分子生物學(上)

1、分子生物學（上）分子生物學（上）1 1 細胞學說的奠基人是誰？細胞學說的奠基人是誰？德國植物學家 Schleiden 和德國動物學家 Schwann，證明動植物都是由細胞組成。2 2 英國科學家英國科學家 GriffithGriffith 證明了什么證明了什么? ?肺炎鏈球菌感染實驗證明了 DNA 是遺傳物質3 3 HershyHershy 和和 ChaseChase 通過噬菌體侵染細菌實驗證明了什么通過噬菌體侵染細菌實驗證明了什么? ?分別用15S 和32P 標記噬菌體蛋白質外殼和核酸，感染未百哦機細菌，觀察子代是否有標記。證實噬菌體 DNA 侵染細菌的實驗流程，證明侵染過程中發(fā)揮作用的是

2、DNA 不是蛋白質（遺傳物質是 DNA 而非蛋白質） 。4 4 19651965 年年 JacobJacob 和和 MonodMonod 提出了什么重要理論提出了什么重要理論? ?提出并證實了操縱子作為調節(jié)細菌細胞代謝的分子機制（與 Iwoff 分享了諾貝爾生理醫(yī)學獎） ，并且首次提出存在一種與染色體脫氧核糖核酸序列互補，能將編碼在染色體 DNA上的遺傳信息帶到蛋白質合成場所（細胞質）并翻譯產生蛋白質的信使核糖核酸，即 mRNA分子。5 5 CrickCrick 和和 WatsonWatson 為什么獲得了諾貝爾生理學獎為什么獲得了諾貝爾生理學獎? ?在 1953 年提出 DNA 的反向平行雙

3、螺旋模型。 （與通過 X 射線衍射證實該結構的Wilkins 共享諾貝爾生理醫(yī)學獎。6 6 SangerSanger 和和 GilbertGilbert 發(fā)明了什么技術發(fā)明了什么技術? ?DNA 序列分析法（雙螺旋測序）7 7 誰發(fā)明了誰發(fā)明了 “DNA“DNA 體外擴增技術體外擴增技術”?”?PCR，美國科學家 Mullis8 8 分子生物學的三大支柱學科是什么分子生物學的三大支柱學科是什么? ?1、cytology(細胞學)：生物體由細胞組成 所有組織的最基本單元形狀相似，高度分化的細胞。 細胞的發(fā)生與形成是生物界普遍和永久的規(guī)律。 由此延伸出的 Molecular Cell Biolog

4、y（分子細胞生物學） ，細胞的化學組成，細胞器結構，細胞骨架，生物大分子在細胞中的定為及功能為分子生物學提供基礎。2、Genetics（遺傳學）：由此延伸的分子遺傳學研究了基因結構/復制/表達/重組/突變。3、Biochemistry（生物化學）：分離、純化、鑒定細胞內含物質的目標。 Nucleic Acid Chemistry Protein Chemistry9 9 染色體的基本組成成分有哪些染色體的基本組成成分有哪些? ?基本組政成分：DNA、組蛋白、非組蛋白、少量 RNA（1）DNA：不重復序列、中度重復序列、高度重復序列（衛(wèi)星 DNA）（2）組蛋白：富含 Arg、Lys 堿性 AA，

5、帶正電荷，與 DNA 帶負電荷磷酸基團相互作用。四種：H1、H2A、H2B、H3 及 H4。特征：進化上極端保守（H3、H4H2A、H2BH1無組織特異性（極少不含 H1 而含 H5肽鏈上 AA 分布不對稱修飾作用：甲基化、乙?；?、磷酸化、ADP 核糖基化、H3、H4 作用普遍。H5 富含 Lys，有種特異性，與 H1 無明顯血緣關系。（3）非組蛋白：序列特異性 DNA 結合蛋白，包括酶類、骨架蛋白、核孔復合物蛋白及肌動蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原肌蛋白等。HMG 蛋白DNA 結合蛋白A24 非組蛋白，它們也可能是染色質的結構成份。核小體：200 個左右堿基對的 DNA 與四種組蛋白結合而成。

6、（1）H2A、H2B、H3、H4 各兩個組成八聚體，為核心 DNA。（2）146BP 的 DNA 在外 1.75 圈。（3）H1 于核心顆粒外 20bp 處。（4）兩個相鄰核小體以 080bpDNA 連接（物種間有差異） 。1010 “ C C 值悖理值悖理”的定義及基本含義是什么的定義及基本含義是什么? ?c 值通常是指一種生物單倍體基因組 DNA 的總量。C 值悖理：又叫 c 值反?，F象，指真核細胞基因的最大特點是含有大量的重復序列，而且功能 DNA 序列大多被不編碼蛋白質的非功能 DNA 所隔開。真核生物中 DNA 含量的反常現象。內容：1、真核生物中 C 值隨生物進化而增加，高等低等。

7、 2、實驗證明，兩棲動物哺乳動物，而且兩棲中 C 值相差很大。 3、由上推斷，許多 DNA 不編碼蛋白質，無生理功能。1111 原核細胞原核細胞 DNADNA 的基本特點是什么的基本特點是什么? ?1、結構簡練絕大部分用于編碼蛋白質，只有非常少的一部分不轉錄，與真核 DNA 的冗余不同，且不轉錄 DNA 序列通常是控制基因表達序列（終止信號，DNA 聚合酶結合位點等） 。2、存在轉錄單元多順反子：原核生物 DNA 序列中功能相關的 DNA 和蛋白質基因，往往叢集在基因組的一個或幾個特定的部位，形成功能單位或轉錄單元，它們可能被一起轉錄為含多個 mRNA 的分子，則多順反子 mRNA，其 DNA

