性，在1950年總結(jié)出DNA堿基組成的規(guī)律：·腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩爾數(shù)相等，即 A=T。·鳥嘌呤和胞腺嘧啶的摩爾數(shù)也相等，即G=C。· 含氨基的堿基總數(shù)等于含酮基堿基總數(shù)，即A+C=G+T。·嘌呤的總數(shù)等于嘧啶的總數(shù)，即A+G=C+T。2.DNA的雙螺旋模型特點：a. 兩條反向平行的多聚核苷酸鏈沿一個假設(shè)的中心軸右旋相互盤繞而形成。b. 磷酸和脫氧核糖單位作為不變的骨架組成位于外側(cè)，作為可變成分的堿基位于內(nèi)側(cè)，鏈間堿基按AT，GC配對（堿基配對原則，Chargaff定律）c.右手反平行雙螺旋,d.主鏈位于螺旋外側(cè)，堿基位于內(nèi)側(cè)兩條

4、鏈e.間存在堿基互補f.螺旋的螺距為3.4nm，直徑為2nm,g.螺旋的穩(wěn)定因素為氫鍵和堿基堆砌力3.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定因素：· 氫鍵 ·堿基堆集力 ·正負(fù)電荷的作用發(fā)夾(hairpin)：當(dāng)同一個核酸分子中一段堿基序列附近緊接著一段它的互補序列時，核酸連有可能自身回折配對產(chǎn)生一個反平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)4.凸環(huán)(bulge loop)：當(dāng)互補序列在分子中距離較遠(yuǎn)時，形成雙鏈區(qū)域時產(chǎn)生較大的單鏈環(huán)，如果兩個可能的互補序列中的一個包含一段不配對的多余序列時產(chǎn)生凸環(huán)。5反向重復(fù)序列(inverted repeats)：又稱回文序列(palindrome) 指在雙鏈DNA

5、或RNA序列中.確定方向閱讀每一條鏈的序列相同的序列。單鏈DNA或RNA能形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)雙鏈DNA分子內(nèi)形成十字架結(jié)構(gòu)6.DNA結(jié)構(gòu)的動態(tài)性：不同DNA結(jié)構(gòu)形式相互轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。7.正超螺旋(positive supercoil)：盤繞方向與DNA雙螺旋方同相同。右手超螺旋8.負(fù)超螺旋(negative supercoil)：盤繞方向與DNA雙螺旋方向相反。左手超螺旋大部分天然DNA呈負(fù)超螺旋 9.拓?fù)洚悩?gòu)體(topoisomer)：具有特定連接數(shù)的環(huán)狀dsDNA分子。拓?fù)洚悩?gòu)體的差異是連接數(shù)的不同10拓?fù)洚悩?gòu)酶(topoisomerase) 催化DNA拓?fù)渥儤?gòu)體相互轉(zhuǎn)化的酶，能改變DNA的連接數(shù)

6、。11.連環(huán)數(shù) (linkage number, L)：雙螺旋DNA中兩條鏈互相交叉的總次數(shù)。12.盤繞數(shù)(twisting number, T)：是DNA分子中雙螺旋的周數(shù)，表示DNA分子一條鏈繞另一條鏈的扭轉(zhuǎn)數(shù)。T=堿基對總數(shù)/10.513.超螺旋周數(shù)(writhing number, W)：雙螺旋結(jié)構(gòu)在一定的盤繞數(shù)下，DNA分子的超螺旋纏繞數(shù)。 L=T+W14.復(fù)性(renaturation)：兩條彼此分開的變性DNA鏈在適當(dāng)條件下重新締合(reassociation)成為雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程稱為復(fù)性。15.RNA的結(jié)構(gòu)特點及與DNA的區(qū)別1. 堿基組成不同；2. 存在稀有堿基、微量堿基、修

7、飾堿基；3. D-核糖；4. 單鏈；5. RNA分子中的堿基不嚴(yán)格遵守Chargaff規(guī)則；6. 對堿性敏感；7. 只有部分雙鏈；8. 信息傳遞者；9. 病毒RNA是遺傳信息的載體；10. 具有催化功能第四章 基因與基因組結(jié)構(gòu)與功能1.基因（gene）是核酸的中貯存遺傳信息的遺傳單位，是貯存有功能的蛋白質(zhì)多肽鏈或RNA序列信息及表達(dá)這些信息所必需的全部核苷酸序列。從遺傳學(xué)上來說代表1個遺傳單位、1個功能單位、1個交換單位或1個突變單位。2.基因組（gencme）指細(xì)胞或生物體中，一套完整單倍體遺傳特質(zhì)的總和（包括一種生物所需的全套基因及間隔序列）稱為基因組。基因組的結(jié)構(gòu)主要指不同的基因功能區(qū)域

8、在核酸分列中的分布和排布情況，基因組的功能是貯存和表達(dá)遺傳信息。3.C值（C value）：真核生物單倍體基因組所包含的全部DNA量。C值悖理（C-value paradox)：真核生物中DNA含量的反常現(xiàn)象。1. C值不隨生物的進(jìn)化程度和復(fù)雜性而增加2. 關(guān)系密切的生物C值相差甚大3. 真核生物DNA的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于編碼蛋白質(zhì)所需的量4.病毒基因組的一般特點：1. 基因組很小，遺傳信息量也少，但不同病毒基因組大小差異很大；2. 只含有一種核酸，單鏈或雙鏈，閉合環(huán)狀或線狀分子；3. 通常有重疊基因；4. 基因之間的間隔序列很短；5. 相關(guān)基因集中成簇；6. 噬菌體的基因是連續(xù)的，但真核細(xì)胞的病毒都

