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1、1.闡述基因概念和你對(duì)基因定義的詮釋。(GR)答: 基因是遺傳的基本單元，是DNA或RNA分子上具有遺傳信息的特定核苷酸序列?；蛲ㄟ^(guò)復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，使后代出現(xiàn)與親代相似的性狀。也通過(guò)突變改變這自身的締合特性，儲(chǔ)存著生命孕育、生長(zhǎng)、凋亡過(guò)程的全部信息，通過(guò)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達(dá)，完成生命繁衍、細(xì)胞分裂和蛋白質(zhì)合成等重要生理過(guò)程。生物體的生、長(zhǎng)、病、老、死等一切生命現(xiàn)象都與基因有關(guān)。它也是決定生命健康的內(nèi)在因素。因此，基因具有雙重屬性：物質(zhì)性（存在方式）和信息性（根本屬性）。人們對(duì)基因的認(rèn)識(shí)是不斷發(fā)展的，19世紀(jì)60年代，孟德?tīng)柧吞岢隽松锏男誀钍怯蛇z傳因子控制的觀點(diǎn)，但這僅僅是一種邏輯推

2、理的產(chǎn)物。20世紀(jì)初期，遺傳學(xué)家摩爾根通過(guò)果蠅的遺傳實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到基因存在于染色體上，并且在染色體上是呈線性排列，從而得出了染色體是基因載體的結(jié)論。20世紀(jì)50年代以后，隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展，尤其是沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)以后，人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了基因的本質(zhì)，即基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片斷。研究結(jié)果還表明，每條染色體只含有12個(gè)DNA分子，每個(gè)DNA分子上有多個(gè)基因，每個(gè)基因含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。自從RNA病毒發(fā)現(xiàn)之后，基因的存在方式不僅僅只存在于DNA上，還存在于RNA上。由于不同基因的核糖核苷酸的排列順序不同，因此，不同的基因就含有不同的遺傳信息?，F(xiàn)代對(duì)基因的理解表現(xiàn)在如下方面：操

3、縱子 ：乳糖操縱子模型的提出，大大擴(kuò)大了人們關(guān)于基因功能的視野，有些操縱子不起合成蛋白質(zhì)模板的作用，只起調(diào)節(jié)或操縱作用。 （2）移動(dòng)基因移動(dòng)基因指DNA 能在有機(jī)體的染色體組內(nèi)從1 個(gè)地方跳到另一個(gè)地方, 基因的跳動(dòng)能夠產(chǎn)生突變和染色體重排, 進(jìn)而影響其他基因的表達(dá)。移動(dòng)基因的發(fā)現(xiàn)動(dòng)搖了基因在染色體上有一固定位置的傳統(tǒng)觀念。斷裂基因過(guò)去人們一直認(rèn)為, 基因的遺傳密碼子是連續(xù)不斷地并列在一起, 形成 1 條沒(méi)有間隔的完整基因?qū)嶓w。但后來(lái)通過(guò)對(duì)真核蛋白質(zhì)編碼基因結(jié)構(gòu)的分析發(fā)現(xiàn), 在它們的核苷酸序列中間插入有與編碼無(wú)關(guān)的DNA 間隔區(qū), 使 1 個(gè)基因分隔成不連續(xù)的若干區(qū)段。這種編碼序列不連續(xù)的間斷

4、基因被稱(chēng)為斷裂基因。 （4）假基因 這是一種核苷酸序列同其相應(yīng)的正常功能基因基本相同, 但卻不能合成出功能蛋白質(zhì)的失活基因。（5）重疊基因長(zhǎng)期以來(lái), 在人們的觀念中一直認(rèn)為同一段DNA 序列內(nèi), 是不可能存在重疊的讀碼結(jié)構(gòu)的。但是, 隨著DNA 核苷酸序列測(cè)定技術(shù)的發(fā)展, 人們已經(jīng)在一些噬菌體和動(dòng)物病毒中發(fā)現(xiàn), 不同基因的核苷酸序列有時(shí)是可以共用的。它修正了關(guān)于各個(gè)基因的多核苷酸鏈?zhǔn)潜舜朔至ⅰ⒒ゲ恢丿B的傳統(tǒng)觀念。（6）染色體外基因 這類(lèi)基因存在于染色體外，它們的傳遞不符合孟德?tīng)柕姆蛛x和自由組合定律。如線粒體基因、葉綠體基因等。它們的基因編碼細(xì)胞其專(zhuān)一的蛋白質(zhì)并自我復(fù)制。 由此可見(jiàn), 隨著生物科

5、學(xué)的不斷發(fā)展, 人們對(duì)基因概念的理解也不斷深入。在世界科學(xué)技術(shù)日新月異的今天, 生物科學(xué)將會(huì)有更多新的突破性進(jìn)展, 基因的概念不可避免的將會(huì)被賦予新的內(nèi)容。2. 舉例解釋蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)（MOTIF）、三級(jí)結(jié)構(gòu)、DOMAIN和四級(jí)結(jié)構(gòu)。答：蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)：指多肽鏈借助氫鍵排列成自己特有的規(guī)則結(jié)構(gòu)。如，螺旋。它是蛋白質(zhì)中常見(jiàn)的一種二級(jí)結(jié)構(gòu)，肽鏈主鏈繞假想的中心軸盤(pán)繞成螺旋狀，一般都是右手螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋是靠鏈內(nèi)氫鍵維持的。每個(gè)氨基酸殘基（第n個(gè)）的羰基氧與多肽鏈C端方向的第4個(gè)殘基（第n+4個(gè)）的酰胺氮形成氫鍵。在典型的右手-螺旋結(jié)構(gòu)中，螺距為0.54nm，每一圈含有3.6個(gè)氨基酸殘基

6、，每個(gè)殘基沿著螺旋的長(zhǎng)軸上升0.15nm。超二級(jí)結(jié)構(gòu)：是指在球狀蛋白質(zhì)分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單位（螺旋折疊等）在三維折疊中相互靠近，形成種類(lèi)不多的、有規(guī)則的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合，在蛋白質(zhì)中充當(dāng)三級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。：這是一種螺旋束，它經(jīng)常是由兩股平行或者反平行的右手螺旋段互相纏繞而成的左手卷曲螺旋。卷曲螺旋是纖維狀蛋白和原肌球蛋白的主要結(jié)構(gòu)元件。氨基酸序列分析表明，這些多肽鏈中存在七殘基重復(fù)序列，由2個(gè)疏水殘基，2個(gè)極性殘基，3個(gè)電荷殘基組成。這是卷曲螺旋的結(jié)構(gòu)特征。三級(jí)結(jié)構(gòu)：一條肽鏈的所有原子的空間排列。三級(jí)結(jié)構(gòu)是在二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上由疏水作用和側(cè)鏈相互作用形成的。如肌紅

7、蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)有8段-螺旋區(qū)，每個(gè)螺旋區(qū)含7-23個(gè)氨基酸殘基，C端有5個(gè)氨基酸殘基的非螺旋區(qū)內(nèi)部存在一個(gè)口袋行的空穴，血紅素居于此空穴中。結(jié)構(gòu)域：指蛋白質(zhì)多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步卷曲折疊成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的近似球形的組裝體。最普遍的結(jié)構(gòu)是/型結(jié)構(gòu)，它含有一個(gè)由-螺旋包圍著的平行或混合-回折的核。由環(huán)區(qū)域形成結(jié)合裂縫，這些區(qū)域雖對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定無(wú)作用，但通常參與結(jié)合和催化作用。四級(jí)結(jié)構(gòu)：由三級(jí)結(jié)構(gòu)形成的，同一單體的或者多種單體形成聚合體。組成單體的亞基表面之間有范德華力的作用。如紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白是由4個(gè)亞基聚合而成的，兩兩相同，即含二個(gè)亞基和二個(gè)亞基。在一定的條件下，這種蛋白質(zhì)分子可以解聚成單