8、 學列就是多順反子。原核生物中可存在數個多順反子及其他如操縱子（E.coli）轉錄功能單位。3、有重疊基因：有些 DNA 可編碼兩種蛋白質，即為重疊基因。（1）一個基因完全在另一個基因里面；（2）部分重疊；（3）兩個基因只有一個堿基對重疊。以上可用于解釋原核生物基因組雖小，但卻可以獨立完成整個生命活動的原因（從 DNA 上說） 。1212 DNADNA 三種構型的異同及其主要存在方式三種構型的異同及其主要存在方式. .通常情況下 DNA 二級結構分成兩大類，右手螺旋有 ADNA 和 BDNA，左手螺旋有ZDNA。DNA 的水溶液通常為 BDNA，另外 AT 豐富的 DNA 片段常呈現 BDNA

9、。DNA 的雙鏈中一條被相應的 RNA 所取代，就會形成 ADNA。如，在雜交分子或 DNA 處于轉錄狀態(tài)時。BDNA 中的多聚 GC 區(qū)易形成左手螺旋 DNA，即 ZDNA。其中 BDNA 是最常見的 DNA 構象，而 ADNA 和 ZDNA 似乎不具有生物活性。不同螺旋形式 DNA 分子主要參數比較雙螺旋堿基傾角/（）堿基間距/nm螺旋直徑/nm每輪堿基數螺旋方向A-DNA2011右B-DNA610右Z-DNA712左1313 半保留復制、半不連續(xù)復制的機理，主要參與的酶與蛋白有哪些？，復制方向如何？半保留復制、半不連續(xù)復制的機理，主要參與的酶與蛋白有哪些？，復制方向如何？親代雙鏈 DNA

10、 分子在 DNA 聚合酶的作用下，分別以每條單鏈 DNA 分子為模板，聚合與自身堿基可以互補配對的游離的 dNTP，合成出兩條與親代 DNA 分子完全相同的子代 DNA 分子的過程。每個子代 DNA 分子中的一條鏈來自親代，DNA 另一條鏈則是新合成的，這種復制的方式稱為半保留復制。主要參與反應的酶有 DNA 解旋酶，DNA 聚合酶，DNA 連接酶，DNA 拓撲異構酶。DNA 的復制是由固定的起始點開始的，一般把生物體的復制單位稱為復制子。一個復制子只含一個復制起點。通常細菌，病毒和線粒體的 DNA 分子都是作為單個復制子完成復制的，而真核生物基因組可以同時存在多個復制起點上進行雙向復制。半不

11、連續(xù)復制：DNA 分子的兩條鏈是反向平行的，一條鏈為 53 ，一條鏈為 35 ，但所有 DNA 聚合酶方向都為 53 ，這就無法就是 DNA 兩條鏈如何同時進行復制。日本學者岡崎（1968）提出半不連續(xù)復制模型，則認為 35端走向的新鏈是復制時先合成較短的 DNA 片斷，再由這些 53走向的小片段連接而成，則每個復制叉中前導鏈為連續(xù)復制，后滯鏈是反方向的不連續(xù)復制。參加的酶和蛋白：解旋、解鏈：Top：解負超螺旋（W 蛋白）無需能量 Top：使雙鏈同時斷裂，連接，需 ATP。 DNA 解鏈酶：解開雙鏈，需 ATP，滯后鏈模板 53 ，Rep 蛋白：沿前導鏈模板 35 。 單鏈結合蛋白：SSB 蛋

12、白：穩(wěn)定單鏈，阻止復性，包袱單鏈不被降解，不起解鏈作用。復制的引發(fā)：前導鏈：合成 RNA 引物，后滯鏈：引發(fā)體 n、n 、n 、DnaB、C、I。引發(fā)酶：Primase，與 6 種蛋白質組成引發(fā)體，與 RNA polyase 引發(fā)后滯鏈的引物RNA。RNA 聚合酶：合成 DNA 引物。復制的延伸：DNA 聚合酶：1、53聚合酶活性； 2、35核酸外切酶活性，既可合成又可降解 DNA，保證復制準確性； 3、53外切酶功能，水解 5末端，去除 5端 RNA 引物。DNA 聚合酶：1、53聚合酶，活性低； 2、35外切酶，主要起修復作用。DNA 聚合酶：7 種不同亞單位 9 個亞基，生物活性形式為二

13、聚體； 1、53聚合酶，活力較強，主要酶； 2、35外切酶。復制的終止：RNA 水解酶，DNA polyase降解 RNA 引物，并由 DNA 聚合酶補齊缺口。DNA 連接酶：將兩個岡崎片斷連起來。復制的方向：以雙向等速方式為主復制叉：復制時，雙鏈 DNA 需解開成兩股鏈分別進行，所以復制起點呈叉子形式。復制子：一般把生物體的復制單位稱為復制子，一個復制單位只含一個復制起點。1、單起點、單方向：腺病毒2、單起點、雙方向；細菌、病毒、線粒體（T7 大腸桿菌）3、多起點、雙方向：真核細胞，大多原核生物。1414 環(huán)狀環(huán)狀 DNADNA 雙鏈復制有幾種類型？雙鏈復制有幾種類型？線性：雙向復制時復制叉

