Get清風現(xiàn)代分子生物學筆記基礎理論部分匯總

1、現(xiàn)代分子生物學筆記（基礎理論部分）匯總第二章染色體與DNA第一節(jié)染色體1、真核細胞的染色體具有如下性質(zhì)：分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定；能夠自我復制，使親子代保持連續(xù)性；能指導蛋白質(zhì)的合成，從而控制生命過程；能產(chǎn)生可遺傳的變異。2、染色體上的蛋白質(zhì)包括組蛋白和非組蛋白。組蛋白是染色體的結(jié)構(gòu)蛋白，它與DNA組成核小體。組蛋白分為Hl、H2A、H2B、H3、H4O組蛋白：histones真和生物體細胞染色質(zhì)中的堿性蛋白質(zhì)含精氨酸和賴氨酸等堿性氨基酸特別多， 二者加起來約為所有氨基酸殘基的四分之O3、組蛋白的一般特性：1進化上的極端保守：不同種生物組蛋白的氨基酸組成是十分相似的，特別是H3、H4可能對穩(wěn)定真核生物

2、的染色體結(jié)構(gòu)起重要作用。6元組織特異性肽鏈上氨基酸分布的不對稱性心存在較普遍的修飾作用C富含賴氨酸的組蛋白H54、非組蛋白：主要包括與復制和轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶類、與細胞分裂有關(guān)的蛋白等。5、真核生物基因組DNA:真核細胞基因組的最大特點是它含有大量的重復序列， 而且功能DNA序列大多被不編碼蛋白質(zhì)的非功能DNA所隔開。人們把一種生物單倍體基因組DNA的總值稱為C值。 在真核生物中C值一般是隨生物進化而增加的，高等生物的C值一般大于低等生物，但某些兩棲類的C值甚至比哺乳類還大，這就是著名的“C值反常現(xiàn)象。6、真核細胞DNA序列可分為三類：G不重復序列：在單倍體基因組里，一般只有一個或幾個拷貝，占DNA

3、總量的40%80%。結(jié)構(gòu)基因根本上屬于不重復序列。中度重復序列：重復次數(shù)在10104之間，占DNA總量的10%40%,各種rRNA、tRNA以及某些結(jié)構(gòu)基因如組蛋白基因都屬于此類。心高度重復序列：如衛(wèi)星DNA。只在真核生物中出現(xiàn)占基因組的10%60%,由1060個堿基組成，在DNA鏈上串聯(lián)重復高達數(shù)百萬次，這類DNA高度濃縮，是異染色質(zhì)的組成局部，可能與染色體的穩(wěn)定性有關(guān)。7、染色質(zhì)與核小體：染色質(zhì)纖維細絲是由DNA和組蛋白構(gòu)成，DNA和組蛋白構(gòu)成核小體，核小體連成念珠狀構(gòu)成染色質(zhì)。核小體的裝配過程：兩分子的H3和兩分子的H4先形成四聚體，然后由H2A和H2B構(gòu)成的異二聚體在該四聚體的兩側(cè)分別

4、結(jié)合而形成八聚體。 長146bp的DNA按左手螺旋盤繞在八聚體上1.8圈，形成核小體的核心顆粒，每圈約80bp。 核心顆粒兩端的DNA各有11bp與H1結(jié)合， 形成完整的核小體。 核小體的形成是染色體壓縮的第一個階段。染色體的壓縮：DNA雙鏈以左手螺旋盤繞在組蛋白形成的八聚體核心上即核小體念珠狀結(jié)構(gòu)-核小體結(jié)構(gòu)進一步盤繞折疊形成染色質(zhì)絲-組成突環(huán)一-玫瑰花結(jié)-螺線圈-由螺線圈組成染色單體。8、真核生物基因組的特點：G真核基因組龐大，一般都遠大于原核生物的基名真核基因組存在大量的重復序列真核基因組的大局部為非編碼序列，占整個基因組序列的90%以上，該特點是真核生物與細菌和病毒之間最主要的區(qū)別G真

5、核基因組的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子。真核基因是斷裂基因，有內(nèi)含子結(jié)構(gòu)。6真核基因組存在大量的順式作用元件。 包括啟動子、增強子、沉默子等真核基因組中存在大量的DNA多態(tài)性。 單核甘酸多態(tài)性和串聯(lián)重復序列多態(tài)性。G真核基因組具有端粒結(jié)構(gòu)。單順反子：真核基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子，即一條mRNA模板只含有一個翻譯起始點和終止點，因而一個基因編碼一條多肽鏈或RNA。多順反子：在原核生物中，通常是幾種不同的mRNA連在一起，相互之間由一條短的不編碼蛋白質(zhì)的間隔序列所隔開，這種mRNA叫做多順反子mRNA。這樣的一條mRNA鏈含有指導合成幾種蛋白質(zhì)的遺傳信息。9、原核生物基因組：原核生物基因組很小，大多只有一條染

