現(xiàn)代分子生物學考試復習資料

現(xiàn)代分子生物學考試復習資料現(xiàn)代分子生物學考試復習資料現(xiàn)代分子生物學考試復習資料xxx公司現(xiàn)代分子生物學考試復習資料文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設(shè)計，管理制度一、 緒論1分子生物學：在分子水平上研究生命現(xiàn)象的科學。通過研究生物大分子(核酸、蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)。2、1953年Watson和Crick提出DNA雙螺旋模型3、分子生物學研究內(nèi)容：DNA重組技術(shù)（基因工程）、基因表達的調(diào)控、生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能研究、基因組、功能基因組與生物信息學研究二、染色體與DNA核小體：由H2A、H2B、H3和H4四種組蛋白各兩個分子組成八聚體和大約200bp的DNA區(qū)段組成。組蛋白：分為5種類型(H1，H2A，H2B，H3，H4)，其特性如下：1、進化上的極端保守性;2、無組織特異性;3、肽鏈上氨基酸分布的不對稱性；4、組蛋白的修飾作用包括甲基化、乙基化和磷酸化；5、富含賴氨酸的組蛋白H5C值（Cvalue）一種生物單倍體基因組所含DNA的總量。C值反?，F(xiàn)象也稱為C值謬誤。指C值往往與種系的進化復雜性不一致的現(xiàn)象，即基因組大小與遺傳復雜性之間沒有必然的聯(lián)系，某些較低等的生物C值卻很大，如一些兩棲動物的C值甚至比哺乳動物還大?；颍壕幋a蛋白質(zhì)或RNA等具有特定功能產(chǎn)物的遺傳信息的基本單位，是染色體或基因組的一段DNA序列真核生物基因組的結(jié)構(gòu)特點：1真核基因組龐大一般都遠大于原核生物基因組,2真核基因有斷裂基因,即有內(nèi)含子,3轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是單順反子,4非編碼區(qū)域多于編碼區(qū)域.，占90％以上5有大量順式作用元件。包括啟動子、增強子、沉默子等6有大量重復序列7有大量的DNA多態(tài)性8具有端粒結(jié)構(gòu)原核生物基因組的特點：1基因組很小DNA含量少,2有重疊基因,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是多順反子,3結(jié)構(gòu)簡練,大部分都是編碼區(qū)域,4DNA一般不與蛋白質(zhì)結(jié)合5存在轉(zhuǎn)錄單元，轉(zhuǎn)錄形成多順反子mRNA單順反子：只編碼一個蛋白質(zhì)的mRNA;多順反子mRNA:兩個以上相關(guān)基因串在一起轉(zhuǎn)錄所得到的信使核糖核酸(mRNA)，由DNA鏈上的鄰位順反子所界定;順式作用元件：存在于基因旁側(cè)序列中能影響基因表達的序列。順式作用元件包括啟動子、增強子、調(diào)控序列和可誘導元件等，其本身不編碼任何蛋白質(zhì)，僅僅提供一個作用位點，要與反式作用因子相互作用而起作用；反式作用因子：是指能直接或間接地識別或結(jié)合在各類順式作用元件核心序列上參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)；端粒：是線狀染色體末端的一種特殊結(jié)構(gòu)，一特定的DNA-蛋白質(zhì)復合體結(jié)構(gòu)（由DNA簡單重復序列組成富含GT）DNA的復制：每個子代DNA分子的一條鏈來自親代DNA，另一條鏈是新合成的，這種方式稱半保留復制，無論原核還是真核生物，DNA的復制主要從固定的起始點一雙相等速方式進行復制。真核生物DNA的復制特點：1.