14、呈“眼”型。環(huán)狀：1、 型：起點 Ori C，DNA 解旋松開，形成兩個相反復制叉。 2、滾環(huán)型：單向復制的特殊方式，DNA 被專一切割，形成自由 5端被從環(huán)中置換出來并被單鏈 DNA 結合蛋白覆蓋，使 3-OH 端繞 DNA 環(huán)延伸。 3、D-loop：單向復制的特殊方式（動物線粒體中先發(fā)現） ，雙鏈在固定點解開復制，但兩條鏈的合成高度不對稱，互補鏈游離單環(huán)（D-loop） 。1515 復制起始位點的特征是什么？復制起始位點的特征是什么？復制時，雙鏈 DNA 要解開成兩股鏈分別進行，所以，這個復制起點呈現叉子的形式，被稱為復制叉。對一個生物體基因組而言，復制起點是固定的，表現為固定的序列，并

15、識別參與復制起始的特殊蛋白質。1616 E.coliE.coli DNADNA PolymerasePolymerase I,I, II,II, IIIIII 性質的比較性質的比較 P47P4735外切53外切新生鏈合成生物學活性115已知結構基因polApolBpolC1、都需要模板指導，以 dNTP 作為底物，且需要 3OH 的引物鏈，聚合反應方向為 5 3 。2、都有 35外切活性，起核對作用。3、有、無 53外切活性。4、為單一多肽鏈，、為亞基酶。1717 線性線性 DNADNA 55端的復制如何端的復制如何? ?其生物學意義如何其生物學意義如何? ? 線性 DNA 復制中的 RNA

16、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端因互補而結合，其缺口被聚合酶作用填滿，再經過 DNA 連接酶作用生成二聯體。這個過程可重復進行直到生成原長 20 多倍的多聯體，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。1818 DNADNA 的修復有哪幾類的修復有哪幾類? ?1、切除修復：（1）堿基切除：在糖苷水解酶等一系列酶的作用下，將受損部位產生的 AP 位點核苷酸在內的 DNA 小片段切除，由 DNA polyaseI 以另一條完整鏈為模板合成新片斷，由

17、DNA 連接酶連接新鏈的過程。（2）核苷酸切除：核苷酸發(fā)生損傷后，由 DNA 切割酶在已損傷的核苷酸 3 、5分別切開磷酸糖苷鍵，移去小片斷后由 DNA polyaseI 合成新片斷，并由 DNA 連接酶完成修復中的最后一道工序。2、錯配修復：Dam 甲基化酶可使 DNA5的 GATC 序列中腺苷酸N6位甲基化。一旦復制起始。母鏈就會在開始復制前幾秒至及分鐘內部被甲基化，只要兩條 DNA 堿基出現錯配，修復系統會“保存母鏈，修正子鏈” ，使子鏈中錯配堿基被切除修復。3、直接修復：把被損傷的堿基回復到原來的狀態(tài)，并不需要切除堿基或核苷酸，光復活作用:DNA 光解酶。 O6甲基鳥嘌呤脫甲基化的甲基

18、化轉移酶 GT 錯配 單鏈斷裂修復4、重組修復：復制后修復，機體細胞可以對再復制起始時尚未修復的 DNA 損傷部位可以先復制再修復。5、易錯修復和 SOS 應急反應：生物體為保細胞存活，受損部位既使出現不配對堿基也照樣復制，出現高突變率。1919 描述復合轉座子的結構特征描述復合轉座子的結構特征, ,轉座的遺傳效應表現在哪幾個方面轉座的遺傳效應表現在哪幾個方面?P54?P54轉座子：存在于染色體 DNA 上，可自主復制和位移的基本單位。轉座：一個轉座子由基因組的一個位置轉移到另一個位置的過程。結構和分類：1、插入序列（IS）：不含任何宿主基因，本身不具表形效應，只有轉座到某一基因附近或插入某一

19、基因內部后，引起失活或極性效應才可判斷其存在。結構：（1）很小的 DNA 片斷，1kb。 （2）末端有倒置重復序列。 （3）轉座時往往宿主靶位點一小段 DNA 形成 IS 兩端的正向重復序列。 （4）除 IS1 外，所有已知 IS 序列只有一個開放讀碼框。2 復合轉座因子：一類帶有某些抗藥性基因（或其他宿主基因）的轉座子。結構：功能基因兩翼往往是兩個相同或高度同源的 IS 序列。 （表明 IS 序列插入到某個功能基因兩端時可能產生復合轉座子） 。*轉座能力由 IS 序列決定和調節(jié)。TnA 家族：有 3 個基因，其中一個編碼 內酰胺酶，另兩個是轉座作用必須的。遺傳效應：（1）插入突變：若位于某操

20、縱子之前，可能極性突變，失活。（2）殘生新基因。（3）產生染色體畸變：若復制性轉座發(fā)生在原有位點附近時，導致兩個拷貝同源重組，引起 DNA 缺失或倒位。（4）引起生物進化：可使原來相距甚遠的基因組合倒一起，構建成一個操縱子單元，也可能產生新功能蛋白。2020 轉錄的起始序列是什么轉錄的起始序列是什么? ?它的主要結構特征。它的主要結構特征。原核：10TATA 區(qū)，35TTGACA 區(qū)，啟動區(qū)范圍較小。真核：2535TATA 區(qū)，7080CAAT 區(qū)，調控區(qū)較大，還擁有 GC 區(qū)和增強子區(qū)。2121 真核生物轉錄的主要成分有哪些？真核生物轉錄的主要成分有哪些？P66P66DNA 模板，游離的核糖

