現(xiàn)代分子生物學(xué)

1、第二章 染色體與DNA 本章內(nèi)容1. 染色體2. DNA的結(jié)構(gòu)3. DNA的復(fù)制4. 原核生物和真核生物DNA復(fù)制特點5. DNA的修復(fù)6. DNA的轉(zhuǎn)座第一節(jié) 染色體(chromosome)概念：染色體(chromosome)：原指真核生物細胞分裂中期具有一定形態(tài)特征的染色質(zhì)?，F(xiàn)在這一概念已擴大為包括原核生物及細胞器在內(nèi)的基因載體的總稱。染色質(zhì)(chromatin)：由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，在分裂間期染色體結(jié)構(gòu)疏松，稱為染色質(zhì)。其實染色質(zhì)與染色體只是同一物質(zhì)在不同細胞周期的表現(xiàn)。常染色質(zhì)(euchromatin)：是進行活躍轉(zhuǎn)錄的部位，呈疏松的環(huán)狀，電鏡下表現(xiàn)為淺染，易被核酸酶在一些

2、敏感的位點(hypersensitive sites)降解。異染色質(zhì)(heterochromatin)：在間期核中處于凝縮狀態(tài)，無轉(zhuǎn)錄活性，也叫非活動染色質(zhì)(inactive chromatin)，是遺傳惰性區(qū)。在細胞周期中表現(xiàn)為晚復(fù)制，早凝縮，即異固縮現(xiàn)象(heteropycnosis)。原核細胞與真核細胞特征分析染色體特性：分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定能夠自我復(fù)制，使親、子代之間保持連續(xù)性能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制整個生命過程能夠產(chǎn)生可遺傳的變異真核細胞染色體的組成        DNA   

3、60;                  30%-40%        組蛋白(histone)     30%-40%        非組蛋白(NHP)     變化很大   &

4、#160;    少量RNA染色體中的蛋白質(zhì)組蛋白(histone)：一類小的帶有豐富正電荷(富含Lys、Arg)的核蛋白，與DNA有高親和力。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H1、H2A、H2B、H3及H4。  非組蛋白(non-histone protein)：是染色體上與特異DNA序列結(jié)合的蛋白質(zhì)，所以又稱為序列特異性DNA結(jié)合蛋白。 組蛋白具有如下特性：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。5、富含賴氨酸的組蛋白H5。非組蛋白：非組蛋白大約占組蛋白總

5、量的6070%，種類很多。（1）HMG蛋白(high mobility group protein) ，能與DNA結(jié)合(不牢固)，也能與H1作用,可能與DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān)。（2）DNA結(jié)合蛋白 ：可能是一些與DNA的復(fù)制或轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶或調(diào)節(jié)物質(zhì)。（3）A24非組蛋白 ：與H2A差不多，位于核小體內(nèi)，功能不祥。非組蛋白的一般特性：   1.非組蛋白的多樣性；非組蛋白的量大約是組蛋白的60%70%，但它的種類卻很多，約在20-100種之間，其中常見的有15-20種。   2.非組蛋白的組織專一性和種屬專一性。DNAC值：通常指一種生物單倍體基因組DNA的

6、總量。C值反?，F(xiàn)象：真核細胞基因組的最大特點是它含有大量的重復(fù)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，這就是著名的“C值反?，F(xiàn)象”。染色體中的DNA根據(jù)DNA的動力學(xué)研究，真核細胞DNA可分為：高度重復(fù)序列：幾百幾萬 copy。如：衛(wèi)星DNA和微衛(wèi)星DNA。中度重復(fù)序列：10 幾百 copy。如：各種rDNA、tDNA及組蛋白基因。低度重復(fù)序列：2 10 copy。如：血紅蛋白。單拷貝序列：大多數(shù)編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因和基因間間隔序列。只有一個拷貝。如：蛋清蛋白。染色體折疊DNA核小體螺線管圓筒超螺旋（1）核小體    染色質(zhì)纖維細絲是許多核

7、小體連成的念珠狀結(jié)構(gòu)。核小體(nucleosome)：DNA繞在組蛋白八聚體(H2A、H2B、H3、H4各一對)核心外1.8周(146bp)，形成核小體核心顆粒。 （2）螺線管10nm的染色質(zhì)細絲盤繞成螺旋管狀的30nm纖維粗絲，通稱螺線管（solenoid）。螺線管的每一螺旋包含6個核小體，其壓縮比為6。這種螺線管是分裂間期染色質(zhì)和分裂中期染色體的基本組分。（3）上述螺線管可進一步壓縮形成超螺旋。由30nm螺線管纏繞而成一細長、中空的圓筒，直徑為4 000nm，壓縮比是40。（4）超螺旋進一步壓縮1/5便成為染色體單體，總壓縮比是7×6×40×5，將近

8、一萬倍。原核生物基因組特點：1、結(jié)構(gòu)簡練2、存在轉(zhuǎn)錄單元    多順反子mRNA3、有重疊基因     Sanger1977在Nature上發(fā)表了X174 DNA的全部核苷酸序列，正式發(fā)現(xiàn)了重疊基因。第二節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)一、DNA的一級結(jié)構(gòu)    所謂DNA的一級結(jié)構(gòu)，就是指4種核苷酸的連接及其排列順序，表示了該DNA分子的化學(xué)構(gòu)成。基本特點DNA分子是由兩條互相平行的脫氧核苷酸長鏈盤繞而成的。DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。兩條鏈上的堿基通過氫鍵相

9、結(jié)合，形成堿基對，它的組成有一定的規(guī)律。這就是嘌呤與嘧啶配對，而且腺嘌呤（A）只能與胸腺嘧啶（T）配對，鳥嘌呤（G）只能與胞嘧啶（C）配對。2、DNA的二級結(jié)構(gòu)DNA的二級結(jié)構(gòu)是指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。通常情況下，DNA的二級結(jié)構(gòu)分兩大類：一類是右手螺旋，如A-DNA和B-DNA；另一類是左手螺旋，即Z-DNA。3、DNA的高級結(jié)構(gòu)   DNA的高級結(jié)構(gòu)是指DNA雙螺旋進一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)。超螺旋結(jié)構(gòu)是DNA高級結(jié)構(gòu)的主要形式，可分為正超螺旋與負超螺旋兩大類。DNA分子的超螺旋化可以用一個數(shù)學(xué)公式來表示：L=T+W其中L為連接數(shù)（lin

