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文檔簡介
1、 管家基因(housekeeping gene)在生物體幾乎所有的細胞中持續(xù)表達的基因,往往編碼維持細胞基本結(jié)構(gòu)與功能的蛋白質(zhì)。 可調(diào)節(jié)基因 非維持細胞生存所必需,僅在特定條件下特異性表達的基因,表現(xiàn)為基因表達的時間(階段)特異性和空間(組織)特異性。 順式作用元件 指調(diào)控真核生物結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄的DNA序列,包括啟動子、上游啟動子元件、增強子、加尾信號和反應元件等。它們通過與反式作用因子相互作用來發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。 反式作用因子轉(zhuǎn)錄因子指真核基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白,包含DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域和轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域。它們與順式作用元件、RNA聚合酶相互作用,以及轉(zhuǎn)錄
2、因子之間相互協(xié)同或者拮抗,反式調(diào)控另一基因的轉(zhuǎn)錄。 基礎轉(zhuǎn)錄因子 與RNA聚合酶、啟動子直接結(jié)合的真核轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白,是轉(zhuǎn)錄起始復合物的最基本組件,基本不受環(huán)境因素影響。 特異轉(zhuǎn)錄因子 與轉(zhuǎn)錄非核心元件、基礎轉(zhuǎn)錄因子等相結(jié)合的真核轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白,通過核酸蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用影響轉(zhuǎn)錄效率,發(fā)揮轉(zhuǎn)錄激活或者轉(zhuǎn)錄抑制效應,可以對環(huán)境變化迅速作出反應。 操縱子 原核生物絕大多數(shù)基因按照功能相關性成簇串聯(lián)排列,與啟動子、操縱基因等調(diào)控元件共同組成一個轉(zhuǎn)錄單位,實現(xiàn)協(xié)調(diào)表達。
3、60; 衰減 是原核生物中由核蛋白體調(diào)控轉(zhuǎn)錄終止的方式。轉(zhuǎn)錄起始后由于翻譯偶聯(lián),核蛋白體所處的位置影響著轉(zhuǎn)錄出的先導mRNA的二級結(jié)構(gòu),從而控制RNA聚合酶是否繼續(xù)進行轉(zhuǎn)錄。典型的例子是色氨酸操縱子的衰減作用。 鋅指(zinc finger)結(jié)構(gòu) 是真核細胞轉(zhuǎn)錄因子的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域的一種結(jié)構(gòu)形式,包含數(shù)個相同的指結(jié)構(gòu),每個指結(jié)構(gòu)含有2等結(jié)構(gòu)形式,其中4個殘基(Cys2/ His2或者Cys2/ Cys2)與鋅離子形成配位鍵。鋅指結(jié)構(gòu)的指尖部分能夠嵌入DNA雙螺旋的大溝。亮氨酸拉鏈(leucine zipper)結(jié)構(gòu) 是