真核生物有多個復制起始位點，而原核只有一個起始位點。2.真核生物復制一旦啟動，在完成本次復制前，不能在再啟動新的復制3.真核生物具有多種聚合酶。4真核生物DNA復制起始需要起始點識別復合物參與.。5.真核生物DNA復制叉的移動速度約50bp/s，還不到大腸桿菌的1/20。原核生物DNA的復制特點：1DNA復制的起始：DNA雙螺旋的解旋，需DNA解旋酶、單鏈結(jié)合蛋白（SSB）及拓撲異構(gòu)酶2DNA復制的引發(fā)，無論前導鏈還是后隨蓮鏈開始DNA合成時，都需要RNA引物復制3.岡崎片段與半不連續(xù)復制，前導鏈DNA的合成以5'-3'方向，隨著親本雙鏈的解開而連續(xù)進行復制，后隨鏈在合成過程中，一般親本DNA單鏈首先暴露出來，然后以與復制叉移動相反的方向，按照5'-3'方向合成一系列的岡崎片段，然后再把它們連接成完整的岡崎片段，是在DNA半不連續(xù)復制中產(chǎn)生的長度為1000-2000bp的DNA片段，即連接成完整的后隨鏈4.復制的終止：有終止子終止5.DNA聚合酶Ⅲ是主導的聚合酶，RNA聚合酶h對引物水解，DNA連接酶對岡崎片段連接。1、 DNA的修復：錯配修復切除修復、重組修復、DNA直接修復及SOS反應(yīng)10、DNA的轉(zhuǎn)座：由可移位因子介導的遺傳物質(zhì)重排現(xiàn)象。轉(zhuǎn)座子：是存在于染色體DNA上可自主復制和移位的基本單位。轉(zhuǎn)座子分類：插入序列（IS）、復合型轉(zhuǎn)座子、TnA家族；插入序列（IS）：最簡單的轉(zhuǎn)座子不含有任何宿主基因，是很小的DNA片段（約1kb），末端具倒置重復序列，轉(zhuǎn)座時往往宿主靶位點，一小段DNA形成IS序列兩端的正向重復區(qū)。復合型轉(zhuǎn)座子：是一類帶有某些抗藥性基因的轉(zhuǎn)座子，其兩翼往往是兩個相同或高度同源的IS序列，一旦形成復合轉(zhuǎn)座子，IS序列就不能再單獨移動，因為它們的功能被修飾了，只能作為復合體移動。TnA家族：是一類沒有IS序列的體積龐大的轉(zhuǎn)座子。11、轉(zhuǎn)座可分為復制型和非復制性12、轉(zhuǎn)座作用的遺傳學效應(yīng)：①轉(zhuǎn)座引起插入突變;②轉(zhuǎn)座產(chǎn)生新的基因③轉(zhuǎn)座產(chǎn)生的染色體畸變;④轉(zhuǎn)座引起的生物進化.三、生物信息的傳遞-從DNA到RNA1、轉(zhuǎn)錄：指拷貝出一條與DNA鏈序列完全相同（除T-U外）的RNA單鏈的過程，是基因表達的核心步驟。2、翻譯：以新和成的mRNA為模板，把核苷酸三聯(lián)遺傳密碼子翻譯成氨基酸序列，合成多肽鏈的過程，是基因表達的最終目的。3、編碼連（有義鏈）雙鏈DNA中與mRNA序列相同，編碼蛋白質(zhì)的那條DNA鏈，并把另一條根據(jù)堿基互補原則指導mRNA合成的DNA鏈成為模板鏈或反義鏈。4、轉(zhuǎn)錄的基本過程包括模板的識別、轉(zhuǎn)錄起始、通過啟動子及轉(zhuǎn)錄的延伸和終止。模板的識別：主要指RNA聚合酶與啟動子DNA雙鏈相互作用并與之相結(jié)合的過程(真核生物RNA聚合酶不能直接識別基因的啟動區(qū)，需與轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄起始前復合物)；轉(zhuǎn)錄起始：RNA聚合酶結(jié)合在啟動子上以后，RNA鏈上第一個核苷酸鏈的產(chǎn)生；轉(zhuǎn)錄延伸：RNA聚合酶釋放σ因子離開啟動子后，核心酶沿模板DNA鏈移動并使新生RNA鏈不斷延長的過程；轉(zhuǎn)錄終止：當RNA鏈延伸到轉(zhuǎn)錄終止位點時，RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯鍵，RNA-DNA雜合物分離，轉(zhuǎn)錄泡瓦解，DNA恢復成雙鏈狀態(tài)，而RNA聚合酶和RNA鏈都被從模板上釋放出來。