10、king number），是指環(huán)形DNA分子兩條鏈間交叉的次數(shù)。只要不發(fā)生鏈的斷裂，L是個常量。T為雙螺旋的盤繞數(shù)（twisting number），W為超螺旋數(shù)（writhing number），它們是變量。 23DNA的復(fù)制 DNA的半保留復(fù)制機理 復(fù)制的起點、方向和速度 復(fù)制的幾種主要方式一、DNA的復(fù)制1、DNA的半保留復(fù)制    每個子代分子的一條鏈來自親代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（semiconservative replication）。DNA的這種半保留復(fù)制保證了DNA在代謝上的穩(wěn)定性。2、復(fù)

11、制的起點與方向   一般把生物體的復(fù)制單位稱為復(fù)制子（replicon）。一個復(fù)制子只含一個復(fù)制起點。多復(fù)制子：DNA復(fù)制時，原核生物一般只有一個起始位點，而真核生物則有多個起始位點，因而在復(fù)制時呈現(xiàn)多復(fù)制泡，也稱為多復(fù)制子。   DNA的復(fù)制主要是從固定的起始點以雙向等速復(fù)制方式進行的（圖2-18）。復(fù)制叉以DNA分子上某一特定順序為起點，向兩個方向等速生長前進。拓撲異構(gòu)酶I  拓撲異構(gòu)酶I解開負超螺旋，并與解鏈酶共同作用，在復(fù)制起點處解開雙鏈。參與解鏈的除一組解鏈酶外，還有Dna蛋白等。DNA解鏈酶（DNA helicase） 

12、DNA解鏈酶能通過水解ATP獲得能量來解開雙鏈DNA。單鏈結(jié)合蛋白（SSB蛋白 ）   SSB蛋白的作用是保證被解鏈酶解開的單鏈在復(fù)制完成前能保持單鏈結(jié)構(gòu)，它以四聚體形式存在于復(fù)制叉處，待單鏈復(fù)制后才掉下，重新循環(huán)。所以，SSB蛋白只保持單鏈的存在，并不能起解鏈的作用。3、DNA的半不連續(xù)復(fù)制 與岡崎片段DNA復(fù)制時，短時間內(nèi)合成的約1000個核苷酸左右的小片段，稱之為岡崎片段(Okazaki fragment)DNA復(fù)制過程中至少有一條鏈?zhǔn)紫群铣奢^短的片段，然后再由連接酶連成大分子DNA?，F(xiàn)在已知一般原核生物的岡崎片段要長些，真核生物中的要短些。進一步研究還證明，這種前導(dǎo)

13、鏈的連續(xù)復(fù)制和滯后鏈的不連續(xù)復(fù)制在生物界是有普遍性的，因而稱之為雙螺旋的半不連續(xù)復(fù)制。DNA鏈的延伸：DNA復(fù)制體(replisome)：在復(fù)制叉附近，形成了以兩套DNA聚合酶全酶分子、引發(fā)體和解鏈酶構(gòu)成的類似核糖體大小的復(fù)合體，稱為DNA復(fù)制體。4、滯后鏈的引發(fā)  DNA復(fù)制時，往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶從RNA引物3' 端開始合成新的DNA鏈。滯后鏈的引發(fā)過程往往由引發(fā)體（primosome）來完成。引發(fā)體由6種蛋白質(zhì)n、n'、n''、Dna B、C和I共同組成，只有當(dāng)引發(fā)前體（preprimosome）

14、把這6種蛋白質(zhì)合在一起并與引發(fā)酶（primase）進一步組裝后形成引發(fā)體，才能發(fā)揮其功效。5、鏈的終止  當(dāng)復(fù)制叉前移，遇到20bp重復(fù)性終止子序列（Ter）時，Ter-Tus復(fù)合物能阻擋復(fù)制叉的繼續(xù)前移，等到相反方向的復(fù)制叉到達后在DNA拓撲異構(gòu)酶IV的作用下使復(fù)制叉解體，釋放子鏈DNA。6、復(fù)制的幾種方式(1)環(huán)狀DNA雙鏈的復(fù)制    環(huán)狀雙鏈DNA的復(fù)制可分為型、滾環(huán)型和D-環(huán)型幾種類型。(a)   型     復(fù)制的起始點涉及到DNA雙鏈的解旋和松開，形成兩個方向相反的復(fù)制叉 。前導(dǎo)鏈

15、DNA開始復(fù)制前，復(fù)制原點的核酸序列被轉(zhuǎn)錄生成短RNA鏈，作為起始DNA復(fù)制的引物。(b)   滾環(huán)型（rolling circle）    這是單向復(fù)制的特殊方式。如X174的雙鏈環(huán)狀DNA復(fù)制型（RF）就是以這種方式復(fù)制的。DNA的合成由對正鏈原點的專一性切割開始，所形成的自由5 端被從雙鏈環(huán)中置換出來并為單鏈DNA結(jié)合蛋白所覆蓋，使其3OH端在DNA聚合酶的作用下不斷延伸。在這個過程中，單鏈尾巴的延伸與雙鏈DNA的繞軸旋轉(zhuǎn)同步 。（c） D-環(huán)型（D-loop）   這也是一種單向復(fù)制的特殊方式。這種方式首先在動物線粒

16、體DNA的復(fù)制中被發(fā)現(xiàn)。雙鏈環(huán)在固定點解開進行復(fù)制。但兩條鏈的合成是高度不對稱的，一條鏈上迅速合成出互補鏈，另一條鏈則成為游離的單鏈環(huán)（即D-環(huán)）。（2）線性DNA雙鏈的復(fù)制    線性DNA復(fù)制中RNA引物被切除后，留下5'端部分單鏈DNA，不能為DNA聚合酶所作用，使子鏈短于母鏈。T4和T7噬菌體DNA通過其末端的簡并性使不同鏈的3'端因互補而結(jié)合，其缺口被聚合酶作用填滿，再經(jīng)DNA連接酶作用生成二聯(lián)體。這個過程可重復(fù)進行直到生成原長20多倍的多聯(lián)體，并由噬菌體DNA編碼的核酸酶特異切割形成單位長度的DNA分子。二、原核和真核生物DNA的復(fù)制特

