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名詞解釋基因gene:能夠表達(dá)和產(chǎn)生蛋白質(zhì)和RNA的DNA序列,是決定遺傳性狀的功能單位基因組genome:細(xì)胞或生物體的一套完整單倍體的遺傳物質(zhì)的總和基因組文庫(genomiclibrary):由基因組DNA所制成的基因文庫基因文庫(Genelibrary)是來自某生物的不同DNA序列的總集這些序列都已被克隆進(jìn)了載體以便于純化貯存與分析。cDNA文庫(cDNAlibrary):用來自表達(dá)目的基因的細(xì)胞或組織的mRNA作為來源構(gòu)建的文庫。cDNA文庫不同于基因組文庫,被克隆DNA是從cRNA反轉(zhuǎn)錄來源的DNA。cDNA組成特點(diǎn)是其中不含有內(nèi)含子和其他調(diào)控序列。Sd序列(Shine-Dalgarnosequence):原核生物mRNA起始密碼子上游8-13個(gè)核苷酸處的保守序列,可與核糖體小亞基中的16srRNA的3'-端附近的互補(bǔ)序列配對(duì),稱為核糖體結(jié)合位點(diǎn),又叫sd序列。多聚核糖體(Polyribosomes):在蛋白質(zhì)合成過程中,同一條mRNA分子能夠同多個(gè)核糖體結(jié)合,同時(shí)合成若干條蛋白質(zhì)多肽鏈,結(jié)合在同一條mRNA上的核糖體就稱為多聚核糖體。tRNA負(fù)載(tRNAcharging):TheaminoacidisjoindtothetRNAbyaminoacyl-tRNAsynthetasestobacomechargedtRNA.ThisprocessiscalledtRNAcharging.操縱子(Operon):是原核生物基因表達(dá)的單位,它包括被協(xié)同調(diào)節(jié)的基因和被調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物所識(shí)別的調(diào)控原件,在細(xì)菌中,為一個(gè)代謝途經(jīng)所需要的幾種酶的結(jié)構(gòu)基因,可沿DNA直線排列在一起,并受一個(gè)共同的啟動(dòng)基因和操縱基因的控制,把這樣的啟動(dòng)基因、操縱基因和結(jié)構(gòu)基因可以看做一個(gè)單位,稱為操縱子。啟動(dòng)子(Promoter):DNA上的一個(gè)特定位點(diǎn),RNA聚合酶在此和DNA結(jié)合,并由此開始轉(zhuǎn)錄過程。基因表達(dá)(Geneexpression):是指生物基因組中結(jié)構(gòu)基因所攜帶的遺傳信息經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯等一系列過程,合成特定的蛋白質(zhì),進(jìn)而發(fā)揮其特定的生物學(xué)功能和生物學(xué)效應(yīng)的全過程?;虮磉_(dá)(Geneexpressing):istheprocessfromDNAtoproteincontainingtranscriptionandtranslation.岡崎片段(okazakifragment):DNA半不連續(xù)性復(fù)制復(fù)制過程中至少有一條鏈?zhǔn)紫群铣奢^短的片段,然后再用連接酶連接成大分子DNA。這些片段稱岡崎片段。在DNA不連續(xù)復(fù)制過程中,沿著后隨鏈的模板鏈合成的新DNA片段,其長(zhǎng)度在真核與原核生物當(dāng)中存在差別,真核生物岡崎片段長(zhǎng)度約為100~200核苷酸殘基,而原核生物的為1000~2000核苷酸殘基。增強(qiáng)子(Enhancers):能從啟動(dòng)子的上游或下游數(shù)千個(gè)bp處來激活轉(zhuǎn)錄的序列原件,是通過啟動(dòng)子來增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄的一種遠(yuǎn)端基因表達(dá)調(diào)控元件,長(zhǎng)約為50bp,多為重復(fù)序列,具有組織細(xì)胞特異性,往往優(yōu)先或只能在某種類型的細(xì)胞中表現(xiàn)功能。弱化子(Attenuator):是一種位于trpE基因之前的前導(dǎo)區(qū)的轉(zhuǎn)錄終止子。該序列由特殊的RNA發(fā)卡環(huán)組成,發(fā)卡環(huán)之后還有8個(gè)連續(xù)的尿嘧啶堿基,mRNA的合成通常就在此處停止。一個(gè)不依賴ρ因子的終止子區(qū)域,能夠?qū)е律彼酭NA合成提前終止的一段序列?;匚男蛄校≒alindrome):雙鏈中每一條鏈均按5'-到3'-方向閱讀,其序列相同。RNA加工(RNAprocessing):對(duì)初生轉(zhuǎn)錄物進(jìn)行加工的總稱。終止結(jié)構(gòu):stem-loop和hairpin.全酶(Holoenzyme):核心酶加上σ因子所組成的完整的酶。順式作用元件(cis-element):對(duì)某一個(gè)基因起調(diào)控決定作用,但是不轉(zhuǎn)錄,是指那些與結(jié)構(gòu)基因表達(dá)調(diào)控相關(guān)、能夠被基因調(diào)控蛋白特異性識(shí)別和結(jié)合的特異DNA序列。包括啟動(dòng)子、上游啟動(dòng)子元件、增強(qiáng)子、加尾信號(hào)和一些反應(yīng)元件等。。反式作用元件:是指真核細(xì)胞內(nèi)含有的大量可以通過直接或間接結(jié)合順式作用元件而調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性的蛋白質(zhì)因子。反式作用元件與DNA相互作用且在轉(zhuǎn)錄過稱中起作用。上游調(diào)控元件(URE):位于啟動(dòng)子上游100-200bp范圍內(nèi),可以極大地提高低水平轉(zhuǎn)錄活性的序列。