基因分子生物學(xué)原理復(fù)習(xí)題及答案_第1頁(yè)
基因分子生物學(xué)原理復(fù)習(xí)題及答案_第2頁(yè)
基因分子生物學(xué)原理復(fù)習(xí)題及答案_第3頁(yè)
基因分子生物學(xué)原理復(fù)習(xí)題及答案_第4頁(yè)
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1、【最新卓越管理方案您可自由編輯】(生物科技行業(yè))基因分子生物學(xué)原理復(fù)習(xí)題及答案2020年5月多年的企業(yè)咨洵顧問(wèn)屋儂,經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證可以落地執(zhí)i亍的卓越管理方窠,值得您下我擁有分子生物學(xué)原理復(fù)習(xí)題及答案好好復(fù)習(xí),僅供參考。王連慶ThecontrolofprokaryoticgeneexpressionI名詞解釋1.Operon操縱子,指包含結(jié)構(gòu)基因、操縱基因及調(diào)節(jié)基因的一些相鄰基因組成的DNA片段,其中結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)受到操縱基因的調(diào)控。它是細(xì)菌基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的基本模型。2.Inducibleoperon可誘導(dǎo)操縱子,誘導(dǎo)物所誘導(dǎo)的操縱子為可誘導(dǎo)操縱子,如lac操縱子,在誘導(dǎo)物作用下可產(chǎn)生本身代謝所需

2、要的酶。3.Operator操縱基因,是操縱子結(jié)構(gòu)基因編碼區(qū)之前的DNA區(qū)段,可以結(jié)合阻遏物或活化物。它位于基因啟動(dòng)子的后面或與啟動(dòng)子重疊,可控制一個(gè)臨近基因或基因群的表達(dá)。4 .Corepressor共阻遏物,一類小分子,能阻止產(chǎn)生合成它們的酶,如Trp操縱子結(jié)構(gòu)基因編碼的酶所合成的Trp。5 .Repressibleoperon可抑制操縱子,共阻遏物所抑制的操縱子為可阻遏操縱子,即共阻遏物的存在可以抑制結(jié)構(gòu)基因所編碼酶的表達(dá),如trp操縱子。6 .Attenuator衰減子,E.coliTrp操縱子上游位于啟動(dòng)子與第一個(gè)結(jié)構(gòu)基因之間的序列轉(zhuǎn)錄后產(chǎn)物配對(duì)形成的終止結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)有前導(dǎo)肽序列的轉(zhuǎn)

3、錄產(chǎn)物3和4互補(bǔ)配對(duì)形成。7 .Alarmones信號(hào)素,原核生物應(yīng)急反應(yīng)中所產(chǎn)生的信號(hào)分子,它們通過(guò)與靶蛋白的結(jié)合來(lái)改變其活性即刻產(chǎn)生調(diào)控作用,從而使自身對(duì)代謝做出調(diào)節(jié)。8 .Prophage原噬菌體,某些溫和噬菌體侵染細(xì)菌后,其DNA整合到宿主染色體上,處于整合狀態(tài)的噬菌體DNA為原噬菌體。它是繁殖和傳遞噬菌體本身遺傳信息的一種重要方式。9 .Riboswitch核糖開(kāi)關(guān),是原核生物中一類調(diào)節(jié)RNA元件,它可以直接感受小分子的代謝來(lái)控制轉(zhuǎn)錄和翻譯,是不依賴調(diào)控蛋白的一種調(diào)節(jié)方式。10 .sRNAs細(xì)菌內(nèi)小RNA,sRNAs是細(xì)菌內(nèi)長(zhǎng)80100nt的RNA調(diào)控序列。它們一般不由大的dsRNA

4、前體形成,而使被小基因所編碼。大多數(shù)的sRNA通過(guò)與靶mRNA配對(duì)來(lái)抑制轉(zhuǎn)錄,有些情況也也促進(jìn)轉(zhuǎn)錄。11.AntisenseRNAs反義RNA,是一類小分子RNA,一般通過(guò)與mRNA配對(duì)來(lái)抑制mRNA的翻譯,主要在翻譯水平上調(diào)節(jié)基因表達(dá)的一種RNA(少數(shù)可調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄)。R簡(jiǎn)答1 .簡(jiǎn)述lacoperon的調(diào)控機(jī)制。Lac操縱子由操縱基因O、結(jié)構(gòu)基因Z、A、Y及調(diào)節(jié)基因組成。lac操縱子在啟動(dòng)子的-35區(qū)缺乏UP元件,為弱的啟動(dòng)子。CAP和Lac抑制子分別通過(guò)影響RNAP與啟動(dòng)子的結(jié)合來(lái)對(duì)lac基因進(jìn)行調(diào)控。1) 乳糖存在,葡萄糖不存在:CAP以二聚體形式結(jié)合到操縱基因上,與RNAP相互作用,將

5、其募集到啟動(dòng)子出并與之結(jié)合;2)乳糖不存在,葡萄糖存在:Lac抑制子與操縱基因結(jié)合,不論CAP是否存在,它都排斥RNAP,使其不能跟啟動(dòng)子結(jié)合而抑制轉(zhuǎn)錄。乳糖存在的情況下抑制子會(huì)失去活性而無(wú)法與操縱基因結(jié)合。2 .如何利用實(shí)驗(yàn)證明CAP蛋白的作用機(jī)制。CAP蛋白的作用機(jī)制是募集RNAP到啟動(dòng)子上,可以用活化子旁路實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。1)用蛋白與蛋白的相互作用取代CAP跟RNAP的相互作用:一個(gè)蛋白與DNA結(jié)合域耦聯(lián),另一個(gè)蛋白取代RNAP的a-CTD,RNAP可以被激活。2)a-CTD被DNA結(jié)合域取代,RNAP可以被激活。3)無(wú)任何活化子,但RNAP是高濃度的,基因以激活水平表達(dá)。這三個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明CA

6、P蛋白只是募集RNAP到啟動(dòng)子上。3 .為什么常利用lacZ作為reportors?在乳糖類似物IPTG的誘導(dǎo)下,LacZ編碼伊半乳糖甘酶,它可以跟X-gal反應(yīng)生成藍(lán)色物質(zhì)。LacZ具有操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高、分辨率高、直接反映蛋白表達(dá)水平等優(yōu)點(diǎn),因此適合做報(bào)告基因。4 .Lacrepressor如何結(jié)合于operators?Lac阻遏蛋白的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域?yàn)镠TH模體,其中一個(gè)a螺旋適合插入DNA的大溝,與其中的特異堿基結(jié)合。另一個(gè)a螺旋橫跨DNA大溝與DNA主鏈相聯(lián)系,以保證第一個(gè)螺旋出現(xiàn)在正確的位置,同時(shí)也增加蛋白質(zhì)-DNA相互作用的結(jié)合能。Laz阻遏物可以使DNA彎曲,使作用的區(qū)段在有效

7、范圍之內(nèi)。Laz阻遏物以四聚體而不是二聚體結(jié)合,但是,每一個(gè)操縱基因只與4個(gè)亞基中的兩個(gè)接觸。Laz阻遏物含有兩個(gè)作用位點(diǎn),一個(gè)與操縱基因作用,另一個(gè)與誘導(dǎo)子作用。當(dāng)阻遏物與誘導(dǎo)子結(jié)合時(shí),其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,二聚體不能同時(shí)結(jié)合DNA使活性降低。5 .舉例說(shuō)明原核activators的主要作用機(jī)制。原核活化子作用的主要機(jī)制有二:1)通過(guò)募集RNA聚合酶激活轉(zhuǎn)錄,如lac操縱子的活化子;2)通過(guò)變構(gòu)作用激活RNAP:i改變RNAP的構(gòu)象使啟動(dòng)活化,如glnA啟動(dòng)子的NtrC活化子;ii誘導(dǎo)啟動(dòng)子DNA構(gòu)象改變,如merT啟動(dòng)子的MerR活化子。6 .舉例說(shuō)明原核repressors的主要作用機(jī)制。原核