17、點1、原核生物DNA的復(fù)制特點大腸桿菌DNA聚合酶I、II和III的性質(zhì)比較原核生物的DNA聚合酶DNA聚合酶：有35外切酶活性和53外切酶活性。保證DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性。DNA聚合酶 ：活性低，其35核酸外切酶活性可起校正作用。主要起修復(fù)DNA的作用。DNA聚合酶：7種亞單位9個亞基。只具35外切酶活性，主導(dǎo)聚合酶。Klenow fragment：用枯草桿菌蛋白酶處理大腸桿菌DNA聚合酶，獲得兩個片段，大片段分子量76000U，稱為Klenow 片段。它保留著聚合酶和35外切酶的活性，廣泛使用于DNA序列分析中。三、真核生物DNA的復(fù)制特點真核生物DNA復(fù)制的起始需要起始原點識別復(fù)合物（ORC

18、）參與。真核生物DNA復(fù)制叉的移動速度大約只有50bp/秒，還不到大腸桿菌的1/20。真核生物的染色體在全部完成復(fù)制之前，各個起始點上DNA的復(fù)制不能再開始。真核生物DNA聚合酶的特性比較  DNA復(fù)制的調(diào)控原核細胞DNA的復(fù)制調(diào)控：復(fù)制叉的多少決定了復(fù)制頻率的高低。真核細胞DNA的復(fù)制調(diào)控：   1.細胞生活周期水平調(diào)控   2.染色體水平調(diào)控   3.復(fù)制子水平調(diào)控真核和原核生物DNA復(fù)制的比較相同：   1.半保留復(fù)制   2.都有引發(fā)、延長、終止三個階段  

19、 3.都必須有相應(yīng)功能的蛋白質(zhì)和DNA聚合酶參與區(qū)別：   1.真：多個復(fù)制起始點；原：一個復(fù)制起始點   2.真：所有復(fù)制受一種調(diào)控；原：一個復(fù)制子上有多個復(fù)制叉2.5  DNA的修復(fù)  DNA修復(fù)系統(tǒng)                          功能  

20、60;       錯配修復(fù)                          恢復(fù)錯配      堿基切除修復(fù)          

21、0;      切除突變的堿基    核苷酸切除修復(fù)              修復(fù)被破壞的DNA      DNA直接修復(fù)        修復(fù)嘧啶二體或甲基化DNA2.6  DNA的轉(zhuǎn)座 轉(zhuǎn)座子的分類和結(jié)構(gòu)特征 轉(zhuǎn)座作用的機制 轉(zhuǎn)座作用的遺傳學(xué)效應(yīng) 真核生物

22、中的轉(zhuǎn)座子移動基因(Movable gene)：又稱為轉(zhuǎn)位因子(Transposable elements)，是存在于染色體DNA上可自主復(fù)制和位移的基本單位。由于它可以從染色體基因組上的一個位置轉(zhuǎn)移到另一位置，甚至在不同染色體之間躍遷，因此有時也稱為跳躍基因(Jumping gene)。原核生物的轉(zhuǎn)座因子可分為：插入序列(insertion sequence，IS)：最簡單的不含有任何宿主基因的轉(zhuǎn)位因子。片段長度7002500bp。復(fù)合轉(zhuǎn)座子(transposon，Tn)：是一類攜帶某些與轉(zhuǎn)座無關(guān)的抗性基因(或其它宿主基因)的轉(zhuǎn)座子。分子量2000bp。轉(zhuǎn)座噬菌體(Mu，D108)：具有轉(zhuǎn)座

23、功能的一類可引起突變的溶源性噬菌體。 插入序列的結(jié)構(gòu)特點：   1.在IS兩端含有長度為1040bp反向重疊序列   2.含有一個編碼轉(zhuǎn)座酶的長編碼區(qū)。   3.插入時在DNA位點產(chǎn)生一個短的(39bp)正向重復(fù)序列。復(fù)合轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)特點：   1.兩翼為兩個相同或相似的IS序列。   2.中部為某種抗性基因。   3.IS序列一般不能單獨移動。Conclusiona)  轉(zhuǎn)座過程是由Donor 提供Tn copy到 target site， 涉及酶切、復(fù)

24、制、重組的遺傳學(xué)過程。b)  轉(zhuǎn)座完成后，在Tn的兩端出現(xiàn)target site序列的正向重復(fù)，其長度取決于staggered cutting的長度。c)  轉(zhuǎn)座因子的 IR 序列是轉(zhuǎn)座酶的重要識別位點，與轉(zhuǎn)座，切除有關(guān)d)  Cointegrater 是轉(zhuǎn)座過程的中間體 (具有兩個 Tn 和兩個 replicon), 其穩(wěn)定性依 Tn不同而異，或 resolution 完成轉(zhuǎn)座過程.e)          Cointegrater 可能導(dǎo)致 Tn 和抗性的積累。 

25、   轉(zhuǎn)座作用的遺傳學(xué)效應(yīng)1.           誘變效應(yīng) （提高重組頻率、形成易變基因）2.          切除效應(yīng) (倒位、缺失、重復(fù)、footprinting)3.          雙轉(zhuǎn)座效應(yīng)（外顯子改組 exon shuffling ）4.   