DNA克?。―NAcloning):應(yīng)用酶學(xué)的方法,在體外將各種來源的遺傳物質(zhì)——同源或異源、原核或真核、天然或人工的DNA與載體DNA相結(jié)合成一具有自我復(fù)制能力的DNA分子——復(fù)制子,繼而通過轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞、篩選出含有目的基因的轉(zhuǎn)化子細(xì)胞,再進(jìn)行擴(kuò)增、提取獲得大量同一DNA分子,即DNA克隆。限制性內(nèi)切酶(restrictionendonuclease):一種在特殊核甘酸序列處水解雙鏈DNA的內(nèi)切酶。減色性/效應(yīng)hypochromicity;hypochromiceffect核酸堿基的消光系數(shù)與它所處的環(huán)境有關(guān)。單一的核苷酸的吸收值比RNA和單鏈DNA的吸收值都大單鏈DNA又比雙鏈DNA大。這種雙鏈DNA相對(duì)于單鏈DNA吸收值減小的現(xiàn)象就稱為減色效應(yīng)。CpG甲基化:哺乳動(dòng)物中一種可能傳遞信號(hào)使得表達(dá)基因位點(diǎn)處的染色體保持適當(dāng)?shù)陌b水平的重要化學(xué)修飾是序列5’-CG-3亞克隆(Subcloning):將已克隆的細(xì)胞或在載體中的DNA進(jìn)行再次克隆。增色性/效應(yīng)hyperchromicity;hyperchromiceffect由于DNA變性引起的光吸收增加稱增色效應(yīng),也就是變性后DNA溶液的紫外吸收作用增強(qiáng)的效應(yīng)。DNA變性(denaturation)指核酸雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂,變成單鏈,不涉及共價(jià)鍵的斷裂。DNA復(fù)性(renaturation)變性DNA在適當(dāng)條件下又可以使兩條彼此分離開的鏈重新締合為雙螺旋結(jié)構(gòu)。解鏈溫度(meltingtemperature):升高溫度時(shí)使DNA和RNA變化,RNA隨溫度的升高逐漸變性,雙鏈DNA在某一確定的溫度“溶解”為單鏈DNA,這一溫度為Tm。染色質(zhì)(chromatin)是細(xì)胞核內(nèi)可以被堿性染料著色的一類非定形物質(zhì)。染色體(chromosome)是細(xì)胞在有絲(減數(shù)分裂)時(shí)遺傳物質(zhì)存在的特定形式,是間期細(xì)胞染色質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密組裝的結(jié)果。著絲粒(centromere)染色體中將兩條姐妹染色單體結(jié)合起來的區(qū)域。由無編碼意義的高度重復(fù)DNA序列組成,是動(dòng)粒的形成部位。端粒(telomere)以線性染色體形式存在的真核基因組DNA末端都有一種特殊的結(jié)構(gòu)叫端粒。該結(jié)構(gòu)是一段DNA序列和蛋白質(zhì)形成的一種復(fù)合體,僅在真核細(xì)胞染色體末端存在。是染色體的末端部分,這一特殊結(jié)構(gòu)區(qū)域?qū)τ诰€型染色體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定起重要作用。常染色質(zhì)(euchromatin)中期染色體比較松散的區(qū)域,包括無活性的30nm纖絲區(qū)和轉(zhuǎn)錄活躍區(qū)。異染色質(zhì)(heterochromatin)中期染色質(zhì)的一部分,結(jié)構(gòu)比較緊密,無轉(zhuǎn)錄活性。DNaseI超敏性(DNaseIhypersensitivity)染色質(zhì)活性區(qū),或因結(jié)合特異蛋白或因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄而被松散的30nm纖絲的區(qū)域,其特征是對(duì)DNAseI的高度敏感性。復(fù)制子(replicon)是DNA復(fù)制是從一個(gè)DNA復(fù)制起點(diǎn)開始,最終由這個(gè)起點(diǎn)起始的復(fù)制叉完成的片段。DNA中發(fā)生復(fù)制的獨(dú)立單位稱為復(fù)制子。每個(gè)復(fù)制子使用一次,并且在每個(gè)細(xì)胞周期中只有一次。復(fù)制子中含有復(fù)制需要的控制元件。在復(fù)制的起始位點(diǎn)具有原點(diǎn),在復(fù)制的終止位點(diǎn)具有終點(diǎn)。復(fù)制子起點(diǎn)(origin)是DNA鏈上具有獨(dú)特的具有起始DNA復(fù)制功能的堿基順序。復(fù)制叉(replicationfork)DNA復(fù)制時(shí)在DNA鏈上通過解旋、解鏈和SSB蛋白的結(jié)合等過程形成的Y字型結(jié)構(gòu)稱為復(fù)制叉。在復(fù)制叉處作為模板的雙鏈DNA解旋,同時(shí)合成新的DNA鏈。編碼鏈(codingstrand)雙鏈DNA中,不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的那一條DNA鏈,該鏈的核苷酸序列與轉(zhuǎn)錄生成的RNA的序列一致(在RNA中是以U取代了DNA中的T),又稱有義鏈(sensestrand)。RNA聚合酶(RNApolymerase)以一條DNA鏈或RNA為模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。是催化以DNA為模板(template)、三磷酸核糖核苷為底物、通過磷酸二酯鍵而聚合的合成RNA的酶。因?yàn)樵诩?xì)胞內(nèi)與基因DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄為RNA有關(guān),所以也稱轉(zhuǎn)錄酶。