8、阻遏蛋白的作用機(jī)制有二:1)抑制RNAP跟啟動(dòng)子的結(jié)合,由于該位點(diǎn)與RNAP的結(jié)合位點(diǎn)重復(fù),因此RNAP被排斥,如laz操縱子中的Lac阻遏蛋白;7 )阻遏蛋白結(jié)合到非啟動(dòng)子位點(diǎn),與RNAP相互作用,從而抑制轉(zhuǎn)錄起始,如E.coli的Gal阻遏蛋白。8 .簡(jiǎn)述lacoperon的調(diào)控機(jī)制(該題與1重復(fù))。9 .簡(jiǎn)述trpoperon的調(diào)控機(jī)制。Try操縱子(typoperon)負(fù)責(zé)Try的生物合成,當(dāng)培養(yǎng)基中有足夠的Try時(shí),這個(gè)操縱子自動(dòng)關(guān)閉,缺乏Try時(shí)操縱子被打開(kāi),trp基因表達(dá),Trp或與其代謝有關(guān)的某種物質(zhì)在阻遏過(guò)程中起作用。Trp操縱子的調(diào)控機(jī)制主要有兩種:1)阻遏作用:trp操縱

9、子轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控是通過(guò)阻遏蛋白Trp實(shí)現(xiàn)的。在配體Try的存在下,TrP二聚體構(gòu)象改變,結(jié)合于操縱基因,抑制結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)。2)衰減作用:trp操縱子轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控是通過(guò)衰減作用實(shí)現(xiàn)的。如果E.coli中Trp水平較高,核糖體迅速地翻譯出前導(dǎo)序列中的序列1,生成十四肽,并在序列3轉(zhuǎn)錄以前占據(jù)序列2轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,使前導(dǎo)序列轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物3和4互補(bǔ),形成類似終止子的衰減子結(jié)構(gòu);如果Trp水平較低,核糖體在序列1的Trp密碼子暫停,使得序列2和3互補(bǔ),從而阻止衰減子的形成,使翻譯繼續(xù)進(jìn)行。10 細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)環(huán)境極差(如缺乏氨基酸)時(shí)如何進(jìn)行應(yīng)急反應(yīng)?在缺乏氨基酸的環(huán)境下,細(xì)菌會(huì)停止大部分活動(dòng),應(yīng)急反會(huì)使應(yīng)會(huì)RNA

10、水平降低510%,使兩種信號(hào)素ppGpp及pppGpp聚集,它們通過(guò)與靶蛋白的結(jié)合來(lái)改變其活性。未負(fù)載的tRNA與A位點(diǎn)結(jié)合,觸發(fā)應(yīng)急反應(yīng),RelA被活化,合成(p)ppGpp,它們降低了某些基因如rDNA的轉(zhuǎn)錄增加另一些基因的轉(zhuǎn)錄,部分是因?yàn)楦淖兞伺cRNAP的結(jié)合及改變RNAP啟動(dòng)子的特異性。11 .細(xì)菌如何利用Riboswitch調(diào)控基因表達(dá)?核糖開(kāi)關(guān)調(diào)控基因的機(jī)制:核糖開(kāi)關(guān)是通過(guò)對(duì)小分子濃度的改變進(jìn)行應(yīng)答來(lái)調(diào)控基因的表達(dá)。這些調(diào)控元件特異地存在它們所調(diào)控基因的5-UTR,可以在轉(zhuǎn)錄或翻譯水平來(lái)調(diào)控基因的表達(dá),該調(diào)控是通過(guò)改變RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)來(lái)完成的。概括地說(shuō),存在兩種機(jī)制:核糖開(kāi)關(guān)的作用

11、域由1-4四部分組成1)在SAM存在的狀況下,區(qū)域3和4形成柄環(huán)結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了一個(gè)終止子,使RNAP在此終止轉(zhuǎn)錄;如果SAM不存在,則區(qū)域2和3形成柄環(huán)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)錄得以進(jìn)行。2)在SAM存在的前提下,區(qū)域3和4形成柄環(huán)結(jié)構(gòu)封閉了核糖體的結(jié)合位點(diǎn)而使翻譯起始阻止;沒(méi)有SAM,則區(qū)域2和3形成柄環(huán),翻譯起始繼續(xù)進(jìn)行。12 .細(xì)菌如何調(diào)控translationinitiation?簡(jiǎn)言之,細(xì)菌在轉(zhuǎn)錄起始主要通過(guò)調(diào)控蛋白對(duì)其調(diào)控,包括活化子和抑制子?;罨又饕ㄟ^(guò)募集RNA聚合酶激活轉(zhuǎn)錄及改變RNAP的構(gòu)象使啟動(dòng)活化來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)錄進(jìn)行正調(diào)控;而抑制子則通過(guò)排斥RNAP及與RNAP相互作用,從而抑制轉(zhuǎn)錄起始。13

12、 .簡(jiǎn)述斤epressor&Croprotein的作用(action)。入抑制子由cI基因編碼,由兩個(gè)結(jié)構(gòu)域組成,N端含DNA結(jié)合區(qū),以二聚化的形式結(jié)合DNA,入抑制子既可以激活也可以抑制轉(zhuǎn)錄。當(dāng)作為抑制子起作用時(shí),它結(jié)合到與啟動(dòng)子有重合的位點(diǎn)而排斥RNAP;當(dāng)作為活化子時(shí),入抑制子類似于CAP,通過(guò)募集RNAP到啟動(dòng)子上使其活化。Cro蛋白只抑制轉(zhuǎn)錄,類似于Lac抑制子,它也是以二聚體形式與DNA結(jié)合,對(duì)RNAP排斥。14 .簡(jiǎn)述細(xì)菌sRNAs的結(jié)構(gòu)特征、產(chǎn)生機(jī)制及功能。特點(diǎn):其sRNA比真核生物的調(diào)控RNA大很多,為80110nt;產(chǎn)生機(jī)制:小基因直接編碼形成其最終產(chǎn)物,而不是由大

13、分子RNA的前體加工而成;功能:大多數(shù)sRNA與靶mRNA互補(bǔ)使其降解從而抑制翻譯,也有促進(jìn)翻譯的報(bào)道。15 .簡(jiǎn)述入噬菌體Establishmentoflysogeny的過(guò)程。當(dāng)建立了溶源性時(shí),cl基因從Pre開(kāi)始轉(zhuǎn)錄,當(dāng)這一狀態(tài)得以維持時(shí),cl基因從PRM開(kāi)始轉(zhuǎn)錄。結(jié)合在OR1和OR2上的抑制子不但激活了維持模式的表達(dá)并且關(guān)閉了建立模式的表達(dá)。同時(shí),Pr控制了裂解基因和cII的表達(dá),cll的表達(dá)可控制抑制子的轉(zhuǎn)錄使噬菌體進(jìn)入溶源狀態(tài)。而PL控制了許多裂解基因的同時(shí)也控制協(xié)助建立溶源性的c田基因。16 .簡(jiǎn)述N蛋白和Q蛋白的抗終止機(jī)制。N蛋白調(diào)控早期的基因表達(dá),作用于3個(gè)終止子,它阻止在入早

