【正文】 在保護(hù)區(qū)內(nèi)有一個(gè)RNA聚合酶緊密結(jié)合的位點(diǎn)，約位于起始點(diǎn)上游的10bp處，稱為10區(qū)，有共同序列TATATATA區(qū)功能：①RNApol緊密結(jié)合②形成開(kāi)放啟動(dòng)復(fù)合體③使RNApol定向轉(zhuǎn)錄◆35區(qū)：保護(hù)區(qū)以外的，啟動(dòng)子35bp處，共同序列TTGACA，也是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)35區(qū)的功能：①為RNApol的識(shí)別位點(diǎn)②RNApol的核心酶只能起到和模板結(jié)合和催化的功能，并不能識(shí)別35序列，只有σ亞基才能識(shí)別35序列，為轉(zhuǎn)錄選擇模板鏈③可以控制轉(zhuǎn)錄起始的頻率◆下降突變：將TATAAT區(qū)變成AATAAT就會(huì)大大降低其結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄水平◆上升突變：例如在乳糖操縱子中，將TATGTT區(qū)變成TATATT就會(huì)提高啟動(dòng)子效力，提高乳糖操縱子轉(zhuǎn)錄水平▲真核生物的TATA區(qū)和CAAT區(qū)真核生物位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游30~25bp處的共同序列TATAAA,也稱TATA區(qū)，使轉(zhuǎn)錄精確起始，在起始位點(diǎn)上游78~70bp處還有一段共同序列CCAAT，和原核生物中35bp序列相對(duì)應(yīng)，稱為CAAT區(qū)，控制轉(zhuǎn)錄起始頻率▲10區(qū)和35區(qū)的最佳距離為16~19bp▲增強(qiáng)子及其功能（遠(yuǎn)端調(diào)控區(qū)）在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游約200bp處有兩段72bp長(zhǎng)的重復(fù)序列，他們不是啟動(dòng)子的一部分，但能增強(qiáng)或促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的起始，除去這兩段序列會(huì)大大降低這些基因的轉(zhuǎn)錄水平，若保留其中一段或?qū)⒅〕霾逯罝NA分子的任何部位，就能保持基因的正常轉(zhuǎn)錄，稱這種能強(qiáng)化轉(zhuǎn)錄起始的序列為增強(qiáng)子或強(qiáng)化子▲增強(qiáng)子的作用機(jī)制：通過(guò)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聚合酶更容易與模板DNA相結(jié)合，起始基因轉(zhuǎn)錄★增強(qiáng)子的特點(diǎn)：①遠(yuǎn)距離效應(yīng)，一般位于上游200bp處②無(wú)方向性，無(wú)論在靶基因的任何位置都可以發(fā)揮增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄的作用因?yàn)镈NA分子有一定的柔性，可以彎曲，結(jié)合在增強(qiáng)子上的反式激活因子能夠與轉(zhuǎn)錄復(fù)合物相互作用③順式調(diào)節(jié)，只調(diào)節(jié)位于同一染色體上的靶基因，對(duì)其他染色體上的基因沒(méi)有作用④無(wú)物種和基因的特異性⑤具有組織特異性，增強(qiáng)子需要特定的蛋白質(zhì)因子參與⑥有相位性，作用和DNA的構(gòu)象有關(guān)⑦有的增強(qiáng)子可以對(duì)外部信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)▲真核生物啟動(dòng)子對(duì)轉(zhuǎn)錄的影響◆啟動(dòng)子：確保轉(zhuǎn)錄精確而有效的起始的DNA序列真核生物位