26、0;      位置效應(yīng)（啟動表達、增強表達）5.          轉(zhuǎn)座爆炸（激活表達、基因內(nèi)重排突變基因形成）轉(zhuǎn)位作用的機制：靶序列的復(fù)制。轉(zhuǎn)位作用的遺傳學(xué)效應(yīng)：引起插入突變；產(chǎn)生新基因；產(chǎn)生染色體畸變；引起生物進化。轉(zhuǎn)座因子的應(yīng)用：利用轉(zhuǎn)座子分離、克隆基因；利用Tn進行基因定位；作為基因轉(zhuǎn)移載體。真核生物中的轉(zhuǎn)座子1、玉米中的控制因子自主性因子：具有自主剪接和轉(zhuǎn)座的功能；非自主性因子：單獨存在時是穩(wěn)定的，不能轉(zhuǎn)座，當(dāng)基因組中存在與非自主性因子同家族的

27、自主性因子時，它才具備轉(zhuǎn)座功能，成為與自主性因子相同的轉(zhuǎn)座子。AcDs體系、Spm, En轉(zhuǎn)座子。2、果蠅中的轉(zhuǎn)座子Copia類、P轉(zhuǎn)座子等。本章重點染色體及DNA結(jié)構(gòu)         DNA復(fù)制習(xí)題1.DNA以半保留方式進行復(fù)制,若一完全被標(biāo)記的DNA分子,置于無放射標(biāo)記的溶液中復(fù)制兩代,所產(chǎn)生的4個DNA分子中放射性狀況如何?A.兩個分子有放射性,兩個分子無放射性    B.均有放射性C.兩條鏈中的半條具有放射性   D.兩條鏈中的一條具有放射性E.均無放射性2

28、.DNA復(fù)制時哪種酶不需要?A.DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶    B.DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶   C.連接酶D.RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶    E.拓撲異構(gòu)酶3.原核生物的DNA聚合酶:A.DNA聚合酶有7種、9個亞單位  B.DNA聚合酶有最強的外切核酸酶的活性     C.DNA聚合酶是真正的起復(fù)制作用的酶D.催化過程產(chǎn)生的焦磷酸是主要底物    E.用4種脫氧核苷作底物生物信息的傳遞(上)從DNA到RNA基因表達：是基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、

29、翻譯、產(chǎn)生有生物活性的蛋白質(zhì)的整個過程。轉(zhuǎn)錄(transcription)：以DNA為模板，按照堿基互補原則合成一條單鏈RNA，從而將DNA中的遺傳信息轉(zhuǎn)移到RNA中去的過程稱為轉(zhuǎn)錄。編碼鏈(coding strand)=有意義鏈模板鏈(template strand)=反義鏈不對稱轉(zhuǎn)錄(asymmetric transcription)：轉(zhuǎn)錄僅發(fā)生在DNA的一條鏈上。啟動子(promoter)：是DNA轉(zhuǎn)錄起始信號的一段序列，它能指導(dǎo)全酶與模板正確的結(jié)合，并活化酶使之具有起始特異性轉(zhuǎn)錄形式。終止子(terminator)：轉(zhuǎn)錄終止的信號，其作用是在DNA模板特異位置處終止RNA的合成。轉(zhuǎn)錄單

30、位：DNA鏈上從啟動子直到終止子為止的長度稱為一個轉(zhuǎn)錄單位。3.1  RNA的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄的基本過程都包括：模板識別、轉(zhuǎn)錄起始、通過啟動子及轉(zhuǎn)錄的延伸和終止。1、模板識別階段主要指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。轉(zhuǎn)錄起始前，啟動子附近的DNA雙鏈分開形成轉(zhuǎn)錄泡以促使底物核糖核苷酸與模板DNA的堿基配對。2、轉(zhuǎn)錄起始就是RNA鏈上第一個核苷酸鍵的產(chǎn)生。3、轉(zhuǎn)錄起始后直到形成9個核苷酸短鏈?zhǔn)峭ㄟ^啟動子階段，通過啟動子的時間越短，該基因轉(zhuǎn)錄起始的頻率也越高。4、RNA聚合酶離開啟動子，沿DNA鏈移動并使新生RNA鏈不斷伸長的過程就是轉(zhuǎn)錄的延伸。5、當(dāng)RNA鏈延伸到轉(zhuǎn)錄

31、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，這就是轉(zhuǎn)錄的終止。  轉(zhuǎn)錄的基本過程RNA合成的基本特點：1.底物是：ATP、GTP、CTP、UTP2.在聚合酶作用下形成磷酸酯鍵3.RNA的堿基順序由DNA的順序決定4.僅以一條DNA鏈作為模板5.合成方向為536.合成中不需要引物  轉(zhuǎn)錄機器的主要成分原核生物RNA聚合酶：      亞基 基因   相對分子量 亞基數(shù)    組分     

32、           功能   rpoA     3.65×10 4      2     核心酶          核心酶組裝，          

33、                                                 啟動子識別 

34、  rpoB      1.51×10 5     1     核心酶      和 共同形成                         

35、60;                  RNA合成的活性中心    rpoC     1.55×10 5    1     核心酶     ？      11×10 4  

36、60;   1     核心酶             未知     rpoD   7.0×10 4       1     因子      存在多種因子，用   

37、60;                                         于識別不同的啟動子1、RNA聚合酶  大多數(shù)原核生物RNA聚合酶的組成是相同的，大腸桿菌RNA聚合酶由

38、2個亞基、一個亞基、一個亞基和一個亞基組成，稱為核心酶。加上一個亞基后則成為聚合酶全酶（holoenzyme），相對分子質(zhì)量為4.65×105。研究發(fā)現(xiàn)，由和亞基組成了聚合酶的催化中心，它們在序列上與真核生物RNA聚合酶的兩個大亞基有同源性。亞基能與模板DNA、新生RNA鏈及核苷酸底物相結(jié)合。因子可以極大地提高RNA聚合酶對啟動子區(qū)DNA序列的親和力，加入因子以后，RNA聚合酶全酶識別啟動子序列的特異性總共提高了107倍。因子的作用是負責(zé)模板鏈的選擇和轉(zhuǎn)錄的起始，轉(zhuǎn)錄的起始從化學(xué)過程來看是單個核苷酸與開鏈啟動子-酶復(fù)合物相結(jié)合構(gòu)成新生RNA的5端，再以磷酸二酯鍵的形式與第二個核苷酸相