21、核酸，含 因子的 RNA 聚合酶，轉錄調控因子。真核生物 RNA 聚合酶不能直接識別基因的啟動區(qū)，所以需要一些被稱為轉錄調控因子的輔助蛋白按特定順序結合在啟動子上，RNA 聚合酶才與之結合成復雜的前起始復合物。2222 RNARNA 聚合酶全酶與核心酶的組成成分及其作用是什么？主要區(qū)別？聚合酶全酶與核心酶的組成成分及其作用是什么？主要區(qū)別？以 DNA 為指導的 RNA 聚合酶：（1）以 4 種核糖核苷三磷酸 NTP 作為底物，DNA 為模板，Mn2+/Mg2+輔助因子。（2）不需要任何引物。（3）是轉錄過程種最重要的酶，但無校對功能。核心酶：（原核）2 個 、 、 亞基組成。全酶：核心酶加上一

22、個 亞基，只有 存在時，轉錄起始才進行， 亞基為起始亞基。（啟動子選擇和轉錄的起始）：核心酶組裝，啟動子識別，參與 RNApolyase 和部分調節(jié)因子相互作用。、：共同組成 RNA 聚合酶反應中心，與真核的兩個大亞基有同源性。：功能未知。：是酶的別構效應物，提高 RNA 聚合酶對啟動子 DNA 親和力，專一性識別模板上的啟動子；不同 因子識別不同啟動子。區(qū)別：核心酶無起始聚合酶活性，只能使已開始轉錄的 RNA 延長。關于轉錄的幾個概念編碼鏈：有意義鏈，與 mRNA 序列相同的 DNA 鏈。模板鏈：反義鏈，根據堿基互補原則指導 mRNA 合成的 DNA 鏈。mRNA：編碼特定蛋白質序列的信使

23、RNA。tRNA：能特異性解讀 mRNA 種的遺傳信息。將其轉化成相應 AA 后加入肽鏈的轉移 RNA。rRNA：直接參與核糖體中蛋白質合成的核糖體 RNA。啟動子：5確保轉錄精確而有效地起始的序列。 （有轉錄起始特異性）轉錄單元：從啟動子開始至終止子結束的 DNA 序列。轉錄起點：指與新生 DNA 鏈上第一個核苷酸相對應的 DNA 鏈上的堿基。 （通常為嘌呤）2323 真核細胞中三類真核細胞中三類 RNARNA 聚合酶的轉錄產物的定位及其對聚合酶的轉錄產物的定位及其對-鵝膏蕈堿的敏感性。鵝膏蕈堿的敏感性。P69P69酶細胞內定位轉錄產物相對活性敏感程度DNApolyase核仁rRNA5070

24、DNApolyase核質hnRNA2040DNApolyase核質tRNA10存在物種特異1、三種聚合酶中有兩個行對分子量超過 1105的大亞基；2、同種生物 3 類聚合酶有“共享”小亞基的傾向。3、線粒體和葉綠體 RNA 聚合酶活性不受 鵝膏蕈堿所抑制。2424 試述轉錄的基本過程。試述轉錄的基本過程。P66P66模板識別：RNA 聚合酶與啟動子區(qū)相互結合。轉錄起始前，啟動子附近的 DNA 雙鏈會分開形成轉錄泡，促使底物 NTP，與模板 DNA 配對。轉錄起始：RNA 上第二個核苷酸鍵的產生。轉錄起始后直到形成 9 個核苷酸短鏈使通過啟動子階段，轉錄開始進入正常的延伸階段。轉錄的延伸：RNA

25、 聚合酶離開啟動子，沿 DNA 鏈移動，DNA 雙鏈持續(xù)解開，新生 RNA 鏈以DNA 為模板不斷在 3端延長，在接連區(qū)形成 DNA-RNA 雜合物。在解鏈區(qū)后面，DFNA 模板鏈與原先配對的非模板鏈重新結合成雙螺旋。轉錄終止：延伸到終止位點時，RNApolyase 不再形成新的磷酸二酯鍵，RNA-DNA 雜合物分離，轉錄泡瓦解，DNA 恢復雙鏈，RNA 被釋放。2525 何謂增強子其作用機制和特點是什么？何謂增強子其作用機制和特點是什么？增強子：能強化轉錄起始的序列為增強子或強化子。機理：可能通過影響染色質 DNA蛋白質結構或改變超螺旋的密度而改變模板的整體結構，從而使得 RNA 聚合酶更容

26、易與模板結合，起始基因轉錄。特點：1、72bp，起始位點約 200bp 處。 2、保留或將之插在 DNA 任何部分，都能保持基因的正常轉錄。2626 真核生物的啟動子區(qū)的主要結構特征是什么？各部分的作用如何？真核生物的啟動子區(qū)的主要結構特征是什么？各部分的作用如何？（原核生物：10bpTATA 區(qū) 35bpTTGACA 區(qū)）真核生物：2530bpTATA 區(qū)，7078bpCAAT 區(qū)，GC 區(qū)上游啟動子原件 UPE 或上游激活序列 UASTATA 區(qū)：使轉錄精確地開始，提供結合位點。CAAT 區(qū)：控制轉錄起始的頻率，基本不參加起始位點的確定。GC 區(qū)同上2727 原核生物與真核生物原核生物與真