轉(zhuǎn)錄單元(transcriptionunit)轉(zhuǎn)錄單元是一段以啟動(dòng)子開始至終止子結(jié)束的DNA序列。核酸(nucleicacid)由核苷酸或脫氧核苷酸通過3′,5′-磷酸二酯鍵連接而成的一類生物大分子。具有非常重要的生物功能,主要是貯存遺傳信息和傳遞遺傳信息。包括核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩類。核酶(Ribozyme)是具有催化功能的RNA分子,是生物催化劑。核酶又稱核酸類酶、酶RNA、核酶類酶RNA。整個(gè)生化反應(yīng)可由RNA酶或核酶催化,這種具有催化功能的RNA可以剪切自身或其他的RNA分子,或者完成連接或自身剪切反應(yīng)。核酶可以獨(dú)自進(jìn)行催化,但在體內(nèi)通常與蛋白結(jié)合在一起工作,這將提高它們的催化活力??梢宰鳛榛虮磉_(dá)和病毒復(fù)制的抑制劑。RNA編輯(RNAediting)RNA加工的一種形式,是通過改變、插入或刪除初生轉(zhuǎn)錄物特定部位的殘基而改變其中的核苷酸序列。RNA編輯會(huì)涉及向?qū)NA(RNA編輯的模板)。核糖核酸酶P(RNaseP)是一種核糖核蛋白,含有一個(gè)單鏈RNA分子,長(zhǎng)度為375個(gè)堿基,結(jié)合一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量為20kDa的多肽(119個(gè)氨基酸殘基)。RNA具有催化切割tRNA的能力,蛋白質(zhì)則起間接的作用,可能是維持RNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。該酶廣泛存在于原核生物和真核生物(核仁、葉綠體和線粒體)中,也參與核糖體RNA的加工。遺傳密碼(geneticcode)包含在脫氧核糖核酸或核糖核酸核苷酸序列中的遺傳信息。它決定蛋白質(zhì)中的氨基酸排列順序,由3個(gè)連續(xù)的核苷酸組成的密碼子所構(gòu)成,因而決定蛋白質(zhì)的化學(xué)構(gòu)成和生物學(xué)功能。核糖體結(jié)合位點(diǎn)(ribosomebindingsite)是原核生物mRNA起始密碼子上游的一段序列它能夠與16SrRNA的3’核小體(nucleosome)染色體結(jié)構(gòu)的基本單位,由DNA和組蛋白構(gòu)成。蛋白質(zhì)定位(proteintargeting)蛋白質(zhì)中某些短肽序列可決定蛋白質(zhì)的細(xì)胞定位,如細(xì)胞核、線粒體或葉綠體。分泌蛋白的信號(hào)序列導(dǎo)致執(zhí)行翻譯的核糖體某些使得核糖體停泊在膜上的因子的結(jié)合,并將合成蛋白轉(zhuǎn)至膜外通常信號(hào)序列隨后被信號(hào)肽酶切掉。蛋白質(zhì)修飾(proteinmodification)新生多肽的最常見的加工是被切割及化學(xué)修飾。信號(hào)肽的切除、多蛋白成熟片段的釋放、中間肽的切除以及N端和C端的修剪均需要進(jìn)行切割。除6種氨基酸側(cè)鏈外,所有氨基酸側(cè)鏈都可以進(jìn)行多種化學(xué)修飾。通常磷酸化調(diào)控著蛋白質(zhì)活性。多蛋白(polyproteins)單一翻譯產(chǎn)物被切割形成兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立蛋白,則被稱為多蛋白,許多病毒產(chǎn)生多蛋白。小核RNA(snRNA):是一類稱為小核核蛋白體復(fù)合體(snRNP)的組成成分,功能是在hnRNA成熟轉(zhuǎn)變?yōu)閙RNA的過程中,參與RNA的剪接,運(yùn)輸。southernblot:基因是DNA分子,如果基因拷貝數(shù)發(fā)生變化(增多或減少),但基因序列沒有改變,就可以根據(jù)基因序列合成探針,利用同源互補(bǔ)序列可以退火形成異源雙鏈的原理,探測(cè)染色體上能與探針結(jié)合的DNA序列。northernblot:是最早用于定性分析RNA的方法,但當(dāng)對(duì)不同樣本總RNA或mRNA定量后再進(jìn)行雜交反應(yīng)時(shí),也可以相對(duì)定量分析特定RNA。蛋白激酶proteinkinase:是指能夠?qū)⒘姿峒瘓F(tuán)從磷酸供體分子轉(zhuǎn)移到底物蛋白的氨基酸受體上的一大類酶。蛋白磷酸酶proteinphosphatase:是具有催化已經(jīng)磷酸化的蛋白質(zhì)分子發(fā)生去磷酸化反應(yīng)的一類酶分子,與蛋白激酶相對(duì)應(yīng)存在,共同構(gòu)成了磷酸化和去磷酸化這一重要的蛋白質(zhì)活性的開關(guān)系統(tǒng)退火annealing:指將溫度降至引物的TM值左右或以下,引物與DNA摸板互補(bǔ)區(qū)域結(jié)合形成雜交鏈。開放閱讀框(ORF):是基因序列的一部分,包含一段可以編碼蛋白的堿基序列,不能被終止子打斷。編碼一個(gè)蛋白質(zhì)的外顯子連接成為一個(gè)連續(xù)的ORF。當(dāng)一個(gè)新基因被識(shí)別,其DNA序列被解讀問答填空describetheprincipleofPCR.PCRistobeusedtoamolifyasequenceofDNAusingapairofprimerseachcomplementarytooneendoftheDNAtargetsequence.Denaturation:thetargetDNAisseparatedintotwostrandsbyhaetingto95’C.Primerannealing:thetemperatureisreducedtoaround55’Ctoallowtheprimerstoanneal.Polymerization:thetemperatureisincreasedto簡(jiǎn)述藍(lán)白斑篩選機(jī)制某些質(zhì)粒帶有大腸桿菌的半乳糖苷酶基因片段,在半乳糖苷酶基因的基因區(qū)外又另外引入了一段含多種單一限制酶位點(diǎn)的DNA序列。