5、RNA聚合酶：原核生物的RNA聚合酶全酶α2ββ’ωσ、核心酶α2ββ’ω轉(zhuǎn)錄起始過程需要全酶，由σ辨認起始點，延長過程僅需核心酶催化。真核生物有3類RNA聚合酶。RNA聚合酶I的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是45Rrna,經(jīng)剪接加工后生成mRNA。RNA聚合酶II在核內(nèi)轉(zhuǎn)錄生成hnRNA，經(jīng)剪接加工生成mRNA。RNA聚合酶III的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是tRNA、5srRNA等真核RNA聚合酶一般由8-16個亞基組成（三類DNA聚合酶的敏感性不同酶，酶II最敏感，最不敏感酶I，酶III具有種屬特異性）6、啟動子：一段位于結(jié)構(gòu)基因5‘端上游的約100-200bp的具有獨立功能的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之與模板DNA準確地結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性。7、轉(zhuǎn)錄單元：是一段從啟動子開始至終止子結(jié)束的DNA序列。RNA聚合酶從轉(zhuǎn)錄起始位點開始沿著模板前進，指導終止子為止，轉(zhuǎn)錄出一條RNA鏈。8、原核生物啟動子具有-10位的TATA區(qū)和-35位的TGACA區(qū)是RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合位點，能與σ因子相互識別而具有很高的親和力，在原核生物中-35位和-10位間的距離約16-19bp，小于15bp或大于20bp都會降低啟動子的活性。9、增強子：明顯地提高基因轉(zhuǎn)錄的效率。特點：1）能遠距離增強啟動子的活性，一般位于上游-200bp（2）無方向性；在啟動子的上游和下游均起作用（3）順式調(diào)節(jié)只調(diào)節(jié)位于同一條染色體上的靶基因（4）無物種和基因特異性（5）具有組織特異性（6）有位相性(7）有的增強子可以對外部信號產(chǎn)生反應(yīng)10、真核基因的啟動子在-25～-35區(qū)含有TATA序列，在-70～-80區(qū)含有CCAAT序列(CAATbox)，在-80～-110含有GC區(qū)，TATA區(qū)上游的保守序列稱為上游啟動子元件（UPE)11、基因轉(zhuǎn)錄實際上是RNA聚合酶、轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子和啟動子區(qū)各種調(diào)控元件相互作用的結(jié)果。12RNA轉(zhuǎn)錄的抑制劑（1）DNA模板功能抑制劑，通過與DNA結(jié)合而改變模板的功能。放線菌素D（2）RNA聚合酶的抑制劑，與RNA聚合酶結(jié)合而抑制其活力。利福霉素、利迪鏈霉素和a-鵝膏蕈堿。14、原核生物mRNA的特征：①半衰期短②以多順反子的形式存在③5’端無帽子結(jié)構(gòu)或只有短的PolyA尾巴。15真核生物mRNA的特征：①單順反子形式存在②5‘端的帽子及3'的40-200個左右的poly(A)結(jié)構(gòu)。16、SD序列：存在于原核生物起始密碼子AUG上游7-12個核苷酸處，有一段可與核糖體16SrRNA配對結(jié)合的、富含嘌呤的4-7個核苷酸的共同序列，一般為AGGA，此序列稱SD序列.17ρ因子：一種NTP酶，它通過催化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。