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游35~25bp處含有TATA序列，在80~70bp處還含有CCAAT，稱為CAAT區(qū)，在110~80含有GCCACACCC或GGGCGGG，TATA區(qū)上游的保守序列稱為上游啟動(dòng)子元件或上游激活序列，TATA區(qū)使轉(zhuǎn)錄精確的起始，如果除去TATA區(qū)或進(jìn)行堿基突變，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物下降的相對(duì)值不如CAAT區(qū)或GC區(qū)突變后明顯，但發(fā)現(xiàn)所獲得的RNA產(chǎn)物起始點(diǎn)不固定，CAAT區(qū)和GC區(qū)主要控制轉(zhuǎn)錄的起始頻率，CAAT區(qū)影響較大。葉綠體RNA聚合酶較大，結(jié)構(gòu)上與細(xì)菌中的RNA聚合酶相似，由多亞基組成，部分亞基由葉綠體基因編碼（半自主性）。σ因子辨認(rèn)起始點(diǎn)，延長(zhǎng)過(guò)程僅需要核心酶的催化。③TnA家族沒(méi)有IS序列，體積龐大的轉(zhuǎn)座子，這類轉(zhuǎn)座子帶有三個(gè)基因，其中一個(gè)編碼β內(nèi)酰胺酶，另外兩個(gè)是轉(zhuǎn)座作用所必需的，所有的TnA轉(zhuǎn)座子兩翼都帶有38個(gè)堿基的倒置重復(fù)序列?！鬌NA 聚合酶II：5’3’的聚合酶活性，3’5’外切酶活性，主要是起修復(fù)DNA的作用?！鬌NA 聚合酶：需dNDP為原料，Mg2+激活，需模板和3’OH端引物。拓?fù)洚悩?gòu)酶I（使DNA一條鏈發(fā)生斷裂，解開(kāi)負(fù)的超螺旋，同轉(zhuǎn)錄有關(guān)），拓?fù)洚悩?gòu)酶II（切斷雙鏈，作用是將負(fù)超螺旋引入DNA分子，同復(fù)制有關(guān)）。▲前導(dǎo)鏈：DNA復(fù)制中，按5’3’方向連續(xù)合成,復(fù)制方向和復(fù)制叉移動(dòng)方向相同，連續(xù)合成的一條鏈。正超螺旋：朝與DNA雙螺旋內(nèi)部盤(pán)繞相同的方向扭轉(zhuǎn)，使DNA的結(jié)構(gòu)更加的緊密。▲染色體組成：DNA、組蛋白、非組蛋白、部分RNA▲染色體的特征：分子結(jié)構(gòu)相對(duì)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，掌握整個(gè)生命過(guò)程可以產(chǎn)生可遺傳的變異▲組蛋白：與DNA結(jié)合但沒(méi)有序列特異性的蛋白，是染色體的結(jié)構(gòu)蛋白，與DNA共同組成真核生物染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位核小體▲組蛋白的特性：進(jìn)化上保守，不同生物組蛋白的氨基酸組成和相似無(wú)組織特異性肽鏈上氨基酸分布不對(duì)稱組蛋白有修飾作用▲非組蛋白：與DNA結(jié)合但有序列特異性的蛋白▲非組蛋白的特性：具有多樣性和異質(zhì)性，不同組織細(xì)胞中其種類和數(shù)量都不相同具有識(shí)別、結(jié)合特異性，能夠識(shí)別特異的DNA序列，在不同的基因組之間，這些非組識(shí)別的DNA序列在進(jìn)化上是保守的具有功能的多樣性，包括基因表達(dá)的調(diào)控和協(xié)助染色質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的形成★真核與原核生物基因組的區(qū)別：原核生物基因組真核生物基因組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，幾乎所有基因都用來(lái)編碼蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)龐大，存在大量重復(fù)序列和非編碼序列功能相關(guān)的RNA和蛋白質(zhì)基因，往往集中在一起形成功能或轉(zhuǎn)錄單位，可以一起被轉(zhuǎn)錄為多個(gè)mRNA（多順?lè)醋觤RNA）基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順?lè)醋佑兄丿B基因（完全重疊、部分重疊、只有一個(gè)堿基對(duì)的重疊）基因分布在一個(gè)染色體上基因分布在多個(gè)染色體上幾乎每一個(gè)基因都是完整的連續(xù)的DNA片段基因是不連續(xù)的，中間存在不被翻譯的內(nèi)含子序列基因轉(zhuǎn)錄和翻譯是同步的基因組轉(zhuǎn)錄后的絕大部分前體RNA必須經(jīng)過(guò)剪接過(guò)程才能形成成熟的mRNA原核生物的基因組一般是一個(gè)復(fù)制子基因組的復(fù)制起點(diǎn)多，缺少明顯的操縱子結(jié)構(gòu)存在大量的順式作用元件有端粒結(jié)構(gòu)（一段DNA和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體，保護(hù)DNA完整復(fù)制，保護(hù)染色體，決定細(xì)胞壽命）▲C值反常現(xiàn)象（C值謬誤）：C值和種系進(jìn)化程度無(wú)關(guān)▲DNA到染色體的四級(jí)組裝：DNA 核小體 螺線管 超螺線管 染色單體 7*6*40*5▲DNA的結(jié)構(gòu)：DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)：4種核苷酸的鏈接及排列順序，表示了DNA分子的化學(xué)構(gòu)成。分子生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)（修改）染色體與DNA▲基因：DNA分子中含有特定遺傳信息的一段核苷酸序列，是遺傳物質(zhì)最小的功能單位。DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)：兩條多核苷酸鏈反向平行盤(pán)繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，二級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)各種構(gòu)型之間是存在一個(gè)動(dòng)力學(xué)的平衡關(guān)系。★DNA的復(fù)制：▲DNA的半保留復(fù)制：DNA在復(fù)制時(shí)，雙鏈解開(kāi)，按單鏈DNA的核苷酸順序，按堿基配對(duì)原則合成新鏈，組成新的DNA分子，新形成的DNA分子與原來(lái)的DNA分子的堿基順序完全相同，每個(gè)子代DNA的一條鏈來(lái)自親代，一條是重新合成的，這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制。▲后隨鏈：DNA復(fù)制中，復(fù)制方向與復(fù)制叉方向相反，不連續(xù)合成的鏈▲復(fù)制叉：DNA復(fù)制時(shí)在DNA鏈上通過(guò)解旋、解鏈和SSB蛋白的結(jié)合等過(guò)程形成的Y字型結(jié)構(gòu)稱為復(fù)制叉?！艚庑福菏墙忾_(kāi)雙鏈的酶蛋白，每解開(kāi)1對(duì)堿基，需要消耗2分子ATP。◆DNA連接酶：催化兩段DNA之間磷酸二酯鍵的形成，但不能將兩條游離的單鏈連接起來(lái)◆DNA復(fù)制的過(guò)程：起始（DNA母鏈形成復(fù)制叉，DNA合成從復(fù)制起始點(diǎn)出沿著兩個(gè)方向進(jìn)行，和RNA引物形成的階段）?！鬌NA 聚合酶III：5’3’的聚合酶活性，3’5’外切酶活性提高復(fù)制的保真性，是DNA復(fù)制中鏈延長(zhǎng)的主導(dǎo)聚合酶。