14、期操縱子的終止,其作用的位點(diǎn)為nut。RNAP一通過(guò)nut位點(diǎn),N蛋白即結(jié)合到RNA上,并通過(guò)RNA裝載到RNAP上。在這種狀態(tài)下,RNAP可以抵抗N和cro以外的終止子。N與nus基因的產(chǎn)物一起起作用,但如果N有較高的濃度,它也有這樣的作用,表明N蛋白自身具有促進(jìn)抗終止的作用。Q蛋白識(shí)別于晚期啟動(dòng)子PR-10和-35區(qū)之間的DNA序列QBE。無(wú)Q時(shí),RNAP結(jié)合并起始轉(zhuǎn)錄,但在進(jìn)行僅16或17nt后暫停,然后終止于下游約200bp的終止子tR,;如果Q存在,RNAP一離開(kāi)啟動(dòng)子,Q就結(jié)合QBE,并移動(dòng)到在附近停留的RNAP,RNAP裝載了Q蛋白就能通過(guò)tR。Generegulationine

15、ukaryotes復(fù)習(xí)題(一)I名詞解釋1 .Chromosome(略,與染色體部分同)2 .Chromatin(略,與染色體部分同)3 .Two-hybridassay雙雜交法,用來(lái)判斷蛋白是否相互作用的方法,基因A表達(dá)的蛋白與DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域融合,基因B表達(dá)的蛋白與活化結(jié)構(gòu)域融合,如果二者相互作用,則它們相當(dāng)于一個(gè)活化子,報(bào)告基因的表達(dá)將被啟動(dòng)。4 .ChromatinImmunoprecipitation(ChIP)染色質(zhì)免疫沉淀,用來(lái)判斷給定蛋白是否與基因組DNA結(jié)合的方法。簡(jiǎn)單的說(shuō),加入交聯(lián)劑使檢測(cè)蛋白跟目的DNA結(jié)合,將DNA切割成小片段,然后用抗體將與檢測(cè)蛋白結(jié)合的DNA回收,并

16、用PCR的方法確定結(jié)合的位點(diǎn)。5 .Rromodomain布羅莫結(jié)構(gòu)域,實(shí)際上是真核生物中的一種蛋白模體,發(fā)現(xiàn)于果蠅brm基因的表達(dá)產(chǎn)物而命名,它存在于參與染色質(zhì)活化或促進(jìn)有絲分裂信號(hào)作用的核蛋白,識(shí)別并結(jié)合乙?;腖ys,介導(dǎo)蛋白質(zhì)間的相互作用,并募集重要的功能復(fù)合物。6 .Chromodomain克羅莫結(jié)構(gòu)域,即染色質(zhì)結(jié)構(gòu)修是結(jié)構(gòu)域,是一種真核生物的蛋白模體,高度保守含3050個(gè)氨基酸,結(jié)合甲基化的Lys,存在與核內(nèi)參與調(diào)節(jié)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)中。1.1 nsulators絕緣子,是長(zhǎng)約幾百個(gè)核苷酸對(duì)的DNA序列,通常位于啟動(dòng)子同正(或負(fù))調(diào)控元件之間,其本身對(duì)基因的表達(dá)沒(méi)直接有效應(yīng),其作用

17、使抑制其它調(diào)控元件對(duì)基因的活化或失活起作用。8 .Locuscontrolregion基因座控制區(qū),有許多增強(qiáng)子或絕緣子元件組成,它可以控制個(gè)體基因的有序表達(dá),但機(jī)制未知。9 .Genecluster基因簇,一組緊密連鎖并且功能上相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因,位于染色體的特殊區(qū)域。10 .Hypersensitivesites超敏位點(diǎn),指伊珠蛋白基因簇染色質(zhì)區(qū)域兩側(cè)的DNA序列,該區(qū)域易被DNAaseI所酶切。11 .Housekeepinggenes管家基因,理論上說(shuō),是所有細(xì)胞都表達(dá)的基因,它們?yōu)樗蓄愋偷募?xì)胞提供基本的功能需求。12 .Combinationalcontrol組合調(diào)控,多個(gè)活化子的協(xié)同

18、作用或活化子跟抑制子的相互作用對(duì)轉(zhuǎn)錄的調(diào)控為組合調(diào)控。13 .Coactivator&Corepressor輔激活(阻遏)蛋白,是一類輔助蛋白,它們不是轉(zhuǎn)錄機(jī)器的一部分,本身也不是DNA結(jié)合的調(diào)節(jié)蛋白,但是跟轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)有關(guān),可能是組蛋白甲基化酶或者其它的核小體修飾復(fù)合物。R簡(jiǎn)答1 .真核與原核的activator的募集作用有何區(qū)別?區(qū)別有三:原核的活化子通常一個(gè)表面與DNA結(jié)合,另一個(gè)表面跟RNAP結(jié)合,將其募集到基因,從而激活基因的轉(zhuǎn)錄。在真核中1)活化子與轉(zhuǎn)錄機(jī)器上聚合酶以外的其它部分相互作用,通過(guò)募集這些部分也就募集到了RNAP;2)活化子能募集核小體修飾成分來(lái)改變基因附近染色質(zhì)的

19、性質(zhì),幫助起始轉(zhuǎn)錄;3)活化子可以募集聚合酶進(jìn)行轉(zhuǎn)錄起始或延伸所需要的因子。在這些功能中,活化子將蛋白募集到啟動(dòng)子上。2 .DNAbindingmotif的recognitionstrategy是如何進(jìn)化的?舉例說(shuō)明。蛋白以二聚體與DNA結(jié)合,并以a螺旋嵌入大溝來(lái)識(shí)別特定的DNA序列(同源結(jié)構(gòu)域、Zn指結(jié)構(gòu)域、Leu拉鏈、HLH)-雙鏈0折疊(如SAM)-使用突出的環(huán)識(shí)別DNA(如p53)3 .簡(jiǎn)述activators如何指導(dǎo)Localalterationsinchromatin。兩種模型:1)活化子募集組氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶(HAT),該酶在His末端添加乙?;鶊F(tuán)使組蛋白乙酰化,改變了其緊湊的結(jié)構(gòu)

20、,并為攜帶合適識(shí)別域的蛋白創(chuàng)造了結(jié)合位點(diǎn);2)活化子募集染色質(zhì)重塑復(fù)合物,改變啟動(dòng)子附近的核小體結(jié)構(gòu),使其變得可接近并且能同轉(zhuǎn)錄機(jī)器結(jié)合。4 .Chromatinremodelingcomplexes改變nucleosomeorganization的主要方式有哪些?方式有三:1)核小體滑動(dòng),使DNA序列位置改變;2)調(diào)整核小體的空間位置,DNA改變序列的間隙;3)核小體被取代,DNA序列之間形成核小體的缺口。5 .簡(jiǎn)述Histonemodifyingenzymes的主要作用方式及其效應(yīng)。主要是對(duì)核小體N端的修飾,方式有三效應(yīng)有二:1)組蛋白乙酰化(活化)去乙?;ㄊЩ睿?;2)組蛋白甲基化(失活

21、)去甲基化(活化);3)DNA甲基化(失活)去甲基化(DNA去甲基化酶存在與否存疑)。6 .在真核基因轉(zhuǎn)錄前如何改變(活化)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)?簡(jiǎn)言之,染色質(zhì)重塑蛋白及組蛋白修飾復(fù)合體的協(xié)同作用使染色質(zhì)活化。基因活化蛋白與染色質(zhì)(30nm纖維)結(jié)合-募集組蛋白修飾酶(如HAT)-10nm的染色質(zhì)纖維-募集核小體重塑復(fù)合物,染色質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步松散-核小體滑動(dòng),染色質(zhì)活化-募集其它活化蛋白-起始轉(zhuǎn)錄7 .何謂真核activators的“synergy”?簡(jiǎn)單的說(shuō),就是多種活化子通過(guò)協(xié)同作用,共同使基因打開(kāi),增效作用對(duì)活化子引發(fā)的信號(hào)整合是至關(guān)重要的。在該過(guò)程中,每個(gè)活化子可以募集轉(zhuǎn)錄機(jī)器中一種或幾種成分,彼