6、色體，只有很少基因是以拷貝形式存在，且DNA含量很少。10、原核生物基因組特點：吉構(gòu)簡練： 原核DNA分子的絕大局部是用來編碼蛋白質(zhì)的只有很少的一局部不轉(zhuǎn)錄哥在轉(zhuǎn)錄單元：原核生物DNA序列中功能相關(guān)的RNA和蛋白質(zhì)基因， 往往叢集在基因組的一個或幾個特定部位，形成功能單元或轉(zhuǎn)錄單元， 它們可被一起轉(zhuǎn)錄為含多個mRNA的分子,稱為多順反子mRNA。G有重疊基因：同一段DNA攜帶兩種或兩種以上不同蛋白質(zhì)的編碼基因。第二節(jié)DNA的結(jié)構(gòu)1、DNA的一級結(jié)構(gòu)：指DNA分子中核甘酸的排列順序。DNA一級結(jié)構(gòu)特征：DNA分子是由兩條互相平行的脫氧核甘酸鏈盤繞而成；DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外

7、側(cè)，構(gòu)成根本骨架，堿基排在內(nèi)側(cè)；兩條鏈上的堿基互補配對2、DNA的二級結(jié)構(gòu)：指兩條多核甘酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。通常情況下分為兩大類：右手螺旋A-DNA、B-DNA和左手螺旋Z-DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)：兩條DNA鏈之間形成氫鍵；雙螺旋內(nèi)部形成的疏水區(qū)， 消除了介質(zhì)中水分子對堿基之間氫鍵的影響； 介質(zhì)中的陽離子中和了磷酸基團的負電荷，降低了DNA鏈之間的排斥力、范德華力。Z-DNA指左手螺旋DNA。3、DNA的高級結(jié)構(gòu)：指DNA雙螺旋進一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)。負超螺旋拓撲異構(gòu)酶或溟乙咤松弛DNA拓撲異構(gòu)酶或溟乙咤正超螺旋第三節(jié)DNA的復制1、半保存復制：DNA在復制過程中，

8、堿基間的氫鍵首先斷裂，雙螺旋被分開，每條分子分別做模版合成新鏈，產(chǎn)生互補的兩條鏈。每個子代DNA分子的一條鏈來自親代DNA,另一條是新合成的。2、半不連續(xù)復制：DNA在復制時，在一個復制叉上同時進行兩個方向的DNA復制， 一條鏈的合成是連續(xù)的，另一條是不連續(xù)的先合成一系列的53勺短片段，然后在DNA連接酶作用下連接成完整的DNA鏈3、復制的起點、方向和速度復制時，雙鏈DNA要解開成兩股鏈分別進行；所以這個復制起點成叉子形式，被稱為復制叉。DNA復制是從固定起點開始的。 一般把生物的復制單位稱為復制子。一個復制子只含有一個復制起點。通常細菌、病毒和線粒體DNA分子都是作為單個復制子完成復制的。

9、而真核生物的基因組可以同時在多個復制起點上進行雙向復制，即基因組中包含多個復制子。原核生物和真核生物的DNA復制主要是從固定起點雙向等速復制方式進行。4、幾種主要的復制方式：線性DNA雙鏈的復制環(huán)狀DNA雙鏈的復制：0型、滾環(huán)型、D型第四節(jié)原核生物和真核生物DNA復制的特點1、 原核生物DNA復制的特點：所有的DNA復制都是從一個固定的起點開始的， 而目前所知的DNA聚合酶都只能延長DNA鏈而不能從頭合成DNA鏈。DNA復制時，往往先由RNA聚合酶在DNA模版上合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶從RNA引物3末端開始合成新的DNA鏈。對于前導鏈，這個引發(fā)過程比擬簡單只要有一段RNA引物，DN

10、A聚合酶就能以此為起點一直合成下去，但對于滯后鏈，這個引發(fā)過程就非常復雜， 需要多種蛋白質(zhì)和酶的協(xié)同作用還涉及到崗崎片段的形成和連接。 滯后鏈的引發(fā)由引發(fā)體來完成。DNA解鏈酶：DNA解鏈酶能水解ATP獲得能量來解開雙鏈DNA。單鏈結(jié)合蛋白SSB:作用是保證被解鏈酶解開的單鏈在復制完成前能保持單鏈結(jié)構(gòu)， 它以四聚體形式存在于復制叉處，待單鏈復制完成后才離開。2、真核生物DNA復制的特點真核生物每條染色體上可以有多個復制起點， 而原核生物只有一個復制起點； 真核生物的染色體在全部完成復制前，各個起點上的DNA不能再開始，而在快速生長的原核生物中，復制起點可以連續(xù)開始新的DNA復制，表現(xiàn)為雖有一個