9、含有不連續(xù)基因5.細(xì)菌基因組的一般特點：1. 通常由一條環(huán)形或線形雙鏈DNA分子組成，類核2. 只有一個復(fù)制起始點；3. 有操縱子結(jié)構(gòu)，多個相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起，受同一調(diào)控區(qū)調(diào)節(jié)，合成多順反子mRNA;4. 編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因為單拷貝，但rRNA基因一般是多拷貝的；5. 非編碼DNA所占比例很少；6. 具有多種調(diào)控區(qū)；7. 也具有可移動的DNA序列組分6.真核生物基因組的特點：1. 真核基因組的分子量很大；2. 多條線狀染色體，有多個復(fù)制起點(ori);3. 與蛋白質(zhì)結(jié)合穩(wěn)定，形成高級結(jié)構(gòu)；4. 存在核膜，轉(zhuǎn)錄和翻譯在時間和空間上被分隔，不偶聯(lián)；5. 含有大量的重復(fù)序列；6. 單拷貝，單

10、順反子；7. 可移動的基因；8. 內(nèi)含子，基因是不連續(xù)的（斷裂基因）7.真核生物基因組的序列類型：(1)單拷貝序列(Unique Sequence)：包括大多數(shù)編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因和基因間間隔序列。(2)低度重復(fù)序列(3)中度重復(fù)序列(重復(fù)次數(shù)： 1O2 1O5)(4)高度重復(fù)序列(重復(fù)次數(shù)：>1O6)8.操縱子（operon）:多個功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因成簇串聯(lián)排列，與上游共同的調(diào)控區(qū)和下游轉(zhuǎn)錄終止信號組成的基因表達(dá)單位。9.微衛(wèi)星DNA（microstallite DNA）：由2-6個核苷酸組成的重復(fù)單位串聯(lián)組成的兩側(cè)為特異的單拷貝序列。10.基因家族(gene family)：真核基因

11、組中來源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相似的一組基因11.基因簇（gene cluster）：基因家族中各成員緊密成簇排列成大段的串聯(lián)重復(fù)單位，定位于染色體的特殊區(qū)域。12.超基因(Supergene) 指一組由多基因和單基因組成的更大的基因家族13.超基因家族(Supergene family)：由基因家族和單基因組成的大基因家族，結(jié)構(gòu)上有程度不等的同源性，但功能不同第五章 的復(fù)制1.DNA在復(fù)制時,以親代DNA的每一股作模板,合成完全相同的兩個雙鏈子代DNA,每個子代DNA中都含有一股親代DNA鏈,這種現(xiàn)象稱為DNA的半保留復(fù)制(semi-conservative replication). 2.復(fù)

12、制子：基因組內(nèi)獨立進(jìn)行復(fù)制的功能單位。 含有復(fù)制起點和終止點3.復(fù)制叉：復(fù)制時，雙鏈解開成兩股鏈分別進(jìn)行，起點呈現(xiàn)叉子4.前導(dǎo)鏈（leading strand）：DNA復(fù)制時，一股以3 5方向的母鏈作為模板，指導(dǎo)新合成的鏈以5 3方向連續(xù)合成的鏈稱為前導(dǎo)鏈。復(fù)制方向與解鏈方向一致5.隨從鏈（lagging strand): DNA復(fù)制時，一股以53方向的母鏈作為模板，指導(dǎo)新合成的鏈沿53合成，1000-2000個核苷酸不連續(xù)的小片段的鏈稱為隨從鏈。（復(fù)制方向與解鏈方向相反)6.崗崎片段（Okazaki）：DNA復(fù)制時，一股以53方向的母鏈作為模板，指導(dǎo)新合成的鏈沿53合成1000-2000個核

13、苷酸不連續(xù)的小片段稱之為崗崎片段。7.半不連續(xù)復(fù)制：在DNA復(fù)制過程中，親代DNA分子中以35向的母鏈作為模板指導(dǎo)新的鏈以53方向連續(xù)合成，另一股以53為方向的母鏈則指導(dǎo)新合成的鏈以53方向合成1000-2000個核苷酸長度的許多不連續(xù)的片段（崗崎片段），這種復(fù)制方式稱之為半不連續(xù)復(fù)制。8.端粒(telomere)指真核生物染色體線性DNA分子末端的結(jié)構(gòu)。9.端粒酶(telomerase) 是一種自身攜帶模板的逆轉(zhuǎn)錄酶，催化端粒DNA的合成，能夠在缺少DNA模板的情況下延伸端粒的寡核苷酸片斷。 10.原核生物與真核生物DNA復(fù)制的起始及區(qū)別：不同點很多，例如：真核生物每條染色質(zhì)上可以有多處復(fù)制

14、起始點，而原核生物只有一個起始點;真核生物的染色體在全部完成復(fù)制之前，各個起始點上DNA的復(fù)制不能再開始，而在快速生長的原核生物中，復(fù)制起始點上可以連續(xù)開始新的DNA復(fù)制，表現(xiàn)為雖只有一個復(fù)制單元，但可有多個復(fù)制叉。 第六章DNA的損傷、修復(fù)和基因突變1.DNA損傷（DNA damage）又稱突變（mutation）：是指一個或多個脫氧核糖核苷酸構(gòu)成的改變。即遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)改變引起遺傳信息的改變。2.DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生改變主要分為兩種：單個堿基的改變，雙螺旋結(jié)構(gòu)的異常扭曲3.損傷的類型 ：自發(fā)性損傷：（堿基之間的互變異構(gòu)移位，堿基脫氨基，堿基丟失，DNA聚合酶的打滑，活性氧引起的誘變等）物理因素：紫