22、此幫助結(jié)合到各自的位點(diǎn),其協(xié)同結(jié)合體現(xiàn)在三個(gè)方面:1)兩者直接相互作用;2)兩者與第三者作用;3)間接作用,A的結(jié)合可以幫助B結(jié)合。8 .何謂“enhanceosome”?舉例說(shuō)明。活化子以協(xié)同作用結(jié)合在增強(qiáng)子上形成的結(jié)構(gòu)被稱為增強(qiáng)體,如人類B干擾素增強(qiáng)體。3個(gè)活化子協(xié)同結(jié)合,與結(jié)構(gòu)蛋白HMGA1一起激活B干擾素基因。9 .簡(jiǎn)述真核與原核Repressors作用方式的主要區(qū)別。原核中抑制子的作用方式:1)與啟動(dòng)子的重合位點(diǎn)結(jié)合以排斥RNAP;2)結(jié)合在啟動(dòng)子附近與RNAP相互作用抑制轉(zhuǎn)錄起始;3)干擾活化子的功能。真核中,沒(méi)有原核中的第一種調(diào)控方式,但它有另外的作用方式:抑制子募集核小體修飾酶

23、,從而使染色質(zhì)變得更緊湊或是去除能夠被轉(zhuǎn)錄機(jī)器所識(shí)別的基因。10 .舉例說(shuō)明調(diào)控真核與原核transcriptionregulators活性方式的主要區(qū)別。原核的調(diào)控主要控制轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子與DNA結(jié)合的水平上,如乳糖抑制子在缺乏乳糖時(shí)才跟DNA結(jié)合。真核的調(diào)控有兩種方式:1)活性區(qū)的暴露:通過(guò)與DNA結(jié)合的活化子構(gòu)象的改變或者釋放隱蔽蛋白,如酵母Gal4的調(diào)控,它被Gal80的蛋白所隱蔽,只有Gal80去除時(shí),Gal40才能被活化;2)運(yùn)輸出入細(xì)胞核:通過(guò)與抑制性蛋白相互作用,或者與細(xì)胞膜相互作用,或者以某種構(gòu)象存在,調(diào)控因子被限制在核內(nèi),如果蠅胚胎背軸的形成,Cactus是抑制蛋白,在細(xì)胞質(zhì)中

24、與調(diào)控因子Dorsal結(jié)合,對(duì)于特定信號(hào)應(yīng)答,Cactus磷酸化后被降解,Dorsal得以入核行使功能。11.簡(jiǎn)述controlofcellcycle的threecheckpoints。細(xì)胞周期調(diào)控的三個(gè)關(guān)卡:1)起始關(guān)卡位于Gi末期,這是一個(gè)限制點(diǎn),正要進(jìn)入DNA復(fù)制的S期;2)G2/M,在該期要檢測(cè)DNA是否完全復(fù)制,環(huán)境是否合適;3)中期向后期的過(guò)渡關(guān)卡,此點(diǎn)檢測(cè)是否所有染色體已跟紡錘體連接。復(fù)習(xí)題(二)I名詞解釋1.Pc(orPc-G)proteinPoJycomb(Group)蛋白,是最早發(fā)現(xiàn)于果蠅中的一個(gè)蛋白家族,它可以使染色質(zhì)重塑使轉(zhuǎn)錄因子無(wú)法跟DNA序列中的啟動(dòng)子結(jié)合。通過(guò)使染

25、色質(zhì)重塑,它可以使果蠅的hox沉寂。2.Imprinting印記,指在配子或合子發(fā)生期間,來(lái)自一個(gè)親本的等位基因或染色體在發(fā)育過(guò)程中產(chǎn)生特異性的加工修飾(一般為甲基化),導(dǎo)致后代體細(xì)胞中兩個(gè)親本來(lái)源的等位基因有不同的表達(dá)方式,是一種DNA序列不改變的表觀修飾。3 .CpGislands(CGislands)CpG島,是哺乳動(dòng)物基因組中長(zhǎng)度為12kb富含非甲基化的CG二核甘酸DNA序列,一般位于啟動(dòng)子和第一個(gè)外顯子區(qū)。4 .Epigeneticregulation表觀遺傳調(diào)控,表觀遺傳調(diào)控是指轉(zhuǎn)錄前基因在染色質(zhì)水平上的結(jié)構(gòu)調(diào)整,包括DNA甲基化和核小體的修飾,它是真核基因組一種獨(dú)特的調(diào)控機(jī)制。5

26、 .Alternativesplicing選擇性剪接,指選擇性地對(duì)pre-mRNA不同的剪接位點(diǎn)的組合剪接方式,通過(guò)選擇性剪接,由一條pre-mRNA可生成多條的成熟mRNAo某些基因的選擇性剪接具有組織特異性或受發(fā)育調(diào)節(jié)。6 .trans-splicing反式剪接,指兩條不同的mRNA的外顯子連接到一起。與正常的剪接方式相比,反式剪接的兩段外顯子來(lái)自不同的mRNA,但可能是來(lái)自同一基因。7 .editingRNA編輯,基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中,由于核甘酸的缺失,插入或置換,導(dǎo)致RNA中的編碼信息發(fā)生改變,使翻譯生成的蛋白質(zhì)的氨基酸組成,這種現(xiàn)象稱為RNA編輯。8 .guideRNA引導(dǎo)R

27、NA,真核生物中參與RNA編輯的具有與mRNA互補(bǔ)序列的RNA。9 .PbodiesProcessingbodies加工體,真核生物體細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)顆粒,主要起儲(chǔ)存和降解mRNA的作用,不過(guò)也有P小體保護(hù)mRNA的報(bào)道(蠕蟲(chóng)卵細(xì)胞)。P小體是細(xì)胞質(zhì)中不連續(xù)的區(qū)域,當(dāng)中存在很多參與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的細(xì)胞因子。10 .LincRNAsLargeInterveningNoncodingRNAs大的可插入非編碼RNA,是真核生物中一類進(jìn)化保守的非編碼RNA,其長(zhǎng)度從幾千到上萬(wàn)nt,它可能起到結(jié)合并引導(dǎo)抑制子蛋白與啟動(dòng)子結(jié)合,從而使基因沉默。R簡(jiǎn)答1.簡(jiǎn)述Buddingyeast的端粒heterochroma

28、tin發(fā)生silencing的過(guò)程。簡(jiǎn)言之,芽殖酵母端粒異染色質(zhì)發(fā)生沉寂是其去乙酰化。首先,Rap1募集SIR復(fù)合體至端粒。SIR中的SIR2使臨近的核小體去乙?;?,去乙?;奈膊颗cSIR3跟SIR4結(jié)合,然后募集更多的SIR復(fù)合體,從而允許SIR2作用于更遠(yuǎn)的核小體,循環(huán)往復(fù),使其核小體去乙?;肆5漠惾旧|(zhì)得以沉默。2.Isthereahistonecode?Areyoukiddingme?的確,在一個(gè)特定的基因座上復(fù)雜的組蛋白修飾產(chǎn)生一個(gè)高度特異的信息。但是,在一個(gè)基因上看到的許多修飾可能僅僅是一個(gè)基因在被活化或被抑制過(guò)程的一部分,而不是作為起始信號(hào),即它們是基因正在開(kāi)啟或關(guān)閉的結(jié)果,

29、而不是原因。當(dāng)特定基因表達(dá)時(shí),位點(diǎn)特異性結(jié)合蛋白(或小RNA)對(duì)其特異性起主導(dǎo)作用。3 .在哺乳動(dòng)物基因組中,如何實(shí)現(xiàn)stablegeneexpression或genefirmlyshutoff?在未修飾狀態(tài),如果活化子和轉(zhuǎn)錄機(jī)器都存在,真核基因很容易在表達(dá)狀態(tài)和非表達(dá)狀態(tài)轉(zhuǎn)換,在這種狀態(tài)下,表達(dá)并不能完全關(guān)閉。基因的完全關(guān)閉需要DNA的甲基化和局部核小體的修飾來(lái)完成。當(dāng)基因不表達(dá)時(shí),DNA甲基轉(zhuǎn)移酶可以靠近并使啟動(dòng)子序列、基因本身及上游活化子位點(diǎn)序列CG中的C甲基化,甲基化的C易于跟含C-MetDNA的蛋白結(jié)合,這些蛋白可以募集重塑和修飾核小體的復(fù)合物,從而使基因表達(dá)完全關(guān)閉。4 .何謂im