8、個(gè)亞基，亞基在聚合或解聚時(shí)對(duì)某些蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)活性的作用。3簡(jiǎn)述Proteasomes結(jié)構(gòu)與功能。(pss)Proteasomes結(jié)構(gòu)：蛋白酶體的組分通常根據(jù)它們的斯維德伯格沉降系數(shù)（以“S”來(lái)標(biāo)記）來(lái)命名。最普遍的蛋白酶體的形式是26S蛋白酶體，其分子量約為2000kDa，包含有一個(gè)20S核心顆粒和兩個(gè)19S調(diào)節(jié)顆粒。20S核心顆粒蛋白酶體為中空結(jié)構(gòu)，由外部?jī)蓚€(gè)環(huán)的亞基和構(gòu)成中間兩個(gè)環(huán)的亞基構(gòu)成。所有的20S顆粒都由四個(gè)堆積的七元環(huán)所組成，環(huán)結(jié)構(gòu)存在七次軸對(duì)稱(chēng)，這些環(huán)結(jié)構(gòu)則是由兩種不同的亞基構(gòu)成：亞基為結(jié)構(gòu)性蛋白，而亞基則發(fā)揮主要的催化作用。外部的兩個(gè)環(huán)，每個(gè)環(huán)都含有七個(gè)亞基，一方面作為調(diào)節(jié)

9、顆粒的結(jié)合部，另一方面發(fā)揮“門(mén)”的作用，阻止蛋白質(zhì)不受調(diào)控地進(jìn)入核心顆粒的內(nèi)部。內(nèi)部的兩個(gè)環(huán)，每個(gè)環(huán)都含有七個(gè)亞基，且包含蛋白酶活性位點(diǎn)，用于蛋白質(zhì)水解反應(yīng)。19S調(diào)節(jié)顆粒，真核生物中的19S顆粒是由19個(gè)蛋白質(zhì)組成的，并可以被分成兩個(gè)部分：一個(gè)由10個(gè)蛋白質(zhì)組成的可以與20S核心顆粒上的環(huán)直接結(jié)合的基底，和一個(gè)由9個(gè)蛋白質(zhì)組成的結(jié)合多泛素鏈的蓋子。其中，10個(gè)基底蛋白質(zhì)中的6個(gè)具有ATP酶活性。19S和20S顆粒的結(jié)合需要ATP先結(jié)合到19S顆粒上的ATP結(jié)合位點(diǎn)。20S核心顆粒也可以與第二種調(diào)節(jié)顆粒，即11S顆粒相結(jié)合。11S調(diào)節(jié)顆粒又被稱(chēng)為PA28或REG。它是七聚體結(jié)構(gòu)，不包含任何AT

10、P酶，能夠促進(jìn)短肽而不是完整的蛋白質(zhì)的降解。11S顆粒的調(diào)控機(jī)制與19S顆粒的機(jī)制類(lèi)似，是通過(guò)其亞基的C末端結(jié)合核心顆粒，并誘發(fā)環(huán)發(fā)生構(gòu)象變化，從而打開(kāi)20S核心顆粒的“門(mén)”，使得底物蛋白質(zhì)可以進(jìn)入核心顆粒。 proteasomes功能：蛋白酶體直接參與了適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的運(yùn)作，并在其中扮演著關(guān)鍵角色。肽類(lèi)抗原是由主要組織相容性復(fù)合物（MHC）類(lèi)型I蛋白傳遞到抗原呈遞細(xì)胞表面。這些肽段是來(lái)自被蛋白酶體降解的侵入機(jī)體的病原體。雖然一般的蛋白酶體就可以參與這一進(jìn)程，但實(shí)際上起主要作用的是一種特殊的復(fù)合物，其可以生成合適大小和成分的降解片斷以供MHC結(jié)合。這種復(fù)合物的組成蛋白的表達(dá)是由干擾素所誘導(dǎo)；當(dāng)

11、免疫反應(yīng)發(fā)生時(shí)，這些蛋白質(zhì)，包括11S調(diào)節(jié)顆粒（主要作用為調(diào)節(jié)MHC的結(jié)合肽段的產(chǎn)生）和特殊的亞基（1i、2i、5i，具有不同的底物特異性）的表達(dá)就會(huì)增加。這種由特殊的亞基參與形成的復(fù)合物就被稱(chēng)為“免疫蛋白酶體”。 另一種有所變化的5亞基，5t，在胸腺中表達(dá)，能夠形成胸腺獨(dú)有的“胸腺蛋白酶體”（"thymoproteasome"），參與T細(xì)胞的發(fā)育調(diào)控。MHC類(lèi)型I蛋白的配基結(jié)合強(qiáng)度取決于配基C末端的組成，因?yàn)殡亩闻浠峭ㄟ^(guò)氫鍵和與MHC表面的"B pocket"近接觸來(lái)結(jié)合的。許多MHC類(lèi)型I蛋白趨向于結(jié)合疏水性殘基，而免疫蛋白酶體復(fù)合物就可以更多地生

12、成具有疏水性C末端的肽段。由于蛋白酶體參與生成活性形勢(shì)的NF-B（一種抗凋亡和促炎癥調(diào)控因子，調(diào)控細(xì)胞因子的表達(dá)），因此，蛋白酶體被認(rèn)為與炎癥反應(yīng)和自身免疫性疾病相關(guān)。蛋白酶體活性水平的提高與包括紅斑性狼瘡和類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎在內(nèi)的自身免疫性疾病相關(guān)。4簡(jiǎn)述泛素化蛋白降解途徑泛素是一類(lèi)低分子量的蛋白質(zhì)，泛素化是指泛素分子在一系列特殊的酶作用下，將細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)分類(lèi)，從中選出靶蛋白分子，并對(duì)靶蛋白進(jìn)行特異性修飾的過(guò)程。這些特殊的酶包括泛素激活酶，結(jié)合酶、連結(jié)酶和降解酶等。泛素化在蛋白質(zhì)的定位、代謝、功能、調(diào)節(jié)和降解中都起著十分重要的作用。同時(shí)，它也參與了細(xì)胞周期、增殖、凋亡、分化、轉(zhuǎn)移、基因表達(dá)、轉(zhuǎn)

13、錄調(diào)節(jié)、信號(hào)傳遞、損傷修復(fù)、炎癥免疫等幾乎一切生命活動(dòng)的調(diào)控。泛素化修飾涉及泛素激活酶E1、泛素結(jié)合酶E2和泛素連接酶E3的一系列反應(yīng)：首先在ATP供能的情況下酶E1粘附在泛素分子尾部的Cys殘基上，Cys突變?yōu)锳la，激活泛素,接著,E1將激活的泛素分子轉(zhuǎn)移到E2酶上，隨后,E2酶和一些種類(lèi)不同的E3酶共同識(shí)別靶蛋白,對(duì)其進(jìn)行泛素化修飾。根據(jù)E3與靶蛋白的相對(duì)比例可以將靶蛋白單泛素化修飾和多聚泛素化修飾。E3酶的外形就像一個(gè)夾子,靶蛋白連接在中間的空隙內(nèi)。酶的左側(cè)結(jié)構(gòu)域決定靶蛋白的特異性識(shí)別，右側(cè)結(jié)構(gòu)域定位E2酶以轉(zhuǎn)移泛素分子。蛋白質(zhì)泛素化的結(jié)果是使得被標(biāo)記的蛋白質(zhì)被蛋白酶分解為較小的多肽、

14、氨基酸以及可以重復(fù)使用的泛素。泛素-蛋白酶體途徑是先發(fā)現(xiàn)的，也是較普遍的一種內(nèi)源蛋白降解方式。需要降解的蛋白先被泛素化修飾，然后被蛋白酶體降解。但并非所有泛素化修飾都會(huì)導(dǎo)致降解。有些泛素化會(huì)改變蛋白的活性，導(dǎo)致其他的生物效應(yīng)。蛋白質(zhì)泛素化作用是后翻譯修飾的一種常見(jiàn)形式，該過(guò)程能夠調(diào)節(jié)不同細(xì)胞途徑中各式各樣的蛋白質(zhì)。5何謂Long Interspersed Nuclear Elements，你認(rèn)為該序列的進(jìn)化起源是什么？ (HL)答：長(zhǎng)散在重復(fù)序列(long interspersed nuclear elements，LINE)，意為散在分布的長(zhǎng)細(xì)胞核因子，是散在分布在哺乳動(dòng)物基因中的一類(lèi)重復(fù)序