15、外線照射形成嘧啶二聚體化學(xué)因素;烷化劑、堿基類似物4.DNA的修復(fù)：切除修復(fù) 錯配修復(fù) DNA直接修復(fù) 重組修復(fù) SOS反應(yīng)誘導(dǎo)的修復(fù)（1）切除修復(fù)（base-excision repair) 1.堿基切除修復(fù) 糖苷水解酶： 細(xì)胞中的各種，能特異切除受損核苷酸上的N-糖苷鍵，在DNA鏈上形成AP位點(去嘌呤或去嘧啶位點)。AP核酸內(nèi)切酶：能在AP位點附近（5或3位置）將DNA鏈切開；核酸外切酶： 移去包括AP位點核苷酸在內(nèi)的小片段DNA；DNA聚合酶I：合成新片段；DNA連接酶： 連接切口而修復(fù)。2.核苷酸片段切除修復(fù) ：當(dāng)DNA鏈上相應(yīng)位置的核苷酸發(fā)生損傷，導(dǎo)致雙鏈之間無法形成氫鍵，在一系列

16、酶的作用下，將DNA分子中受損傷部分切除掉，并以完整的那一條鏈為模板，合成出切去的部分，然后使DNA恢復(fù)正常結(jié)構(gòu)的過程。 （2）錯配修復(fù)（Mismatch repair) 原核細(xì)胞內(nèi)存在Dam甲基化酶，能使位于5GATC序列中腺苷酸的N6位甲基化。 復(fù)制后DNA在短期內(nèi)（數(shù)分鐘）為半甲基化的GATC序列，一旦發(fā)現(xiàn)錯配堿基，即將未甲基化鏈切除一段包含錯誤堿基的序列，并以甲基化的鏈為模板進(jìn)行修復(fù)。（3）直接修復(fù)（direct repair）生物體內(nèi)存在多種DNA損傷以后而并不需要切除堿基或核苷酸的機制，這種修復(fù)方式稱為DNA的直接修復(fù)。 （4）重組修復(fù)（Recombination repair）遺

17、傳信息有缺損的子代DNA分子通過遺傳重組的方式加以彌補，即從同源DNA的母鏈上將相應(yīng)核苷酸序列片段移至子鏈缺口處，然后用再合成的序列來補上母鏈的空缺（5）SOS反應(yīng)誘導(dǎo)的修復(fù)（SOS response ） SOS反應(yīng)：是細(xì)胞DNA受到損傷或復(fù)制系統(tǒng)受到抑制的緊急情況下，為求得生存而出現(xiàn)的應(yīng)急效應(yīng)。SOS反應(yīng)誘導(dǎo)的修復(fù)系統(tǒng)包括（避免差錯修復(fù)和易產(chǎn)生差錯修復(fù)）SOS反應(yīng)由Rec A 蛋白和Lex A 阻遏物相互作用引起。第七章DNA的重組與轉(zhuǎn)座1.遺傳重組：DNA 分子內(nèi)或分子間發(fā)生遺傳信息的重新重合稱為遺傳重組或基因重排DNA重組的意義：對生物進(jìn)化起著關(guān)鍵作用。能迅速增加群體的遺傳多樣性(div

18、ersity)，使有利突變與不利突變分開，通過優(yōu)化組合積累有意義的遺傳信息；提供修復(fù)機制；調(diào)節(jié)基因表達(dá)等。細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移主要有4種機制：2.接合：(conjugation)指通過細(xì)胞的直接接觸，遺傳信息從供體單向轉(zhuǎn)移到受體的過程。3.遺傳轉(zhuǎn)化(genetic transformation)：指細(xì)菌品系吸收了外源DNA(轉(zhuǎn)化因子)而發(fā)生遺傳性狀改變的現(xiàn)象。4.轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)：是指通過病毒介導(dǎo)發(fā)生在供體細(xì)胞與受體細(xì)胞之間的DNA轉(zhuǎn)移。5.細(xì)胞融合(cell fusion)：細(xì)菌細(xì)胞膜融合導(dǎo)致的基因轉(zhuǎn)移和重組叫細(xì)胞融合。6.位點特異性重組（site-specific recombi

19、nation）發(fā)生在專一序列而順序極少相同的DNA分子間的重組。7轉(zhuǎn)座子（transposon):是在基因組中可移動的一段序列。8.轉(zhuǎn)座：轉(zhuǎn)座子由基因組的一個位置轉(zhuǎn)移到另一個位置的過程叫轉(zhuǎn)座。9.轉(zhuǎn)座過程有5大特點：p199DNA的轉(zhuǎn)座，或稱移位，是由可移位因子介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重組。轉(zhuǎn)座可被分為（復(fù)制性和非復(fù)制性）兩大類。最簡單的轉(zhuǎn)座子不含有任何宿主基因而常被稱為插入序列(insertional sequence，IS) 。IS序列都是可以獨立存在的單元，帶有介導(dǎo)自身移動的蛋白。它們都是很小的DNA片段(約lkb)，末端具有倒置重復(fù)序列，轉(zhuǎn)座時往往復(fù)制宿主靶位點一小段(415bp) DNA，形成

20、位于IS序列兩端的正向重復(fù)區(qū)。10復(fù)合式轉(zhuǎn)座子(composite transposon)是一類帶有某些抗藥性基因(或其他基因)的轉(zhuǎn)座子，其兩翼往往是兩個相同或高度同源的IS序列，說明IS序列插入到某個功能基因兩端時就可能產(chǎn)生復(fù)合轉(zhuǎn)座子。第八章RNA的轉(zhuǎn)錄合成1.RNA合成和DNA復(fù)制的區(qū)別：（1）轉(zhuǎn)錄時只有一條DNA鏈為模板，而復(fù)制 時兩條鏈都可作為模板；（2）DNA-RNA雜合雙鏈不穩(wěn)定，RNA合成后釋放，而DNA復(fù)制叉形成后一直打開，新鏈和母成子鏈；（3）RNA合成不需引物，而DNA復(fù)制需引物；（4) 轉(zhuǎn)錄的底物是rNTP，復(fù)制的底物是dNTP；（5）聚合酶系不同2.細(xì)菌的RNA聚合酶作