11、復制單元，但卻可有多個復制叉。第五節(jié)DNA的修復1、錯配修復：一旦復制叉通過復制起點，母鏈就會在開始DNA合成前的幾秒至幾分鐘內(nèi)被甲基化。 此后只要兩條DNA鏈上堿基配對出現(xiàn)錯誤錯配修復系統(tǒng)就會根據(jù)保存母鏈，修復子鏈的原那么，找出錯誤堿基所在的DNA鏈，并在對應于母鏈甲基化腺甘酸上游鳥甘酸的5位置切開自戀， 再根據(jù)錯配堿基相對于DNA切口的方位啟動修復途徑，合成子鏈。2、切除修復：包括堿基切除修復和核甘酸切除修復。步驟：0 苜先由核酸內(nèi)切酶識別DNA的損傷位點，在損傷部位的5彳則切開磷酸二酯鍵由DNA解鏈酶將有損傷的DNA片段解離ODNA聚合酶的催化下，以完整的互補鏈為模板，按5窮向合成DNA

12、鏈，填補已切除的空隙由DNA鏈連接酶新合成的DNA片段與原來的DNA斷鏈連接起來。3、重組修復復制后修復：G受損彳的DNA鏈復制時，產(chǎn)生的子代DNA在損傷的對應部位出現(xiàn)缺口另一條母鏈DNA與有缺口的子鏈DNA進行重組交換，將母鏈DNA上相應片段填補母鏈DNA的缺口， 而母鏈DNA出現(xiàn)缺口C以另一條子鏈DNA為模板經(jīng)DNA聚合酶催化合成一新的DNA片段填補母鏈DNA的缺口， 最后DNA連接酶連接，完成修補。4、DNA的直接修復5、SOS反響：包括誘導DNA損傷修復、誘變效應、細胞分裂的抑制以及溶原性細菌釋放噬菌體等。 包括兩個方面DNA的修復和產(chǎn)生變異。 第六節(jié)DNA的轉(zhuǎn)座1、轉(zhuǎn)座子：是存在于染

13、色體DNA上可自主復制和移位的根本單位。插入序列是最簡單的轉(zhuǎn)座子，它不含任何宿主基因， 它們是細菌染色體或質(zhì)粒DNA的正常組成成分。第三章生物信息的傳遞-從DNA到RNA第一節(jié)RNA轉(zhuǎn)錄的根本過程1、RNA鏈的合成都包括以下幾個特點：RNA是按照5-3方向進行的；以DNA中的反義鏈為模版；在RNA聚合酶催化下；以四種三磷酸核甘為原料，根據(jù)堿基配對原那么， 各個核甘酸之間通過形成磷酸二酯鍵相連，不需要引物的參與，合成的RNA帶有與DNA有意義鏈相同的序列。轉(zhuǎn)錄的根本過程包括：模版識別、 轉(zhuǎn)錄起始、 通過啟動子及轉(zhuǎn)錄的延伸和終止。2、模版的識別J:主要是RNA聚合酶與啟動子DNA雙鏈相互作用并與之

14、相結(jié)合的過程。 真核生物的RNA聚合酶不能直接識別基因的啟動子區(qū)，所以，需要一些被稱為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的輔助蛋白質(zhì)按特定的順序結(jié)合在啟動子上，RNA聚合酶才能與之結(jié)合并形成復雜的轉(zhuǎn)錄起始前復合物PIC,以保證有效的起始轉(zhuǎn)錄。3、起始轉(zhuǎn)錄：不需要引物。轉(zhuǎn)錄的起始就是RNA鏈上第一個核甘酸鍵的產(chǎn)生。 轉(zhuǎn)錄起始后直到形成9個核昔酸短鏈的過程是通過啟動子階段， 此時RNA聚合酶一直處于啟動子區(qū)，新生的RN鏈與DNA模版鏈的結(jié)合不夠牢固， 很容易從dna鏈上掉下來并導致轉(zhuǎn)錄重新開始。 一旦RNA聚合酶成功的合成了9個以上核甘酸并離開啟動子區(qū)，轉(zhuǎn)錄就進入正常的延伸階段。一般來說，通過啟動子的時間越短，該基因轉(zhuǎn)

15、錄起始的頻率也越高。4、轉(zhuǎn)錄的延伸：RNA聚合酶釋放 b 因子離開啟動子后， 核心酶沿模版DNA鏈移動并使新生RNA鏈不斷延長的過程就是轉(zhuǎn)錄的延伸。5、轉(zhuǎn)錄的終止：當RNA鏈延伸到轉(zhuǎn)錄終止位點時，RNA聚合酶不在形成新的磷酸二酯鍵，RNA-DNA雜合物別離，轉(zhuǎn)錄泡瓦解，DNA恢復成雙鏈狀態(tài)，而RNA聚合酶和RNA鏈都被從模版上釋放出來， 這就是轉(zhuǎn)錄的終止。第二節(jié)轉(zhuǎn)錄機器主要成分1、RNA聚合酶：。原核生物RNA聚合酶：在細菌中，一種RNA聚合酶幾乎負責所有的mRNA、rRNA、tRNA的合成。大多數(shù)原核生物的RNA聚合酶的組成是相同的，大腸桿菌RNA聚合酶首先由2個a亞基、一個3亞基、一個B亞