15、列。LINE是可以自主轉(zhuǎn)座的一類(lèi)反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子，來(lái)源于RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物；L1是LINE中的一種重復(fù)序列，長(zhǎng)約6 500bp，哺乳動(dòng)物基因組中的拷貝數(shù)可多達(dá)10萬(wàn)份，主要集中在AT富集區(qū)。L1以及由L1編碼的反轉(zhuǎn)錄酶作用于其他非自主反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子以后所生成的DNA序列，加起來(lái)至少占人類(lèi)基因組全長(zhǎng)的四分之一。LINE不同成員之間的序 ,列有較大差別，但是同一物種中的LINE的不同成員仍有較大的同源性。LINE有分別長(zhǎng)1 137bp和3 900bp的可讀框，這兩種可讀框有14bp的重疊序列。從LINE的結(jié)構(gòu)分析，它并不具有反轉(zhuǎn)錄病毒特有的LTR，因此曾把LINE歸于非病毒超家族。測(cè)序的結(jié)果發(fā)現(xiàn)LI

16、NE L1的一個(gè)可讀框同反轉(zhuǎn)錄酶是同源的，這提示LINE可能來(lái)源于能夠編碼轉(zhuǎn)座所需的酶進(jìn)行自主轉(zhuǎn)座的可動(dòng)元件，所以現(xiàn)在在分類(lèi)時(shí)被歸人病毒超家族。L1插入片段的全長(zhǎng)原初元件可能是哺乳動(dòng)物中有活性的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的來(lái)源。L1被認(rèn)為是人類(lèi)基因組中主要的可動(dòng)因子，它不僅能自主轉(zhuǎn)座 ，而且它的蛋白質(zhì)產(chǎn)物可促使非自主轉(zhuǎn)座因子的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座。同時(shí)L1還能十分有效地將位于L1 3端的側(cè)序一起轉(zhuǎn)座到新的位置，這種作用稱(chēng)為3"轉(zhuǎn)導(dǎo)(3"transduction)，其結(jié)果是將宿主基因組中原先不連鎖的兩個(gè)DNA片段排列在一起。許多真核細(xì)胞中都發(fā)生3"轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。當(dāng)L1本身的轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)較弱而3

17、"側(cè)序中有很強(qiáng)的轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)時(shí)，RNA聚合酶進(jìn)行L1轉(zhuǎn)錄時(shí)就會(huì)發(fā)生“連讀” (read-through)，而將11和 3"側(cè)序一起轉(zhuǎn)錄，其結(jié)果是包含L1和3"側(cè)序的嵌合片段一起插入染色體新的位置，這對(duì)新基因的形成和基因組的進(jìn)化都有重要作用.6簡(jiǎn)述大腸桿菌DNA聚合酶III各亞基的功能。答：DNA pol 是是多亞基組成的蛋白質(zhì),是合成DNA新鏈的主要復(fù)制酶，它在細(xì)胞中含量很少,但是催化效率高，異二聚體，全酶由、 10個(gè)亞基組成。其核心酶含有，和三個(gè)亞基。 亞基具有5'3'方向合成DNA的催化活性，每秒可以合成8個(gè)核苷酸 亞基具有3'5

18、9;外切酶的功能，起到校正的作用，可提高聚合酶復(fù)制DNA的保真性。亞基常與亞基形成一個(gè)緊密的1:l復(fù)合物,協(xié)同發(fā)揮功能。 亞基使核心酶相互連接，組裝核心酶的功能。 亞基：促使核心酶二聚化，與模板連接，具有ATP酶活性。 亞基的功能猶如夾子，兩個(gè)亞基夾住DNA分子并可向前滑動(dòng)，使聚合酶在完成復(fù)制前不再脫離DNA，從而提高了酶的持續(xù)合成能力。，和亞基組成復(fù)合體，其功能是幫助亞基夾住DNA，故稱(chēng)為夾子裝置器。二聚體自己并不能組裝到DNA 上 ,它是通過(guò)復(fù)合物與ATP協(xié)同作用催化ATP的水解而組裝到DNA上的。7.闡明端粒結(jié)構(gòu)與端粒酶的功能。(HJ)答：端粒是真核細(xì)胞染色體末端的特殊結(jié)構(gòu)，由端粒DNA

19、和端粒DNA特異結(jié)合蛋白組成的核蛋白復(fù)合物。端粒結(jié)構(gòu)：由連續(xù)的重復(fù)序列組成，大約1000個(gè)拷貝。不同種類(lèi)的細(xì)胞的重復(fù)序列不同。在人中這個(gè)重復(fù)序列是TTAGGG，在模式生物纖毛蟲(chóng)中是TTGGGG。在酵母中是TG1-3/C1-3A。該重復(fù)序列通常一條鏈上富含G，另一條鏈上富含C，TG鏈比AC鏈更長(zhǎng)，形成3單鏈末端。端粒酶功能：端粒酶是一種RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶，并且是一種逆轉(zhuǎn)錄酶。端粒酶的主要生物學(xué)功能是作為端粒串聯(lián)重復(fù)序列拷貝合成的模板，通過(guò)其逆轉(zhuǎn)錄酶活性復(fù)制和延長(zhǎng)端粒DNA來(lái)穩(wěn)定染色體DNA的長(zhǎng)度。8概述引起傾向性突變的修復(fù)系統(tǒng)答：BER（堿基切除）：堿基被烷化或者脫氨后，被特殊的DNA糖基

20、化酶從DNA上移除。首先由DNA糖基化酶家族在堿基上滑動(dòng)來(lái)識(shí)別特異性的核苷酸。核苷酸的每一種修飾都有一種對(duì)應(yīng)的DNA糖基化酶，可以把修飾核苷酸的堿基切除，在DNA上形成脫嘌呤或者是脫嘧啶位點(diǎn)。這些位點(diǎn)可以被AP內(nèi)切酶所識(shí)別，然后切除主鏈上的核糖磷酸。切除后所形成的缺口能夠被DNA聚合酶I和DNA鏈接酶修復(fù)。NER（核苷酸切除）：移除一段在DNA雙螺旋中已經(jīng)變異的核苷酸鏈。包括由嘧啶二聚體引起的變異。這項(xiàng)修復(fù)途徑需要uvrABC編碼的內(nèi)切酶，uvrD編碼的解旋酶以及DNA聚合酶I。UvrA:有ATP酶活性，是一種可以和DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)(包含了鋅指結(jié)構(gòu))。以二聚體的形式發(fā)揮作用，識(shí)別并結(jié)合受損失

21、的DNA。UvrA的作用是引導(dǎo)UvrB結(jié)合到損傷位點(diǎn)。UvrB：一種內(nèi)切酶，有ATP酶活性。ATP酶活性不強(qiáng)，只有在和UvrA結(jié)合的情況下才有活性。UvrC:與UvrB結(jié)合。這個(gè)復(fù)合體與受損傷DNA兩側(cè)都結(jié)合。UvrC與受損部位5' 端的7個(gè)核苷酸相結(jié)合，UvrC與受損部位3' 的4個(gè)核苷酸相結(jié)合。UvrD:UvrD解旋酶與這個(gè)區(qū)域相結(jié)合并解開(kāi)雙鏈。這樣可以把含有受損傷位點(diǎn)的單鏈移除。一個(gè)大約有12-13個(gè)核苷酸的區(qū)域被移除。被移除的區(qū)域由DNA聚合酶I 和DNA連接酶修復(fù)。DNA錯(cuò)配修復(fù)（DNA-Mismatch repair）：在DNA復(fù)制時(shí)期來(lái)修復(fù)發(fā)生錯(cuò)配的DNA鏈。DN