21、用特點：1.DNA為模板2.不需引物，兩游離NTP或一游離NTP與RNA鏈聚合.3.3'-OH與5'-P聚合形成磷酸二酯鍵。4.方向：5'3'。3.真核生物的轉(zhuǎn)錄和原核轉(zhuǎn)錄的不同點：1. 真核mRNA單順反子(single cistron)，原核生物為多順販子(multicistron)；2. 原核只有一種RNA聚合酶，而真核細(xì)胞有三種聚合酶，且高度分工；3. 真核的轉(zhuǎn)錄有很多蛋白質(zhì)因子的介入； 4. 啟動子的結(jié)構(gòu)特點不同，真核有三種不同的啟動子和有關(guān)的元件；順式作用元件；反式作用元件；5. 真核基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控多以正調(diào)控為主4.真核生物RNA聚合酶一般特點：

22、1、結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜；2、結(jié)構(gòu)具有相似性；3、3類RNA Pol都有幾種共同的亞基5.結(jié)構(gòu)域（structural domain）是介于二級和三級結(jié)構(gòu)之間的另一種結(jié)構(gòu)層次。所謂結(jié)構(gòu)域是指蛋白質(zhì)亞基結(jié)構(gòu)中明顯分開的緊密球狀結(jié)構(gòu)區(qū)域，又稱為轄區(qū)。6.異質(zhì)性是指性質(zhì)上的多樣性或缺乏一致性的不同成分的組合.異質(zhì)性是生物在自然界中的共同特征之一,也是生物在自然界中存活的重要保證.異質(zhì)性是達(dá)爾文進(jìn)化論及物種多樣性的基礎(chǔ)。7.啟動子（promoter）：RNA聚合酶識別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列。8.增強子： 是增強啟動子轉(zhuǎn)錄活性的特異DNA序列。（遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點，位置靈活，其作用與啟動子相互依存）9.沉

23、默子： 對基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用的特異DNA序列，屬于負(fù)性調(diào)控元件。 第九章RNA轉(zhuǎn)錄后的剪接與加工1.斷裂基因(interrupted gene): 對一個可表達(dá)為蛋白質(zhì)的基因，如果其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(前體mRNA)與有生物學(xué)功能的成熟mRNA相比，如其間含有不能編碼為蛋白質(zhì)的間隔序列，則這個基因稱為斷裂基因。2.內(nèi)含子(intron) ：斷裂基因中，轉(zhuǎn)錄但通過將兩端的序列（外顯子）剪接在一起而被去除的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物所對應(yīng)的DNA片段。3.外顯子(exon): 斷裂基因中，在成熟mRNA產(chǎn)物中存在的任何片段。4.hnRNA (heterogeneous nuclear RNA)：不均一核RNA高等真核生物

24、中，如果細(xì)胞核基因與其產(chǎn)物間在長度上存在差異，則其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物稱之為hnRNA。5.hnRNP:核糖核蛋白顆粒hnRNA的物理結(jié)構(gòu)是核糖核蛋白顆粒(hnRNP)，顆粒中蛋白質(zhì)包圍著hnRNA，這種hnRNA和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物稱為hnRNP。 6.剪切體（spliceosome）：mRNA前體在剪接過程中組裝形成的多組分復(fù)合物，主要由snRNA和蛋白質(zhì)因子組成。7.核酶(Ribozyme)指本質(zhì)為RNA或以RNA為主含有蛋白質(zhì)輔基的一類具有催化功能的物質(zhì)。8.編輯（editing）指轉(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。9.原核生物tRNA的加工tRNA前體的存在方式：1.

25、不同的tRNA串聯(lián)排列；2. 多個相同的tRNA串聯(lián)排列；3. tRNA與rRNA混合串聯(lián)排列。修飾過程：1. 由RNA核酸內(nèi)切酶在tRNA分子5端切斷； 2. 由RNA核酸內(nèi)切酶在tRNA分子3端切斷；3. tRNA分子3端添加-CCAOH； 4. 核苷酸的修飾與異構(gòu)化10.真核細(xì)胞中rRNA的加工途徑：(1) 切除5端的前導(dǎo)序列；(2) 從41S的中間產(chǎn)物中先切下18S的片段。(3) 部分退火，形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)；(4) 最后修正。11.內(nèi)含子的剪接分三類：1、自我的內(nèi)含子： I型和II型 2、蛋白質(zhì)(酶)參與的內(nèi)含子 主要存在于tRNA中3、依賴于snRNP的內(nèi)含子 真核細(xì)胞核的蛋白質(zhì)12.真

26、核生物tRNA前體主要有以下幾種加工方式：（1）切斷： “斬頭”，形成5末端；去尾，形成3-OH末端。 。（2）剪接。（3）3-末端-CCA序列添加：缺-CCA的tRNA要用tRNA核酸轉(zhuǎn)移酶加-CCA 。（4）化學(xué)修飾：通過甲基化酶，硫醇酶，假尿嘧啶核苷化酶等進(jìn)行修飾，如氨基酸臂的4-硫尿苷（4tu），D臂的2甲基鳥苷（2mG），TC臂的假尿苷（）和反密碼子環(huán)上的2異戊腺苷（2ipA)。13.真核tRNA的基因和原核不同：(1)真核的前體分子tRNA是單順反子，但成簇排列，基因間有間隔區(qū)；(2)真核tRNA基因一般都比原核tRNA基因多得多，如酵母約有400個tRNA基因；(3) tRNA的