16、基和一個co亞基組成的核心酶，加上一個 b 亞基后那么成為聚合酶全酶。轉(zhuǎn)錄的起始過程需要全酶，由 b 因子識別起始點，延長過程僅需要核心酶的催化。大腸桿菌RNA聚合酶的組成分析亞基相對分子質(zhì)量亞基數(shù)組分 功能a3.65x1042核 心酶核心酶組裝， 啟動子識別31.51x1051核 心酶3和3共同組成RNA合成的活性中心81.55x1051核 心酶311x1041核 心酶(T7.0 x10410-因子存在多種(T 因子，用于識別不同的啟動子(E真核生物的RNA聚合酶:酶細胞內(nèi)定位轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物相對活性對心鵝膏堿的敏感程度RNA聚合酶I核仁rRNA50%70%不敏感RNA聚合酶n核質(zhì)hnRNA20%4

17、0%敏感RNA聚合酶m核質(zhì)tRNA約10%存在物種特異性2、轉(zhuǎn)錄復合物：模版的識別階段包括RNA聚合酶全酶對啟動子的識別， 聚合酶與啟動子可逆性結(jié)合形成封閉復合物， 聚合酶全酶所結(jié)合的DNA序列中有一小段雙鏈被解開。對強啟動子來說，從封閉復合物到開放復合物的轉(zhuǎn)變是不可逆的，是快反響。開放復合物與最初的兩個NTP相結(jié)合并在兩個核甘酸之間形成磷酸二酯鍵后即轉(zhuǎn)變成包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的三元復合物。第三節(jié)啟動子與轉(zhuǎn)錄起始1、啟動子區(qū)的根本結(jié)構(gòu)：G啟動子： 是一段位于結(jié)構(gòu)基因5端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶， 使之與模版DNA鏈準確的結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性。 因為基因的特異性

18、轉(zhuǎn)錄取決于酶與啟動子能否有效的形成二元復合物。 啟動子的結(jié)構(gòu)影響了它與RNA聚合酶的親和力， 從而影響了基因的表達水平。CPribnow區(qū)：是一個由5個核甘酸TATTA組成的保守序列，其中央大約位于起點上游10bp處，所以又稱-10區(qū)。35區(qū)：在轉(zhuǎn)錄開始位點上游-35區(qū)域也有一段保守序列，共同序列是TTGACA-10位的TATA區(qū)和-35位的TTGACA區(qū)是RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合位點，能與0因子相互識別而具有很高的親和力。2、啟動子的識別：RNA聚合酶并不直接識別堿基對本身，而是通過氫鍵互補的方式加以識別。3、RNA聚合酶與啟動子區(qū)的結(jié)合：RNA聚合酶首先與啟動子區(qū)閉合雙鏈DNA相結(jié)合，形

19、成二元閉合復合物，然后經(jīng)過解鏈得到二元開鏈復合物。一旦開鏈區(qū)解鏈， 酶分子能以正確的取向與解鏈后的有關(guān)單鏈相互作用，形成開鏈復合物。4、-10區(qū)與-35區(qū)的最正確間距： 在原核生物中，-35區(qū)與-10區(qū)之間的距離大約是1619bp,小于15bp或大于20bp都會降低啟動子活性。5、增強子及其功能：增強子是DNA上能提高轉(zhuǎn)錄起始效率的序列，可位于轉(zhuǎn)錄起始點的5或3端，而且一般與所調(diào)控的靶基因的距離無關(guān)，其特點如下：(:遠距離效應：一般位于上游-200bp處，但可增強遠處啟動子的轉(zhuǎn)錄，即使相距大于10kb也能發(fā)揮作用。無方向性：無論位于靶基因的上游還是位于靶基因的下游或內(nèi)部都可發(fā)揮增強轉(zhuǎn)錄的作用。

20、版式調(diào)節(jié)：只調(diào)節(jié)位于同一染色體上的靶基因，而對其他染色體上的基因沒有作用。C無物種和基因的特異性：可以連接到異源基因上發(fā)揮作用。具有組織特異性：增強子的作用需要特定的蛋白質(zhì)因子參與。G有相位性：其作用和DNA的構(gòu)象有關(guān)。O的增強子可以對外部信號產(chǎn)生反響。6、轉(zhuǎn)錄的抑制：分為兩類：第一類是DNA模版功能抑制劑，通過與DNA結(jié)合而改變模版的功能；第二類是RNA聚合酶的抑制物， 它們與RNA聚合酶結(jié)合而抑制其活力。第四節(jié)原核與真核生物mRNA的特征比擬1、原核生物mRNA的特征：O衰期短多以多順反子的形式存在。5端沒有帽子結(jié)構(gòu)，3端也沒有多聚A尾巴或者很短2、真核生物mRNA的特征5端有帽子結(jié)構(gòu)絕大