這些位點(diǎn)上如果沒有克隆外源性DNA片段,在質(zhì)粒被導(dǎo)入lac-的大腸桿菌后,質(zhì)粒攜帶的半乳糖苷酶基因?qū)⒄1磉_(dá),與大腸桿菌的半乳糖苷酶基因互補(bǔ),產(chǎn)生有活性的半乳糖苷酶,加入人工底物X-gal和誘導(dǎo)劑IPTG后,出現(xiàn)藍(lán)色的菌落。如果在多克隆位點(diǎn)上插入外源DNA片段,將使lacZ基因滅活,不能生成半乳糖苷酶,結(jié)果菌落出現(xiàn)白色。由于這種顏色標(biāo)志,重組克隆和非重組克隆的區(qū)分一目了然。簡(jiǎn)述質(zhì)粒的特性。(1).Autonomouslyreplicatingindependentofhost’sgenome.(2).Easilytobeisolatedfromthehostcell.(3).Selecttivemakers:Selectionofcells.(4).Containsamultiplecloningsite.(5).AnexpressingvectorcontainpromoterandterminatorforRNAtranscription,intactORFandRBSarerequiredfortranslation.何為DNA半保留復(fù)制?(semi-conservativereplication)DNA在復(fù)制過程中堿基間的氫鍵首先斷裂,雙螺旋解旋并被分開,每條鏈分別作為模板合成新鏈,產(chǎn)生互補(bǔ)的兩條鏈,這樣新形成的DNA分子與原來DNA分子的堿基順序完全一樣,因此,每個(gè)子代分子的一條鏈來自親DNA,另一條鏈則是新合成的,所以這種復(fù)制方式被稱為DNA的半保留復(fù)制.p1:5’-GGATCCTATGACCCCUCAUAACGGCGAC-3’P2:5whydoDNAorRNAhastheabsorbanceat260nm?核酸因含有共軛的苯環(huán)而吸收紫外線,糖-磷酸骨架對(duì)光吸收的貢獻(xiàn)并不明顯。真核生物與原核生物染色體的結(jié)構(gòu)Pleasedescribethepackageprocessofeukaryoticchromosome.真核生物染色體壓縮過程。描述真核生物基因組復(fù)雜性非編碼DNA:真核生物細(xì)胞的大部分DNA并不編碼蛋白質(zhì),大部分基因含有較長(zhǎng)的內(nèi)含子序列,基因或基因簇被大段未知功能的序列所分割。復(fù)性動(dòng)力學(xué):這是根據(jù)序列的拷貝數(shù)不同在基因組DNA復(fù)性過程中的復(fù)性數(shù)據(jù)不同的原理,來識(shí)別不同種類的重復(fù)序列DNA的一種技術(shù)。單一序列DNA:復(fù)性最慢的DNA組分就是單一序列DNA,一般由單一拷貝基因或重復(fù)僅數(shù)次的基因組成。串聯(lián)基因簇:基因組中串聯(lián)重復(fù)數(shù)百次的某些基因或基因簇區(qū)域構(gòu)成中度重復(fù)DNA區(qū)段。分散重復(fù)DNA:中度重復(fù)DNA中的大部分由數(shù)百堿基對(duì)或1-5000堿基對(duì)的DNA序列構(gòu)成,每個(gè)序列重復(fù)100000多次,并分散于整個(gè)基因組中。衛(wèi)星DNA:多位于著絲粒附近,由大量串聯(lián)重復(fù)短序列組成。遺傳多態(tài)性:基因或染色體基因座上的堿基變化能使該基因座產(chǎn)生多種形式。半保留復(fù)制機(jī)制(semi-conservation)核心在于DNA雙螺旋中的兩條鏈都攜帶相同的信息,它們的堿基序列是互補(bǔ)的。這樣的復(fù)制中兩條親代鏈分開,分別作為模板指導(dǎo)酶催化的新生互補(bǔ)子鏈的合成,并遵循標(biāo)準(zhǔn)的堿基配對(duì)原則,兩條新生雙鏈在細(xì)胞分裂時(shí)分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞。半不連續(xù)復(fù)制機(jī)制(semi-discontinuous)由于DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械那褼NA復(fù)制只能由5’-3’方向進(jìn)行,因此每一個(gè)復(fù)制叉中前導(dǎo)鏈由5’這種機(jī)制的存在是因?yàn)镈NA只能由5’闡述細(xì)菌DNA復(fù)制模式起始:復(fù)制是通過起始的速率來調(diào)控的,在E.coli的復(fù)制起始點(diǎn)oric處的起始涉及到在起始蛋白復(fù)合體處的DNA的纏繞,以及在富含AT序列處雙鏈的解旋,然后解旋酶DnaB結(jié)合上去為復(fù)制而延伸單鏈區(qū)域,DnaA酶的含量與生長(zhǎng)速率相關(guān)。解旋:親本鏈DNA被DNA解旋酶及單鏈結(jié)合蛋白作用而解旋,產(chǎn)生的正超螺旋被拓?fù)洚悩?gòu)酶即DNA解旋酶所釋放,旋轉(zhuǎn)酶是抗生素作用的靶目標(biāo)。延伸:移動(dòng)著的引發(fā)體在隨后鏈上合成多個(gè)引物,DNA聚合酶III全酶的二聚體延伸前導(dǎo)鏈及后隨鏈,α亞基聚合DNA,ε亞基校正新生DNA分子,DNA聚合酶I的5’終止與分離:E.coli的兩個(gè)復(fù)制叉在與復(fù)制起始點(diǎn)成180度的復(fù)制終點(diǎn)相遇,相互連鎖的子鏈在DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的作用下相分離。