27、前體分子中含有內(nèi)含子。14.真核tRNA內(nèi)含子的特點：位置相同，都在反密碼子環(huán)的下游；不同tRNA的內(nèi)含子長度和序列各異；外顯子和內(nèi)含子交界處無保守序列；內(nèi)含子的剪切是依靠RNase異體催化；內(nèi)含子和反密碼子配對形成莖環(huán)。15.hnRNA的結(jié)構(gòu)的特點(1)5端有帽結(jié)構(gòu)； (2) 3端有poly（A）尾巴；(3)帽結(jié)構(gòu)后有3個寡聚U區(qū)，每個長約30nt；(4)有重復(fù)序列，位于寡聚U區(qū)后面；(5)有莖環(huán)結(jié)構(gòu)，可能分布于編碼區(qū)（非重復(fù)序列）的兩側(cè)；(6)非重復(fù)序列中有內(nèi)含子區(qū)。16.5帽子結(jié)構(gòu)的功能：1. 有助于mRNA越過核膜;2. 保護(hù)5不被酶降解；3. 使mRNA能與核糖體小亞基結(jié)合；4. 被

28、蛋白質(zhì)合成的起始因子所識別，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成;5. 帽子結(jié)構(gòu)對mRNA 前體的剪接是必需的16.hnRNA的剪接過程： snRNP與hnRNA結(jié)合成為剪接體。 剪接體結(jié)構(gòu)調(diào)整，U2和U6形成催化中心，發(fā)生轉(zhuǎn)酯反應(yīng)。17.I型內(nèi)含子的結(jié)構(gòu)特點1、分布廣泛，在原核生物，真菌，噬菌體的核、葉綠體、線粒體的基因組中發(fā)現(xiàn)了1000多種Group I內(nèi)含子2、具有保守的邊界序列（ 5U-G 3）和二級結(jié)構(gòu)18.II型內(nèi)含子的剪接結(jié)構(gòu)特點(1) 邊界序列為5GUGCGYnAG；(2) 有6個莖環(huán)結(jié)構(gòu)；有分支點順序（branch-point sequence）19.三類剪接反應(yīng)總結(jié)：按兩步酯交換作用進(jìn)行：首先游

29、離羥基進(jìn)攻外顯子1和內(nèi)含子結(jié)合處，接著外顯子1末端產(chǎn)生的羥基進(jìn)攻外顯子2與內(nèi)含子結(jié)合處。20.RNA剪接方式的分類和三種剪接機制(299)21.編輯的生物學(xué)意義：(1)校正作用；(2)調(diào)控翻譯；(3)擴充遺傳信息第十章遺傳密碼1.遺傳密碼的特點：(1) 遺傳密碼是三聯(lián)體密碼。(2)遺傳密碼無逗號。(3)遺傳密碼是不重迭的。(4)遺傳密碼具有通用性。(5)遺傳密碼具有簡并性(degeneracy (synonyms)。(6) 密碼子有起始密碼子和終止密碼子。(7) 反密碼子中的“ 擺動”（wobble）由一種以上密碼子編碼同一個氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并(degeneracy)，對應(yīng)于同一氨基酸的密碼

30、子稱為同義密碼子(synonymous codon)。2.移碼突變(frame-shift mutation)：在mRNA中，若插入或刪去一個核苷酸，就會使讀碼發(fā)生錯誤，稱為移碼，由于移碼而造成的突變、稱移碼突變。 3.從mRNA 5¢端起始密碼子AUG到3¢端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開放閱讀框架(open reading frame, ORF)。第十一章蛋白質(zhì)的生物合成-翻譯1.蛋白質(zhì)的生物合成步驟：(1)翻譯的起始 核糖體與mRNA結(jié)合并與氨酰-tRNA生成起始復(fù)合物。(2)肽鏈的延伸 由于核糖體沿mRNA的5 端向3

31、端移動，開始了從N端向C端的多肽合成，這是蛋白質(zhì)合成過程中速度最快的階段。(3)肽鏈的終止及釋放 核糖體從mRNA上解離，準(zhǔn)備新一輪合成反應(yīng)。2.翻譯：指將mRNA鏈上的核苷酸從一個特定的起始位點開始，按每三個核苷酸代表一個氨基酸的原則，依次合成一條多肽鏈的過程。3.遺傳密碼：指mRNA上核苷酸排列順序與蛋白質(zhì)多肽鏈中的氨基酸排列順序之間嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。4.密碼子(codon)：mRNA上每3個相鄰核苷酸編碼多肽鏈中一個氨基酸，這三個核苷酸稱一個密碼子或三聯(lián)體密碼。5.核糖體發(fā)揮生物學(xué)功能的5個基本部位 mRNA結(jié)合部位； 結(jié)合AA-tRNA部位（A位）； 結(jié)合肽基 tRNA部位（P位）； 空

32、載tRNA移出部位（E位）； 形成肽鍵的部位。 此外，還有用于起始和延伸的各種蛋白質(zhì)因子結(jié)合部位。 6.蛋白質(zhì)合成的過程：氨基酸的活化 翻譯的起始 肽鏈的延伸 肽鏈的終止 蛋白質(zhì)前體的加工7.翻譯的起始，原核生物（細(xì)菌）為例：成分 30S小亞基 50S大亞基fMet-tRNAfMet3個翻譯起始因子(IF-l、IF-2和IF-3) 模板mRNA GTPMg 2翻譯起始又可被分成3步：第一步：在IF-3作用下核糖體大小亞基分離， 在IF-l作用下mRNA模板通過SD序列與30S小亞基相結(jié)合第二步：在IF-2和GTP的幫助下， fMet-tRNAfMet進(jìn)入小亞基的P位，tRNA上的反密碼子與mR