通常原核生物的終止子在終止點之前均有一個富含GC堿基的二重對稱區(qū)，其產(chǎn)生RNA可形成發(fā)家式結(jié)構(gòu)。18、GU-AG法則（Chambon法則）：多數(shù)細胞核mRNA前體中內(nèi)含子的邊界序列位GU，3'邊界為AG，把這種保守序列稱為GU-AG法則19mRNA的剪接：從hnRNA分子去除非編碼序列，形成成熟mRNA的過程。RNA的編輯：指轉(zhuǎn)錄后的RNA編碼區(qū)發(fā)生剪輯的加入，刪除或丟失導致DNA所變美女嗎的遺傳信息的改變。RNA的再編輯：RNA編碼和讀碼方式的改變稱為RNA的再編碼。內(nèi)含子的變位剪接：在真核生物個體發(fā)育或細胞分化時可以有選擇地越過某些外顯子或某個剪接點進行變位剪接，產(chǎn)生出組織或發(fā)育階段特異性mRNA.五、基因的表達與調(diào)控(上)－原核基因表達調(diào)控模式1、基因表達調(diào)控在兩個水平上體現(xiàn)(1)轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控(2)轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控包括①mRNA加工成熟水平上的調(diào)控②翻譯水平上的調(diào)控。原核生物的基因調(diào)控主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平上。2、調(diào)控模式(1)負轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)分為負控誘導和負控阻遏二大類。負控誘導系統(tǒng)－阻遏蛋白不與誘導物結(jié)合時，阻遏蛋白與操縱區(qū)相結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄，阻遏蛋白結(jié)合上誘導物時，阻遏蛋白與操縱區(qū)分離，結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄；負控阻遏系統(tǒng)－阻遏蛋白與效應(yīng)物結(jié)合時，結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄。(2)正轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)為正控誘導系統(tǒng)和正控阻遏系統(tǒng)。在正控誘導系統(tǒng)中，誘導物的存在使激活蛋白處于活性狀態(tài)，轉(zhuǎn)錄進行；在正控阻遏系統(tǒng)中，效應(yīng)物分子的存在使激活蛋白處于非活性狀態(tài)，轉(zhuǎn)錄不進行。3、弱化子：操縱子：指原核生物中有一個或多個相關(guān)基因以及轉(zhuǎn)錄翻譯調(diào)控與案件組成的基因表達單元，包括啟動子（p）、操縱基因（o）和在功能上相關(guān)的幾個結(jié)構(gòu)基因。5、色氨酸操縱子與負控阻遏系統(tǒng)trp操縱子中產(chǎn)生阻遏物的基因是trpR，trp位于大腸桿菌染色體圖上25分鐘處，trpR位于90分鐘處。trpR基因產(chǎn)物被稱為輔阻遏蛋白，其與色氨酸相結(jié)合形成有活性的阻遏物，與操縱區(qū)結(jié)合并關(guān)閉trpmRNA轉(zhuǎn)錄。這個系統(tǒng)中的效應(yīng)分子是色氨酸及其衍生物。當培養(yǎng)基中色氨酸含量較高時，它與游離的輔阻遏蛋白相結(jié)合，并使之與操縱區(qū)DNA緊密結(jié)合；當培養(yǎng)基中色氨酸供應(yīng)不足時，輔阻遏物失去色氨酸并從操縱區(qū)上解離，trp操縱子去阻遏。