22、A錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)可以識(shí)別合成鏈中的新鏈，因?yàn)樾潞铣涉湜](méi)有甲基化，而親本鏈被甲基化。一條鏈甲基化，另一條鏈沒(méi)有甲基化，這樣的雙鏈DNA分子被成為半甲基化DNA。DNA的甲基化是因?yàn)閐am甲基化酶可以使腺苷酸堿基甲基化。錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)能夠從遠(yuǎn)處對(duì)錯(cuò)配位點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，即使是離半甲基化位點(diǎn)有1000個(gè)堿基也能被修復(fù)。修復(fù)需要mutS、mutL、mutH基因的產(chǎn)物。通常以復(fù)合體的形式發(fā)揮作用。這些基因也被稱(chēng)為突變子基因。這些基因的突變會(huì)導(dǎo)致修復(fù)系統(tǒng)的缺陷，細(xì)胞將會(huì)比平常有更高的自發(fā)突變率。MutS:識(shí)別并且結(jié)合在堿基錯(cuò)配位點(diǎn)。MutH:結(jié)合在半甲基化的GATC序列上，并切開(kāi)非甲基化鏈。MutL:連接MutS和

23、MutL,組成一個(gè)復(fù)合體。位于MutH切口和錯(cuò)配位點(diǎn)切口之間的DNA序列被內(nèi)切酶I 或者VII移除。UvrD解旋酶也參與其中。留下的缺口被DNA聚合酶III 和DNA連接酶修復(fù)。NHEJ（非同源性末端接合修復(fù)）：通常修復(fù)雙鏈的斷裂。KU異二聚體能夠識(shí)別斷裂雙鏈，并與DNA-PK結(jié)合。Mre11復(fù)合體把DNA裂口末端連到一起，并進(jìn)行加工。DNA連接酶IV和XRCC4把DNA末端修復(fù)。在非同源性末端接合修復(fù)中，DNA連接酶IV，是一種特異化的DNA連接酶，和輔因子X(jué)RCC4一起形成復(fù)合體，可以之間把兩個(gè)末端連起來(lái)。為了指導(dǎo)精確修復(fù)，非同源性末端結(jié)合修復(fù)依賴(lài)于一段很短的同源序列，稱(chēng)之為微同源序列，一

24、般出現(xiàn)在被連接的DNA末端。如果這段序列可以被很好結(jié)合，修復(fù)通常是精確的。非同源性末端結(jié)合修復(fù)在修復(fù)是可能導(dǎo)致突變，許多被損傷的核苷酸會(huì)被切除，不配對(duì)的核苷酸被連接上來(lái)。非同源性末端結(jié)合修復(fù)在細(xì)胞開(kāi)始復(fù)制DNA之前是非常重要的，因?yàn)橥粗亟M沒(méi)有模板來(lái)進(jìn)行修復(fù)。SOS修復(fù)：在細(xì)菌DNA在受到很大傷害或者DNA修復(fù)被抑制時(shí)才發(fā)揮作用。有超過(guò)20種基因參與了修復(fù)。最重要的兩種是lexA和recA。LexA:一種阻遏物能夠調(diào)節(jié)其他SOS修復(fù)基因的表達(dá)，包括recA。也能夠調(diào)節(jié)自身的合成。RecA蛋白是一種多功能蛋白，有ATP酶活性和單鏈DNA結(jié)合活性。當(dāng)它和單鏈DNA結(jié)合時(shí)，就成為一種輔蛋白水解酶。細(xì)

25、胞受到傷害或者嚴(yán)重逆境能產(chǎn)生單鏈DNA，激活輔助蛋白水解酶活性。RecA輔助蛋白水解酶活性可以激活LexA蛋白的蛋白水解酶活性。所以，LexA不能再阻遏轉(zhuǎn)錄，SOS修復(fù)基因被誘導(dǎo)表達(dá)。被誘導(dǎo)表達(dá)的修復(fù)基因包括uvrABC ，uvrD, UmuC,UmuD。UmuD被RecA輔助水解蛋白切開(kāi)，成為UmuD', 與UmuC組成DNA聚合酶V。DNA聚合酶V需要DNA聚合酶III的亞基b,g來(lái)得到最佳酶活性。DNA合成由DNA聚合酶V完成，擔(dān)有修復(fù)出現(xiàn)錯(cuò)誤的傾向。TLR：當(dāng)細(xì)胞不能修復(fù)一些損傷時(shí)，可以用跨損傷DNA合成進(jìn)行修復(fù)?？鐡p傷合成由特殊的DNA聚合酶催化，能夠直接跨過(guò)損傷位點(diǎn)進(jìn)行DN

26、A合成。跨損傷合成是SOS修復(fù)的一個(gè)部分。在缺少DNA聚合酶III的情況下發(fā)生。原理：a、復(fù)制被損傷的部位所阻止。 b、RecA蛋白和模板鏈結(jié)合，形成RecA-DNA片段。 c、聚合酶V與復(fù)制的起始端結(jié)合。亞基作為滑動(dòng)裝置在DNA鏈上滑動(dòng)。 d、損傷部位被通過(guò)后，再由DNA聚合酶III指導(dǎo)DNA的復(fù)制。9闡述原核生物DNA修復(fù)的BER, NER, DNA-Mismatch repair system, NHEJ, SOS Repair, TLR機(jī)制。(LF)答：BER（堿基切除）：堿基被烷化或者脫氨后，被特殊的DNA糖基化酶從DNA上移除。首先由DNA糖基化酶家族在堿基上滑動(dòng)來(lái)識(shí)別特異性的核苷

27、酸。核苷酸的每一種修飾都有一種對(duì)應(yīng)的DNA糖基化酶，可以把修飾核苷酸的堿基切除，在DNA上形成脫嘌呤或者是脫嘧啶位點(diǎn)。這些位點(diǎn)可以被AP內(nèi)切酶所識(shí)別，然后切除主鏈上的核糖磷酸。切除后所形成的缺口能夠被DNA聚合酶I和DNA鏈接酶修復(fù)。NER（核苷酸切除）：移除一段在DNA雙螺旋中已經(jīng)變異的核苷酸鏈。包括由嘧啶二聚體引起的變異。這項(xiàng)修復(fù)途徑需要uvrABC編碼的內(nèi)切酶，uvrD編碼的解旋酶以及DNA聚合酶I。UvrA:有ATP酶活性，是一種可以和DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)(包含了鋅指結(jié)構(gòu))。以二聚體的形式發(fā)揮作用，識(shí)別并結(jié)合受損失的DNA。UvrA的作用是引導(dǎo)UvrB結(jié)合到損傷位點(diǎn)。UvrB：一種內(nèi)切酶

28、，有ATP酶活性。ATP酶活性不強(qiáng)，只有在和UvrA結(jié)合的情況下才有活性。UvrC:與UvrB結(jié)合。這個(gè)復(fù)合體與受損傷DNA兩側(cè)都結(jié)合。UvrC與受損部位5' 端的7個(gè)核苷酸相結(jié)合，UvrC與受損部位3' 的4個(gè)核苷酸相結(jié)合。UvrD:UvrD解旋酶與這個(gè)區(qū)域相結(jié)合并解開(kāi)雙鏈。這樣可以把含有受損傷位點(diǎn)的單鏈移除。一個(gè)大約有12-13個(gè)核苷酸的區(qū)域被移除。被移除的區(qū)域由DNA聚合酶I 和DNA連接酶修復(fù)。DNA錯(cuò)配修復(fù)（DNA-Mismatch repair）：在DNA復(fù)制時(shí)期來(lái)修復(fù)發(fā)生錯(cuò)配的DNA鏈。DNA錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)可以識(shí)別合成鏈中的新鏈，因?yàn)樾潞铣涉湜](méi)有甲基化，而親本鏈被甲