33、NA上的起始密碼子配對。第三步：帶有tRNA、mRNA和3個翻譯起始因子的小亞基復(fù)合物與50S大亞基結(jié)合，GTP水解，釋放翻譯起始因子8.原核生物蛋白質(zhì)合成起始的小結(jié)：p3349.真核生物翻譯起始的特點（與原核生物對比）核糖體較大,為；起始因子比較多；(eukaryotic Initiation Factor, eIF)mRNA 5端具有m7GpppNp帽子結(jié)構(gòu)；Met-tRNAMet mRNA的5端帽子結(jié)構(gòu)和3端polyA都參與形成翻譯起始復(fù)合物； 10.真核生物翻譯起始復(fù)合物形成(區(qū)別原核生物)原核生物中30S小亞基首先與mRNA模板相結(jié)合，再與fMet-tRNAfMet結(jié)合，最后與50S

34、大亞基結(jié)合。而在真核生物中，40S小亞基首先與Met-tRNAMet相結(jié)合，再與模板mRNA結(jié)合，最后與60S大亞基結(jié)合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起始復(fù)合物.11.肽鏈延伸由許多循環(huán)組成，每加一個氨基酸就是一個循環(huán)，每個循環(huán)包括：AA-tRNA與核糖體結(jié)合、肽鍵的生成和移位。(1)AA-tRNA與核糖體A位點的結(jié)合進(jìn)位起始復(fù)合物形成以后，第二個AA-tRNA在延伸因子EF-Tu及GTP的作用下，生成AA-tRNA·EF-Tu·GTP復(fù)合物，然后結(jié)合到核糖體的A位上。(2)肽鍵形成轉(zhuǎn)肽 是由轉(zhuǎn)肽酶/肽基轉(zhuǎn)移酶催化(3)移位 核糖體向mRN

35、A3端方向移動一個密碼子。需要消耗GTP，并需EF-G延伸因子12.蛋白質(zhì)運轉(zhuǎn)機制：蛋白質(zhì)的合成位點與功能位點常常被細(xì)胞內(nèi)的膜所隔開，蛋白質(zhì)需要運轉(zhuǎn)。核糖體是真核生物細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所，任何時候都有許多蛋白質(zhì)被輸送到細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等各個部分，補充和更新細(xì)胞功能。細(xì)胞各部分都有特定的蛋白質(zhì)組分，蛋白質(zhì)必須準(zhǔn)確無誤地定向運送才能保證生命活動的正常進(jìn)行。 13.蛋白質(zhì)運轉(zhuǎn)可分為兩大類: (1)翻譯運轉(zhuǎn)同步機制：蛋白質(zhì)的合成和運轉(zhuǎn)同時發(fā)生 (2)翻譯后運轉(zhuǎn)機制：蛋白質(zhì)從核糖體上釋放后才發(fā)生運轉(zhuǎn)。14.信號肽(signal peptide)：常指新合成多肽鏈中用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)移的

36、N-末端氨基酸序列（有時不一定在N端）15.線粒體蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運特征: 1、通過線粒體膜的蛋白質(zhì)在運轉(zhuǎn)之前大多數(shù)以前體形式存在，它由成熟蛋白質(zhì)和位于N端的一段前導(dǎo)肽(leader peptide)共同組成,前導(dǎo)肽約含2080個氨基酸殘基，當(dāng)前體蛋白過膜時，前導(dǎo)肽被多肽酶所水解，釋放成熟蛋白質(zhì)。2、蛋白質(zhì)通過線粒體內(nèi)膜的運轉(zhuǎn)是一種需能過程；蛋白質(zhì)跨膜運轉(zhuǎn)時的能量來自線粒體Hsp70引發(fā)的ATP水解和膜電位差。3、蛋白質(zhì)通過線粒體膜運轉(zhuǎn)時，首先由外膜上的Tom受體復(fù)合蛋白識別與分子伴侶相結(jié)合的待運轉(zhuǎn)多肽，通過Tom和Tim組成的膜通道進(jìn)入線粒體內(nèi)腔。16.前導(dǎo)肽的作用： 擁有前導(dǎo)肽的線粒體蛋白質(zhì)前

37、體能夠跨膜運轉(zhuǎn)進(jìn)入線粒體，在這一過程中前導(dǎo)肽被水解，前體轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓鞍?，則失去繼續(xù)跨膜能力。因此，前導(dǎo)肽對線粒體蛋白質(zhì)的識別和跨膜運轉(zhuǎn)起著關(guān)鍵作用。17.前導(dǎo)肽具有如下特點:1. 帶正電荷的堿性氨基酸(特別是精氨酸)含量較為豐富。2. 缺少帶負(fù)電荷的酸性氨基酸；3. 羥基氨基酸(特別是絲氨酸)含量較高;4. 有形成兩親(既有親水又有疏水部分)-螺旋結(jié)構(gòu)的能力。18.在多細(xì)胞真核生物中，每當(dāng)細(xì)胞發(fā)生分裂時，核膜被破壞，等到細(xì)胞分裂完成后，核膜被重新建成，分散在細(xì)胞內(nèi)的核蛋白必須被重新運入核內(nèi)，因此，為了核蛋白的重復(fù)定位，這些蛋白質(zhì)中的信號肽被稱為核定位序列(nuclear localizatio