39、結(jié)合，起始的終止反映在因子的釋放。過去認為二核苷酸的形成就是轉(zhuǎn)錄起始的終止，實際上，只有當(dāng)新生RNA鏈達到6-9個核苷酸時才能形成穩(wěn)定的酶-DNA-RNA三元復(fù)合物，才釋放因子，轉(zhuǎn)錄進入延伸期。真核生物RNA聚合酶  真核生物中共有3類RNA聚合酶。真核生物RNA聚合酶一般有8-14個亞基所組成，相對分子質(zhì)量超過5×105。除了細胞核中的RNA聚合酶之外，真核生物線粒體和葉綠體中還存在著不同的RNA聚合酶。線粒體RNA聚合酶只有一條多肽鏈，相對分子質(zhì)量小于7×104，是已知最小的RNA聚合酶之一，與T7噬菌體RNA聚合酶有同源性。葉綠體RNA聚合酶比較大，結(jié)構(gòu)上與

40、細菌中的聚合酶相似，由多個亞基組成，部分亞基由葉綠體基因組編碼。線粒體和葉綠體RNA聚合酶活性不受-鵝膏覃堿所抑制。  常用的轉(zhuǎn)錄抑制劑及其作用：  抑制劑          靶酶                  抑制作用   利福霉素    &#

41、160;   細菌的全酶          與亞基結(jié)合，阻止起始 鏈霉溶菌素     細菌的核心酶        與亞基結(jié)合，阻止延長 放線菌素D    真核RNA聚合酶  與DNA結(jié)合，并阻止延長-鵝膏蕈堿   真核RNA聚合酶      與RNA

42、聚合酶結(jié)合起始復(fù)合物的形成轉(zhuǎn)錄可被分為4個階段，即啟動子的選擇、轉(zhuǎn)錄起始、RNA鏈的延伸和終止。原核生物中：啟動子選擇階段包括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(fù)合物（closed complex）。真核生物RNA聚合酶所形成的轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物：除了RNA聚合酶之外，真核生物轉(zhuǎn)錄起始過程中至少還需要7種輔助因子參與一般情況下，該復(fù)合物可以進入兩條不同的反應(yīng)途徑，一是合成并釋放2-9個核苷酸的短RNA轉(zhuǎn)錄物，即所謂的流產(chǎn)式起始；二是盡快釋放亞基，轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物通過上游啟動子區(qū)并生成由核心酶、DNA和新生RNA所組成的轉(zhuǎn)錄延伸復(fù)合物。RNA聚合酶的核心酶雖可合成RNA，

43、但不能找到模板DNA上的起始位點。只有帶因子的全酶才能專一地與DNA上的啟動子結(jié)合，選擇其中一條鏈作為模板，合成均一的產(chǎn)物。因子的作用只是起始而已，一旦轉(zhuǎn)錄開始，它就脫離了起始復(fù)合物，而由核心酶負責(zé)RNA鏈的延伸。因此，聚合酶全酶的作用是啟動子的選擇和轉(zhuǎn)錄的起始，而核心酶的作用是鏈的延伸。真核生物RNA Pol II的轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物真核生物轉(zhuǎn)錄起始除RNA聚合酶外，至少還需要7種輔助因子參與，如TBP，TFIIA，TFIIB，TFIID，TFIIE，TFIIF和TFIIH。3.2  啟動子與轉(zhuǎn)錄起始2、啟動子與轉(zhuǎn)錄起始  啟動子是一段位于結(jié)構(gòu)基因5端上游區(qū)的DNA序列，能活

44、化RNA聚合酶，使之與范本DNA準(zhǔn)確地相結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性。  轉(zhuǎn)錄的起始是基因表達的關(guān)鍵階段，而這一階段的重要問題是RNA聚合酶與啟動子的相互作用。   啟動子區(qū)的基本結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄單元(transcription unit)：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)錄起點開始沿著模板前進，直到終止子為止，轉(zhuǎn)錄出一條RNA鏈。轉(zhuǎn)錄起點是指與新生RNA鏈第一個核苷酸相對應(yīng)DNA鏈上的堿基，研究證實通常為一個嘌呤。常把起點前面，即5末端的序列稱為上游(upstream)，而把其后面即3末端的序列稱為下游(downstream)。在啟動子區(qū)內(nèi)有一

45、個由5個核苷酸組成的共同序列，是RNA聚合酶的緊密結(jié)合點，現(xiàn)在稱為Pribnow區(qū)(Pribnow box)，這個區(qū)的中央大約位于起點上游10bp處，所以又稱為-10區(qū)。絕大部分啟動子都存在位于-10bp處的TATA區(qū)和-35bp處的TTGACA區(qū)。這兩段共同序列是RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合位點，能與因子相互識別而具有很高的親和力。Pribnow區(qū)（Pribnow box）這個區(qū)的中央大約位于起點上游10bp處，所以又稱為10區(qū)。TTGACA。這個區(qū)的中央大約位于起點上游35bp處，所以又稱為35區(qū)。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，能與因子相互識別而

46、具有很高的親和力。在真核生物基因中，Hogness等先在珠蛋白基因中發(fā)現(xiàn)了類似Pribnow區(qū)的Hogness區(qū)（Hogness box），這是位于轉(zhuǎn)錄起始點上游2530 bp處的共同序列TATAAA，也稱為TATA區(qū)（圖3-7）。另外，在起始位點上游7078 bp處還有另一段共同序列CCAAT，這是與原核生物中35 bp區(qū)相對應(yīng)的序列，稱為CAAT區(qū)（CAAT box）。在7080區(qū)含有CCAAT序列（CAAT box），在80110含有GCCACACCC或GGGCGGG序列（GC box）。  啟動子區(qū)的識別氫鍵互補學(xué)說：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

47、加以識別。這種氫鍵互補學(xué)說較為圓滿地解釋了啟動子功能既受DNA序列影響，又受其構(gòu)象影響這一事實。  酶與啟動子區(qū)的結(jié)合在RNA聚合酶與啟動子相互作用的過程中，聚合酶首先與啟動子區(qū)閉合雙鏈DNA相結(jié)合，形成二元閉合復(fù)合物，然后經(jīng)過解鏈得到二元開鏈復(fù)合物。DNA開鏈?zhǔn)前凑誅NA模板序列正確引入核苷酸底物的必要條件。RNA聚合酶既是雙鏈DNA結(jié)合蛋白，又是單鏈DNA結(jié)合蛋白。  -10區(qū)和-35區(qū)的最佳間距在原核生物中，-35區(qū)與-10區(qū)之間的距離大約是1619bp，小于15bp或大于20bp都會降低啟動子的活性。在細菌中常見兩種啟動子突變，一種叫下降突變(down mutati