真核生物的DNA復(fù)制:起始點(diǎn)與起始:在S期的不同時(shí)刻大約有20-50個(gè)起始點(diǎn)被激活;復(fù)制叉:染色質(zhì)解組裝以復(fù)制DNA使真核生物復(fù)制叉移動(dòng)減慢,并在后隨鏈上產(chǎn)生小片段;核基質(zhì):由不溶性蛋白纖維構(gòu)成的蛋白質(zhì)支架在空間上控制復(fù)制;端粒的復(fù)制:闡述真核生物端粒的復(fù)制過程滯后鏈5’端的RNA引物被切除后不能填補(bǔ)上DNA,使另一條鏈的3’端突出于滯后鏈的5’端,因此需要在端粒酶的作用下完成真核生物染色體末端的復(fù)制。端粒酶中含有一段DNA分子,其部分序列與3’端重復(fù)序列互補(bǔ)以該分子為模板,通過反復(fù)延伸與易位反復(fù)地將重復(fù)片段加到突出的DNA復(fù)制的忠實(shí)性從哪些方面體現(xiàn)出來DNA復(fù)制的高精度依賴于模板鏈和進(jìn)入核苷酸在DNA聚合酶的作用位點(diǎn)的正確配對(duì)。3’DNA修復(fù)機(jī)制有哪些?光活化作用(photoreactivation)烷基轉(zhuǎn)移酶(Alkyltransferase)切割修復(fù)(exisionrepair)錯(cuò)配修復(fù)(mismatchrepair)遺傳性的修復(fù)缺陷(hereditaryrepairdefects)原核生物轉(zhuǎn)錄過程起始:RNA聚合酶是負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄的酶,它結(jié)合到被稱為啟動(dòng)子的特定DNA序列上以起始RNA的合成。這些序列位于蛋白質(zhì)偏碼區(qū)的上游(5’端)含有一些短而保守的DNA序列,在不同啟動(dòng)子中這些序列是相同的,RNA聚合酶結(jié)合到雙鏈DNA延伸:RNA聚合酶沿著DNA鏈移動(dòng),順次合成RNA鏈,DNA在移動(dòng)的聚合酶抵達(dá)之前解旋,在其經(jīng)過之后又恢復(fù)成雙螺旋。終止:RNA聚合酶識(shí)別終止子,導(dǎo)致不再有新的核苷酸插入,該序列通常是發(fā)夾結(jié)構(gòu)。Sigma(σ)factor(σ因子)的功能σ因子是原核生物RNA聚合酶全酶的一個(gè)亞基,是聚合酶的別構(gòu)效應(yīng)物,幫助聚合酶專一性識(shí)別并結(jié)合模板鏈上的啟動(dòng)子,起始基因轉(zhuǎn)錄。作用:與σ因子的結(jié)合使RNA聚合酶由核心酶轉(zhuǎn)變?yōu)槿福乙蜃釉趩?dòng)子識(shí)別中起關(guān)鍵作用,但對(duì)轉(zhuǎn)錄延伸并不需要。σ因子是通過將核心酶對(duì)非特異序列的親和力降低10000倍,同時(shí)增加其對(duì)啟動(dòng)子的親和力來幫助啟動(dòng)子識(shí)別的。1啟動(dòng)子識(shí)別2熱休克3枯草桿菌的孢子形成噬菌體σ因子乳酸操縱子(Lac.operon)的結(jié)構(gòu)thestructureofLacoperon.結(jié)構(gòu):含LacZ、LacY、LacA三個(gè)結(jié)構(gòu)基因,LacZ編碼β-半乳糖苷酶,LacY編碼半乳糖苷透性酶,LacA編碼硫代半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶,三個(gè)結(jié)構(gòu)基因緊臨,由同一個(gè)轉(zhuǎn)錄單元LacZYA編碼,在它們上游有一個(gè)啟動(dòng)子Plac;在Plac與LacZ之間有一個(gè)調(diào)控原件Olac,位于Plac5’HowaretheLacZYAgenesregulated?調(diào)控:1.本底水平表達(dá)當(dāng)缺少誘導(dǎo)物時(shí),乳糖阻抑物結(jié)合在OLac上,聚合酶結(jié)合在PLac上,阻抑物的結(jié)合增加了聚合酶與PLac的親和力,但同時(shí)阻礙了LacZYA轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行,只有很低的轉(zhuǎn)錄水平。2.負(fù)調(diào)控當(dāng)乳糖存在時(shí),細(xì)胞本身所含的少量β-半乳糖苷酶使其轉(zhuǎn)化為異乳糖作為誘導(dǎo)物,結(jié)合到乳糖阻遏物上引起其構(gòu)象變化,降低其對(duì)OLac的親和力從而脫離,聚合酶開始LacZYA的轉(zhuǎn)錄,加入乳糖或合成誘導(dǎo)物如IPTG都可以使轉(zhuǎn)錄進(jìn)行,若將誘導(dǎo)物清除則會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄立即終止。3.正調(diào)控Plac是一個(gè)弱啟動(dòng)子,需特定的激活蛋白即CRP的活化,且CRP要與CAMP結(jié)合形成CRP-CAMP復(fù)合體才能結(jié)合到緊鄰的RNAPol上游的Plac上,CRP結(jié)合后引起DNA發(fā)生90度彎曲,增強(qiáng)RNAPol與啟動(dòng)子結(jié)合,使轉(zhuǎn)錄提高50倍,若葡萄糖存在,會(huì)降低CAMP水平,CRP以自身二聚體形態(tài)不能與DNA結(jié)合,若葡萄糖不存在,CAMP水平升高,CRP-CAMP與DNA結(jié)合,提高轉(zhuǎn)錄水平。TheregulationofTrpoperon?結(jié)構(gòu):含trpE、trpD、trpC、trpB、trpA五個(gè)結(jié)構(gòu)基因,編碼一個(gè)轉(zhuǎn)錄單元;結(jié)構(gòu)基因上游至trpE的基因依次為啟動(dòng)子Ptrp、調(diào)控元件Otrp及前導(dǎo)序列trpL,Ptrp為DNAPol結(jié)合位點(diǎn),Otrp為阻抑物復(fù)合體結(jié)合位點(diǎn),trpL末端含弱化子序列,弱化子是不依賴于p因子的終止子區(qū)域;在Ptrp的不相鄰的上游序列有trpR基因,Rtrp可編碼出trp阻抑物,阻抑物要與trp結(jié)合才能有與Otrp結(jié)合的活性,其與Otrp結(jié)合后,RNAPol不能與Plac結(jié)合,阻礙轉(zhuǎn)錄發(fā)生。