21、多數(shù)3端有polyA尾巴01凡編碼功能的真核基因都能通過RNA聚合酶n進行轉(zhuǎn)錄，真核基因幾乎都是單順反子mRNA,只包含一個蛋白質(zhì)信息。第五節(jié)終止和抗終止1依賴于P因子的終止：P因子能水解各種核甘三磷酸， 實際是一種NTP酶，通過催化NTP的水解促使新生RNA鏈從三元轉(zhuǎn)錄復合物中解離出來，從而終止轉(zhuǎn)錄。2不依賴于p因子的終止：模板上存在終止轉(zhuǎn)錄信號一終止子， 每個基因或操縱子都有一個啟動子和一個終止子。 終止位點上游一般存在一個富含GC堿基的二重對稱區(qū)，由這段DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA容易形成發(fā)卡式結(jié)構(gòu)。 在終止位點前面有一段4-8個A組成的序列，因此轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3端為寡聚U,這種結(jié)構(gòu)特征的存在決定

22、了轉(zhuǎn)錄的終止3抗終止：破壞終止位點的RNA的莖-環(huán)結(jié)構(gòu)的抗終止和依賴于蛋白質(zhì)因子的轉(zhuǎn)錄終止。第四章生物信息的傳遞從mRNA到蛋白質(zhì)1、 翻譯是指將mRNA鏈上的核昔酸序列從一個特定的起始位點開始， 按3個核甘酸代表一個氨基酸的原那么，依次合成一條多肽鏈的過程。第一節(jié)遺傳密碼一-三聯(lián)子1、遺傳密碼的性質(zhì)：G密碼的連續(xù)性：一個密碼子接一個密碼子連續(xù)的閱讀直至終止密碼6密碼的簡并性：由一種以上密碼子編碼同一種氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并， 對應于同一氨基酸的密碼子稱為同義密碼子。6密碼的通用性和特殊性：遺傳密碼無論在體內(nèi)還是在體外，也無論是對病毒、細菌、動物還是植物而言都是通用的。特殊性，支原體中終止密碼子

23、UGA被用來編碼色氨酸。G密碼子與反密碼子的相互作用：在蛋白質(zhì)生物合成過程中，tRNA的反密碼子在核糖體內(nèi)是通過堿基的反向配對與mRNA上的密碼子相互作用的。在密碼子與反密碼子配對過程中， 前兩對嚴格遵守堿基配對原那么，第三對堿基有一定的自由度，可以擺動，因而使某些tRNA可以識別1個以上的密碼子。第二節(jié)tRNA1、tRNA在蛋白質(zhì)合成過程中處于關(guān)鍵地位，它不但為每個三聯(lián)密碼子翻譯成氨基酸提供了接合體， 還為準確無誤的將所需的氨基酸運送到核糖體上提供了運送載體，所以，它又被稱為第二遺傳密碼。2、tRNA的結(jié)構(gòu)：受體臂acceptstem,也被稱作aminoacidstem是一個7個堿基長的臂，

24、其中包含5端，與有3端羥基OH能結(jié)合氨基酸于其上的3端。受體臂有可能含有非Watson-Crick所發(fā)現(xiàn)的堿基對。.CCA尾CCAtail是tRNA分子3端的CCA序列，在翻譯時，幫助酶識別tRNA。D臂Darm是在一個環(huán)Dloop的端部4個堿基的臂，通常含有二氫尿喀咤dihydrouridine。反密碼子臂anticodonarm有5個堿基，包括反密碼子anticodon。每一tRNA包括一個特異的三聯(lián)反密碼子序列， 能夠與氨基酸的一個或者多個密碼子匹配。例如賴氨酸lysine的密碼子之一是AAA,相應的tRNA的反密碼子可能是UUU一些反密碼子可以與多于一個的密碼子匹配被稱為擺動。T臂Ta

25、rm是5個堿基的莖，包括序列TWC。3、tRNA的功能：運輸?shù)墓ぞ咿D(zhuǎn)運氨基酸；解讀mRNA的信息。4、tRNA種類：C起始tRNA和延伸tRNA:能特異性的識別mRNA模板上起始密碼子的tRNA叫tRNA,其他的統(tǒng)稱為延伸tRNA名同工tRNA:代表同一種氨基酸的tRNA叫同工tRNA校正tRNA:分為無義突變和錯義突變校正。5、氨酰tRNA合成酶：是一類催化氨基酸與tRNA結(jié)合的特異性酶，由它決定氨基酸能否與對應的tRNA結(jié)合，既能識別tRNA,又能識別氨基酸，對兩者都具有高度的專一性。催化反響：AA+tRNA+ATPAA-tRNA+AMP+PPi第三節(jié)核糖體1、核糖體的結(jié)構(gòu)：O糖體由大小兩