29、基化。一條鏈甲基化，另一條鏈沒(méi)有甲基化，這樣的雙鏈DNA分子被成為半甲基化DNA。DNA的甲基化是因?yàn)閐am甲基化酶可以使腺苷酸堿基甲基化。錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)能夠從遠(yuǎn)處對(duì)錯(cuò)配位點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，即使是離半甲基化位點(diǎn)有1000個(gè)堿基也能被修復(fù)。修復(fù)需要mutS、mutL、mutH基因的產(chǎn)物。通常以復(fù)合體的形式發(fā)揮作用。這些基因也被稱(chēng)為突變子基因。這些基因的突變會(huì)導(dǎo)致修復(fù)系統(tǒng)的缺陷，細(xì)胞將會(huì)比平常有更高的自發(fā)突變率。MutS:識(shí)別并且結(jié)合在堿基錯(cuò)配位點(diǎn)。MutH:結(jié)合在半甲基化的GATC序列上，并切開(kāi)非甲基化鏈。MutL:連接MutS和MutL,組成一個(gè)復(fù)合體。位于MutH切口和錯(cuò)配位點(diǎn)切口之間的DNA序列被

30、內(nèi)切酶I 或者VII移除。UvrD解旋酶也參與其中。留下的缺口被DNA聚合酶III 和DNA連接酶修復(fù)。NHEJ（非同源性末端接合修復(fù)）：通常修復(fù)雙鏈的斷裂。KU異二聚體能夠識(shí)別斷裂雙鏈，并與DNA-PK結(jié)合。Mre11復(fù)合體把DNA裂口末端連到一起，并進(jìn)行加工。DNA連接酶IV和XRCC4把DNA末端修復(fù)。在非同源性末端接合修復(fù)中，DNA連接酶IV，是一種特異化的DNA連接酶，和輔因子X(jué)RCC4一起形成復(fù)合體，可以之間把兩個(gè)末端連起來(lái)。為了指導(dǎo)精確修復(fù)，非同源性末端結(jié)合修復(fù)依賴(lài)于一段很短的同源序列，稱(chēng)之為微同源序列，一般出現(xiàn)在被連接的DNA末端。如果這段序列可以被很好結(jié)合，修復(fù)通常是精確的。

31、非同源性末端結(jié)合修復(fù)在修復(fù)是可能導(dǎo)致突變，許多被損傷的核苷酸會(huì)被切除，不配對(duì)的核苷酸被連接上來(lái)。非同源性末端結(jié)合修復(fù)在細(xì)胞開(kāi)始復(fù)制DNA之前是非常重要的，因?yàn)橥粗亟M沒(méi)有模板來(lái)進(jìn)行修復(fù)。SOS修復(fù)：在細(xì)菌DNA在受到很大傷害或者DNA修復(fù)被抑制時(shí)才發(fā)揮作用。有超過(guò)20種基因參與了修復(fù)。最重要的兩種是lexA和recA。LexA:一種阻遏物能夠調(diào)節(jié)其他SOS修復(fù)基因的表達(dá)，包括recA。也能夠調(diào)節(jié)自身的合成。RecA蛋白是一種多功能蛋白，有ATP酶活性和單鏈DNA結(jié)合活性。當(dāng)它和單鏈DNA結(jié)合時(shí)，就成為一種輔蛋白水解酶。細(xì)胞受到傷害或者嚴(yán)重逆境能產(chǎn)生單鏈DNA，激活輔助蛋白水解酶活性。RecA輔

32、助蛋白水解酶活性可以激活LexA蛋白的蛋白水解酶活性。所以，LexA不能再阻遏轉(zhuǎn)錄，SOS修復(fù)基因被誘導(dǎo)表達(dá)。被誘導(dǎo)表達(dá)的修復(fù)基因包括uvrABC ，uvrD, UmuC,UmuD。UmuD被RecA輔助水解蛋白切開(kāi)，成為UmuD', 與UmuC組成DNA聚合酶V。DNA聚合酶V需要DNA聚合酶III的亞基b,g來(lái)得到最佳酶活性。DNA合成由DNA聚合酶V完成，擔(dān)有修復(fù)出現(xiàn)錯(cuò)誤的傾向。TLR：當(dāng)細(xì)胞不能修復(fù)一些損傷時(shí)，可以用跨損傷DNA合成進(jìn)行修復(fù)。跨損傷合成由特殊的DNA聚合酶催化，能夠直接跨過(guò)損傷位點(diǎn)進(jìn)行DNA合成?？鐡p傷合成是SOS修復(fù)的一個(gè)部分。在缺少DNA聚合酶III的情況下

33、發(fā)生。原理：a、復(fù)制被損傷的部位所阻止。 b、RecA蛋白和模板鏈結(jié)合，形成RecA-DNA片段。 c、聚合酶V與復(fù)制的起始端結(jié)合。亞基作為滑動(dòng)裝置在DNA鏈上滑動(dòng)。 d、損傷部位被通過(guò)后，再由DNA聚合酶III指導(dǎo)DNA的復(fù)制。10什么是silent mutations？你認(rèn)為是否一定對(duì)生物功能無(wú)影響，為什么？silent mutations（沉默突變）:突變后形成的密碼子編碼相同或者不同的氨基酸，但不改變所編碼蛋白的生物學(xué)功能。分為兩類(lèi)：一類(lèi)是雖有DNA的堿基變化，但不影響相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸變化（密碼子簡(jiǎn)并性）；另一類(lèi)DNA的堿基改變雖然導(dǎo)致氨基酸變化，但不影響相應(yīng)蛋白質(zhì)的活性（突變的是無(wú)

34、關(guān)緊要的位置），稱(chēng)為中性替代（neutral substitution）。沉默突變不影響氨基酸順序可能是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是由三個(gè)核苷酸編碼的，每個(gè)核苷酸都負(fù)責(zé)在蛋白質(zhì)鏈上加一個(gè)特定的氨基酸。突變的核苷酸也可能依然添加上同樣的氨基酸。因此氨基酸組成和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)也被認(rèn)為不會(huì)變化。然而，每隔一段時(shí)間，就會(huì)有一些數(shù)據(jù)不符合這個(gè)假設(shè)。比如一種叫做多藥物排斥-1(MDR-1)的基因。該基因已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在人類(lèi)癌細(xì)胞中頻繁地發(fā)生特殊的沉默突變。MDR-1編碼的蛋白P-gp可以把化學(xué)療法的藥物排出癌細(xì)胞，從而使藥物失效。一項(xiàng)生化測(cè)試顯示，突變的P-gp的三維結(jié)構(gòu)略有不同。沉默突變也許發(fā)生在細(xì)胞不常使用的三聯(lián)體核苷酸上，

35、這些三聯(lián)體核苷酸可以減緩細(xì)胞的蛋白質(zhì)制造機(jī)制。類(lèi)似Silly String牌噴彩摩絲以不同速度噴射出去的設(shè)計(jì)，氨基酸鏈三維結(jié)構(gòu)的折疊也是由速度決定的，較慢的折疊可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)最終形式的改變。細(xì)胞可能可以彌補(bǔ)一次沉默突變，但對(duì)那些多重的極少使用的三聯(lián)體密碼子則不行。故沉默突變不一定隨生物功能無(wú)影響。11闡述DNA重組HOLLIIDAY模型中蛋白的作用。（XLX）答：主要蛋白：RecA, RecBCD, RuvA, RuvB and RuvC。RecA：是多功能的動(dòng)力蛋白。鏈交換ATP酶活性，蛋白酶活性，有352個(gè)氨基酸殘基，分子量為38kDa。在大腸桿菌的DNA重組中是必不可少的。RecA蛋白與