5.1弱化系統(tǒng)色氨酸操縱子通過弱化作用實現(xiàn)驚喜的轉(zhuǎn)錄表達調(diào)控，在trpmRNA5'端trpE基因的起始密碼前有一個長162bp的mRNA片段被稱為前導區(qū)，其中有四個間隔區(qū)彼此配對能形成不同的莖-環(huán)結(jié)構(gòu)，其中3-4配對區(qū)正好位于終止密碼子的識別區(qū)，前導區(qū)編碼的多肽被稱為前導肽。其中第10和第11位上有相鄰的兩個色氨酸密碼子．當培養(yǎng)基中色氨酸濃度低，核糖體很難通過兩個相鄰的色氨酸密碼子，當4區(qū)被轉(zhuǎn)錄完成時，核糖體才進行到1區(qū)，這時前導區(qū)2-3配對，不形成3-4配對的終止結(jié)構(gòu)。當培養(yǎng)基中色氨酸濃度高，核糖體順利通過兩個相鄰的色氨酸密碼子，在4區(qū)被轉(zhuǎn)錄之前就到達2區(qū)，這樣3-4區(qū)自由配對形成莖-環(huán)狀終止子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄停止。6、半乳糖（gal）操縱子半乳糖操縱子有3個結(jié)構(gòu)基因：galE、galT、galK，半乳糖操縱子的調(diào)節(jié)基因是galR，誘導物是半乳糖。gal操縱子有兩個特點：①它有兩個啟動子，其mRNA可從兩個不同的起始點開始轉(zhuǎn)錄；②它有兩個O區(qū)，一個在P區(qū)上游-67～-73，另一個在結(jié)構(gòu)基因galE內(nèi)部。從S1起始的轉(zhuǎn)錄只有在無葡萄糖時才能順利進行，RNA聚合酶與S1的結(jié)合需要半乳糖、CRP和較高濃度的cAMP。當腺苷環(huán)化酶突變（cya-）或cAMP受體蛋白突變（crp-）時，gal操縱子不能從S1起始轉(zhuǎn)錄。當有cAMP-CRP時，轉(zhuǎn)錄從S1開始；當無cAMP-CRP時，轉(zhuǎn)錄從S2開始。為什么gal操縱子需要雙啟動子？因為半乳糖不僅可以作為唯一碳源供細胞生長，而且與之相關(guān)的物質(zhì)—尿苷二磷酸半乳糖（UDPgal）是大腸桿菌細胞壁合成的前體，細胞必須隨時合成差向異構(gòu)酶，以保證尿苷二磷酸的供應(yīng)。在沒有外源半乳糖的情況下，細胞通過半乳糖差向異構(gòu)酶（galE基因產(chǎn)物）的作用由UDP-葡萄糖合成UDPgal。如果只有S1一個啟動子，由于這個啟動子的活性依賴于cAMP-CRP，當培養(yǎng)基中有葡萄糖存在時就不能合成異構(gòu)酶。如果S2是唯一的啟動子，那么，即使有葡萄糖存在，半乳糖也將使操縱子處于充分誘導狀態(tài)，能量被浪費。7、阿拉伯糖操縱子阿拉伯糖操縱子有三個結(jié)構(gòu)基因：araB、araA和araD，代謝時以araA、B、D的次序進行。與araBAD相鄰的是一個復合的啟動子區(qū)域，兩個操縱區(qū)和一個調(diào)節(jié)基因araC，AraC蛋白同時顯示正負調(diào)節(jié)因子的功能。araBAD和araC基因的轉(zhuǎn)錄是分別在兩條鏈上以相反的方向進行的。阿拉伯糖本身就是誘導物。正調(diào)控a沒有AraC蛋白時，由Pc啟動子起始araC基因轉(zhuǎn)錄；負調(diào)控b.葡萄糖水平較高時，AraC蛋白與操縱區(qū)O2以及araI上半?yún)^(qū)相結(jié)合，形成DNA回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，araBAD基因不表達；c.有阿拉伯糖但無葡萄糖存在時，AraC與阿拉伯糖相結(jié)合，變構(gòu)成為激活蛋白，與araO1和araI區(qū)相結(jié)合，在CRP-cAMP的共同作用下起始結(jié)構(gòu)基因表達。