4、真核細胞轉(zhuǎn)錄因子的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域的一種結(jié)構(gòu)形式,指周期性地每隔47個殘基出現(xiàn)1個Leu殘基,形成兼性螺旋,具有極性氨基酸殘基形成的親水面和Leu殘基形成的疏水面。兩條具有此結(jié)構(gòu)域的多肽鏈之間通過Leu的疏水側(cè)鏈結(jié)合成二聚體,形成犬牙交錯的拉鏈狀。螺旋N端的堿性氨基酸介導該蛋白質(zhì)與DNA相結(jié)合。10. 受體 位于細胞膜上或細胞內(nèi)能特異識別配體并與之結(jié)合,進而引起生物學效應的特殊蛋白質(zhì),個別是糖脂。膜受體絕大多數(shù)是鑲嵌糖蛋白;胞內(nèi)受體(包括胞漿受體和核受體)為DNA結(jié)合蛋白。11. SH2結(jié)構(gòu)域 與原癌基因src編碼的酪氨酸蛋白激酶區(qū)同源的結(jié)構(gòu)域,能識別和結(jié)合蛋白分子中磷酸 化的酪氨酸及其相鄰的
5、3-6個氨基酸殘基所構(gòu)成的基序,即SH2結(jié)合位點。具有SH2結(jié)合位點的蛋白質(zhì)與具有SH2結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)可以相結(jié)合。 G蛋白偶聯(lián)受體 在結(jié)構(gòu)上均為單體蛋白,氨基端位于細胞膜外表面,羧基端在胞膜內(nèi)側(cè),完整的肽鏈反復跨膜七次,故又名七次跨膜受體。由于肽鏈反復跨膜,在胞外側(cè)和胞內(nèi)側(cè)形成幾個環(huán)狀結(jié)構(gòu),分別負責接受外源信號的刺激和細胞內(nèi)的信號傳遞。其細胞質(zhì)部分可以與三聚體G蛋白相互作用,其胞漿面第三個環(huán)能與鳥苷酸結(jié)合蛋白(G蛋白)偶聯(lián),通過不同的G蛋白影響腺苷酸環(huán)化酶或磷脂酶C,改變細胞內(nèi)第二信使?jié)舛?,以實現(xiàn)跨膜信息傳遞。此類受體通過G蛋白向下游傳遞信號,因此又稱為G蛋白偶聯(lián)受體。 G蛋白 是一類位于細胞
6、膜胞漿面,能與GTP或GDP結(jié)合的膜蛋白,由、三個亞基組成。G蛋白有兩種構(gòu)型,三個亞基形成三聚體為非活化型,與GDP結(jié)合;與GTP結(jié)合的亞基為其活化型,亞基二聚體脫落。活化的G蛋白能調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)化酶、磷脂酶C和某些離子通道等的活性。 1. 小G蛋白 Ras蛋白的性質(zhì)類似G蛋白中的亞基,其活性與其結(jié)合GDP或GTP直接相關,其分子量小于G蛋白,故被稱為小G蛋白。 2. 信息物質(zhì) 又名信息分子,是由細胞分泌的調(diào)節(jié)自身和其他細胞的代謝和功能的化學物質(zhì),包括胞間信息物質(zhì)和胞內(nèi)信息物質(zhì)。 3. 第二信使 配體與受體結(jié)合后,靶細胞內(nèi)轉(zhuǎn)導膜外激素信號的某些小分子化合物,如 cAMP、
7、cGMP、Ca2+、IP3等,在信息傳遞過程中產(chǎn)生放大的作用,稱為第二信使。 4. 單次跨膜受體 屬于糖蛋白,只有一個跨膜螺旋結(jié)構(gòu),與細胞增殖、分化、分裂及癌變相關。主要有酪氨酸蛋白激酶型受體和非酪氨酸蛋白激酶型受體。前者與配體結(jié)合表現(xiàn)為酪氨酸蛋白激酶活性,催化受體自身和底物蛋白的特異性酪氨酸殘基磷酸化。后者與配結(jié)合后自身不具有酶活性,但可以與酪氨酸蛋白激酶偶聯(lián)發(fā)揮作用。 接頭蛋白 又名銜接蛋白,介導蛋白質(zhì)信號轉(zhuǎn)導分子之間或蛋白質(zhì)信號轉(zhuǎn)導分子與脂類分子間相互作用,具有特殊的結(jié)構(gòu)域和結(jié)合位點,通過變構(gòu)效應將下游分子激活。 G蛋白循環(huán) 與配體結(jié)合而激活的受體可以激活G蛋白,