27、核生物 mRNAmRNA 的特征主要表現在什么地方？的特征主要表現在什么地方？單順反子：只編碼一個蛋白質的 mRNA 稱為單順反子。多順反子：編碼多個蛋白質的 mRNA。原核真核1、mRNA 半衰期短，細菌的轉錄和翻譯是緊密相連的，一旦轉錄開始，核糖體就結合到mRNA5端啟動蛋白結合，當一個 mRNA5開始降解時，3可能仍在合成或被翻譯。1、5端存在“帽子”結構，一般以為是GTP 與原 mDNA5ATP，GTP 縮合反應物。mRNA 帽子常被甲基化；帽子結構可能使mRNA 免受核酸酶破壞。2、以多順反子形式存在，對于第一個順反子來說，一旦 mRNA5被合成，翻譯起始位點即可與核糖體相結合，而后

28、面幾個順反子翻譯的起始就會受上游順反子結構的調控。mRNA 可分為：編碼區(qū)位于 AUG 之前 5端上游非編碼區(qū)終止密碼之后不翻譯的3端下游非編碼區(qū)。2、具有 poly（A）尾巴（絕大多數） ，使mRNA 由細胞核進入細胞質所必需的形式，大大提高了 mRNA 在細胞質中的穩(wěn)定性。3、原核 mRNA5端無帽子結構，3端無poly(A)或只有較短的 poly(A)3、幾乎都是單順反子，通過 RNA 聚合酶進行轉錄。4、常以 AUG，有時以 GUG，UUG 作為起始密碼子。4、相對分子量較大的前體 RNA 出現在核內，只有成熟的，相對分子量明顯變小并經過化學修飾的 mRNA 才進入胞質。5、永遠以 A

29、UG 作為起始。2828 DNADNA 甲基化狀態(tài)可能調節(jié)甲基化狀態(tài)可能調節(jié) DNADNA 復制的機理如何？復制的機理如何？P250P250DNA 甲基化能引起染色質結構、DNA 構象、DNA 穩(wěn)定性及 DNA 與蛋白質相互作用方式的改變，從而控制基因表達。DNA 甲基化主要形成 5甲基胞嘧啶（5mC）和少量的 N6甲基腺嘌呤（N6mA）及 7甲基鳥嘌呤（7mG） 。在真核生物中，5甲基胞嘧啶主要出現在 CpG 序列、CpXpG、CCA/TGG 和 GATC 中。DNA 甲基化抑制基因轉錄的機理：DNA 甲基化導致某些區(qū)域 DNA 構象變化，從而影響了蛋白質與 DNA 的相互作用，抑制了轉錄因

30、子與啟動區(qū) DNA 的結合效率。研究表明，當組蛋白 H1 與含 CCGG 序列的甲基化或非甲基化 DNA 分別形成復合體時，DNA 的構型存在著很大的差別，甲基化達到一定程度時會發(fā)生從常規(guī)的 B-DNA 向 Z-DNA 的過渡。由于 Z-DNA 結構收縮，螺旋加深，使許多蛋白質因子賴以結合的元件縮入大溝而不利于基因轉錄的起始。5甲基胞嘧啶在 DNA 上并不是隨機分布的，基因的 5端和 3端往往富含甲基化位點，而啟動區(qū) DNA 分子上的甲基化密度與基因轉錄受抑制的程度密切相關。對于弱啟動子來說，稀少的甲基化就能使其完全失去轉錄活性。當這一類啟動子被增強時（帶有增強子） ，既使不去甲基化也可以恢復

31、其轉錄活性。若進一步提高甲基化密度，即使增強后的啟動子仍無轉錄活性。因為甲基化對轉錄的抑制強度與 MeCP1 結合 DNA 的能力成正相關，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錄活性。DNA 的甲基化還提高了該位點的突變頻率。真核生物中 5mC 主要出現在 5CpG3序列中，5mC 脫氨后生成的胸腺嘧啶，不易被識別和矯正。因此，特定部位的 5mC 脫氨反應，將在 DNA 分子中引入可遺傳的轉化（CT） ，若位點突變發(fā)生在 DNA 功能區(qū)域，就可能造成基因表達的紊亂。由于 CpG 甲基化增加了胞嘧啶殘基突變的可能性，5mC 也作為內源性誘變劑或致癌因子調節(jié)基因表達。

32、2929 DNADNA 轉錄終止的機制是什么？轉錄終止的機制是什么？終止子：能提供轉錄終止信號的 DNA 序列。終止因子：協助 RNA 聚合酶識別終止信號的蛋白因子。1、不依賴 因子的終止 終止位點上游一般存在一個富含 GC 堿基的二重對稱區(qū)，轉錄產生的 RNA 易形成發(fā)卡結構；終止位點前有一端由 48 個 A 組成的序列，轉錄產物的 3端的寡聚 U。 新生 DNA 中的發(fā)卡結構會導致 RNA 聚合酶的暫停，破壞 RNA-DNA 雜合鏈 5端的正常結構；寡聚 U 使雜合鏈的 3部分出現不穩(wěn)定 rUda 區(qū)域。兩者共同作用使 RNA 從三元復合物中解離出來。終止效率與二重對稱序列和寡聚 U 的長