48、on)，如果把Pribnow區(qū)從TATAAT變成AATAAT就會大大降低其結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄水平；另一類突變叫上升突變(up mutation)，即增加Pribnow區(qū)共同序列的同一性。  增強子及其功能能強化轉(zhuǎn)錄起始的序列為增強子或強化子(enhancer)。增強子很可能通過影響染色質(zhì)DNA-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或改變超螺旋的密度而改變模板的整體結(jié)構(gòu)，從而使得RNA聚合酶更容易與范本DNA相結(jié)合，起始基因轉(zhuǎn)錄。增強子與啟動子的區(qū)別：1.增強子對于啟動子的位置不固定，而能有很大的變動；2.它能在兩個方向產(chǎn)生作用。一個增強子并不限于促進某一特殊啟動子的轉(zhuǎn)錄，它能刺激在它附近的任一啟動子。 

49、 真核生物啟動子對轉(zhuǎn)錄的影響習(xí)慣上，將TATA區(qū)上游的保守序列稱為上游啟動子元件(upstream promoter element，UPE)或稱上游激活序列(upstream activating sequence，UAS)。在真核生物基因中，Hogness等先在珠蛋白基因中發(fā)現(xiàn)了類似Pribnow區(qū)的Hogness區(qū)（Hogness box），這是位于轉(zhuǎn)錄起始點上游2530 bp處的共同序列TATAAA，也稱為TATA區(qū)。另外，在起始位點上游7078 bp處還有另一段共同序列CCAAT，這是與原核生物中35 bp區(qū)相對應(yīng)的序列，稱為CAAT區(qū)（CAAT box）。在7080區(qū)含有CCAAT

50、序列（CAAT box），在80110含有GCCACACCC或GGGCGGG序列（GC box）。TATA區(qū)的主要作用是使轉(zhuǎn)錄精確地起始；CAAT區(qū)和GC區(qū)主要控制轉(zhuǎn)錄起始頻率，基本不參與起始位點的確定。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。轉(zhuǎn)錄的終止 RNA聚合酶起始基因轉(zhuǎn)錄后，它就會沿著范本53方向不停地移動，合成RNA鏈，直到碰上終止信號時才與模板DNA相脫離并釋放新生RNA鏈。終止發(fā)生時，所有參與形成RNA-DNA雜合體的氫鍵都必須被破壞，范本DNA鏈才能與有意義鏈重新組合成DNA雙鏈。3.4  終止和抗終止不依賴于因子的終止&

51、#160;  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由4-8個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。終止效率與二重對稱序列和寡聚U的長短有關(guān)，隨著發(fā)卡式結(jié)構(gòu)（至少6bp）和寡聚U序列（至少4個U）長度的增加，終止效率逐步提高。依賴于因子的終止  因子是一個相對分子質(zhì)量為2.0×105的六聚體蛋白，它能水解各種核苷酸三磷酸，實際上是一種NTP酶，它通過催化NTP的水解促使新生RNA鏈從三元轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中解離出來，從而終止轉(zhuǎn)錄。 抗終止抗轉(zhuǎn)錄終止主要有

52、兩種方式：1.破壞終止位點RNA的莖環(huán)結(jié)構(gòu)2.依賴于蛋白質(zhì)因子的轉(zhuǎn)錄抗終止3.3  原核生物與真核生物mRNA的特征比較原核生物mRNA的特征    mRNA在大腸桿菌細胞內(nèi)占總RNA的2%左右（tRNA占16%，而rRNA則占80%以上）。原核生物中，mRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯不僅發(fā)生在同一個細胞空間里，而且這兩個過程幾乎是同步進行的，蛋白質(zhì)合成往往在mRNA剛開始轉(zhuǎn)錄時就被引發(fā)了。一個原核細胞的mRNA（包括病毒）有時可以編碼幾個多肽。  原核生物mRNA的特征1.原核生物mRNA的半衰期短2.許多原核生物mRNA以多順反子的形式存在3.原核生物

53、mRNA的5端無帽子結(jié)構(gòu)，3端沒有或只有較短的poly(A)結(jié)構(gòu)4.原核生物起始密碼子AUG上游7-12個核苷酸處有一被稱為SD序列（Shine Dalgarno sequence）的保守區(qū)，因為該序列與16S-rRNA 3端反向互補，所以被認為在核糖體-mRNA的結(jié)合過程中起作用。只編碼一個蛋白質(zhì)的mRNA稱為單順反子mRNA（monocistronic mRNA），把編碼多個蛋白質(zhì)的mRNA稱為多順反子mRNA（polycistronic mRNA）。多順反子mRNA是一組相鄰或相互重迭基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，這樣的一組基因可被稱為一個操縱子（operon），是生物體內(nèi)的重要遺傳單位。如大腸桿菌乳

54、糖操縱子轉(zhuǎn)錄成編碼3條多肽的多順反子mRNA，經(jīng)過翻譯生成半乳糖苷酶、透過酶及乙酰基轉(zhuǎn)移酶。真核生物mRNA的特征前體RNA               成熟mRNA “基因”的分子生物學(xué)定義是：產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所必需的全部核苷酸序列！ 真核生物mRNA的特征1. 真核生物mRNA的5端存在“帽子”結(jié)構(gòu)：pppApNpNp 。2. 絕大多數(shù)真核生物mRNA具有多聚(A)尾巴。帽子結(jié)構(gòu)帽子被扣在了mRNA的5端，并可能在幾個位置發(fā)生甲基化