36、單鏈DNA結(jié)合，每一個(gè)RecA蛋白可與4-6個(gè)核苷酸結(jié)合。蛋白質(zhì)與核苷酸形成的復(fù)合體由5-3運(yùn)動(dòng)。這個(gè)復(fù)合體是相當(dāng)穩(wěn)定的，半衰期為30min，并且有促進(jìn)鏈交換的活性。每個(gè)蛋白單體通過(guò)N末端alpha螺旋與相鄰的單體結(jié)合，形成一個(gè)六聚體。只要有以下條件RecA就可以促進(jìn)DNA鏈的交換：兩個(gè)DNA分子都必須有可以使RecA結(jié)合的單鏈區(qū)。兩個(gè)分子必須有同源區(qū)，DNA鏈的長(zhǎng)度不小于50pb。同源區(qū)必須有自由末端，這能夠成為鏈交換的起始點(diǎn)。 RecBCD:由recb、c、d基因分別編碼而成。RecBCD有五種酶活性：核酸外切酶，解旋酶，核酸內(nèi)切酶，ATP酶，單鏈DNA核酸外切酶活性。解旋酶活性解旋DNA

37、纏繞比纏繞生成更快。能使單鏈DNA成環(huán)。 與雙鏈DNA結(jié)合并且自然地分開(kāi)兩條鏈。當(dāng)RecBCD碰到Chi序列時(shí)，活性發(fā)生改變。RecD亞單位被釋放出來(lái)，RecBC作為解旋酶酶在ATP依賴(lài)的反應(yīng)中解開(kāi)DNA。生成的單鏈DNA可以用作鏈交換和重組反應(yīng)。RuvA:四聚體，識(shí)別Holliday連接，協(xié)助RuvB解旋酶促進(jìn)分支移動(dòng)。可以調(diào)節(jié)鏈交換。 RuvB:一種解旋酶可以催化HJ分支的移動(dòng)。但本身卻不能和DNA有效結(jié)合。與RuvA連結(jié)發(fā)生作用。與其他解旋酶一樣，RuvB是一個(gè)六聚體，但與其他解旋酶不同的是，RuvB只與雙鏈結(jié)合不與單鏈結(jié)合。有ATP酶活性。RuvC:用于切開(kāi)Holliday中間體。可以

38、把四條鏈中的兩條鏈切開(kāi)。由于結(jié)合是對(duì)稱(chēng)的，RuvC可以和鏈以?xún)煞N等同的方式結(jié)合。所以Holliday中間體可以被兩種不一樣卻等同的方式切開(kāi)。識(shí)別HJ的位點(diǎn)為（A/T)TT (G/C)。12闡述易位因子概念和易位機(jī)制。答：易位因子的概念：是一種可以由染色體的一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另外位置的遺傳因子，也就是一段可以發(fā)生轉(zhuǎn)座的DNA,又稱(chēng)為轉(zhuǎn)座子。細(xì)菌的易位因子有兩大類(lèi)：一類(lèi)是插入序列（IS）,是簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)座子，除轉(zhuǎn)座所需的基因外不攜帶任何基因，檢測(cè)比較復(fù)雜。另一類(lèi)是復(fù)雜轉(zhuǎn)座子，除轉(zhuǎn)座酶基因外還攜帶各種標(biāo)記基因，易于檢測(cè)。 真核生物中根據(jù)轉(zhuǎn)座子“跳躍”方式的不同分為型和型轉(zhuǎn)座子。型轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座中間體是RNA。該

39、型轉(zhuǎn)座子先被轉(zhuǎn)錄為RNA ,再經(jīng)轉(zhuǎn)錄成為DNA，才插入到目標(biāo)位點(diǎn)中。型轉(zhuǎn)座中間體是DNA 。該類(lèi)型轉(zhuǎn)座子在結(jié)構(gòu)上有其特點(diǎn)，其兩端是兩段直接重復(fù)序列，隨后連接的是反向重復(fù)序列，中間為插入序列。轉(zhuǎn)座子的機(jī)制：轉(zhuǎn)座子插入到一個(gè)新的部位的通常步驟是：在靶DNA上制造一個(gè)交錯(cuò)的切口，然后轉(zhuǎn)座子與突出的單鏈末端相連接，并填充切口。交錯(cuò)末端的產(chǎn)生和填充解釋了在插入部位產(chǎn)生靶DNA正向重復(fù)的原因。鏈的切口之間的交錯(cuò)決定了正向重復(fù)的長(zhǎng)度。三種不同類(lèi)型的轉(zhuǎn)座。（1）復(fù)制型轉(zhuǎn)座（replicative transposition）：作為自身移動(dòng)的一個(gè)部分，轉(zhuǎn)座子被復(fù)制，一個(gè)拷貝仍然保留在原來(lái)的位置上，而另一個(gè)則插入

40、到一個(gè)新的部位，這樣轉(zhuǎn)座過(guò)程伴隨著轉(zhuǎn)座子拷貝數(shù)的增加。（2） 非復(fù)制型轉(zhuǎn)座：轉(zhuǎn)座元件作為一個(gè)物理實(shí)體直接由一個(gè)部位轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部位。（3）保守型轉(zhuǎn)座：保守型轉(zhuǎn)座是另一種非復(fù)制型的轉(zhuǎn)座過(guò)程，該過(guò)程中轉(zhuǎn)座元件從供體部位被切除并通過(guò)一系列的過(guò)程插入到靶部位，在該過(guò)程中每個(gè)核苷鍵皆被保留。該轉(zhuǎn)座過(guò)程與的整合機(jī)制類(lèi)似，并且轉(zhuǎn)座酶與整合酶家族有關(guān)。13原核生物啟動(dòng)子所組成的保守序列和終止子特異序列是什么？如何分析大腸桿菌啟動(dòng)子保守序列的重要性？（ZT）答：原核生物中絕大部分的啟動(dòng)子都存在位于-10bp處的TATAAT區(qū)和-35bp處的TTGACA區(qū)。這兩個(gè)區(qū)是相當(dāng)保守的序列，是RNA聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合位

41、點(diǎn)，能與s因子相互識(shí)別而具有很高的親和力。在-35區(qū)和-10區(qū)之間的距離17±1bp。保持啟動(dòng)子這二段的序列以及它們之間的距離是很重要的，否則會(huì)改變它所控制的基因的表達(dá)水平。UP 元件，位于啟動(dòng)子上游-57 和-47 富含A/T 。(5'-AAAATTATTTT-3').不依賴(lài)于rho因子的終止子：終止位點(diǎn)上游一般都存在一個(gè)富含GC堿基的二重對(duì)稱(chēng)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(diǎn)前面有一段由6-8個(gè)A組成的序列，所以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3端為寡聚U，這種結(jié)構(gòu)特征的存在決定了轉(zhuǎn)錄的終止。依賴(lài)于rho因子的終止子：依賴(lài)rho因子的轉(zhuǎn)錄終止區(qū)DNA序列缺乏

42、共性。Rho因子是一個(gè)相對(duì)分子量為2.0×105的六聚體蛋白，是一種NTP酶，通過(guò)催化NTP的水解促使新生RNA鏈從三元轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中解離出來(lái)，從而終止轉(zhuǎn)錄。RNA合成起始以后，rho因子即吸附在新生的RNA鏈上，靠ATP水解產(chǎn)生的能量，沿53方向朝RNA聚合酶移動(dòng)，到達(dá)RNA的3-OH端后取代了暫停在終止位點(diǎn)上的RNA聚合酶，使之從模板DNA上釋放mRNA ，完成轉(zhuǎn)錄過(guò)程。大腸桿菌啟動(dòng)子保守序列的重要性：a、-10bp處的TATAAT區(qū)和-35bp處的TTGACA區(qū)是RNA聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合位點(diǎn)，能與因子相互識(shí)別而具有很高的親和力。b、兩個(gè)保守序列之間的距離是16-19bp，小于1

43、5bp或者大于20bp都會(huì)降低啟動(dòng)子的活性，改變啟動(dòng)子所控制基因的表達(dá)水平。d、如果突變使啟動(dòng)子與保守序列的吻合度降低，則啟動(dòng)子變?nèi)?。如果突變使啟?dòng)子與保守序列吻合度上升，則啟動(dòng)子變強(qiáng)。e、通過(guò)突變改變啟動(dòng)子的保守序列，可以形成不同的啟動(dòng)子。不同的啟動(dòng)子，不同的啟動(dòng)子和不同的RNA聚合酶結(jié)合，達(dá)到調(diào)控轉(zhuǎn)錄的目的。14RNA聚合酶I識(shí)別的啟動(dòng)子包含有哪兩個(gè)部分？分別由什么蛋白因子識(shí)別？答：RNA聚合酶只轉(zhuǎn)錄編碼核糖體RNA的基因，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物經(jīng)切割和加工后生成各種成熟rRNA，RNA 聚合酶I 的轉(zhuǎn)錄單位有兩段起始調(diào)控序列，核心啟動(dòng)子(Core promoter)和-187 到 -107 bp 處的