8、阻遏蛋白LexA的降解與細菌中的SOS應(yīng)答SOS體系的誘導表達過程是把LexA阻遏蛋白從這些參與SOSDNA修復系統(tǒng)的許多基因的上游調(diào)控區(qū)移開的過程。通過Rec蛋白對Lex的水解實現(xiàn)的。9、二組分系統(tǒng)：（最簡單的細胞信號系統(tǒng)）由二種不同的蛋白質(zhì)組成：即位于細胞質(zhì)膜上的傳感蛋白及位于細胞質(zhì)中的應(yīng)答調(diào)節(jié)蛋白。10、反義RNA：能與mRNA中特定序列配對并改變配對mRNA構(gòu)象，導致翻譯開啟或關(guān)閉，也可能導致目標mRNA快速降解的一些非編碼小RNA分子。11、魔斑核苷酸：缺乏氨基酸時rel＋菌株合成的PPGPP和PPPGPP，其主要作用是影響RNA聚合酶與啟動子結(jié)合的專一性(1)嚴緊控制：當細菌處于饑餓條件下，缺乏維持蛋白質(zhì)合成的氨基酸，其大部分活性區(qū)域?qū)⒈魂P(guān)閉，此稱之為嚴禁控制（PPGpp、pppGpp積累）。（2）、松弛控制（基因型rel-）當氨基酸缺乏時，蛋白質(zhì)合成下降，由于不合成魔斑核苷酸RNA的合成速度沒有下降12、原核基因調(diào)控特點：（1）主要在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控。（2）δ因子決定RNA聚合酶識別特異性。（3）主要通過操縱子模式進行調(diào)節(jié)。（4）阻遏蛋白對轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄的抑制作用是普遍存在的負調(diào)控作。八、基因的表達與調(diào)控(下)—真核基因表達調(diào)控的一般規(guī)律1、基因家族：真核生物的基因組中有很多來源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)的基因；復雜多基因家族：一般由幾個相關(guān)基因構(gòu)成，基因之間由間隔序列隔開，并作為獨立的轉(zhuǎn)錄單位；2、GT-AG法則：幾乎每個內(nèi)含子5’端起始的兩個堿基都是GT，而3’最后兩個堿基總是AG。即RNA剪接的信號序列5‘GT——AG3’。3、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。如：肌紅蛋白重鏈基因。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mRNA。如：小鼠淀粉酶基因。4、DNA水平上的調(diào)控：是真核生物基因表達調(diào)控的一種方式，它包括基因丟失、擴增、重排和易位等，通過這些方法可以消除或變換某些基因并改變他們的活性。5、DNA的甲基化對基因表達的調(diào)控機制：DNA甲基化主要形成5-甲基胞嘧啶和少量的7-甲基鳥嘌呤及N6-甲基腺嘌呤，導致某些區(qū)域DNA構(gòu)象變化，從而影響了蛋白質(zhì)與DNA的相互作用，即抑制了轉(zhuǎn)錄因子與啟動區(qū)DNA的結(jié)合效率。甲基化達到一定程度時會發(fā)生從常規(guī)的B-DNA向Z-DNA過度。由于Z-DNA機構(gòu)收縮，螺旋加深，使許多蛋白質(zhì)因子結(jié)合的元件縮入大溝而不利于基因轉(zhuǎn)錄的起始。甲基化的引入不利于模板與RNA聚合酶的結(jié)合，降低了其體外轉(zhuǎn)錄活性，甲基化CpG的密度和啟動子強度之間的平衡決定了該啟動子是否具有轉(zhuǎn)錄活性。6、反式作用因子中的DNA結(jié)合位點或結(jié)合域：①螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋（H-T-H）：蛋白質(zhì)分子中至少有兩個a螺旋，中間由短側(cè)鏈氨基酸殘基形成“轉(zhuǎn)折”，與DNA相互作用時，同源域蛋白的第一二兩個螺旋往往靠在外側(cè)，其第三個螺旋則與DNA大溝結(jié)合，并通過其N端的余臂與DNA的小溝結(jié)合。