30、printing?imprinting是如何發(fā)生的?基因印記,指在配子或合子發(fā)生期間,來(lái)自一個(gè)親本的等位基因或染色體在發(fā)育過(guò)程中被甲基化,導(dǎo)致后代體細(xì)胞中兩個(gè)親本來(lái)源的等位基因有不同的表達(dá)方式,是一種DNA序列不改變的表觀修飾。5 .為什么identicalTwins可能一個(gè)健康,另一個(gè)患遺傳性疾病?舉例說(shuō)明。比如,Rett綜合征。它是一種嚴(yán)重影響兒童精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育的神經(jīng)遺傳性疾病,由X染色體連鎖的編碼抑制蛋白MeCP2的基因突變所致。對(duì)于同卵雙生的男孩,在胚胎發(fā)育過(guò)程中,如果其中之一MeCP2被甲基化,則表現(xiàn)為Rett綜合征,另一個(gè)則正常。簡(jiǎn)言之,是表觀遺傳修飾的改變,而不是DNA序列的改變。

31、6 .CpGislands在進(jìn)化過(guò)程中是如何產(chǎn)生的?在古代脊椎動(dòng)物的DNA中,CG的分布是隨機(jī)的。這樣C被甲基化,由于C-Met脫氨基形成T,這樣有些CG中的C在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中變成To而另一些CG中的C如果最終形成T,對(duì)于生物本身來(lái)說(shuō),這種突變是致命的,因此被保留下來(lái),最終形成CpG島。7 .Eukaryoticgeneexpression可能有哪些階段(steps)受到調(diào)控?為什么說(shuō)這些階段之間相耦聯(lián)?有六個(gè)階段:轉(zhuǎn)錄、RNA加工、RNA轉(zhuǎn)運(yùn)和定位、翻譯、RNA降解及蛋白的活性。對(duì)于mRNA來(lái)說(shuō),其不同階段的加工再不同水平上相互聯(lián)系,轉(zhuǎn)錄、RNA加工及mRNA的運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程是相耦聯(lián)的;同時(shí),

32、許多mRNA的加工因子是共轉(zhuǎn)錄的,轉(zhuǎn)錄的完成需要不同的成分,跟mRNA加工的不同階段相耦聯(lián)。8 .組織(細(xì)胞)特異的Alternativesplicing是如何發(fā)生的?首先,選擇性剪接存在多種形式:可選的外顯子、可選的內(nèi)含子、外顯子的相互排斥及內(nèi)在的剪接位點(diǎn)(如一個(gè)外顯子內(nèi)存在的剪接位點(diǎn))其次,選擇性剪接是受到調(diào)控的。其調(diào)控有兩類:1)可變剪接的外顯子總是在成熟的mRNA中出現(xiàn),除非受到阻遏蛋白的抑制;2)只有某種激活因子發(fā)揮作用,可變剪接的外顯子才能出現(xiàn)在成熟的mRNA中。9 .人類蛋白質(zhì)編碼基因數(shù)和細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)種類數(shù)是否大致相當(dāng)?為什么?并不相當(dāng),最主要的原因是RNA剪接的存在??勺兗艚赢a(chǎn)

33、生多種剪接方式,導(dǎo)致成熟mRNA的多樣性;RNA編輯則導(dǎo)致了遺傳信息發(fā)生改變;進(jìn)化過(guò)程中,由RNA剪接造成的外顯子重排,則造成了蛋白的多樣性;同時(shí),不同的基因間可發(fā)生重組,產(chǎn)生新的蛋白(V(D)J重組)。還有另一個(gè)原因是,存在翻譯后加工的機(jī)制,即蛋白剪接(proteinsplicing)(見(jiàn)上半學(xué)期分子生物學(xué)原理課件第三章“RegulatoryStrategies”)10. 真核蛋白質(zhì)分子如何跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)(注:此題本意想問(wèn)mRNA的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn))?mRNA的轉(zhuǎn)運(yùn)通過(guò)核膜上的核孔復(fù)合體(NPC)來(lái)完成,這是一個(gè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程,需要GTP水解提供能量,該反應(yīng)由Ran催化完成。只有合適的mRNA才能被轉(zhuǎn)運(yùn),

34、它們特異地結(jié)合正確的蛋白質(zhì),把那些必須留在核內(nèi)及被降解的mRNA區(qū)分開(kāi)。被轉(zhuǎn)運(yùn)的RNA攜帶了細(xì)胞核跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)信號(hào),轉(zhuǎn)運(yùn)受體識(shí)別這些信號(hào)后指導(dǎo)RNA通過(guò)核孔離開(kāi)細(xì)胞核。一旦進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),蛋白質(zhì)組分便解離下來(lái),被識(shí)別后運(yùn)回細(xì)胞核;然后再與mRNA結(jié)合,重復(fù)下一次運(yùn)輸。11. 真核mRNA分子在細(xì)胞質(zhì)中l(wèi)ocalization的方式有哪些?真核mRNA在細(xì)胞質(zhì)中的定位有三種方式:1)在ATP水解提供能量的前提下,mRNA被指引運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞骨架上;2)隨機(jī)散在分布被“捕獲”;3)除非跟停泊蛋白結(jié)合,否則被捕獲后與所在蛋白結(jié)合后發(fā)生降解。12. 為什么說(shuō)editing的發(fā)現(xiàn)是對(duì)中心法則的補(bǔ)充?如何評(píng)價(jià)edit

35、ing在進(jìn)化中的地位?所謂的RNA編輯,是在RNA水平上改變遺傳信息的加工過(guò)程,導(dǎo)致成熟的RNA編碼的序列跟它的轉(zhuǎn)錄模板DNA序列不再匹配,即DNA遺傳信息不再真實(shí)地反應(yīng)在RNA序列中。因此,它是對(duì)中心法則的補(bǔ)充。RNA編輯可能發(fā)生在細(xì)胞進(jìn)化早期階段的RNA合成過(guò)程的“分子化石”,即生命早期RNA復(fù)制中的一種誤差校正機(jī)制殘留的痕跡。在生命起源過(guò)程中可能出現(xiàn)的RNA師姐,由于RNA復(fù)制誤差較大,可能需要RNA編輯作為一種校正機(jī)制,以維持遺傳信息的忠實(shí)性。13. Translationalcontrolofeukaryoticgeneexpression主要有哪些方式?舉例說(shuō)明。方式有四:1)轉(zhuǎn)錄

36、抑制蛋白跟調(diào)控序列結(jié)合,使翻譯關(guān)閉;2)通過(guò)核糖開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)控,SAM與其結(jié)合則翻譯關(guān)閉,SAM的去除則翻譯打開(kāi);3)溫度的升高,破壞了RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)使翻譯進(jìn)行;4)反義RNA的調(diào)控。如,鐵離子對(duì)轉(zhuǎn)鐵蛋白的調(diào)控:轉(zhuǎn)鐵蛋白基因5-UTR有一個(gè)鐵離子調(diào)控元件的頸環(huán)結(jié)構(gòu)IRE。當(dāng)Fe2+不存在時(shí),IRE與鐵調(diào)控蛋白IRP結(jié)合,抑制翻譯;當(dāng)Fe2+存在時(shí),它與IRE結(jié)合,阻止了IRP的結(jié)合,使翻譯順利進(jìn)行。這屬于第一種方式。14. EukaryoticmRNAdecay主要有哪些方式?主要有兩種:首先,poly-A逐漸縮短,然后:1)5'脫帽,然后從5'-3'降解;2)迅速?gòu)?&