調(diào)控:阻抑物(粗調(diào)作用):trpR編碼色氨酸阻抑物Atrp存在時(shí)與阻抑物結(jié)合形成復(fù)合物,與Otrp結(jié)合起阻抑作用,不含trp時(shí),阻抑物不能結(jié)合到Otrp上,不起阻抑作用。衰減子(細(xì)調(diào)作用):trp高時(shí),核糖體在色氨酸密碼處插入trp,前導(dǎo)肽順利合成,封閉了序列2,3:4弱化了發(fā)夾形成,轉(zhuǎn)錄終止,只有140bp轉(zhuǎn)錄物合成。Trp低時(shí),核糖體停滯在trp密碼處,2:3配對(duì),不形成3:4弱化子發(fā)夾結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)錄繼續(xù)。三種RNA聚合酶性質(zhì)及功能RNA聚合酶I對(duì)α-鵝膏蕈堿不敏感轉(zhuǎn)錄大部分rRNA的基因存在于核仁RNA聚合酶II非常敏感轉(zhuǎn)錄所有的編碼基因和一些snRNA核質(zhì)RNA聚合酶III中度tRNA、5srRNA、V6SnRNA核質(zhì)增強(qiáng)子的功能及特點(diǎn)功能:增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄活性特點(diǎn):賦予其相連基因從正確的起始位點(diǎn)的強(qiáng)轉(zhuǎn)錄活性;不管位于其連接的基因的上游或下游任一方向上均可激活轉(zhuǎn)錄;無論是上游還是下游,可在遠(yuǎn)離起始位點(diǎn)1kb以上發(fā)揮作用;優(yōu)先激活兩個(gè)串珠的啟動(dòng)子中距離最近的有一個(gè)。轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)域特征轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)域特點(diǎn):激活結(jié)構(gòu)域DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域BindspecificallytosomeDNAsites.activateorrepresstranscription.DNAbindingdomain(DNA結(jié)合性結(jié)構(gòu)域):helix-tum-helix;thezincfingerdomain;thebasicdomainRNA加工的一般方式核糖酶剪切核苷酸向5’或3對(duì)核苷酸堿基或糖苷的修飾請(qǐng)敘述真核生物mRNA加工過程5’3’剪接:真核生物mRNA可變加工的方式有哪些Differentpoly(A)sites\differentpatternsofsplicing\Alternativepoly(A)sites\alternativesplicing簡(jiǎn)述tRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的特征具有三葉草結(jié)構(gòu)模型,顯示出由于不同區(qū)域的堿基配對(duì)而形成的四個(gè)莖三個(gè)環(huán)。5’與3二氫嘧啶環(huán)(D-loop):與氨甲酰tRNA合成酶的結(jié)合有關(guān)。反密碼子可以識(shí)別mRNA中的密碼子。額外環(huán)是分類的指標(biāo)。與核糖體的結(jié)合有關(guān)。HowdoestheaminoacidattachtotRNA?AMP連接到氨基酸的羥基上,形成稱為氨酰腺苷酸高能中間體,釋放出的焦磷酸水解得到兩分子的無機(jī)磷酸,驅(qū)動(dòng)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。氨酰腺苷酸與適合的空載tRNA作用形成氨酸t(yī)RNA和AMP。論述原核生物蛋白質(zhì)合成過程比較原核生物和真核生物蛋白質(zhì)合成的異同遺傳密碼子的基本特點(diǎn)Whatisthepropertiesofgeneticcode?每個(gè)密碼子三聯(lián)體決定一種氨基酸;兩種密碼子之間無任何核苷酸或其它成分加以分離,即密碼子無逗號(hào);有簡(jiǎn)并性;共64個(gè)密碼子,其中有1個(gè)起始密碼子核終止密碼子;具有互通性,即不論是病毒、原核生物真核生物的密碼子含義都是相通的。原核生物和真核生物翻譯水平的調(diào)控真核與原核生物的復(fù)制相同點(diǎn)與差異之處?①相同點(diǎn):◆復(fù)制起始點(diǎn)都含有若干短的重復(fù)序列的獨(dú)特DNA片段;◆這些短的重復(fù)序列北多種結(jié)合蛋白所識(shí)別,這些蛋白質(zhì)在ori位點(diǎn)上的復(fù)合物對(duì)復(fù)制機(jī)構(gòu)的裝配起著關(guān)鍵的作用?!魪?fù)制起始點(diǎn)是富含A-T的DNA序列。有利于雙螺旋DNA的解鏈。②差異:◆真核生物的DNA比原核DNA分子大得多且不裸露,與組蛋白結(jié)合成核小體,以染色質(zhì)結(jié)構(gòu)形式存在;◆真核的每條染色體有多個(gè)復(fù)制起始位點(diǎn),而原核只有一個(gè)起始位點(diǎn);◆真核染色體在全部復(fù)制完成之前各個(gè)起始點(diǎn)上不能開始新一輪的復(fù)制,受到一種復(fù)制的調(diào)控。而原核DNA的起始點(diǎn)可以連續(xù)地開始新的復(fù)制事件,表現(xiàn)為一個(gè)復(fù)制子上有多個(gè)復(fù)制叉存在。35.弱化子對(duì)trp操縱子的調(diào)控作用弱化子是一種位于trpE基因之前的前導(dǎo)區(qū)的轉(zhuǎn)錄終止子。