②鋅指結(jié)構(gòu)：是一種常出現(xiàn)在DNA結(jié)合蛋白中的結(jié)構(gòu)基元。是由一個含有大約30個氨基酸的環(huán)和一個與環(huán)上的4個Cys或2個Cys和2個His配位的Zn構(gòu)成，形成的結(jié)構(gòu)像手指狀。③堿性-亮氨酸拉鏈（bIIP結(jié)構(gòu)）：兩個蛋白質(zhì)a螺旋上的亮氨酸之間相互作用形成二聚體，形成“拉鏈”，通過肽鏈氨基端有一個含20～30個堿性氨基酸結(jié)構(gòu)域與DNA結(jié)合。若不行成二聚體，該堿性區(qū)對DNA的親和力明顯降低。④堿性-螺旋-環(huán)-螺旋（bHLH結(jié)構(gòu)）：羥基端100-200個氨基酸殘基可形成兩個雙性a螺旋，北非螺旋的環(huán)狀結(jié)構(gòu)隔開，通過蛋白質(zhì)的氨基端與DNA結(jié)合，bHLH類蛋白只有形成同源或異源二聚體時，才具有足夠的DNA結(jié)合能力。當這類異源二聚體中的一方不含堿性區(qū)時，該二聚體明顯缺乏對靶DNA的親和力。⑤同源域蛋白：同源域是指編碼60個保守氨基酸序列的DNA片斷，廣泛存在于真核生物基因組內(nèi)。同源轉(zhuǎn)換區(qū)蛋白具有調(diào)節(jié)功能，與這些蛋白C端類似于原核基因阻遏物螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān)。7、反式作用因子的唯一結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：是否具有轉(zhuǎn)錄活化域。反式作用因子轉(zhuǎn)錄活化域有多種，通常依賴于DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域以外的30-100個氨基酸殘基。不同的轉(zhuǎn)錄活化域大體上有下列三個特征性結(jié)構(gòu)：（1）帶負電荷的螺旋結(jié)構(gòu)（2）富含谷氨酰胺的結(jié)構(gòu)（3）富含脯氨酸的結(jié)構(gòu)。8、（1）受cAMP水平調(diào)節(jié)的A激酶A激酶（PKA）：依賴于cAMP的蛋白激酶。許多轉(zhuǎn)錄因子都可以通過cAMP介導的蛋白質(zhì)磷酸化過程而被激活，因為這類基因的5’端啟動區(qū)大都擁有一個或多個cAMP應(yīng)答元件。膜上的受體R與外源配基結(jié)合，引起受體構(gòu)象變化，并與GTP結(jié)合蛋白結(jié)合，R與G耦合激活了與膜相關(guān)的腺苷酸環(huán)化酶，導致胞內(nèi)cAMP濃度上升，活化A激酶，釋放催化亞基并進入核內(nèi)，實現(xiàn)底物水平磷酸化。（2）C激酶與PIP2、IP3和DAG：磷酸肌醇級聯(lián)放大的細胞內(nèi)信使是磷脂酰肌醇－4，5－二磷酸（PIP2）的兩個酶解產(chǎn)物：肌醇－1，4，56－三磷酸（IP3）和二?；视?。IP3和DAG是該途徑的主要活性分子，G蛋白通過活化的受體調(diào)控磷酸肌醇酶系統(tǒng)的活性。C激酶活性依賴于Ca2+。（3）酪氨酸激酶(PTK)途徑：包含跨膜受體家族與胞質(zhì)非受體家族兩大類?？缒だ野彼峒っ赣砂饨Y(jié)合配體結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域、和細胞質(zhì)激酶結(jié)構(gòu)域組成，非受體酪氨酸激酶除有一段與前者同源的激酶結(jié)構(gòu)域外，還有SH2\SH3結(jié)構(gòu)域。