33、短有關。2、依賴 因子的終止 無 GC 二重對稱序列及寡聚 U 105六聚體蛋白，是一種 NTP 水解酶。RNA 合成起始后， 因子即附著在新生的RNA 鏈上，靠 ATP 水解能量，沿 53朝 RNA 聚合酶移動，到達 RNA 的 3OH 端后取代了暫停在終點位上的 RNA 聚合酶，使之從模板 DNA 釋放 nRNA，完成轉錄。3030 RNARNA 的的 I I、內含子的剪切機制是什么？它與內含子的剪切機制是什么？它與 mRNAmRNA 內含子剪切作用機制有什么不同？內含子剪切作用機制有什么不同？P91-92P91-92mRNA 前體中主要（GU-AG 類）和次要（AU-AC 類）內含子的剪

34、接方式不同的是、類內含子，因為帶有這些內含子的 RNA 本身具有催化活性，能進行內含子的自我剪接。型：1、鳥苷或鳥苷酸的 3OH 作為親核基團攻擊內含子 5端磷酸二酯鍵，從上游切開 DNA 鏈；2、再由上游外顯子（第一個）的自由 3OH 作為親核基團攻擊內含子 3核苷酸的磷酸二酯鍵，使內含子被完全切開（不發(fā)生水解，無需供能） ；3、上下游兩個外顯子通過新的磷酸二酯鍵相連。型：1、內含子本身的某個腺苷酸 2OH 作為親核基團攻擊 5端的磷酸二酯鍵，從上游切開 RNA 鏈后形成套索狀結構；2、再由上游外顯子的自由 3OH 作為親核基團攻擊內含子 3位核苷酸上的磷酸二酯鍵，使內含子被完全切開；3、上

35、下游兩個外顯子通過新的磷酸二酯鍵相連。mRNA：許多分子量較小的核內 RNA（U1,U2,U4,U5,U6）以及與這些 RNA 結合的核蛋白（snRNA）參與 RNA 剪接。1、mRNA 鏈上每個內含子 3 ，5分別與不同 snRNP 相結合，形成 RNA-RNP 復合物；2、一般，由 U1snRNA 以堿基互補的方式識別 mRNA 前體 5剪接點，由結合再 3剪接點上游富含嘧啶區(qū)的 U2AF 識別 3剪接點并引導 U2snRNP 與分支點相結合，形成剪接體，并進一步與 U4,U5,U6snRNP 三聚體相結合，形成 60s 剪接體，進行 RNA 前體分子剪接。保守序列 GU-AG,AU-AC

36、 次要區(qū)別：、型剪接本身具有催化功能，屬于核酸催化，類需游離鳥苷或鳥苷酸啟動，類無需，mRNA 剪接屬于蛋白催化。3131 RNARNA 剪切、修飾和編輯的基本過程。剪切、修飾和編輯的基本過程。RNA 的剪切： 許多相對分子質量較?。?06185bp）的核內 RNA（如 U1,U2,U4,U5 和 U6）以及與這些 RNA 相結合的核蛋白（snRNP）參與 RNA 的剪接。mRNA 鏈上每個內含子的 5和 3端分別與不同的 snRNP 相結合，形成 RNA 和 RNP 復合物。一般情況下，由 U1 snoRNA 以堿基互補的方式識別 mRNA 前體 5剪接點，由結合在 3剪接點上游富嘧啶區(qū)的

37、U2AF 識別 3剪接點并引導 U2snRNP 與分支點相結合，形成 60S 的剪接體，進行 RNA 前體分子的剪接。哺乳動物細胞中 mRNA 前體上的 snRNP 是從 5向下游“掃描” ，選擇在分支點富嘧啶區(qū) 3下游的第一個 AG 作為剪接的 3受點。AG 前一位核苷酸可以影響剪接效率，一般來說，CAG=UAGAAGGAG。如果 mRNA 前體上同時存在幾個 AG，可能發(fā)生剪接競爭。 在高等真核生物中，內含子通常是有序或組成性地從 mRNA 前體中被剪接，然而，在個體發(fā)育或細胞分化時可以有選擇性地越過某些外顯子或某個剪接點進行變?yōu)榧艚?，產生組織或發(fā)育階段特異性 mRNA，稱為內含子的變位剪

38、接。 與前面所述的 mRNA 前體中主要和次要內含子的剪接方式不同的是、類內含子，因為帶有這些內含子的 RNA 本身具有催化活性，能進行內含子的自我剪接。RNA 的編輯： RNA 的編輯是某些 RNA，特別是 mRNA 的一種加工方式，它導致了 DNA 所編輯的遺傳信息的改變，因為經過編輯的 mRNA 序列發(fā)生了不同于模板 DNA 的變化。105105的蛋白質。該蛋白其實是全長載脂蛋白的 N 端，它是一個在序列上除了第 2153 位密碼子從 CAA 突變?yōu)閁AA 之外完全與肝臟 mRNA 相同的核酸分子所編碼的，CU 突變使編碼谷氨酰胺的密碼子變成了終止密碼子。 RNA 的編輯雖然不是很普遍，