38、n sequence, NLS)一般都不被切除。NLS可以位于核蛋白的任何部位。19.蛋白質(zhì)前體的加工新生多肽鏈大多數(shù)是沒有功能的，必須經(jīng)過加工修飾才能轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘牡鞍踪|(zhì)。（1）N端fMet或Met的切除 （2）二硫鍵的形成 （3）特定氨基酸的修飾 （4）切除新生鏈中非功能片段第十二章基因的表達(dá)與調(diào)控1.基因表達(dá)的特點： （1）時間特異性（temporal specificity）某一特定基因的表達(dá)往往隨細(xì)胞受感染的進(jìn)程、生長環(huán)境的變化而開啟或關(guān)閉，呈現(xiàn)時間特異性； 對于多細(xì)胞生物又與組織器官生長、發(fā)育階段相適應(yīng)，又稱階段特異性(stage specificity) 。（2）空間特異性(sp

39、atial specificity) 對于多細(xì)胞生物，即使處在同一生長發(fā)育階段，不同組織細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)水平也是不一致的，稱此為空間特異性（又稱細(xì)胞特異性或組織特異性，cell or tissue specificity）。 2.基因表達(dá)的方式：（一）組成性表達(dá)（二）誘導(dǎo)和阻遏表達(dá)-適應(yīng)性表達(dá)（三）協(xié)調(diào)表達(dá)組成性基因表達(dá)(constitutive expression) 管家基因較少受環(huán)境因素的影響，在個體發(fā)育的任一階段都能在大多數(shù)細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)。適應(yīng)性表達(dá)：指環(huán)境的變化容易使其表達(dá)水平變動的一類基因表達(dá)。協(xié)調(diào)表達(dá) ：在一定機制控制下，功能上相關(guān)的一組基因，無論其為何種表達(dá)方式，均需協(xié)調(diào)一致、

40、共同表達(dá)，即為協(xié)調(diào)表達(dá)(coordinate expression)，這種調(diào)節(jié)稱為協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)(coordinate regulation)。3.操縱子 是由功能上相關(guān)聯(lián)的多個編碼序列（結(jié)構(gòu)基因）及其上游的調(diào)控序列成簇串聯(lián)在一起構(gòu)成的一個轉(zhuǎn)錄協(xié)調(diào)單位。4.多順反子：mRNA功能上相關(guān)聯(lián)的多個結(jié)構(gòu)基因受同一啟動序列調(diào)控，被一起轉(zhuǎn)錄和翻譯生成多種蛋白質(zhì)的 mRNA 。真核生物基因組中含有可以調(diào)控自身基因表達(dá)的特異DNA序列，稱為順式作用元件。5.原核生物的調(diào)節(jié)蛋白（3類）：特異因子 決定RNA聚合酶對啟動序列的特異識別和結(jié)合能力；(如，RNA聚合酶的 s因子)阻遏蛋白 通過與操縱序列結(jié)合，阻遏基因轉(zhuǎn)錄

41、，發(fā)揮負(fù)性調(diào)控作用；（由調(diào)節(jié)基因表達(dá)的阻遏蛋白）激活蛋白 與啟動子上游DNA序列結(jié)合，促進(jìn)RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄活性，發(fā)揮正性調(diào)控作用。（如，CAP分解代謝物基因活化蛋白）6.反式作用因子：能直接或間接與順式作用元件相互作用，進(jìn)而調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的一類調(diào)節(jié)蛋白，統(tǒng)稱為反式（作用）因子。(trans-acting factor) 按其功能不同，常有以下三類： 基本轉(zhuǎn)錄因子 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子 共調(diào)節(jié)因子 基本轉(zhuǎn)錄因子（TF）是指能夠在啟動子部位與核心序列TATA盒和RNA Pol結(jié)合，形成轉(zhuǎn)錄前起始復(fù)合物（PIC）的一類調(diào)節(jié)蛋白，以起動轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子 這類調(diào)節(jié)蛋白能識別并結(jié)合轉(zhuǎn)錄起始點上游的調(diào)控序列或遠(yuǎn)端的

42、增強子元件，通過蛋白質(zhì)-DNA相互作用而影響轉(zhuǎn)錄活性。共調(diào)節(jié)因子另有一類與轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子發(fā)生蛋白蛋白相互作用，進(jìn)而影響它們的分子構(gòu)象，影響轉(zhuǎn)錄活性，稱共調(diào)節(jié)因子。7.操縱子是一種完整的具有特定功能的細(xì)菌基因表達(dá)和調(diào)節(jié)的單位，包括調(diào)節(jié)基因，操縱位點，結(jié)構(gòu)基因，組成一個控制單元8.結(jié)構(gòu)基因：產(chǎn)生mRNA,合成蛋白質(zhì)9.操縱位點 promotor,operator：啟動子結(jié)合位點10.調(diào)節(jié)基因：產(chǎn)生調(diào)節(jié)蛋白（與操縱位點結(jié)合） 結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)物存在時，可與阻遏蛋白結(jié)合 結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄11.操縱子：是基因表達(dá)的協(xié)調(diào)單位，由啟動子、操縱基因及其所控制的一組功能上相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因所組成。操縱基因受調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物