8、G蛋白通過一定的機制進行有活性和無活性狀態(tài)的不斷轉(zhuǎn)換,此過程稱為G蛋白循環(huán)。 鈣調(diào)蛋白 是一種鈣結(jié)合蛋白,其分子中含有4個結(jié)構(gòu)域,每個結(jié)構(gòu)域可以結(jié)合一個Ca2+。細胞質(zhì)中Ca2+濃度低時,鈣調(diào)蛋白不易結(jié)合Ca2+; 隨著細胞質(zhì)中Ca2+濃度增高,鈣調(diào)蛋白可以結(jié)合不同數(shù)量的Ca2+,形成不同構(gòu)象的Ca2+/鈣調(diào)蛋白復合物。鈣調(diào)蛋白本身無活性,形成Ca2+/ 鈣調(diào)蛋白復合物后則具有調(diào)節(jié)功能。 遺傳病 指由于遺傳物質(zhì)改變所引起的疾病,包括單基因病、多基因病、染色體病、線粒體病以及90年代以后新歸入的體細胞遺傳病。 單基因病( 也稱孟德爾遺傳病,指由單個基因突變所引起的疾病,而所謂單個基因在這里是指位
9、于一對同源染色體上的單個或一對等位基因。 多基因病 指由兩對或兩對以上基因和環(huán)境因素共同作用所導致的疾病,也稱為復雜性狀疾病。多基因病的發(fā)病率要較單基因病等其他遺傳病高,故常見病和多發(fā)病均屬此類。 座位異質(zhì)性 由不同基因突變引起相同遺傳表型(如遺傳病)的現(xiàn)象,也稱遺傳異質(zhì)性。 早現(xiàn) 即早現(xiàn)遺傳,指在世代相傳的過程中遺傳病的發(fā)病年齡越來越早,病情越來越重的現(xiàn)象,是動態(tài)突變導致的。 母系遺傳 是一類由位于細胞質(zhì)中的線粒體基因突變所引起的線粒體遺傳病,因其隨母親的卵細胞遺傳給下一代,故被稱為母系遺傳。 動態(tài)突變 指由于DNA中的核苷酸重復序列(主要以三核苷酸形式)拷貝數(shù)發(fā)生擴增所引起的突變。 易感基
10、因 指那些與復雜性狀疾病發(fā)生相關的微效基因。 易患性 指由遺傳和環(huán)境因素共同作用所決定的個體發(fā)生多基因病的可能性。 遺傳率 指遺傳因素在多基因遺傳病發(fā)生中所起作用大小的程度,也稱遺傳度或遺傳力,常用百分率()表示。例如,遺傳率為7080,就代表由遺傳因素所決定的易患性變異和發(fā)病占到整個遺傳與環(huán)境因素總和的7080。 病毒癌基因 反轉(zhuǎn)錄病毒中一些能在體外轉(zhuǎn)化細胞,在體內(nèi)使宿主患腫瘤的基因。 細胞癌基因 正常宿主細胞中與病毒癌基因同源的基因,往往編碼生長因子或其他信號轉(zhuǎn) 導分子,為細胞生長所必需;只有特定條件下被活化后才有致癌性,又稱為原癌基因。 抑癌基因.一類編碼產(chǎn)物起抑制細胞增殖信
11、號轉(zhuǎn)導、負性調(diào)節(jié)細胞周期的作用,從而抑制細胞增殖和抑制腫瘤生成的基因。 細胞凋亡 在生理或病理狀態(tài)下,由細胞內(nèi)特定基因的程序性表達而介導的細胞死亡。 顯性負突變 突變基因編碼的異常蛋白質(zhì)與正常等位基因編碼的蛋白質(zhì)形成雜合寡聚 物復合體,從而使整個蛋白復合體的功能失效,這種突變基因的作用方式屬于顯性負突變。 DNA錯配修復基因 負責修復DNA復制時產(chǎn)生錯配的一類抑癌基因。 點突變 基因在放射線或化學致癌物的作用下可發(fā)生單個堿基的改變。 染色體易位
12、60; 不同染色體斷裂后重新連接時產(chǎn)生的不正確連接。 基因擴增 細胞通過增加基因拷貝數(shù),使表達產(chǎn)物增多的過程。 血管生成 在原有血管基礎上以芽生和非芽生方式形成新血管的過程。 十一章(三)簡答題 1. 原癌基因的活化機制包括 ( 點突變 DNA重排 基因擴增 染色體易位 病毒啟動子及增強子的插入。 活化后,基因編碼產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化和(或)表達的量增加,導致細胞增殖