39、在真核生物中也時有發(fā)生，表明 RNA 的編輯可能時充分發(fā)揮生理功能所必須的。 除單堿基突變之外，RNA 編輯的另一種形式是尿苷酸的缺失和添加。RNA 的修飾：有些 RNA，特別是前體 rRNA 和 tRNA，還可能有特異性化學修飾。（1）甲基化 在核苷酸的堿基或核糖基上加一個或多以個CH3。（2）去氨基化 從堿基上去掉氨基。（3）硫代 用硫取代堿基分子上的氧。（4）堿基的同分異構化 堿基環(huán)結構上發(fā)生分子替代。（5）二價鍵的飽和化 把一個二價鍵飽和。（6）核苷酸的替代 用不常見核苷酸替換常見核苷酸。3232 何謂遺傳密碼的簡并性？何謂遺傳密碼的簡并性？總共由 64 個三聯體密碼子，除三個終止密碼

40、外（UAA,UAG,UGA） ，其余 61 個密碼子編碼 20 種 AA，所以許多 AA 不只一個遺傳密碼，由一種以上密碼子編碼同一個 AA 的現象稱為簡并。同一密碼子：對應同一 AA 密碼子。3333 細胞的通用密碼中終止密碼是哪幾個？起始密碼是什么？細胞的通用密碼中終止密碼是哪幾個？起始密碼是什么？3434 線粒體中的終止密碼是什線粒體中的終止密碼是什么？么？終止：UAA,UGA,UAG起始：AUG線粒體終止：AGA,AGG3535 “擺動假說擺動假說”如何解釋密碼子與反密碼子的配對原則。為什么有些氨基酸會有三個以上如何解釋密碼子與反密碼子的配對原則。為什么有些氨基酸會有三個以上的密碼子？

41、的密碼子？在密碼子與反密碼子的配對中，前兩對嚴格遵守堿基配對原則，第三對堿基由一定的自由度，可以“擺動” ，因而使某些 tRNA 可以識別一個以上的密碼子，一個 tRNA 可以識別密碼子的數量使由反密碼子的第一個堿基的性質決定的。A 或 C 只能識別 1 種，G,U 可識別2 種，為某些稀有成份時，可識別 3 種，若有幾個密碼子同時編碼一個 AA，凡是第一，二位堿基不同的密碼子都對應各自獨立的 tRNA。原核生物大約有 3045 種 tRNA真核生物大約有 50 種 tRNA。除了 UAA,UGA,UAG 三個終止密碼外，存在 61 種密碼子編碼 20 種 AA，所以有的 AA 有三種以上密碼

42、子。3636 描述描述 tRNAtRNA 分子的二級結構及其功能。分子的二級結構及其功能。結構：tRNA 的二級結構為三葉草形，由于小片段堿基互補配對，三葉草形 tRNA 分子上有4 條根據它們的結構或已知功能命名的手臂：受體臂，主要由鏈兩端序列堿基配對形成的桿狀結構和 3端末配對的 34 個堿基所組成，其 3端的最后 3 個堿基序列永遠是 CCA，最后一個堿基的 3或 2自由羥基（OH）可以被胺酰化。其余手臂均由堿基配對產生的桿狀結構和無法配對的套索狀結構所組成，TC 臂是根據 3 個核苷酸命名的，其中 表示擬尿嘧啶，是 tRNA 分子所擁有的不常見核苷酸。反密碼子臂是根據位于套索中央的三聯

43、反密碼子命名的。D 臂是根據它含有二氫尿嘧啶命名的。不同的 tRNA 分子可有 7495 個核苷酸不等的二級結構形式。tRNA 分子長度的不同主要是由其中的兩條手臂引起的，在 D 臂中存在多至 3 個可變核苷酸位點，包括 17：1（位于第 17 和 18 核苷酸之間）及 20：1、20：2（位于第 20 和 21 核苷酸之間） 。最常見的 D臂缺失這 3 個核苷酸，而最小的 D 臂中第 17 位核苷酸也缺失了。tRNA 分子中最大的變化發(fā)生在位于 TC 和反密碼子臂之間的多余臂上。根據多余臂的特性，又可以降 tRNA 分為兩大類：第一類 tRNA 占所有 tRNA 的 75，只含有一條僅為35

44、 個核苷酸的多余臂；第二類 tRNA 含有一條較大的多余臂，包括桿狀結構上的 5 個核苷酸，套索結構上的 311 個核苷酸。多余臂的生物學功能尚不清楚。tRNA 的功能：1、為翻譯提供接合體； 2、為準確無誤將所需 AA 運送到核糖體上提供了運送載體。有關功能位點：1、3端 CCA 上氨基酸的接受位點； 2、識別氨酰tRNA 合成酶位點； 3、核糖體識別位點；（能與核糖體 P/A 位點結合） 4、反密碼子位點。3737 氨基酸活化的基本過程及其活化的場所是什么？氨基酸活化的基本過程及其活化的場所是什么？蛋白質合成起始：核糖體大、小亞基，起始 tRNA，幾十個蛋白因子。氨基酸再氨酰tRNA 合成