26、個亞基組成。每個亞基都含有一個相對分子質(zhì)量較大的tRNA和許多不同的蛋白質(zhì)分子。核糖體蛋白。核糖體上有多個活性中心，每個中心都由一組特殊的核糖體蛋白質(zhì)構(gòu)成， 形成一個多種酶的結(jié)合體， 單個酶或蛋白質(zhì)只有在這個總體結(jié)構(gòu)上才擁有催化性質(zhì)， 他們共同承當了蛋白質(zhì)生物合成的任務。O糖體RNA。2、核糖體的功能：合成的場所，選擇對信息專一的AA-tRNA;同時容納另一種攜帶肽鏈的tRNA,既肽基-tRNA核糖體包括至少五個活性中心：mRNA結(jié)合部位、結(jié)合或接受AA-tRNA部位、結(jié)合或接受肽基-tRNA的部位、肽基轉(zhuǎn)移部位及形成肽鍵的部位。第四節(jié)蛋白質(zhì)合成的生物學基質(zhì)1、氨基酸的活化：氨基酸必須在氨酰-

27、tRNA合成酶的作用下生成活化氨基酸-AA-tRNA2、翻譯的起始：C原核生物翻譯的起始：需要的7種成分：30S小亞基、模版mRNA、fMet-tRNAfMet、三個翻譯起始因子IF-1、IF-2、IF-3、GTP、50S大亞基、Mg2+第一步：30S小亞基首先與翻譯起始因子IF-1、IF-3結(jié)合，通過SD序列與mRNA模版結(jié)合；第二步：在IF-2和GTP的幫助下，fMet-tRNAfMet進入小亞基的P位tRNA上的反密碼子與mRNA上的起始密碼子配對；第三步：帶有tRNA、mRNA三個翻譯起始因子的小亞基復合物與50S大亞基結(jié)合，GTP水解，釋放翻譯起始因子。3、肽鏈的終止：肽鏈延伸過程中

28、，當終止密碼子UAA、UAG、UGA出現(xiàn)在核糖體的A位時， 沒有相應的AA-tRNA能與其結(jié)合，而釋放因子能識別這些密碼子并與之接合， 水解P位上的多肽鏈與tRNA之間的二酯鍵，然后，新生成的肽鏈和tRNA從核糖體上釋放，核糖體大小亞基解體，蛋白質(zhì)合成結(jié)束。4、蛋白質(zhì)前體的加工：新生的多肽鏈大多是沒有功能的，必須經(jīng)過加工修飾才能轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘牡鞍踪|(zhì)：N端fMet或Met的切除、二硫鍵的形成、特定氨基酸的修飾、切除新生肽鏈中的非功能片段5、蛋白質(zhì)的折疊：新生肽鏈在細胞內(nèi)的特定部位，在多種蛋白質(zhì)的幫助下卷曲成正確構(gòu)象， 大多數(shù)蛋白質(zhì)的折疊是邊翻轉(zhuǎn)邊折疊的。 至少兩類因子參與了折疊過程：酶、分子伴侶

29、。6、蛋白質(zhì)合成抑制劑：主要是一些抗生素，如喋吟霉素、鏈霉素、四環(huán)素、氯霉素、紅霉素。抗生素對蛋白質(zhì)合成的作用可能是阻止mRNA與核糖體結(jié)合（氯霉素）或阻止AA-tRNA與核糖體結(jié)合四環(huán)素或干擾AA-tRNA與核糖體結(jié)合而產(chǎn)生錯讀鏈霉素。專題七、雙向電泳與質(zhì)譜檢測掌握雙向電泳中等電聚焦電泳和SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳的原理；掌握雙向電泳的步驟；掌握質(zhì)譜分析的根本原理；掌握質(zhì)譜儀的根本結(jié)構(gòu)；掌握質(zhì)譜技術(shù)在蛋白質(zhì)研究中的應用領域；了解蛋白質(zhì)電泳凝膠染色的方法；了解雙向電泳的應用及優(yōu)缺點。蛋白質(zhì)電泳技術(shù)：1、SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳2、等電聚焦3、雙向電泳1、SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳利用聚丙烯酰

30、胺形成的凝膠對大分子生物物質(zhì)如核酸、蛋白質(zhì)通過附加電場使分子不同的按照分子量大小在凝膠中得到別離。2、蛋白質(zhì)的聚丙烯凝膠電泳類型：按蛋白質(zhì)變性與否分為變性電泳和非變性電泳3、蛋白質(zhì)變性：翻開二硫鍵，蛋白質(zhì)失去生物活性，故稱變性denature。4、變性的方法：95c加熱5分鐘。為防止復性常使用3-疏基乙醇或二硫蘇糖醇DTT保護自由的半胱氨酸疏基。5、變性電泳的方法：十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳，SDS-PAGE6、SDS-PAGE原理：蛋白質(zhì)在SDS凝膠電場中的運動速度和距離完全取決于其分子量。7、SDS-PAGE操作程序：蛋白質(zhì)樣品制備、凝膠制備：別離膠濃縮膠、樣品上樣、電泳、凝膠染色、