SH2可與帶有磷酸絡(luò)氨酸的蛋白質(zhì)結(jié)合，SH3參與受體分子的膜定位。（4）蛋白質(zhì)磷酸化參與細胞分裂的調(diào)控：當細胞中P21蛋白過量存在時，大量細胞周期蛋白E-CDK2復合物與P21蛋白結(jié)合，使CDK2喪失磷酸化pRb蛋白的功能，未被磷酸化的pRb蛋白與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合，使E2F無法激活一系列與DNA合成有關(guān)酶的表達，使細胞分裂受阻。當P53、P21含量下降時，細胞周期蛋白E-CDK2復合物就能有效地將PRb蛋白磷酸化，此時PRb蛋白無法與E2F相結(jié)合，后者發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子作用，激活各個與DNA合成有關(guān)基因表達，引起細胞分裂。9、應(yīng)答元件：能與某個（類）專一蛋白質(zhì)因子結(jié)合，從而控制基因特異性表達的ＤＮＡ上游序列。如ＨＳＥ、ＧＲＥ。10、激素調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄組織特異性的根本原因：靶細胞含有大量激素受體蛋白，而非靶細胞中沒有或很少有這類受體。11、固醇類激素受體蛋白分子都有相同的結(jié)構(gòu)框架：保守性高位于分子中央的DNA結(jié)合區(qū)，位于C端的激素結(jié)合區(qū)和N端功能區(qū)。通常情況下，手提袋那百種激素結(jié)合結(jié)構(gòu)域妨礙了DNA結(jié)合域及轉(zhuǎn)錄調(diào)控趨發(fā)揮生理功能，只有與相應(yīng)激素結(jié)合后才能打破這種障礙。13、分子伴侶：細胞中一類能夠識別并結(jié)合到不完全折疊或裝配的蛋白質(zhì)分子上以幫助這些多肽正確折疊、轉(zhuǎn)運、或防止他們聚集的蛋白質(zhì)，其本身不參與終產(chǎn)物的形成。14、hsp（熱休克蛋白）：基因中內(nèi)含子數(shù)量很少，尚未發(fā)現(xiàn)hsp70基因中有內(nèi)含子，hsp的這一基本特征保證他們一旦轉(zhuǎn)錄，不需要剪接就可以產(chǎn)生成熟的mRNA以適應(yīng)hsp大量快速表達的需要。15、HSF(熱激因子)：以單體形式存在，沒有DNA結(jié)合能力，并與HSP70結(jié)合，當受到熱激或其他環(huán)境脅迫時，細胞內(nèi)變性蛋白增多，并與HSP70結(jié)合，使HSE被釋放，形成三體進入核內(nèi)與HSE特異性結(jié)合，促進基因轉(zhuǎn)錄，引起包括HSP70在內(nèi)的許多熱休克應(yīng)答基因表達,產(chǎn)生大量HSP70蛋白，熱激溫度消失后，大量游離的HSP70蛋白與HSF結(jié)合，形成單體脫離DNA.HSF具有多個可形成拉鏈的疏水DNA區(qū)域，其中3個位于N端，靠近DNA結(jié)合，參與促進HSF三體的形成，第4個位于C端，是維持HSF單體構(gòu)象所必需的十、基因組與比較基因組學1、基因組：是指生物有機體的單倍體細胞中所有DNA，包括細胞核內(nèi)的DNA和各種細胞器DNA。2、基因組文庫：將某種生物體全部基因組DNA，用限制性酶切割，產(chǎn)生一定長度的DNA片段，與載體重組，進入宿主細胞進行克隆，這些存在于所有重組體內(nèi)的基因組DNA片段的集合。3、DNA測序的基本原理：Sanger的雙脫氧鏈終止法：在DNA測序中，加入模板DNA特異性引物，DNA聚合酶，四種dNTP以及四種ddNTP,由于ddNTP沒有3’—OH基因，核苷酸無法繼續(xù)延長，因此會產(chǎn)生出不同長度的DNA片段混合物，他們具有相同的5’端，并在3’端的ddNTP處終止，通過凝膠電泳分離，放射自顯影，