55、。mRNA5端加“G”的反應(yīng)是由鳥苷酸轉(zhuǎn)移酶完成的 。帽子甲基化作用帽子0：出現(xiàn)在所有真核生物中。            尿苷酸一7一甲基轉(zhuǎn)移酶         在G的7N位甲基化帽子1：除單細胞生物以外所有其他真核生物中都有的最主要的帽子。2一甲基一轉(zhuǎn)移酶第2個堿基的2OH位置上（實際上在任何修飾反應(yīng)進行前，它是轉(zhuǎn)錄物中原來的第1個堿基）帽子2：甲基基團可以添加到戴帽mRNA的第3堿基上。這個反應(yīng)的底物是

56、已經(jīng)具有兩個甲基基團的帽子mRNA。2一甲基一轉(zhuǎn)移酶催化2OH位置上甲基化這種帽子通常低于戴帽群體總量的1015。二、mRNA的轉(zhuǎn)錄后修飾-帽子   1、 帽子的種類          帽子0（Cap-0）      m7GpppXpYp-（共有）          帽子1 （Cap-1）     

57、 m7GpppXmpYp-第一個核苷酸的 2-O 位上產(chǎn)生甲基化  （A    N6 位甲基化）         帽子2（Cap-2）       m7GpppXmpYm      第二個核苷酸的 2-O 位上產(chǎn)生甲基化（A、G、C、U）其中:          

58、60;     單細胞真核生物只有 Cap0          Cap1 是其余真核生物的主要帽子形式                Cap2 存在于某些真核生物中2、 帽子結(jié)構(gòu)的生成              

59、0; 甲基供體都為S腺苷甲硫氨酸（SAM）          RNA鳥苷酸轉(zhuǎn)移酶-戴帽酶（capping enzyme）3、 帽子結(jié)構(gòu)的功能           （1）  對翻譯起識別作用-為核糖體識別RNA提供信號                

60、Cap0 的全部都是識別的重要信號                 Cap1,2 的甲基化能增進識別           （2）  增加mRNA 的穩(wěn)定性，使5端免遭外切核酸酶的攻擊      （3）  與某些RNA病毒的正鏈合成有關(guān)   

61、              （Cap1、   Cap2 ）         除帽子結(jié)構(gòu)外的Euk.mRNA內(nèi)部甲基化m6A形式Poly A尾巴3、 poly(A) 的功能               （1） 可能與核質(zhì)轉(zhuǎn)

62、運有關(guān)        （2） 與mRNA的壽命有關(guān)               （3） 與翻譯有關(guān)                         &

63、#160;    a、 缺失可抑制體外翻譯的起始                             b、 胚胎發(fā)育中，poly(A) 對其mRNA的翻譯有影          

64、0;            響（非poly(A) 化的為儲藏形式）              c、對含 poly(A) 的mRNA 失去 poly(A) 可減弱其翻譯（4） poly(A) 在分子生物學(xué)實驗中有很大應(yīng)用價值            &#

65、160; a、 也可將 oligo (dT) 與載體相連，從總體RNA中分離              純化mRNAb、 用寡聚dT（oligo (dT)）為引物，反轉(zhuǎn)錄合成 cDNA        若 干 基 本 概 念     基因表達的第一步     以D. S. DNA中的一條單鏈作為轉(zhuǎn)錄的

66、模板     在依賴DNA的RNA聚合酶的作用下     按A U，CG 配對的原則，合成RNA分子     模板單鏈 DNA的極性方向為3   5, 而非模板單鏈     DNA的極性方向與RNA鏈相同，均為5 3.     模板單鏈 DNA的極性方向為3   5, 而非模板單鏈     DNA的極性方向與RNA鏈相同，均為5 3.3.

67、5  內(nèi)含子的剪接、編輯及化學(xué)修飾一、概述     割裂基因（split gene）：指編碼某一RNA的基因中有些序列并不出現(xiàn)在成熟的RNA序列中，成熟RNA的序列在基因中被其他的序列隔開           內(nèi)含子（intron）：原初轉(zhuǎn)錄物中通過RNA拼接反應(yīng)而被去除的RNA序列或基因中與這些RNA序列相應(yīng)的DNA序列   外顯子（excon）：      

68、60;  RNA拼接（RNA  splicing）：一個基因的外顯子和內(nèi)含子共同轉(zhuǎn)錄在一條轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中，將內(nèi)含子去除而把外顯子連接起來形成成熟RNA分子的過程    拼接點： 5 拼接點或左拼接點（內(nèi)含子上游）            3 拼接點或右拼接點（下游）  RNA中的內(nèi)含子真核生物mRNA前體的加工：1. 5端形成特殊的帽子結(jié)構(gòu)2. 在3端切斷并加上一個poly(A)的尾巴3. 通過剪接除去轉(zhuǎn)錄來的IVS(非翻譯區(qū))4.

69、 鏈內(nèi)部核酸的甲基化內(nèi)含子的分類         中部核心結(jié)構(gòu)（central  core  structure）:在有些內(nèi)含子中，含有4個重復(fù)的保守序列，長度為10 20bp，4個保守序列構(gòu)成一種二級結(jié)構(gòu)，在拼接中起重要作用  由于并非所有的內(nèi)含子都有中部核心結(jié)構(gòu)，所以有了內(nèi)含子的分類類（group ）:含有中部核心結(jié)構(gòu)的細胞器基因   核基因類（group ）:不含有中部核心結(jié)構(gòu)細胞器線粒體基因內(nèi)   核基因 類（grou

70、p  ）:具有 GUAG 特征的邊界序列核基因mRNA前體 RNA基因的內(nèi)元均位于 tRNA 的反密碼環(huán)上3、拼接方式          方式一：由拼接裝置完成（核mRNA內(nèi)含子）可供識別的特異序列拼接裝置由多種蛋白質(zhì)和核蛋白組成        方式二：自我拼接（兩類內(nèi)含子 、 ）形成特定的二級結(jié)構(gòu)RNA具有催化拼接的能力       方式三：需要蛋白質(zhì)酶參