31、脫色、電泳結(jié)果分析SDS-PAGE凝膠的工作原理：制膠緩沖液使用的是Tris-HCl緩沖系統(tǒng)， 濃縮膠是pH6.8,別離膠pH8.8;而電泳緩沖液使用Tris-甘氨酸緩沖系統(tǒng)。濃縮膠中，pH呈弱酸性，甘氨酸解離很少，在電場中泳動效率低；而Cl-卻很高，兩者之間形成導電性較低的區(qū)帶，蛋白分子就介于二者之間泳動。由于導電性與電場強度成反比， 這一區(qū)帶便形成了較高的電壓梯度，壓著蛋白質(zhì)分子聚集到一起，濃縮為一狹窄的區(qū)帶。進入別離膠后，膠中pH增加，呈堿性，甘氨酸大量解離，泳動速率增加，直接緊隨氯離子之后，同時由于別離膠孔徑的縮小，在電場的作用下，蛋白分子根據(jù)其固有的帶電性和分子大小進行別離。SDS-

32、PAGE電泳凝膠染色：考馬斯亮藍染色、銀染2、等電聚焦是利用有pH梯度的介質(zhì)別離等電點不同的蛋白質(zhì)的電泳技術(shù)。由于其分辨率可到達0.01pH單位，因此特別適合于別離分子量相近而等電點不同的蛋白質(zhì)組分。適用：1.研究蛋白質(zhì)微觀不均一性2.測定蛋白質(zhì)等電點pH梯度構(gòu)建：固相pH梯度(IPG):將緩沖基團共價鍵合在介質(zhì)上成為凝膠介質(zhì)的一局部而建立pH梯度線性和非線性，分辨率比前者高一個數(shù)量級。載體兩性電解質(zhì)CA應具備的條件在等電點處必需有足夠的緩沖能力在等電點必需有足夠高的電導分子量要小， 便于與被別離的高分子物質(zhì)用透析或凝膠過濾法分開。化學組成應不同于被別離物質(zhì)，不干擾測定。應不與別離物質(zhì)反響或使

33、之變性。3、雙向電泳蛋白質(zhì)組學說明各種生物基因組在細胞中表達的全部蛋白質(zhì)的表達模式及功能模式的學科。包括鑒定蛋白質(zhì)的表達、 存在方式 （修飾形式卜結(jié)構(gòu)、 功能和相互作用等。是蛋白質(zhì)protein和基因組genome研究在形式和內(nèi)容兩方面的組合蛋白質(zhì)組學關(guān)鍵技術(shù)由于蛋白質(zhì)別離雙向電泳和高效液相層析技術(shù)和鑒定技術(shù)現(xiàn)代質(zhì)譜的進步，以及基因組學和生物信息學的交叉滲透， 蛋白質(zhì)組學研究已經(jīng)獲得了長足的開展。雙向電泳技術(shù)：等電聚焦Isoelectricfocusing,IEF及SDS-聚丙烯酰胺凝膠SDS-PAGE雙向電泳技術(shù)。即先進行等電聚焦電泳按照pI別離，然后再進行SDS-PAGE按照分子大小，經(jīng)染

34、色得到的電泳圖是個二維分布的蛋白質(zhì)圖。雙向電泳的實驗流程： 樣品制備、 蛋白質(zhì)定量、 上樣、第一向等電聚焦電泳、 膠條的平衡、 第二向SDS-PAGE電泳、蛋白質(zhì)點檢測染色、生物信息學分析鑒定和注釋蛋白質(zhì)的路線：通過肽質(zhì)譜指紋圖peptidemassfingerprinting,PMF和數(shù)據(jù)庫搜尋匹配雙向電泳技術(shù)的優(yōu)缺點：優(yōu)點：可以從復雜蛋白質(zhì)得到單一蛋白質(zhì)可以觀察到同一蛋白質(zhì)的異構(gòu)體和不同的修飾和質(zhì)譜技術(shù)兼容分辨率較高信息化程度高缺點：低拷貝蛋白、過大過小蛋白、極酸極堿蛋白、疏水性膜蛋白等檢測苦難；穩(wěn)定性差。雙向電泳技術(shù)的應用：別離復雜組分蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)表達譜研究、差異蛋白質(zhì)組學研究生物質(zhì)譜