37、#39;-5'降解。15. 擬南芥細(xì)胞中的RNAPIV和RNAPV的主要功能是什么?RNAPIV:可以使用甲基化的DNA做模板轉(zhuǎn)錄RNA;RNAPV:可以轉(zhuǎn)錄RNA模板。16. 以“美臀羊”表型的基因表達(dá)調(diào)控模式為例,解釋“中心法則已經(jīng)過(guò)時(shí)”的原因。中心法則過(guò)于簡(jiǎn)單:DNA轉(zhuǎn)錄RNA,RNA翻譯蛋白,蛋白完成幾乎所有的工作。中心法則給人以錯(cuò)誤的暗示,往往把表達(dá)蛋白的DNA才叫做基因,然而實(shí)際上,編碼蛋白的DNA只占人類基因組的2%,越來(lái)越多的調(diào)控RNA被發(fā)現(xiàn),而它們本身并不翻譯蛋白。同時(shí),DNA,RNA及表觀遺傳的標(biāo)記形成鏈鎖,并且存在自我調(diào)控的系統(tǒng),顯然需要新的理論來(lái)取代中心法則。拿

38、美臀羊來(lái)說(shuō),即便美臀羊(雌)含有美臀基因c?遺傳給子代,子代表型依然正常,并且攜帶雙突變等位基因c?的綿羊表型正常。顯然,這用中心法則很難解釋。研究發(fā)現(xiàn),綿羊18號(hào)染色體靠近端粒區(qū)的高度保守結(jié)構(gòu)域DIK1-GtI2印記結(jié)構(gòu)域內(nèi),出現(xiàn)了A-G突變,這是野生綿羊跟美臀羊的唯一區(qū)別。該區(qū)域存在很多編碼基因及非編碼基因,在正常狀態(tài)下,DIK1-GtI2印記結(jié)構(gòu)域父源(表達(dá)蛋白Dlk1)跟母源基因(表達(dá)Gtl2、Meg8小分子RNA)的甲基化區(qū)域不同,二者受印記調(diào)控元件IG-DMR的調(diào)控。A-G突變后,父源基因CPat表達(dá)Dlk1蛋白的量增多,肌肉纖維比例增大,脂肪減少,母源基因CMat表達(dá)的Gtl2、

39、Meg8等調(diào)控RNA的量增多。對(duì)于純合子CPat/CMat,由于高表達(dá)的Gtl2、Meg8抑制Dlk1,故表型正常;對(duì)于雜合子CPat/-,由于缺乏Gtl2、Meg8的抑制,故Dlk1高表達(dá),表現(xiàn)為美臀;對(duì)于雜合子CMat/-,由于Dlk1不會(huì)高表達(dá),表現(xiàn)為正常。Chromosomes,Chromatin&NucleosomesI名詞解釋1 .Centromere著絲粒,是負(fù)責(zé)減數(shù)分裂和有絲分裂中分離的區(qū)域。在染色體分離前,是染色體四個(gè)臂的連接區(qū),是染色體分離所必須的。2 .Telomere端粒,是染色體末端的重復(fù)DNA序列,作用是保持染色體的完整性。3 .Chromatin染色質(zhì),間

40、期細(xì)胞核內(nèi)能被堿性染料染色的物質(zhì),是遺傳物質(zhì)存在形式,為DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的復(fù)合物。染色質(zhì)有常染色質(zhì)和異染色質(zhì)兩種狀態(tài)。4 .Chromosome染色體,細(xì)胞核內(nèi)由核蛋白組成、能用堿性染料染色、有結(jié)構(gòu)的線狀體,是遺傳物質(zhì)基因的載體,染色體在細(xì)胞的分裂間期由染色質(zhì)螺旋化形成。5 .Nuclearmatrix核基質(zhì),也叫核骨架,是真核細(xì)胞核內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),是指除核被膜、染色質(zhì)、核纖層及核仁以外的核內(nèi)網(wǎng)架體系,30nm的染色質(zhì)纖維絲就結(jié)合在核基質(zhì)上。6 .Cohesion附著,指減數(shù)分裂或有絲分裂中,復(fù)制后的姐妹染色單體通過(guò)一個(gè)叫做黏粒的分子聚合在一起,這一過(guò)程為姐妹染色單體的附

41、著,該狀態(tài)一直持續(xù)到姐妹染色體的分離。這種附著可以提抗紡錘體的拉力。7 .Condensing凝聚,在一輪細(xì)胞分裂中,染色體的結(jié)構(gòu)發(fā)生多次變化。當(dāng)細(xì)胞的染色體分離時(shí),染色體處于最壓縮的狀態(tài)。形成這種壓縮狀態(tài)的過(guò)程稱為染色體凝聚。凝聚狀態(tài)下,染色體間完全獨(dú)立,大大方便了分離過(guò)程的進(jìn)行。8 .Pseudogene假基因,當(dāng)細(xì)胞中存在逆轉(zhuǎn)錄酶時(shí),mRNA被拷貝成雙鏈DNA,這些DNA分子整合到基因組中形成假基因,假基因缺乏內(nèi)含子以及相應(yīng)的指導(dǎo)其轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)子序列。9.PackagingRatio包裝率,一條染色單體基本纖維的全長(zhǎng)與DNA雙螺旋的全長(zhǎng)之比,反映DNA分子的凝聚狀態(tài)。10 .Nucleos

42、ome核小體,是染色質(zhì)的亞單位,包裝緊密,含大約200bpDNA及一個(gè)組蛋白八聚體,其中H2A、H2B、H3和H4各兩個(gè)拷貝組成核心組蛋白。11 .Histonefold組蛋白折疊,指核心組蛋白中的保守區(qū)域,由3個(gè)a螺旋組成,被2個(gè)不規(guī)則的環(huán)隔開(kāi),組蛋白折疊調(diào)節(jié)特異配對(duì)的組蛋白異源二聚體的形成。12 .Thelampbrushchromosome燈刷染色體,燈刷染色體是兩棲動(dòng)物卵母細(xì)胞進(jìn)行第一次減數(shù)分裂時(shí),停留在雙線期的染色體。它是一個(gè)二倍體,含4條染色單體,由環(huán)(染色單體)和側(cè)絲(轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物)組成,形似燈刷。13 .Polytenechromosomes多線染色體,指雙翅目蠅類幼蟲(chóng)某些組織的間

43、期細(xì)胞核存在的巨大染色體,由于減數(shù)分裂染色體復(fù)制不分離而形成,可以看到正在轉(zhuǎn)錄的基因位點(diǎn)。14 .Puff膨突,在結(jié)構(gòu)上就是多線染色體某一區(qū)域中的纖維發(fā)生解旋,不在保持原來(lái)的壓縮狀態(tài),是多線染色體上RNA正在合成的位點(diǎn)。15 .NucleosomePositioning核小體選位,通常,核小體的定位允許調(diào)節(jié)蛋白的DNA結(jié)合位點(diǎn)處于易接近的連接DNA區(qū)域。這些沒(méi)有核小體結(jié)合的DNA片段要足夠大,以使多個(gè)調(diào)節(jié)蛋白的結(jié)合位置易于被接近。其選位由DNA結(jié)合蛋白或特定的DNA序列指導(dǎo),這些DNA序列對(duì)核小體具有高度的親和性。R簡(jiǎn)答1.生物體復(fù)雜程度與基因組基因密度有什么關(guān)系?并解釋這種關(guān)系產(chǎn)生的原因。生