13、信號增強。 2. 以p53為例說明抑癌基因的調(diào)控功能。 抑癌基因的表達產(chǎn)物起著抑制細胞增殖信號轉(zhuǎn)導、負性調(diào)節(jié)細胞周期的作用,從而抑制細胞增殖。 (1) p53蛋白與p300/CBP結(jié)合,促進靶基因p21和GADD45轉(zhuǎn)錄,阻止細胞通過G1-S檢驗點,進行基因修復。 (2) 促進BAX、IGFBP3(胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白3)及FAS基因的轉(zhuǎn)錄,促進細胞凋亡。 3. 血管生成的主要過程和主要
14、分子如下所述 (1) 血管基底膜降解,由VEGF等促血管生成因子上調(diào)血管內(nèi)皮細胞分泌PA系統(tǒng)及MMPs系統(tǒng)的成員完成。 (2) 血管內(nèi)皮細胞遷移并且分裂增殖,構(gòu)成原始血管。主要由VEGF和促血管生成素Ang2和Ang1及其受體介導的信號途徑調(diào)節(jié)。血管內(nèi)皮細胞表面粘附分子也參與這一過程。 (3) 足夠的、有功能的新血管形成后,促血管生成因子表達下調(diào),血管生成抑制物增加,血管內(nèi)皮細胞恢
15、復到靜息狀態(tài),新血管穩(wěn)定。 4.簡述Rb的作用機制(1) Rb基因是發(fā)現(xiàn)的第一個抑癌基因,編碼產(chǎn)物定位于細胞核,含有病毒蛋白和細胞蛋白的結(jié)合位點及磷酸化位點。 (2) 低磷酸化的pRb結(jié)合并滅活E2F1,細胞不能通過G1-S檢驗點。 (3) 高磷酸化的pRb不結(jié)合E2F1,相關基因表達,細胞進入S期。 (4) Cyclin D1-CDK4復合體使pRb磷酸化程度增加。 (四)論述題舉例說明原癌基因和抑癌基因是如何調(diào)控細胞增殖和細胞凋亡的。 (1) 原癌基因的編碼產(chǎn)物是生長因子、生長因子受體、胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導分子、
16、轉(zhuǎn)錄因子、cyclin 及CDK等。 (2) 正常情況下,原癌基因的編碼產(chǎn)物為細胞生長所必需。如 ras 編碼Ras蛋白,是一種小G蛋白,參與細胞內(nèi)生長信號的傳導,從而促進細胞的生長。 (3) 特定條件下,原癌基因通過點突變、DNA重排、基因擴增、染色體易位、病毒啟動子及增強子的插入等機制活化,過度轉(zhuǎn)導生長信號,導致細胞惡性增殖。 (4) 抑癌基因的編碼產(chǎn)物起著抑制細胞增殖信號轉(zhuǎn)導
17、、負性調(diào)節(jié)細胞周期的作用,從而抑制細胞增殖,促進細胞凋亡。如p53蛋白可以抑制細胞的生長,同時它也可以促進細胞的凋亡。 (5) 細胞增殖與凋亡是癌基因和抑癌基因的相互作用的結(jié)果。正常細胞向惡性細胞轉(zhuǎn)化涉及原癌基因活化、抑癌基因失活等因素的綜合作用。 (6) 癌基因和抑癌基因在某些條件下可以相互轉(zhuǎn)變,如 野生型的p53基因?qū)儆谝职┗颍蛔兊膒53基因卻發(fā)揮癌基因的作用。 十章1. 基因突變一定會導致遺傳病的發(fā)生嗎?為什么? 不一定。原因如下 (1)&
18、#160; 基因突變是否一定會導致遺傳病取決于基因在機體中的功能及基因突變對基因功能所產(chǎn)生的影響的大小。例如,同義突變就不會對基因所決定的表型產(chǎn)生任何影響。此外,遺傳多態(tài)性、SNP等遺傳現(xiàn)象也從一個側(cè)面說明基因突變并非與遺傳病的發(fā)生存在直接對應關系。 (2) 發(fā)生在體細胞的基因突變多數(shù)情況下并不能導致在世代間傳遞的遺傳病的發(fā)生。 (3) 某些表現(xiàn)為不規(guī)則顯性的單基因遺傳,突變基因的效果取決于修飾基因和環(huán)境因素的作用。 (4) 對于多基因遺傳而言,基因突變的作用還取決于由遺傳因素和環(huán)境因素個體易患性、閾值的大小。 2.簡述線粒體病的遺傳特點 (1) &