44、上游啟動(dòng)元件upstream promoter element(UPE)。核心啟動(dòng)子(Core promoter)位于起始位點(diǎn)周?chē)瑥?31 延伸到+6，它本身就足以起始轉(zhuǎn)錄。但是，其效率可被位于-187 到-107 的上游啟動(dòng)元件（UPE)顯著提高。與一般啟動(dòng)子相比，這兩個(gè)區(qū)域都有不尋常的組成，富含GC堿基對(duì)，而且它們約有85%是一致的。RNA 聚合酶需要UBF1和SL1兩個(gè)輔助因子。UBF1 是一個(gè)單鏈多肽，它先后與UPE和核心啟動(dòng)子上富含GC 區(qū)結(jié)合。UBF1是一種組裝因子。SL1 因子與UBF1結(jié)合，是一個(gè)四聚體蛋白，其中一個(gè)單體蛋白是TATA-盒結(jié)合蛋白（TBP）。TBP在組裝轉(zhuǎn)錄復(fù)

45、合物時(shí)是必須的。SL1是一種定位因子，可以把RNA聚合酶定位到啟動(dòng)子，所以轉(zhuǎn)錄可以在正確的地方開(kāi)始。兩個(gè)因子形成復(fù)合體后， RNA 聚合酶就與核心啟動(dòng)子結(jié)合起始轉(zhuǎn)錄。15RNA聚合酶III識(shí)別的啟動(dòng)子有哪幾類(lèi)？其定位因子是什么？（XQX）答：RNA聚合酶III識(shí)別的啟動(dòng)子可以分為以下三類(lèi)：a、5S rRNA 啟動(dòng)子：大約120bp的長(zhǎng)度，位于起始位點(diǎn)下游+41+87的位置。在C box和A box兩個(gè)保守序列內(nèi)形成。b、tRNA的啟動(dòng)子也位于起始位點(diǎn)的下游，有兩個(gè)高度保守的序列A box，B box。A box，B box可以編碼tRNA的D環(huán)和TyC-環(huán)。所以，tRNA中高度保守的序列也可以

46、編碼DNA中的保守序列。位于啟動(dòng)子下游需要的轉(zhuǎn)錄因子有：定位因子：TFIIIA：5S rRNA轉(zhuǎn)錄特異性因子，含有一條多肽。多肽上有鋅指DNA結(jié)合元件。對(duì)于部分第三級(jí)啟動(dòng)子是必須的。TFIIIB：這個(gè)因子含有3個(gè)亞單位，其中一個(gè)就是TBP，一種可以和TATA-box結(jié)合的蛋白質(zhì)。TFIIIC:由6個(gè)亞基組成。作為組裝因子，對(duì)于第三級(jí)的啟動(dòng)子來(lái)說(shuō)是必須的。TFIIIA與啟動(dòng)區(qū)域的保守序列位點(diǎn)結(jié)合，TFIIIC再與之結(jié)合形成一個(gè)穩(wěn)定的復(fù)合體，并且覆蓋啟動(dòng)子所有的基因。TFIIIB能夠與自己在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)附近的位點(diǎn)結(jié)合，最后RNA polymerase III 與之結(jié)合，轉(zhuǎn)錄開(kāi)始。c、snRNA的啟動(dòng)

47、子位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的上游，有Oct，PSE,TATA三個(gè)保守序列。定位因子：SNAPc,與PSE結(jié)合。使TFIIIB結(jié)合到TATA-box上。TFIIIB可以使RNA polymerase III結(jié)合轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上。16列出你所知的RNA聚合酶II識(shí)別的啟動(dòng)子順式作用因子。答：eg1：initiator ，啟動(dòng)子中最常見(jiàn)的原件。上面有TFIID識(shí)別位點(diǎn)，可以和TFIID結(jié)合。TFII-I 和 YY1 因子也可以和initiator結(jié)合。eg2: TATA box通常位于起始位點(diǎn)上游約25bp處，它組成唯一的上游啟動(dòng)子元件，此元件距起始位點(diǎn)有相對(duì)固定的位置。它可以在所有真核生物中找到。TATA盒

48、傾向于被富含G*C對(duì)的序列環(huán)繞，可能是TATA盒起作用的一個(gè)因子。具有選擇定位轉(zhuǎn)錄點(diǎn)的功能，作為定位因子起作用。eg3: DEP(上游核心啟動(dòng)子元件)：上游TFIID識(shí)別序列，對(duì)轉(zhuǎn)錄活性很重要。與Inr協(xié)同作用，DEP和Inr之間的區(qū)域?qū)?yōu)化轉(zhuǎn)錄很重要。eg4: MET:類(lèi)似于DPE，MET也可以和Inr協(xié)同作用，但要求有嚴(yán)格的Inr-MET區(qū)域。當(dāng)TATA-box和DPE突變導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄活性降低時(shí)，MET起到了補(bǔ)充做作用。eg5: DCE （下游核心元件），一般與TATA-box一起出現(xiàn)，與DPE不同的是，DCE由三個(gè)元件組成：CTTC,CTGT,AGC。與TAF1靠得很近。eg 6：XCPE1

49、 通常與NRF1, NF-1, 和 Sp1結(jié)合。是CpG 島上的元件家族的成員，有鏈特異性活化子來(lái)引發(fā)轉(zhuǎn)錄的起始。17從“Mix and match”的觀點(diǎn)來(lái)討論真核生物RNA聚合酶II啟動(dòng)子元件與功能的關(guān)系。(LYH)答：RNA聚合酶II啟動(dòng)子典型結(jié)構(gòu)從構(gòu)成來(lái)看可以分為核心啟動(dòng)子和上游啟動(dòng)子元件。核心啟動(dòng)子又包括5個(gè)較小的元件：Inr、TATA框、BRE、UPE和DPE。1、Inr是具有基因最適表達(dá)所需要的保守序列。2、TATA框不僅與基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)有關(guān)系，也具有定位轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的功能。結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子TFD。TFD結(jié)合上來(lái)以后形成的復(fù)合物可保護(hù)4510的區(qū)域3、BRE TFIIB轉(zhuǎn)錄因子識(shí)別元件

50、，促進(jìn)TFIIB與DNA結(jié)合。4、UPE 能表現(xiàn)出細(xì)胞類(lèi)型的特異性，能提高轉(zhuǎn)錄效率和特異性，5、DPE 可以補(bǔ)償因TATA框缺失造成的轉(zhuǎn)錄抑制，能與通用轉(zhuǎn)錄因子TFIID結(jié)合。DPE與Inr的間距對(duì)最佳轉(zhuǎn)錄至關(guān)重要。還有MTE，可以彌補(bǔ)由基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄發(fā)生后TATA框或者DPE突變的損傷，協(xié)同DPE和TATA框的作用；CPE1，與CPG islangd發(fā)生作用，決定轉(zhuǎn)錄的方向。另外在哺乳動(dòng)物啟動(dòng)子還有GC框、CAAT框和以不同拷貝數(shù)、不同位置、不同方向存在于類(lèi)型II啟動(dòng)子八聚體序列。它們的存在主要是增加轉(zhuǎn)錄效率。 從保守序列分可以分為三類(lèi)主要有三個(gè)保守序列：（1）帽子位點(diǎn)，又稱(chēng)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，其堿基大