44、物體的復(fù)雜程度與基因密度之間存在大致負(fù)相關(guān)的關(guān)系:生物體復(fù)雜程度越低,其基因密度越高。隨著生物體復(fù)雜程度的增加,其基因大小及基因間序列也會(huì)增加。產(chǎn)生這種關(guān)系的原因是因?yàn)閺?fù)雜生物體需要更多的調(diào)控序列。2 .與染色體復(fù)制和分離密切相關(guān)的幾個(gè)染色體結(jié)構(gòu)是什么?各起什么作用?A.染色體復(fù)制:1)復(fù)制起始位點(diǎn):DNA復(fù)制機(jī)器組裝和復(fù)制起始的位點(diǎn);2)端粒:它將天然染色體末端跟其它斷裂染色體區(qū)分開(kāi),對(duì)染色體起保護(hù)作用,并且它可以使細(xì)胞復(fù)制染色體末端,保證了染色體的完整性。B.染色體分離:1)著絲粒:DNA復(fù)制后染色體精確分離所必須,它指導(dǎo)動(dòng)粒的形成,動(dòng)粒跟著絲粒DNA和微管相互作用,拉動(dòng)姐妹染色單體分離并

45、進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞;2)紡錘體和微管組織中心:微管組織中心在細(xì)胞兩側(cè)形成“極”,微管向兩極拉動(dòng)染色單體(紡錘體由微管組成);3)黏粒:使染色體附著,當(dāng)其被水解后,染色單體才能分離。3 .核小體結(jié)構(gòu)是如何組裝的?H32H42四聚體的組蛋白折疊區(qū)與147bpDNA中的60bp相互作用。H3的N端區(qū)域最接近組蛋白折疊區(qū)與結(jié)合DNA末端的13bp片段相互作用。H32H42四聚體在核小體中占據(jù)關(guān)鍵位置,分別與DNA中部和兩端結(jié)合,造成DNA高度彎曲和固定,使得DNA與H2AH2B二聚體的結(jié)合相對(duì)容易。兩個(gè)H2AH2B二聚體分別與H3和H4中間60bp兩側(cè)大約各30bp的DNA結(jié)合,形成組蛋白八聚體的底端部分

46、。簡(jiǎn)言之,首先,H32H42四聚體與雙鏈DNA結(jié)合;然后,兩個(gè)H2AH2B二聚體2$合到H32H42-DNA復(fù)合體,形成核小體。4 .組蛋白的N端tail的作用有哪些?每個(gè)核心組蛋白都有一個(gè)N端tail,這是因?yàn)樗鼪](méi)有一個(gè)確定的結(jié)構(gòu),而且是完整的核小體中最易接近的部分。1)tail上有很多高度修飾化的位點(diǎn),可以改變這些核小體的功能,這些修飾包括Ser、Lys和Arg殘基上的磷酸化、乙?;图谆?。2)組蛋白N端tail是30nm纖絲的形成所必須的,缺少N端tail的核心組蛋白不能形成。3)組蛋白N端tail的修飾可改變?nèi)旧|(zhì)的易接近性。簡(jiǎn)言之,乙酰化和磷酸化減少了組蛋白tail的正電荷,降低了

47、組蛋白對(duì)DNA的親和性。5 .兩種特殊染色體結(jié)構(gòu)(燈刷染色體和多線染色體)分別是怎樣產(chǎn)生的(同名詞解釋)?燈刷染色體,燈刷染色體是兩棲動(dòng)物卵母細(xì)胞進(jìn)行第一次減數(shù)分裂時(shí),停留在雙線期的染色體。它是一個(gè)二倍體,含4條染色單體,由環(huán)(染色單體)和側(cè)絲(轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物)組成,形似燈刷。多線染色體,指雙翅目蠅類幼蟲(chóng)某些組織的間期細(xì)胞核存在的巨大染色體,由于減數(shù)分裂染色體復(fù)制不分離而形成,可以看到正在轉(zhuǎn)錄的基因位點(diǎn)。6 .染色體復(fù)制過(guò)程中組蛋白的修飾狀態(tài)在子代中如何維持?染色體復(fù)制時(shí),與父本染色體結(jié)合的組蛋白有不同的分配形式。組蛋白H32H42機(jī)聚體隨機(jī)轉(zhuǎn)移到兩條自子鏈中的任一條,但不解離為游離狀態(tài)的H32H4

48、2四聚體,在沒(méi)有繼承親代四聚體的鏈上新合成的H32H42四聚體。相反,H2A和H2B二聚體被釋放到游離的可溶性環(huán)境,并與新合成的H2A和H2B競(jìng)爭(zhēng)與H32H42四聚體的結(jié)合。一般來(lái)說(shuō),新合成的DNA上第二個(gè)H32H42四聚體將來(lái)自親代染色體。這些四聚體保留了全部父代核小體上的修飾,而H2A和H2B二聚體則更可能是新合成的。Transposons&RetroposonsI名詞解釋1 .Transposon轉(zhuǎn)座子,是一段DNA序列,它可以將自己(或自己的一個(gè)拷貝)插到基因組新的位置,而它跟靶基因座沒(méi)有任何序列的聯(lián)系。2 .Retroposon逆轉(zhuǎn)座子,真核生物基因組內(nèi)存在通過(guò)DNA轉(zhuǎn)錄成R

49、NA,再經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄成cDNA并插入基因組新位點(diǎn)中的因子為逆轉(zhuǎn)座子,其主要特征是兩端具有長(zhǎng)的同向末端重復(fù)序列(LTR)。3 .IS插入序列,一類最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)座子,長(zhǎng)度為12kb,僅編碼其轉(zhuǎn)座需要的蛋白,其插入宿主DNA靶位點(diǎn)序列很短。4 .CompositeTransposons復(fù)合轉(zhuǎn)座子,比IS大,其中央?yún)^(qū)攜帶抗藥性遺傳標(biāo)記,兩側(cè)為IS形成的臂,用“Tn”表示,它可能起源于兩個(gè)獨(dú)立的IS組件與中央?yún)^(qū)序列的結(jié)合。5 .ReplicativeTrnsposition復(fù)制型轉(zhuǎn)座,在復(fù)制型轉(zhuǎn)座過(guò)程中,轉(zhuǎn)座子本身被復(fù)制,它的一個(gè)拷貝留在原來(lái)的位點(diǎn)而另一個(gè)拷貝插入新的靶位點(diǎn),使轉(zhuǎn)座子的拷貝數(shù)增加,該過(guò)程用到轉(zhuǎn)

50、座酶和解離酶。6 .NonreplicativeTransposition非復(fù)制型轉(zhuǎn)座,非復(fù)制型轉(zhuǎn)座子直接從供體位點(diǎn)移動(dòng)到靶位點(diǎn),這一過(guò)程僅需要轉(zhuǎn)座酶。7 .cis-Preference順式優(yōu)先,是IS編碼的轉(zhuǎn)座酶的共同特征,即轉(zhuǎn)座酶僅僅中作用與編碼它的DNA模板。8 .Transformingviruses可引起宿主細(xì)胞發(fā)生遺傳改變的病毒為轉(zhuǎn)化病毒,包括RNA病毒和DNA病毒。9 .Transformation轉(zhuǎn)化,指細(xì)菌或酵母通過(guò)外源DNA的加入而使其獲得新的遺傳標(biāo)記的過(guò)程。10 .Transfection轉(zhuǎn)染,指動(dòng)物細(xì)胞通過(guò)外源DNA的加入而使其獲得新的遺傳標(biāo)記的過(guò)程。11 .Trans