19、#160; 母系遺傳。 (2) 突變需累積到一定程度才發(fā)病。 (3) 線粒體基因組具有異質(zhì)性。 3利用所學遺傳病相關知識簡要說明遺傳篩查和產(chǎn)前診斷的重要意義檢查對象是否攜帶致病基因(通常指隱性遺傳病基因),某種疾病的易感基因型、風險基因型,意義在于 (1) 遺傳病發(fā)病率高、終身攜帶、危害巨大。 (2) 尚無有效的治療手段。 (3)
20、; 所以要通過遺傳篩查和產(chǎn)前診斷等技術(shù)實施干預來有效降低遺傳病的發(fā)生、及時提供必要的治療。 4. 簡述遺傳病的類型(1) 染色體病。 單基因病。 (3) 多基因病。 線粒體病。 (5) 體細胞遺傳病 5. (1)一個紅綠色覺正常的女兒,她的父親有無可能是一名紅綠色盲患
21、者?她的母親有無可能是一名紅綠色盲患者?(2)一個紅綠色盲女兒可能有色覺正常的父親嗎?能有色覺正常的母親嗎? (1) 其父有可能是一名紅綠色盲患者;其母有可能是一名紅綠色盲患者。 (2) 不可能有色覺正常的父親;可能有色覺正常、但攜帶色盲基因的母親。 (四)論述題 1. 試述單基因病發(fā)病的分子機制(1) 結(jié)構(gòu)基因突變 編碼基因及其調(diào)控序列突變,如缺失、插入或重排等。 (2) 動
22、態(tài)突變 DNA中核苷酸重復序列的拷貝擴增。 (3) 座位異質(zhì)性 不同基因座位上的突變引起同一種遺傳病。 (4) 基因組印記 基因組中的等位基因因來自父方或母方的不同而呈差異性表達。 (5) 染色體不穩(wěn)定 常染色體隱性遺傳病中染色體易出現(xiàn)斷裂。 2. 試述復雜性狀疾病的遺傳特點(1) 是一種由遺傳因素與環(huán)境因素共同發(fā)揮作用的遺傳病。 (2) 在由兩對或兩對以上基因所決定的遺傳因素中,每一個基因的對表型的影響是微效的,由其所決定的性狀
23、是數(shù)量性狀,不同微效基因?qū)Ρ硇偷淖饔帽憩F(xiàn)為累加模式。 (3) 復雜性狀疾病的數(shù)量性狀在群體中表現(xiàn)為正態(tài)分布特征,個體是否發(fā)病取決于由遺傳因素和環(huán)境因素所決定的易患性的大小及其與閾值的距離。 (4) 遺傳因素在復雜性狀疾病發(fā)生中的作用大小可用遺傳率來表示。 (5) 發(fā)病率高于單基因病,多為常見病。 (6) 有家族聚集傾向,但不符合單基因遺傳特征。 (7) 發(fā)病率有種族差異。 (8)
24、隨著親屬級別的降低,患者親屬發(fā)病的風險迅速降低。 (9) 近親婚配時,子女的發(fā)病風險也會增高,但不如常染色體隱性遺傳病那樣顯著。 (10) 患者的雙親與患者的同胞有相同的親緣系數(shù),有相同的患病風險。但在單基因遺傳病如常染色體隱性遺傳病中,患者雙親和子女一般并不發(fā)病,而是作為攜帶者存在,患者同胞的發(fā)病風險僅為1/4。 3. 請結(jié)合本章及本書相關章節(jié)的內(nèi)容來論述腫瘤發(fā)生的遺傳學機制。腫瘤的發(fā)生與遺傳因素密切相關,主要表現(xiàn)在以下幾方面 (1) 一些腫瘤本身是由體細胞中特定基因(如癌基因、抑癌基因)的突變所導致,這種
25、由于體細胞中的遺傳物質(zhì)突變而導致的疾病在上世紀90年代以后也被歸為遺傳病的范疇,稱之為體細胞遺傳病。 (2) 一些腫瘤的發(fā)生存在種族差異,說明有遺傳因素在腫瘤的發(fā)生過程中發(fā)揮作用。 (3) 一些腫瘤的發(fā)生具有與遺傳病相似的家族聚集現(xiàn)象,表現(xiàn)為兩種情況 一種是癌家族 指那些腫瘤發(fā)病率高、發(fā)病年齡低、按照常染色體顯性方式遺傳的家系;另一種稱家族性癌 指一個家族中的多個成員同時患有同一種類型腫瘤的現(xiàn)象,具有多基因遺傳的特征。 (4) 還有少數(shù)腫瘤是可遺傳的,具有經(jīng)典的孟德爾遺傳特征,且多表現(xiàn)為