45、酶作用下，能夠識別并通過氨基酸的羥基與 tRNA3腺苷酸核糖基上的 3OH 縮水形成二酯鍵，生成活化氨基酸AA-tRNA。研究發(fā)現至少存在 20種以上具有氨基酸專一性的氨酰tRNA 合成酶；同意氨酰tRNA 合成酶有將相同氨基酸加到兩個或更多帶有不同反密碼子 tRNA 分子上的功能。原核生物：1、30S 小亞基首先與 mRNA 結合； 2、再與 fMet-tRNAfMet結合； 3、與 50S 大亞基結合。真核：40S 小亞基Met-tRNAMetmRNA60S 大亞基，形成 80S mRNA Met-tRNAMet復合物。起始復合物的生成除了需要 GTP 提供能量外，還需要 Mg2+,NH4

46、+，三個起始因子（IF-1，IF-2，IF-3） 。3838 為什么核糖體可以與為什么核糖體可以與 mRNAmRNA 上的上的 SDSD 序列結合？序列結合？細菌 30S 亞基具有專一性的識別和選擇 mRNA 起始點的性質，二 IF3 能協助該亞基完成這種選擇。30S 亞基通過其 16S rRNA 的 3端與 mRNA5端起始密碼子上游堿基配對結合。幾乎所有原核生物 mRNA 上都有一個 5AGGAGGU3序列即 SD 序列，這個富嘌呤區(qū)與30S 亞基上 16S rRNA3端的富嘧啶區(qū)序列 5GAUCACCUCCUUA3相互補，進行識別，幫助從起始 AUG 處開始翻譯。3939 蛋白質合成的基

47、本過程如何？蛋白質合成的基本過程如何？P122P122蛋白質的生物合成包括氨基酸活化、肽鏈的起始、伸長、終止以及新合成多肽鏈的折疊和加工。氨基酸的活化：蛋白質合成的起始需要核糖體大、小亞基，起始 tRNA 和幾十個蛋白因子的參與，在模板 mRNA 編碼區(qū) 5端形成核糖體mRNA起始 tRNA 復合物并將甲酰甲硫氨酸放入核糖體 P 位點。氨基酸必須在氨酰tRNA 合成酶的作用下生成活化氨基酸AA-tRNA。原核：七種成份：30S 小亞基模板 mRNAfMet-tRNAfMet3 個翻譯起始因子（IF-1、IF-2、IF-3）GTP50S 大亞基Mg2翻譯的起始：1、30S 小亞基首先與翻譯起始因

48、子 IF-1，IF-2 結合，通過 SD 序列與mRNA 模板相結合。2、在 IF-2 和 GTP 的幫助下，fMet-tRNAfMet進入小亞基的 P 位，tRNA 上的反密碼子與mRNA 上的起始密碼子配對。3、帶有 tRNA,mRNA，3 個翻譯起始因子的小亞基復合物與 50S 大亞基結合，GTP 水解，釋放翻譯起始因子。真核：與原核生物基本相同，但存在差異 1、真核 mRNA 存在 m7GpppNp 帽子結構，能促進起始反應，核糖體 40S 起始復合物形成過程中有帽子結合蛋白，能專一地識別 mRNA 帽子結構，與 mRNA5端結合生成蛋白質mRNA 復合物，并利用該復合物對 eIF-3

49、 的親和力與含有 eIF-3 的 40S 亞基結合。 2、40S 亞基能識別起始密碼子 AUG。40S 亞基先結合再 mRNA 上 5端，然后沿 mRNA 移動至遇到 AUG 發(fā)生較為穩(wěn)定的相互作用（由于 Met-tRNAiMet的反密碼子與 AUG 配對的結果） ，與 60S 亞基生成 80S 起始復合物。肽鏈的延伸：生成起始復合物，第一個氨基酸與核糖體結合以后，肽鏈開始伸長。按照 mRNA 模板密碼子的排列，氨基酸通過新生肽鍵的方式被有序地結合上去。肽鏈延伸由許多循環(huán)組成，每加一個氨基酸就是一個循環(huán)，每個循環(huán)包括 AA-tRNA 與核糖體結合、肽鍵的生成和位移。1、后續(xù) AA-tRNA 與

50、核糖體結合：起始復合物形成后，第二個 AA-tRNA 在延伸因子 EF-Tu 及 GTP 作用下，生成 AA-tRNAEF-TuGTP 復合物，然后結合到核糖體的 A 位上。2、肽鍵的生成：AA-tRNA 占 A 位，fMet-tRNAfMet占 P 位，在肽基轉移酶催化下，A 位上的 AA-tRNA 轉移到 P 位，與 fMet-tRNAfMet上的氨基酸生成肽鍵，起始 tRNA 在完成使命后離開核糖體 P 位點，A 位點準備接受新的 AA-tRNA，開始下一輪合成反應。3、位移：核糖體向 mRNA3端方向移一個密碼子，此時，氨基酸與第二個密碼子相結合的二肽基 tRNA2從 A 位進入 P 位，去氨酰tRNA 被擠入 E 位，mRNA 上的第三位密碼子則對應于 A 位。肽鏈的終止：肽鏈的延伸過程中，當終止密碼子 UAA、UAG 或 UGA 出現在核糖體的 A 位時，沒有相應的 AA-tRNA 能與之結合，而釋放因子能識別這些密碼子并與之結合，水解 P位上多肽鏈與 tRNA 之間的二酯鍵。接著，新生的肽鏈和 tRNA 從核糖體上釋放，核糖體大、小亞基解體，蛋白質合成結束。蛋白質前體的加工：1、N 端 fMet 或 Met 的切除。不管是原核生物還是真核生物，N 端的甲硫氨酸往往在多肽鏈合成完畢之前