前導(dǎo)區(qū)編碼mRNA的前導(dǎo)序列,該序列由特殊的RNA發(fā)卡環(huán)組成,發(fā)卡環(huán)之后還有8個(gè)連續(xù)的尿嘧啶堿基,mRNA的合成通常就在此處停止。缺失弱化子序列后,trp基因的表達(dá)可提高6倍。研究發(fā)現(xiàn),色氨酸mRNA的5′端有162個(gè)核苷酸的前導(dǎo)序列,當(dāng)mRNA的合成啟動(dòng)后,只要培養(yǎng)基中存在一定量的色氨酸,轉(zhuǎn)錄就會(huì)不同程度地在這個(gè)區(qū)域終止,產(chǎn)生一個(gè)僅有140個(gè)核苷酸mRNA分子。這種轉(zhuǎn)錄終止作用是通過mRNA分子自我配對(duì)形成的終止發(fā)卡結(jié)構(gòu)(不依賴ρ因子的終止子)實(shí)現(xiàn)的對(duì)前導(dǎo)序列進(jìn)行的序列分析表明,其相應(yīng)的mRNA的4個(gè)區(qū)段(分別以1、2、3、4表示)可以不同的方式進(jìn)行堿基配對(duì)從而形成發(fā)卡環(huán)結(jié)構(gòu)。除此之外,還發(fā)現(xiàn)前導(dǎo)序列的1、2區(qū)可編碼一小段14肽(含有起始密碼子AUG和終止密碼子UAG),稱為前導(dǎo)肽。前導(dǎo)肽的合成直接影響著弱化子結(jié)構(gòu)的形成,從而決定著轉(zhuǎn)錄是否繼續(xù)下去。前導(dǎo)肽有一個(gè)明顯的特點(diǎn),在其第10和11位上有兩個(gè)色氨酸殘基,這兩個(gè)色氨酸與轉(zhuǎn)錄的弱化作用是密切相關(guān)的??梢?,這種轉(zhuǎn)錄弱化作用的精細(xì)調(diào)節(jié)是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯的偶聯(lián)實(shí)現(xiàn)的乳糖操縱子的作用機(jī)制?1、乳糖操縱子的組成:大腸桿菌乳糖操縱子含Z、Y、A三個(gè)結(jié)構(gòu)基因,分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶,此外還有一個(gè)操縱序列O,一個(gè)啟動(dòng)子P和一個(gè)調(diào)節(jié)基因I。2、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié):沒有乳糖存在時(shí),I基因編碼的阻遏蛋白結(jié)合于操縱序列O處,乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài),不能合成分解乳糖的三種酶;有乳糖存在時(shí),乳糖作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)阻遏蛋白變構(gòu),不能結(jié)合于操縱序列,乳糖操縱子被誘導(dǎo)開放合成分解乳糖的三種酶。所以,乳糖操縱子的這種調(diào)控機(jī)制為可誘導(dǎo)的負(fù)調(diào)控。3、CAP的正性調(diào)節(jié):在啟動(dòng)子上游有CAP結(jié)合位點(diǎn),當(dāng)大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樘菫樘荚吹沫h(huán)境時(shí),cAMP濃度升高,與CAP結(jié)合,使CAP發(fā)生變構(gòu),CAP結(jié)合于乳糖操縱子啟動(dòng)序列附近的CAP結(jié)合位點(diǎn),激活RNA聚合酶活性,促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄,調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合于操縱子后促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄,對(duì)乳糖操縱子實(shí)行正調(diào)控,加速合成分解乳糖的三種酶。4、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié):乳糖操縱子中的I基因編碼的阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控與CAP的正調(diào)控兩種機(jī)制,互相協(xié)調(diào)、互相制約。病毒、原核、真核基因組的特點(diǎn)?1、病毒基因組的特點(diǎn):①
種類單一;②單倍體基因組:每個(gè)基因組在病毒中只出現(xiàn)一次;③形式多樣;④大小不一;⑤基因重疊;⑥動(dòng)物/細(xì)菌病毒與真核/原核基因相似:內(nèi)含子;⑦具有不規(guī)則的結(jié)構(gòu)基因;⑧基因編碼區(qū)無間隔:通過宿主及病毒本身酶切;⑨無帽狀結(jié)構(gòu);⑩結(jié)構(gòu)基因沒有翻譯起始序列。2、原核基因組的特點(diǎn):①為一條環(huán)狀雙鏈DNA;②只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn);③具有操縱子結(jié)構(gòu);④絕大部分為單拷貝;⑤可表達(dá)基因約50%,大于真核生物小于病毒;⑥基因一般是連續(xù)的,無內(nèi)含子;⑦重復(fù)序列很少。3、真核基因組的特點(diǎn):①真核生物基因組遠(yuǎn)大于原核生物基因組,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,基因數(shù)龐大,具有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn);②基因組DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體,儲(chǔ)存于細(xì)胞核內(nèi);③真核基因?yàn)閱雾樂醋?,而?xì)菌和病毒的結(jié)構(gòu)基因多為多順反子;④基因組中非編碼區(qū)多于編碼區(qū);⑤真核基因多為不連續(xù)的斷裂基因,由外顯子和內(nèi)含子鑲嵌而成;⑥存在大量的重復(fù)序列;⑦功能相關(guān)的基因構(gòu)成各種基因家族;⑧存在可移動(dòng)的遺傳因素;⑨體細(xì)胞為雙倍體,而精子和卵子為單倍體。