26、常染色體顯性遺傳方式,如遺傳性的視網(wǎng)膜母細胞瘤、神經(jīng)母細胞瘤、Wilm瘤等。 (5) 一些本身非腫瘤的單基因病或綜合征具有不同程度的進一步羈患腫瘤的傾向,如表現(xiàn)為常染色體顯性遺傳的家族性結(jié)腸息肉、Peutz-Jeghers綜合征等。 (6) 一些遺傳缺陷和染色體不穩(wěn)定也具有進一步發(fā)展為腫瘤的傾向,如著色性干皮病等。 (三)簡答題1. 簡述順式作用元件與反式作用因子對基因表達調(diào)控的影響。 (1) 真核基因的轉(zhuǎn)錄激活受順式作用元件和反式作用因子相互作用的調(diào)節(jié)。 (2)
27、 順式作用元件是指起轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用的DNA序列,包括啟動子、增強子、沉默子等。 (3) 反式作用因子是指起轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用的蛋白質(zhì),又稱為轉(zhuǎn)錄因子,包括基礎轉(zhuǎn)錄因子和特異轉(zhuǎn)錄因子。 (4) 順式作用元件與反式作用因子之間的作用形式包括DNA蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用。 (5) DNA蛋白質(zhì)相互作用體現(xiàn)在:啟動子核心序列與基礎轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,是RNA聚合酶結(jié)合所必需的;轉(zhuǎn)錄非核
28、心序列與特異轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,調(diào)控基因的特異性表達。 (6) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用體現(xiàn)在:轉(zhuǎn)錄因子之間排列組合產(chǎn)生協(xié)同、競爭或者拮抗,決定基因轉(zhuǎn)錄的特異性。 2. 說明真核轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控的復雜性(1) 轉(zhuǎn)錄起始是真核基因表達調(diào)控的關鍵環(huán)節(jié),多種因素影響轉(zhuǎn)錄起始復合物的形成,如順式作用元件(起轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用的DNA序列)、轉(zhuǎn)錄因子(起轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用的蛋白質(zhì))等。 (2) 真核基因的轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控
29、具有復雜性,主要體現(xiàn)在順式作用元件與轉(zhuǎn)錄因子相互作用的復雜性,包括DNA蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)兩種作用形式。 (3) DNA蛋白質(zhì)相互作用的復雜性:順式作用元件的不同排列組合可以產(chǎn)生多種類型的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)方式;多種轉(zhuǎn)錄因子可結(jié)合相同或者不同的順式作用元件。 (4) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用的復雜性:不同細胞內(nèi)存在的轉(zhuǎn)錄因子種類和濃度不同,存在不同的排列組合方式,產(chǎn)生協(xié)同、競爭或者拮抗效應,精確調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄激活。 3. 簡述乳糖操縱子的正負調(diào)控機制。(1)