▲真核生物中的轉(zhuǎn)座子玉米中的控制因子（具有典型的IS序列，兩翼有兩個(gè)倒置重復(fù)區(qū)）自主性因子：具有自主剪接和轉(zhuǎn)座的功能非自主性因子：?jiǎn)为?dú)存在時(shí)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自主性因子時(shí)，才具備轉(zhuǎn)座功能，成為與自主性因子相同的轉(zhuǎn)座子▲轉(zhuǎn)座作用的機(jī)制受體分子中有一段很短的，被稱為靶序列的DNA會(huì)被復(fù)制，使插入的轉(zhuǎn)座子位于兩個(gè)重復(fù)的靶序列之間①?gòu)?fù)制型：整個(gè)轉(zhuǎn)座子被復(fù)制，所移動(dòng)和轉(zhuǎn)位的僅僅是原轉(zhuǎn)座子的拷貝②非復(fù)制型：原始轉(zhuǎn)座子作為一個(gè)可移動(dòng)的實(shí)體直接被移位▲轉(zhuǎn)座的遺傳效應(yīng)轉(zhuǎn)座引起插入突變轉(zhuǎn)座產(chǎn)生新的基因轉(zhuǎn)座產(chǎn)生的染色體畸變轉(zhuǎn)座引起生物進(jìn)化★IS和復(fù)合型轉(zhuǎn)座子的比較：相同點(diǎn)：都可以移動(dòng)，都具有倒置重復(fù)序列不同點(diǎn)IS復(fù)合型轉(zhuǎn)座子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)宿主基因含有抗藥或宿主基因IS序列可以單獨(dú)存在IS序列存在于功能基因的兩端IS序列可以自主移動(dòng)IS只能做復(fù)合體移動(dòng)不存在任何和插入功能無(wú)關(guān)的基因區(qū)域生物信息的傳遞（從DNA到RNA）▲轉(zhuǎn)錄：指拷貝出一條與DNA鏈序列完全相同（除了T—U之外）的RNA單鏈的過(guò)程，是基因表達(dá)的核心步驟▲翻譯：是指以新生的mRNA為模板，把核苷酸三聯(lián)遺傳密碼翻譯成氨基酸序列、合成多肽鏈的過(guò)程，是基因表達(dá)的最終目的基因的表達(dá)是由轉(zhuǎn)錄和翻譯組成的▲編碼鏈與無(wú)義鏈：把與mRNA序列相同的那條DNA鏈稱為編碼鏈（有義鏈、crick鏈），把另一條根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則指導(dǎo)mRNA合成的DNA鏈稱為模板鏈（無(wú)義鏈、反義鏈、watson鏈）▲RNA的類別：◆信使RNA（messenger RNA，mRNA）：在蛋白質(zhì)合成中起模板作用◆核糖體RNA（ribosoal RNA，rRNA）：與蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成核糖體（ribosome）◆轉(zhuǎn)移RNA（transfor RNA，tRNA）：在蛋白質(zhì)合成時(shí)起著攜帶活化氨基酸的作用◆其他RNA小分子細(xì)胞核RNA(snRNA)：真核生物轉(zhuǎn)錄后加工過(guò)程中RNA剪接體（spilceosome）的主要成分，參與mRNA前體的加工過(guò)程反義RNA：可與mRNA或有義DNA鏈互補(bǔ)導(dǎo)致正常翻譯終止的RNA分子細(xì)胞質(zhì)小分子RNA(scRNA)：與蛋白質(zhì)的合成和運(yùn)輸, 如SRP顆粒就是一種由一個(gè)7SRNA和蛋白質(zhì)組成的核糖核蛋白體顆粒,主要功能是識(shí)別信號(hào)肽, 并將核糖體引導(dǎo)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核仁小RNA（snoRNA）: 與其它RNA的處理和修飾有關(guān)，如核糖體和剪接體核小RNA、gRNA等▲RNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：①多以單鏈存在,有雙鏈存在②單鏈RNA分子局部回折，在某些區(qū)域形成短的雙螺旋區(qū)③沒(méi)有參與配對(duì)的區(qū)域形成突環(huán)▲mRNA的特點(diǎn)：①含量在所有RNA中較少，只占到1~2%②mRNA的代謝比較快③原核生物的mRNA與相應(yīng)的基因是共線的，并且是多順?lè)醋樱閮蓷l以上的不同肽鏈編碼的mRNA）。