35、技術(shù)質(zhì)譜的根本原理： 質(zhì)譜分析法是通過對被測樣品離子的質(zhì)荷比的測定來進行分析的一種方法。被分析的樣品首先要離子化， 然后利用不同離子在電場或磁場的運動行為的不同，把離子按質(zhì)荷比m/z分開而得到質(zhì)量圖譜， 通過樣品的質(zhì)量圖譜和相關(guān)信息，可以得到樣品的定性定量結(jié)果。質(zhì)譜儀是一個用來測量單個分子質(zhì)量的儀器,際上質(zhì)譜儀提供的是分子的質(zhì)量與電荷比orm/e).生物質(zhì)譜：不僅可以測定生物大分子的質(zhì)量，還可以解析其分子結(jié)構(gòu)、修飾位點和修飾類型等屬性，是蛋白質(zhì)組學研究最有力和最重要的工具之O質(zhì)譜儀的根本結(jié)構(gòu)： 進樣系統(tǒng)、 離子源、 質(zhì)量分析器、離子檢測器、串聯(lián)質(zhì)譜三、常見生物質(zhì)譜離子源：基質(zhì)輔助的激光解析質(zhì)譜

36、MALDI、電噴霧質(zhì)譜ESI-MSMALDI-TOF的工作原理：將蛋白質(zhì)酶解成小肽段后與基質(zhì)主要是有機酸混合，將樣品混合物點到金屬靶外表上并使之枯燥結(jié)晶，然后用激光轟擊，將呈離子化氣體狀態(tài)的待分析物從靶外表噴射出去。 離子化氣體肽段在電場中被加速后到達檢測器的時間由肽段的質(zhì)量和其所帶電荷數(shù)的比值m/z決定。四、與生物質(zhì)譜聯(lián)用的別離技術(shù)氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用高效液相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用實(m/毛細管電泳/質(zhì)譜聯(lián)用五、質(zhì)譜在蛋白質(zhì)組學中的應用蛋白質(zhì)鑒定蛋白質(zhì)突變的檢測與鑒定驗證重組蛋白或重組肽的結(jié)構(gòu)和純度翻譯后修飾的檢測1、蛋白質(zhì)鑒定的路線：|、通過肽質(zhì)量指紋圖peptidemassfingerprinti

37、ng,PMF和數(shù)據(jù)庫搜尋匹配。II、通過測出樣品中局部肽段二級質(zhì)譜信息或氨基酸序列標簽和數(shù)據(jù)庫搜尋匹配。2肽指紋圖譜PMF鑒定:原理就是利用了蛋白序列數(shù)據(jù)庫中的多肽質(zhì)量的信息與實際測得的質(zhì)量信息進行比照而實現(xiàn)鑒定。PMF鑒定的優(yōu)點與缺點優(yōu)點：是用一級質(zhì)譜鑒定蛋白質(zhì)的經(jīng)典方法，算法簡單，速度快缺點：質(zhì)量相近的多肽增加匹配難度無法實現(xiàn)混合蛋白的鑒定二級質(zhì)譜鑒定質(zhì)譜儀選擇一級質(zhì)譜中的一個峰， 讓這些峰所代表的離子高速撞擊質(zhì)譜儀中的惰性氣體， 使其肽鍵斷裂，并對庫搜索鑒定蛋白質(zhì)。優(yōu)點：鑒定準確度更高，可以得到蛋白的序列可以實現(xiàn)多個蛋白的鑒定缺點：增加了一步操作算法更復雜，而且需要更多的操作經(jīng)驗翻譯后修

38、飾的檢測：糖基化修飾、磷酸化修飾練習題在雙向電泳技術(shù)中，SDS-PAGE電泳是按照蛋白質(zhì)的C進行別離。A.等電點B,電荷數(shù)C.分子量D.結(jié)構(gòu)類型雙向電泳研究時，先進行等電聚焦，再進行SDS-PAGEoY雙向電泳可用于差異蛋白質(zhì)組學研究。Y雙向電泳研究時， 蛋白樣品制備時要盡量防止蛋白質(zhì)的降解。Y對于雙向電泳所得到的差異蛋白點， 需要利用質(zhì)譜技術(shù)進行鑒定。Y生物質(zhì)譜既可以測定生物大分子的質(zhì)量， 還可以解析其分子結(jié)構(gòu)。Y以下哪個不是質(zhì)譜儀的根本結(jié)構(gòu)成分？AA.生物傳感器B.離子源C.質(zhì)量分析器D.離子檢測器質(zhì)譜用于蛋白質(zhì)鑒定時，一般先通過肽質(zhì)量指紋圖，如果得不到結(jié)果再利用二級質(zhì)譜。Y質(zhì)譜技術(shù)可用于驗證重組蛋白或重組肽的結(jié)構(gòu)和純度。Y質(zhì)譜技術(shù)可用于檢測蛋白質(zhì)突變。Y專題八、基因功能研究方法掌握定點突變技術(shù)的定義和方法；掌握基因敲除的定義；掌握哺乳動物基因敲除的步驟；掌握RNA干擾的定義；了解RNA干擾的原理和研究方法。了解什么是基因過量表達？一、基因定,點突變(site-directedmutagenesis)通過改變基因特定位點核甘酸序列來改變所編碼的氨基酸序列，用于研究某個些氨基酸殘基對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、 催化活性以及結(jié)合配體能力的影響，也可用于改造DNA調(diào)控元件特征序列、修飾表達