30、 乳糖操縱子包含3個結(jié)構(gòu)基因(編碼半乳糖苷酶、半乳糖苷通透酶和轉(zhuǎn)乙酰基酶)、3個調(diào)控元件(啟動子、操縱基因和CAP結(jié)合位點)和1個調(diào)節(jié)基因(編碼阻遏蛋白)。 (2) 阻遏蛋白的負調(diào)控:無乳糖時,阻遏蛋白結(jié)合操縱基因,妨礙RNA聚合酶結(jié)合啟動子,抑制結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。有乳糖時,生成別位乳糖(誘導劑)結(jié)合阻遏蛋白,不能封閉操縱基因,結(jié)構(gòu)基因可以轉(zhuǎn)錄。 (3) cAMP-CAP復合物的正調(diào)控:無葡萄糖時
31、,cAMP濃度高,形成的cAMP-CAP復合物結(jié)合于CAP結(jié)合位點,增強啟動子轉(zhuǎn)錄活性。有葡萄糖時,cAMP濃度低,cAMP-CAP復合物形成受阻,影響轉(zhuǎn)錄活性。 (4) 正、負調(diào)控機制相輔相成。cAMP-CAP復合物是轉(zhuǎn)錄必需的,同時阻遏蛋白進一步控制轉(zhuǎn)錄啟動。綜上,乳糖操縱子最強的表達條件是有乳糖而無葡萄糖。 四)論述題 11. 試述原核生物和真核生物基因表達調(diào)控特點的異同 (1) 相同點 轉(zhuǎn)錄起始是基因表達調(diào)控的關鍵環(huán)節(jié)。 (2) 不同點 1)&
32、#160; 原核基因表達調(diào)控主要包括轉(zhuǎn)錄和翻譯水平;真核基因表達調(diào)控包括染色質(zhì)活化、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工、翻譯、翻譯后加工多個層次。 2) 原核基因表達調(diào)控主要為負調(diào)節(jié);真核基因表達調(diào)控主要為正調(diào)節(jié)。 3) 原核轉(zhuǎn)錄起始不需要轉(zhuǎn)錄因子,RNA聚合酶直接結(jié)合啟動子,由因子決定基因表達的特異性;真核轉(zhuǎn)錄起始需要基礎、特異兩類轉(zhuǎn)錄因子,依賴DNA蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用,調(diào)控轉(zhuǎn)錄激活。 4)
33、0; 原核基因表達調(diào)控主要采用操縱子模型,轉(zhuǎn)錄出多順反子RNA,實現(xiàn)協(xié)調(diào)調(diào)節(jié);真核基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子RNA,功能相關蛋白質(zhì)的協(xié)調(diào)表達機制更為復雜。(三)簡答題1列舉膜受體介導的細胞信號轉(zhuǎn)導通路1)cAMP-PKA途徑。 2)Ca2+-依賴性蛋白激酶途徑 Ca2+-磷脂依賴性蛋白激酶途徑和Ca2+/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶途徑(Ca2+-CaM激酶途徑)。 3)cGMP-PKG 途徑。 4)酪氨酸蛋白激酶途徑 受體型TPK-Ras-MAPK途徑和JAKs-STAT 途徑。 5)核因子B途徑 6)TGF-/Smad途徑 2. 列舉G蛋白偶聯(lián)受體介導的細胞信號轉(zhuǎn)導途徑。1)cAMP-PKA途徑。 2)IP3/DAG-PKC途徑。 3)Ca2+/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶途徑。 3列舉影響細胞信號轉(zhuǎn)導的因素。1)信號轉(zhuǎn)導分子的基因突變。 2)信號轉(zhuǎn)導分子基因表達調(diào)控異常。 3)外源性因素影響信號轉(zhuǎn)導分子的功能毒素(抑制或異?;罨?/p>
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