43、的控制。12.根據(jù)操縱子對調(diào)節(jié)蛋白（阻遏蛋白或激活蛋白） 的應(yīng)答，可分為：正轉(zhuǎn)錄調(diào)控 負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控正調(diào)控系統(tǒng)中的正調(diào)控蛋白又被稱為無輔基誘導(dǎo)蛋白(apoinducer)負(fù)調(diào)控系統(tǒng)中的負(fù)調(diào)控蛋白又被稱為阻遏蛋白（repressor)13.操縱子調(diào)控系統(tǒng)的基本類型1. 可誘導(dǎo)負(fù)控制系統(tǒng)-負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控2. 可誘導(dǎo)正控制系統(tǒng)-正轉(zhuǎn)錄調(diào)控3. 可阻遏負(fù)控制系統(tǒng)-負(fù)轉(zhuǎn)錄阻遏4. 可阻遏正控制系統(tǒng)-正轉(zhuǎn)錄阻遏根據(jù)操縱子對某些能調(diào)節(jié)它們的小分子的應(yīng)答，可分為可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)和可阻遏調(diào)節(jié)兩大類：14.可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)：指一些基因在特殊的代謝物或化合物的作用下，由原來關(guān)閉的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)，即在某些物質(zhì)的誘導(dǎo)下使基因活化。15

44、.可阻遏調(diào)節(jié)：基因平時是開啟的，處在產(chǎn)生蛋白質(zhì)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(guān)閉，阻遏了基因的表達(dá)。16.原核生物以負(fù)調(diào)控為主，真核生物以正調(diào)控為主；如果某種物質(zhì)能夠促使細(xì)菌產(chǎn)生酶而本身又不被分解，這種物質(zhì)被稱為安慰誘導(dǎo)物17.色氨酸操縱子（trp operon）：特點:(1) trpR和trpABCDE不連鎖；(2) 操縱基因在啟動子內(nèi)(3) 有衰減子(attenuator)/弱化子(4) 啟動子和結(jié)構(gòu)基因不直接相連，二者被前導(dǎo)序列(Leader)所隔開 18.ara操縱子的調(diào)控有兩個特點：第一，araC表達(dá)受到AraC的自身調(diào)控。第二，AraC既是ara操縱子的正

45、調(diào)節(jié)蛋白（需cAMP-CRP的共同參與，起始轉(zhuǎn)錄），又是其負(fù)調(diào)節(jié)蛋白。這種雙重功能是通過AraC蛋白的兩種異構(gòu)體來實現(xiàn)的（Pi和Pr)。第十三章真核生物基因表達(dá)與調(diào)控1.原核生物基因組結(jié)構(gòu)特點：1. 基因組很小，大多只有一條染色體2. 結(jié)構(gòu)簡煉3. 存在轉(zhuǎn)錄單元多順反子4. 有重疊基因2.真核基因組結(jié)構(gòu)特點：1. 真核基因組結(jié)構(gòu)龐大 2. 單順反子3. 基因不連續(xù)性 4. 非編碼區(qū)較多 5. 含有大量重復(fù)序列3.真核生物基因表達(dá)調(diào)控的特點：（1）多層次（2）無操縱子和衰減子（3）個體發(fā)育復(fù)雜（4）受環(huán)境影響較小4.外顯子(Exon) ： 真核細(xì)胞基因DNA中的編碼序列，這些序列被轉(zhuǎn)錄成RNA并

46、進(jìn)而翻譯為蛋白質(zhì)。5.內(nèi)含子(Intron) ：真核細(xì)胞基因DNA中的間插序列，這些序列被轉(zhuǎn)錄成RNA，但隨即被剪除而不翻譯。 6.組成型剪接：一個基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物通過剪接只能產(chǎn)生一種成熟的mRNA。7.選擇性剪接：同一基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物由于不同的剪接方式形成不同mRNA8.短期調(diào)節(jié)（short- term regulation ）對環(huán)境條件的改變或者細(xì)胞以及組織的生理條件的改變作出反應(yīng)。9.長期調(diào)節(jié)(long-term regulatiion)受到內(nèi)在程序化的控制和外界環(huán)境的變化關(guān)系不大。10.基因的活性是指：具有表達(dá)的基本條件。11.基因的表達(dá)是指：具備表達(dá)的充分條件12.染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)：1. 緊

47、密壓縮的狀態(tài)2. 被阻遏的狀態(tài)3. 有活性的狀態(tài)4. 被激活的狀態(tài)13.活性染色質(zhì)對DNase的敏感性表現(xiàn)為5個方面：1. 細(xì)胞和組織特異性2. 潛在的轉(zhuǎn)錄能力3. 無轉(zhuǎn)錄潛能的區(qū)域缺乏敏感性4. 對基因調(diào)控區(qū)高度敏感5. 組蛋白的乙?；姑舾行燥@著增強14.非組蛋白特點：1. 種類多且數(shù)量大，但在核內(nèi)含量少；2. 具有種屬和組織特異性；3. 大多數(shù)為磷蛋白，磷酸化/去磷酸化調(diào)節(jié)15.染色質(zhì)核小體結(jié)構(gòu)的動態(tài)過程（略）1. 非活化狀態(tài)2. 蛋白因子結(jié)合，呈去阻遏狀態(tài)3. 活化狀態(tài)4. 組裝轉(zhuǎn)錄前起始復(fù)合物16.組蛋白的乙?；?去乙?；锕δ埽裕?、乙?；艽龠M(jìn)基因轉(zhuǎn)錄的活性2、組蛋白乙酰化與轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物裝配3、組蛋白的去乙酰化與基因沉默17.基因的擴增（amplification）指某些基因的拷貝數(shù)專一性大量增加的現(xiàn)象，它使得細(xì)胞在短期內(nèi)產(chǎn)生大量的基因產(chǎn)物以滿足生長發(fā)育的需要，是基因活性調(diào)控的一種方式。18.多線染色體（polytenne chromosomes）DNA可以特異擴增上千倍，而在異染區(qū)附近只可復(fù)制幾次。19. 基因重排：一個基因從遠(yuǎn)離啟動子的地方移到距它很近的位點從而啟動轉(zhuǎn)錄這種方式被稱為基因重排20.順反子 順式作用元件(cis-acting element)：具有調(diào)節(jié)功能的特定DNA序列只