β亞基和β’亞基組成聚合酶的催化中心α亞基與核心酶的組裝及啟動(dòng)子的識(shí)別有關(guān)，并參與RNA聚合酶和部分調(diào)節(jié)因子的相互作用σ因子的作用是負(fù)責(zé)模板鏈的選擇和轉(zhuǎn)錄的起始，是酶的別構(gòu)效應(yīng)物，使酶專一性識(shí)別模板上的啟動(dòng)子，σ因子不僅可以增加聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的親和力，還降低了它對(duì)非專一位點(diǎn)的親力★真核和原核生物RNA聚合酶的異同點(diǎn)：相同點(diǎn)：①主要以DNA為模板，以4種核苷三磷酸作為活性前體②需要Mg2+或Mn2+為輔助因子③不需要任何引物，但真核RNA聚合酶識(shí)別啟動(dòng)子需要起始復(fù)合物④以5’3’方向合成RNA鏈，缺乏3’5’外切酶活性⑤是一個(gè)含有多個(gè)亞單位的酶不同點(diǎn)：①原核生物一種RNA聚合酶負(fù)責(zé)所有各種RNA的合成，真核生物RNA聚合酶根據(jù)其在體內(nèi)不同的位置作用不同②原核生物的RNA聚合酶組成相同，兩個(gè)α亞基、一個(gè)β亞基、一個(gè)β’亞基、一個(gè)ω亞基組成核心酶，在加上一個(gè)σ亞基后則成為聚合酶全酶，真核生物RNA聚合酶一般由8~16個(gè)亞基組成★RNA聚合酶的功能：①識(shí)別DNA雙鏈上的起始子②使DNA變性在啟動(dòng)子處解旋成單鏈③通過(guò)閱讀啟動(dòng)子序列，RNApol確定其轉(zhuǎn)錄方向和模板鏈④最后當(dāng)它達(dá)到終止子時(shí)，通過(guò)識(shí)別停止轉(zhuǎn)錄◆真核生物RNA聚合酶：酶細(xì)胞內(nèi)定位轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物相對(duì)活性對(duì)α鵝膏蕈堿的敏感程度RNA聚合酶I核仁rRNA50%~70%不敏感RNA聚合酶II核質(zhì)hnRNA20%~40%敏感RNA聚合酶III核質(zhì)tRNA約10%存在物質(zhì)特異性在動(dòng)物細(xì)胞中高濃度的α鵝膏蕈堿可抑制轉(zhuǎn)錄，在昆蟲(chóng)中則沒(méi)有抑制作用。葉綠體和線粒體RNA聚合酶的活性不受α鵝膏蕈堿所抑制★RNA聚合酶和DNA聚合酶的區(qū)別RNA聚合酶DNA聚合酶大小大小引物無(wú)有產(chǎn)物較短、游離較長(zhǎng)、與模板以氫鍵相連作用方式一條鏈的某段兩條鏈同時(shí)進(jìn)行外切酶活性無(wú)5’3’ 3’5’校對(duì)合成能力無(wú)有修復(fù)能力無(wú)有▲轉(zhuǎn)錄復(fù)合物模板的識(shí)別階段：①RNA聚合酶全酶對(duì)啟動(dòng)子識(shí)別②RNA聚合酶與啟動(dòng)子可逆性結(jié)合形成封閉復(fù)合物（DNA仍處于雙鏈狀態(tài)）③DNA構(gòu)象開(kāi)始發(fā)生變化，封閉復(fù)合物轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)放復(fù)合物，結(jié)合在10區(qū)（RNA聚合酶全酶結(jié)合的DNA序列一小段雙鏈被解開(kāi)）④開(kāi)放復(fù)合物與最初的兩個(gè)NTP結(jié)合，在兩個(gè)NTP之間形成磷酸二酯鍵形成RNA聚合酶、DNA和新生RNA的三元復(fù)合物 合成釋放2~9個(gè)核苷酸的短RNA轉(zhuǎn)錄物，所謂的流產(chǎn)式起始⑤三元復(fù)合物 釋放σ亞基形成轉(zhuǎn)錄延伸復(fù)合物（核心酶、DNA和新生RNA組成）聚合酶全酶的作用是啟動(dòng)子的選擇和轉(zhuǎn)錄起始，核心酶的作用是鏈的延伸，只有帶σ因子的全酶才能專一的與DNA上的啟動(dòng)子結(jié)合，選擇其中一條鏈作為模板合成RNA鏈，σ因子在于幫助轉(zhuǎn)錄起