51、多數(shù)為A，這與原核生物相似。（2）TATA框， 位于30處，有些TATA框的突變不影響轉(zhuǎn)錄的起始，但可以改變轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)。說(shuō)明TATA框具有定位轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的功能。（3）CAAT框， 位于75處， CAAT框內(nèi)的突變對(duì)轉(zhuǎn)錄起始的影響很大，決定了啟動(dòng)子起始轉(zhuǎn)錄的效率及頻率。在不同的啟動(dòng)子中，這些元件的組合情況是不同的。各種元件將相應(yīng)的蛋白因子結(jié)合到啟動(dòng)子上，而這些蛋白因子共同組合成起始復(fù)合物。18從“COMBINATORIAL CONTROL”的觀點(diǎn)來(lái)討論多蛋白作用于真核生物轉(zhuǎn)錄的作用。答：轉(zhuǎn)錄的起始是RNA聚合酶識(shí)別啟動(dòng)子并與之結(jié)合從而啟動(dòng)RNA合成的過(guò)程。轉(zhuǎn)錄的起始過(guò)程十分復(fù)雜，特別是真核生物

52、，需要多種輔助因子參與。也就是多蛋白作用于真核生物轉(zhuǎn)錄。在真核生物的轉(zhuǎn)錄過(guò)程中設(shè)計(jì)三種聚合酶，分別是I、II、III。在類(lèi)型I基因啟動(dòng)子負(fù)責(zé)rRNA前體基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程中個(gè)，出RNApolI外還有兩類(lèi)轉(zhuǎn)錄子：1、核心結(jié)合因子，在人類(lèi)稱(chēng)SL-1，在其他生物稱(chēng)TIF-IB。其對(duì)RNApolI結(jié)合啟動(dòng)子是必須的。2、UPF結(jié)合因子，輔助SL-1結(jié)合啟動(dòng)子。在類(lèi)型III基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，需要TFIIIA、TFIIIB和TFIIIC。 TFIIIA是一種鋅指結(jié)構(gòu)，可以使酶?？吭贒NA扇上；TFIIIC促使TFIIIB以其TBP結(jié)合于A框上游并與TFIIIC作用；TFIIIB促使RNApolIII結(jié)合到正確的堿

53、基序列成TFIIIB-TFIIIC-DNA復(fù)合物。對(duì)于類(lèi)型II基因的轉(zhuǎn)錄，其序列的多樣，單靠RNApolII無(wú)法完成龐大的轉(zhuǎn)錄工作，主要依賴(lài)9中轉(zhuǎn)錄因子協(xié)助形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體。RNAPol，依賴(lài)模板合成RNATFA穩(wěn)定TFD和DNA的結(jié)合，激活TBP亞基TFB結(jié)合模板鏈（-10+10），起始Pol結(jié)合，和TFE/F相互作用TFDTBP亞基識(shí)別TATA，將聚合酶組入復(fù)合體中，TAFs識(shí)別特殊啟動(dòng)子TFE結(jié)合在Pol的前部，使復(fù)合體的保護(hù)區(qū)延伸到下游TFF大亞基具解旋酶活性（RAP74）,小亞基和Pol結(jié)合，介導(dǎo)其加入復(fù)合體TFH具激酶活性，可以磷酸化PolC端的CTD，使Pol逸出，延伸TFI識(shí)別I

54、nr，起始TFF/D結(jié)合TFJ在TFF后加入復(fù)合體，不改變DNA的結(jié)合方式TFSRNA合成延伸 以下為文字簡(jiǎn)介 除了最后一段外，可以不看TBP作為第一個(gè)和DNA接觸的因子被看成是一種RNA pol 結(jié)合的因子，使啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄，它起到介導(dǎo)的作用。由于TATAHYPERLINK " "TFA含有幾個(gè)亞基，當(dāng)它加入復(fù)合體中時(shí)，TFD所保護(hù)的DNA區(qū)域就延伸更上游的區(qū)域。它可能通過(guò)解除TAFs的阻遏作用而激活TBP，它的參與使TFD和TATA框結(jié)合得更穩(wěn)定TFB它在起始點(diǎn)鄰近區(qū)域，從-10到+10可以部分地保護(hù)模板鏈在TATA框下游與DNA松散結(jié)合。形成復(fù)合物，和DNA雙鏈結(jié)合是不對(duì)

55、稱(chēng)的，它還可以使TFE/F相互作用。TFF含有2個(gè)亞基，大亞基RAP74，具有ATP依賴(lài)性DNA解旋酶活性，它和起始時(shí)DNA鏈的熔解有關(guān)。它的小亞基是RAP38，和細(xì)菌的因子有部分同源，緊密地和RNA pol 結(jié)合。介導(dǎo)pol和其它蛋白結(jié)合轉(zhuǎn)錄成復(fù)合體。TFF-pol和復(fù)合體連接時(shí)，與TFB的相互作用是重要的。RNA Pol結(jié)合位點(diǎn)在模板鏈上達(dá)到下游+15，在非模板鏈上達(dá)到+20，其長(zhǎng)度貫穿了整個(gè)復(fù)合體 ，上游也被其保護(hù)了。TRE結(jié)合在pol的前部，使復(fù)合體的保護(hù)區(qū)延伸到下游雙鏈的+30處。TRH和 TRJ在TRF之后也加入復(fù)合體中，但并不改變DNA的結(jié)合方式。TFH具有激酶活性，可以磷酸化R

56、NA pol 尾巴上的CTD，CTD的磷酸化使pol從轉(zhuǎn)錄因子中釋放出來(lái)，這樣就能離開(kāi)啟動(dòng)子開(kāi)始延伸。在沒(méi)有TATA框的啟動(dòng)子上起始何發(fā)生呢？這種起始同樣需要一些基本的轉(zhuǎn)錄因子，其中也包括TFD。TFD可能帶有一個(gè)或多個(gè)TAFs來(lái)直接識(shí)別Inr，并與之結(jié)合。Inr序列可能作為一種位置元件，讓轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合于其上，且錨這種復(fù)合體。TFD看來(lái)必須以某種其它方式進(jìn)入復(fù)合體而不結(jié)合在TATA框上。在這些啟動(dòng)子上TBP的功能很象在pol的啟動(dòng)子上和pol的內(nèi)部啟動(dòng)子上。 很多的基本因子含有多種亞基，可能涉及到約20多種肽，從此可以看出RNA Pol的起始是涉及到非常大的復(fù)合體。真核的pol只有在起始因子和

57、DNA結(jié)合后才和啟動(dòng)子結(jié)合。這些因子的作用類(lèi)似因子，使聚合酶識(shí)別啟動(dòng)子上的特殊序列。19請(qǐng)闡述RNA EDITING和 RNA HOMING概念(GTT)答：RNA編輯：通過(guò)改變堿基的組成來(lái)改變RNA分子所包含的信息。這種改變已經(jīng)在真核生物的tRNA,rRNA ,mRNA和microRNA中被發(fā)現(xiàn)，但在原核生物中卻未見(jiàn)報(bào)道。RNA編輯通常發(fā)生在細(xì)胞核，細(xì)胞液，線粒體和質(zhì)體中。 RNA歸巢：一些內(nèi)含子可以插入到目標(biāo)DNA中。這是單目標(biāo)鏈的特異性反應(yīng)。組群1內(nèi)含子的歸巢由DNA介導(dǎo)的機(jī)制進(jìn)行調(diào)節(jié)，組群2內(nèi)含子的歸巢由RNA介導(dǎo)的機(jī)制調(diào)節(jié)。20請(qǐng)闡述RNA剪切中具有催化功能的RNA分子（核酶）的作用及應(yīng)用的研究進(jìn)展答：核酶的作用：核酶是一類(lèi)具有催化功能的RNA分子，通過(guò)催化靶位點(diǎn)RNA鏈中磷酸二酯鍵的斷裂，特異性的剪切底物RNA分子，從而阻斷基因的表達(dá)。不同的核酶有不同的催化功能，可以分為剪切型核酶和剪接型核酶兩大類(lèi)。剪切型核酶只剪不接，能夠催化自身RNA或者不同的RNA分子，切下特異性的核苷酸序列。剪接型核酶有序列的內(nèi)切核酸酶，RN