51、duction轉(zhuǎn)導(dǎo),指逆轉(zhuǎn)錄病毒獲得和轉(zhuǎn)移真核細(xì)胞DNA序列,或者噬菌體在細(xì)菌細(xì)胞之間轉(zhuǎn)移細(xì)菌基因的過(guò)程。R簡(jiǎn)答1 .Mu噬菌體的轉(zhuǎn)座機(jī)制是什么?Mu噬菌體是一個(gè)大的DNA轉(zhuǎn)座子,它有兩種形式的轉(zhuǎn)座。當(dāng)它侵染宿主時(shí),通過(guò)非復(fù)制型轉(zhuǎn)座很合到宿主基因組上,而后續(xù)的裂解過(guò)程,其拷貝數(shù)的增加則是通過(guò)復(fù)制型轉(zhuǎn)座。這兩種轉(zhuǎn)座,其轉(zhuǎn)座子和靶基因的反應(yīng)類型是相同的,而后續(xù)過(guò)程不同。簡(jiǎn)言之,首先在轉(zhuǎn)座子和靶位點(diǎn)上產(chǎn)生缺口,然后將缺口末端連接到鏈轉(zhuǎn)移復(fù)合體。Mu轉(zhuǎn)座經(jīng)過(guò)了3個(gè)穩(wěn)定的階段:MuA轉(zhuǎn)座酶形成四聚體并連接到Mu噬菌體的末端,轉(zhuǎn)座酶亞單位通過(guò)反式作用在每條DNA鏈的末端產(chǎn)生缺口,然后通過(guò)另一個(gè)反式反應(yīng)將缺

52、口末端連接到靶DNA上。2 .Tn10的轉(zhuǎn)座頻率控制機(jī)制是什么?Tn10轉(zhuǎn)座頻率的控制,主要受以下三種作用調(diào)節(jié):1)反義調(diào)節(jié),在IS10R末端存在反向的啟動(dòng)子,通過(guò)生成反義RNA對(duì)其轉(zhuǎn)座頻率進(jìn)行負(fù)調(diào)控;2)dam甲基化,半甲基化狀態(tài)RNAP和轉(zhuǎn)座酶更易與DNA序列結(jié)合,通過(guò)全甲基化來(lái)降低這種親和力;3)順式優(yōu)先作用,即轉(zhuǎn)座酶僅作用于編碼它的DNA模板,即使Tn10增多,也不會(huì)提高轉(zhuǎn)座酶的有效濃度。3 .玉米中的Ds元件怎樣引起玉米表型改變?玉米的一個(gè)雜合子,其中一條染色體上,Ds位于顯性標(biāo)記和著絲粒之間,而另一條染色體含隱性標(biāo)記并且么有Ds。Ds的斷裂產(chǎn)生無(wú)著絲粒的片段,該片段含顯性標(biāo)記。這樣

53、,在有絲分裂過(guò)程中,該片段將丟失。因此,顯性細(xì)胞僅含完整的隱性標(biāo)記的染色體,導(dǎo)致表型改變。簡(jiǎn)言之,控制元件的斷裂導(dǎo)致無(wú)著絲粒片段的丟失,如果該片段含雜合子的顯性標(biāo)記,那么它的丟失導(dǎo)致表型改變。4 .黑腹果蠅的雜交不育現(xiàn)象是什么,怎樣產(chǎn)生的?如果黑腹果蠅(D.melanogaster)的某些品系發(fā)生品系間雜交,子代會(huì)出現(xiàn)“劣生性”或退化性,產(chǎn)生一系列的缺陷,包括突變、不育、染色體畸變和有絲分裂分離異常等,這些相互關(guān)聯(lián)的缺陷叫做雜交發(fā)育不全。P元件存在于果蠅的P品系中,不存在與其M品系中。當(dāng)P雄性與M雌性雜交時(shí),由于組織特異性的剪接去除一個(gè)內(nèi)含子,產(chǎn)生了編碼轉(zhuǎn)座酶的序列,使P元件在生殖細(xì)胞中被激活

54、,起始轉(zhuǎn)座。雜交過(guò)程中P元件在新位點(diǎn)的插入導(dǎo)致大量基因的失活,使得雜交不育。同時(shí),P元件會(huì)產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)座的抑制子,它對(duì)母本的基因產(chǎn)生抑制,故當(dāng)P雌性與M雄性雜交時(shí)不會(huì)產(chǎn)生不育現(xiàn)象。5 .轉(zhuǎn)化病毒是怎樣產(chǎn)生的?首先,原病毒DNA整合在c-onc基因附近,再借助于缺失,c-onc基因同部分原病毒DNA序列融合在一起;接著,融合基因轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的一端是病毒序列,另一端是細(xì)胞的c-onc序列;然后,經(jīng)過(guò)剪接加工除去內(nèi)含子,產(chǎn)生的融合RNA分子含有包裝信號(hào),如果細(xì)胞中存在由完整的原病毒產(chǎn)生的RNA病毒拷貝,某些二倍體逆轉(zhuǎn)錄病毒顆粒可能就含有一個(gè)融合的RNA分子和一個(gè)野生病毒的RNA分子。最后,野生病毒的

55、RNA分子和融合RNA分子之間發(fā)生重排,產(chǎn)生轉(zhuǎn)化逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組,其兩端仍為病毒的重復(fù)序列。其重組頻率在逆轉(zhuǎn)錄病毒感染期間很高,并且以多種形式進(jìn)行。6 .Virus-likeretroposon與LINE的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)座機(jī)制的區(qū)別各是什么?結(jié)構(gòu):Virus-likeretroposon兩端為長(zhǎng)末端重復(fù)序列(LTR),中間為編碼整合酶及反轉(zhuǎn)錄酶的區(qū)域;LINE兩端在5及3-UTR之內(nèi),內(nèi)部有編碼兩個(gè)酶的序列:ORF1(編碼RNAP),ORF2(編碼的酶具有反轉(zhuǎn)錄酶和核酸內(nèi)切酶功能的酶)。轉(zhuǎn)座機(jī)制:Virus-likeretroposon轉(zhuǎn)錄起始于LTR中的一個(gè)啟動(dòng)子序列,形成RNA元件,逆轉(zhuǎn)錄形成c

56、DNA,然后整合酶催化并切割3端,整合酶通過(guò)DNA單鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)將斷開(kāi)的3端插入宿主基因組靶點(diǎn),產(chǎn)生的缺口由DNA修復(fù)蛋白填充并完成重組;LINE:在LINE的逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程中,它的核酸內(nèi)切酶活性可以在靶位點(diǎn)DNA上產(chǎn)生切口,切口的3-OH為引物,LINE元件的RNA拷貝同它的表達(dá)產(chǎn)物結(jié)合于缺口,該RNA成為合成cDNA的模板。核酸內(nèi)切酶再次切割以在靶位點(diǎn)打開(kāi)另一條DNA鏈。RNA/DNA或者轉(zhuǎn)化成DNA雙鏈以后連接于缺口的另一端。7 .轉(zhuǎn)座子在基因組進(jìn)化過(guò)程中有什么意義?外顯子重排,基因重復(fù)。CancerI.名詞解釋1 .Thetwo-hithypothesis雙擊假說(shuō),即某些癌基因的組合可以誘導(dǎo)癌細(xì)胞的發(fā)生,一般來(lái)說(shuō),需要一個(gè)癌基因表達(dá)產(chǎn)物在核內(nèi)起作用,另一個(gè)在細(xì)胞質(zhì)起作用,這就是所謂“雙擊假說(shuō)”2 .Gain-of-functionmutations功能獲得性突變,在正常細(xì)胞中存在原癌基因,是細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育所必須的(如某些生長(zhǎng)因子),并且這些基因處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)它們發(fā)生突變時(shí),細(xì)胞具有了惡性增生的能力,很可能導(dǎo)致制癌細(xì)胞的發(fā)生,這種突變?yōu)楣δ塬@得性突變。3 .Loss-of-functionmutations功能缺失性突變,在正常細(xì)胞中存在抗癌基因,并且這些基因處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)它們發(fā)生突變時(shí),不再具有抑癌功能,很可能導(dǎo)致制癌細(xì)胞的發(fā)生,這種突變?yōu)楣δ苋笔酝蛔儭? .Che

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