色氨酸操縱子的調(diào)控機(jī)制?阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控:受其上游調(diào)控蛋白R(shí)基因的調(diào)控。R并沒有與O結(jié)合的活性,只有當(dāng)環(huán)境能提供足夠濃度的色氨酸時(shí),R與色氨酸結(jié)合后而活化,能夠與O結(jié)合,阻遏結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。弱化子及其作用:當(dāng)色氨酸達(dá)到一定濃度,但還沒有高到能夠活化R使其起阻遏作用的程度時(shí),產(chǎn)生色氨酸合成酶類的量已經(jīng)明顯降低,而且產(chǎn)生的酶量與色氨酸濃度呈負(fù)相關(guān)。這種調(diào)控現(xiàn)象與色氨酸操縱子特殊的結(jié)構(gòu)有關(guān)。一級(jí)結(jié)構(gòu)(primarystructure)二級(jí)結(jié)構(gòu)(secondarystructure)三級(jí)結(jié)構(gòu)(tertiarystructure)四級(jí)結(jié)構(gòu)(quaternarystructure)39.蛋白質(zhì)分析法蛋白質(zhì)純化(purification)蛋白質(zhì)測(cè)序(sequencing)分子質(zhì)量的確定(massdeterminationandmassspectrometry質(zhì)譜)X射線晶體學(xué)(X-raycrystallograpry)核磁共振(nuclearmagneticresonance)功能分析(functionanalysis)常用于基因診斷的分子生物學(xué)技術(shù)都有哪些?舉例說明。1核酸分子雜交2聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)3單鏈構(gòu)象多態(tài)性檢測(cè)4限制性酶譜分析5DNA序列測(cè)定6DNA芯片技術(shù)40.反轉(zhuǎn)錄酶的特點(diǎn)?反轉(zhuǎn)錄酶發(fā)現(xiàn)的意義?◆RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性;不具有外切酶活性;
◆DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性;DNA內(nèi)切酶活性;
◆意義:作為工具酶,提取mRNA為模板,合成的cDNA,由此可構(gòu)建出cDNA文庫(cDNAlibrary),從中篩選特異的目的基因。41.簡(jiǎn)述環(huán)腺苷酸受體蛋白對(duì)轉(zhuǎn)錄的調(diào)控?◆cAMP與CRP結(jié)合后所形成的復(fù)合物激活蛋白CAP。
◆在缺乏葡萄糖時(shí),CAP合成量增加。
◆CAP能提高酶與啟動(dòng)子結(jié)合常數(shù),CAP起到取代-35區(qū)功能的作用。◆CAP還能抑制RNA聚合酶與DNA中其它位點(diǎn)的結(jié)合,提高與其特定啟動(dòng)子結(jié)合的概率。填空Ineukaryotes,thehnRNAprocessinginvolves:5'-capping,3'-cleavageandpolyadenylation,splicingandmethylation.RibozymesarecatalyticRNAmolrculesthatcancatalyzeparticularbiochemical.Treatmentofthelinearvectormoleculewithalkalinephosphatasewillremovethe5'-phosphatesandrenderthevectorligatingwithitself.ThefourbasesinDNAareadenineguanineandcytocineandthymine.Transformationistheprocessoftake-upforeignDNAbybacteria.Thebacteriawiththeabilityoftaking-upforeignDNAarecalledcompetentcells.IfDNAisdamaged,therearemanymechanismsrelatedtoDNArepairing.Pleaselistatleastthree:photoreactivationalkyltransferaseexcisionrepairmismatchrepair.原核生物RNA聚合酶全酶由多個(gè)因子組成sigmafactor(σ)負(fù)責(zé)識(shí)別一般啟動(dòng)子,而且是轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)時(shí)所必須的因子。根據(jù)復(fù)性動(dòng)力學(xué)研究,人類基因DNA可劃為簡(jiǎn)單重復(fù)序列中度重復(fù)序列高度重復(fù)序列RibozymesarecatalyticRNAmoleculesthatcancalyzeparticularbiochemicalreaction.ThefourbasesinDNAareAdenine(A)Guanine(G)Cytosine
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