71、與的拼接（酵母tRNA）前兩種拼接都屬于轉(zhuǎn)酯反應(yīng)  RNA的剪接RNA的剪接實質(zhì)：就是要把斷裂基因的內(nèi)含子除去，連接外顯子。剪切方式：mRNA前體的剪接；自我剪接；蛋白質(zhì)剪接(tRNA)。剪接體(spliceosome)：各種參與剪接的成分形成的一個體系。Ribozyme：有酶活性的RNA。拼接機制（Splicing mehanism )  SnRNA (or ScRNA) 與拼接點序列間存在互補區(qū)域并參與剪接, 形成拼接體( spliceosome)。Spliceosome 逐級組裝， SnRNA（U1、U2、U5和U4U6）分步替代U1通過5，拼接點互補而結(jié)合

72、      U2識別并結(jié)合分支點A       U1和U2作用使內(nèi)元的 5端和 3端帶到 一起（U1與 3拼接點配對）      U1、U2、mRNA與U4U5U6復(fù)合物形成一個完整的拼接體  RNA的編輯和化學(xué)修飾RNA的編輯：是在mRNA水平上改變遺傳信息的過程。種類：單堿基突變；尿苷酸的缺失和添加化學(xué)修飾：甲基化；硫代；二價鍵的飽和化；去氨基化；堿基的同分異構(gòu)化；核苷酸的替代。習(xí)題1.真核生物的TATA盒是:A.轉(zhuǎn)錄的起

73、始點    B.翻譯的起始點     C.RNA聚合酶與DNA模板穩(wěn)定結(jié)合處     D.DNA聚合酶的活性中心   E.DNA合成起始位點2.關(guān)于RNA的敘述,錯誤的是:A.主要有mRNA、tRNA、rRNA三大類   B.胞質(zhì)中只有一種RNA，即mRNA     C.最小的一種RNA是tRNA    D.原核生物沒有hnRNAE.原核生物沒有snRNA3.真核細胞中mRNA

74、的加工修飾不包括:A.在mRNA 3末端加poly A尾    B.mRNA的前體是核內(nèi)hnRNAC.在mRNA 5端形成7甲基鳥苷酸帽子結(jié)構(gòu)   D.除去非結(jié)構(gòu)信息部分E.不同RNA片段之間的拼接4.絕大多數(shù)真核生物mRNA 5端有:A.帽式結(jié)構(gòu)   B.poly A    C.起始密碼子   D.啟動子   E.SD序列5. snRNA的功能是:BA.參與DNA復(fù)制   B.參與RNA剪接   C.激活RNA聚合

75、酶   D.形成核糖體    E.是rRNA的前體6.核酶(ribozyme)的底物是:A.DNA  B.RNA  C.核糖體  D.細胞核膜   E.核蛋白7.反義核酸作用主要是:A.封閉DNA    B.封閉RNA    C.降解DNA    D.降解RNAE.封閉核糖體8.轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制過程的共同點是:A.需要DNA聚合酶   B.所用模板相同   C.所用原

76、料相同D.所得產(chǎn)物相同   E.需要RNA聚合酶1.真核生物mRNA轉(zhuǎn)錄后的成熟步驟主要包括 5端形成特殊的帽子結(jié)構(gòu)在3端切斷并加上一個poly(A)的尾巴通過剪接除去轉(zhuǎn)錄來的IVS(非翻譯區(qū))鏈內(nèi)部核酸的甲基化生物信息的傳遞(下)從mRNA到蛋白質(zhì)4.1  遺傳密碼三聯(lián)子    1、mRNA與蛋白質(zhì)之間的聯(lián)系是通過遺傳密碼的破譯來實現(xiàn)的  三聯(lián)子密碼及其破譯遺傳密碼(code)：mRNA中蘊藏遺傳信息的堿基順序稱為遺傳密碼,密碼是密碼子的總和。密碼子(codon)： mRNA中每個相鄰的三個核苷酸翻譯成蛋白質(zhì)多肽鏈上的一個

77、氨基酸，這三個核苷酸就稱為一個密碼子。閱讀框(reading frame)：遺傳密碼是三個一讀，稱為閱讀框。AUG：蛋氨酸(Met)或起始密碼UAA、UAG、UGA：終止密碼UAG琥珀型(amber)密碼子UGA蛋白石(opal)密碼子UAA赭石型(ochre)密碼子三聯(lián)體密碼的破譯：以均聚物、隨機共聚物和特定序列的共聚物為模板指導(dǎo)多肽的合成核糖體結(jié)合技術(shù)  遺傳密碼的性質(zhì)1.密碼的簡并性：簡并(Degenracy)：由一種以上密碼子編碼同一種氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并。同義密碼子(Synonymous codons)：對應(yīng)于同一種氨基酸的密碼子稱為同義密碼子。2.密碼的普遍性與特殊性：普

78、遍性：無論在體外還是體內(nèi)，也無論是病毒、細菌、動物還是植物，遺傳密碼均適用。特殊性：線粒體密碼子，其它例外(支原體、四膜蟲)線粒體mRNA中的密碼子：與胞漿中mRNA的密碼子有三點不同(哺乳動物)：1.線粒體中UGA不代表終止密碼子，而是編碼Trp；2.由AUG和AUA二個密碼子編碼；3.AGA和AGG不是Arg的密碼子，而是終止密碼子，即UAA、UAG、AGA和AGG均為終止密碼子。密碼子與反密碼子的相互作用：反密碼子(anticodon)：指tRNA上能識別一個mRNA密碼子的位置，這個位置上的堿基與密碼子的堿基是互補的。所謂“擺動假說”(Wobble hypothesis)：即密碼的第一

79、、第二堿基是必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)配對(A-U、G-C)，而第三堿基則可以有一定程度的擺動靈活性。Wobble hypothesis：1.任意一個密碼子的前兩位堿基都與tRNA anticodon中的相應(yīng)堿基形成Watson-Crick堿基配對。2.反密碼子第一位是A或C時，只能識別一個密碼子。當(dāng)反密碼子第一位是U或G時，能識別兩個密碼子。當(dāng)Inosine(I)作為反密碼子第一位時，能識別三個密碼子。3.如果數(shù)個密碼子同時編碼一個氨基酸，凡是第一、二位堿基不相同的密碼子都對應(yīng)于各自的tRNA。4.根據(jù)上述規(guī)則，至少需要32種不同的tRNA才能翻譯61個codons(密碼子)。密碼子反密碼子配對擺動的原則：  反密碼子5端