【正文】 和它的輔助因子為蛋白質(zhì)合成提供了必要條件。大亞基負(fù)責(zé)氨基酸及tRNA攜帶的功能，如肽鍵的形成、AA tRNA、肽基 tRNA的結(jié)合等。末端向339。在大腸桿菌中合成一個(gè)100個(gè)氨基酸的多肽只需5分鐘。 RF3 僅能促進(jìn)RF1和RF2的功能。表279 真核細(xì)胞中參與翻譯起始的蛋白質(zhì)因子及其功能真核因子 功能 eIF2 促進(jìn)MettRNAMet與核糖體40S小亞基結(jié)合。 eIF6 促進(jìn)沒有蛋白質(zhì)合成活性的80S核糖體解離成40S和60S兩個(gè)亞基。本反應(yīng)可能由peptidyl transferase 催化。若以poly（U）作模板，則除苯丙氨酸（UUU）外，異亮氨酸（AUU）也會(huì)摻入。第四講 DNA、RNA和蛋白質(zhì)代謝DNA是貯藏遺傳信息的最重要的生物大分子。在糖代謝中也有重要作用，如生成UDPG和 CDPdiacylglycerol等。第八九，由天門冬酰胺把另一個(gè)氨基加到第5位碳原子上。ATP能夠把磷酸基團(tuán)加到其它所有核苷單磷酸上生成核苷三磷酸。第二個(gè)調(diào)節(jié)位點(diǎn)控制了底物特異性。3. 脫水后，339。其中，dTMP（thymidylate）來自于dCDP和dUMP，其直接前體是dUMP，由胸苷酸合酶（thymidylate synthase）將dUMP轉(zhuǎn)化為dTMP；反應(yīng)中的甲基來自于N5，N10Methylenetetrahydrofolate。AD缺失后，細(xì)胞內(nèi)dATP的含量將高達(dá)正常細(xì)胞中的100倍，而過量的dATP則抑制了其余dNTP在T淋巴細(xì)胞中的合成。1010t，而每年通過硝化細(xì)菌以氣態(tài)氮的形式釋放到大氣中的氮就有2108—5108t。高等動(dòng)物不能合成大約一半氨基酸，只能從食物中直接獲取這些必需氨基酸（Essential）。50%的真核蛋白中，N端殘基的氨基酸會(huì)被N乙基化。四、蛋白質(zhì)的運(yùn)輸和降解 絕大部分被運(yùn)入ER內(nèi)腔的蛋白質(zhì)都帶有一個(gè)Signal peptide。Importin (α,β亞基)的作用有點(diǎn)像SRP受體。與Ubiquitin相連的蛋白將被送到一個(gè)依賴于ATP的蛋白質(zhì)降解系統(tǒng)（Proteasome，Mr. 1106）。Helicase，任何DNA在被復(fù)制前都必須解開雙鏈，這個(gè)過程是由helicase來完成的，它可在ATP的作用下將DNA母鏈不斷解開形成單鏈。1. DNA復(fù)制的起始大腸桿菌中的復(fù)制起始位點(diǎn)是Ori C，全長(zhǎng)245Bp，該序列在所有細(xì)菌復(fù)制起始位點(diǎn)中都是保守的。DNA子鏈被合成后，母鏈立即被甲基化（稱為hemimethylated）。3. DNA鏈的終止當(dāng)子鏈延伸達(dá)到terminus region（ter，帶有多個(gè)20bp序列）時(shí)，DNA復(fù)制就終止了。細(xì)胞中最常見的Uracil Glycosylase就能特異性切除細(xì)胞中的去氨基胞嘧啶。轉(zhuǎn)座子常常被定位到特定的基因中，造成該基因突變。轉(zhuǎn)座酶（transposase）和解離酶（resolvase）分別作用于原始轉(zhuǎn)座子和復(fù)制轉(zhuǎn)座子。mRNA，編碼了一個(gè)或多個(gè)蛋白質(zhì)序列；tRNA，把mRNA上的遺傳信息變?yōu)槎嚯闹械陌被嵝畔?；rRNA，是合成蛋白質(zhì)的工廠核糖體中的主要成份。端沒有兩樣，都是OH基團(tuán)。由于催化了NTP的水解，ρ因子能促使新生的RNA鏈從三元轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中解離出來，從而終止轉(zhuǎn)錄。 在新生RNA中出現(xiàn)發(fā)卡式結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致RNA聚合酶的暫停，破壞RNADNA雜合鏈539。在Group I內(nèi)含子切除體系中，鳥苷或鳥苷酸的339。 1944 . Avery證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)。 1965 S. W. Holley完成了酵母丙氨酸t(yī)RNA的全序列測(cè)定；科學(xué)家證明細(xì)菌的抗藥性通常由質(zhì)粒DNA所決定。 1981 R. D. Palmiter和R. L. Brinster獲得轉(zhuǎn)基因小鼠；A. C. Spradling和G. M. Rubin得到轉(zhuǎn)基因果蠅。 1996 完成了酵母基因組(107bp)全序列測(cè)定。二、 基因操作的主要技術(shù)原理1． 核酸的凝膠電泳(Agarose amp。核酸分子雜交實(shí)驗(yàn)包括如下兩個(gè)步驟：將核酸樣品轉(zhuǎn)移到固體支持物濾膜上，這個(gè)過程特稱為核酸印跡(nucleic acid blotting)轉(zhuǎn)移，主要有電泳凝膠核酸印跡法、斑點(diǎn)和狹線印跡法(dot and slot blotting)、菌落和噬菌斑印跡法(colony and plaque blotting)；將具有核酸印跡的濾膜同帶有放射性標(biāo)記或其它標(biāo)記的DNA或RNA探針進(jìn)行雜交。Mg2+對(duì)維持外源DNA的穩(wěn)定性起重要。DNA的脈沖電泳技術(shù) :PFGEPulsefield gel electrophoresis2． 核酸的分子雜交技術(shù)在大多數(shù)核酸雜交反應(yīng)中，經(jīng)過凝膠電泳 分離的DNA或RNA分子，都是在雜交之前，通過毛細(xì)管作用或電導(dǎo)作用按其在凝膠中的位置原封不動(dòng)地吸印 轉(zhuǎn)移到濾膜上的。4. 從大量的細(xì)胞繁殖群體中，篩選出獲得了重組DNA分子的受體細(xì)胞，并篩選出已經(jīng)得到擴(kuò)增的目的基因。 1989 DuPont公司獲得轉(zhuǎn)腫瘤基因小氧Onouse。 1978 首次在大腸桿菌中生產(chǎn)由人工合成基因表達(dá)的人腦激素和人胰島素。 1961 Nirenberg破譯了第一相遺傳密碼；F. Jacob和J. Monod提出了調(diào)節(jié)基因表達(dá)的操縱子模型。第五講 分子生物學(xué)研究法一、 重組DNA技術(shù)發(fā)展史上的重大事件，即基因的分子載體是DNA而不是蛋白質(zhì)，解決了遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)問題； 保留復(fù)制機(jī)制,解決了基因的自我復(fù)制和世代交替問題；，相繼提出了中心法則和操縱子學(xué)說,成功地破譯了遺傳密碼，充分認(rèn)識(shí)了遺傳信息的流動(dòng)和表達(dá)。當(dāng)RNA polⅡ轉(zhuǎn)錄過程中碰到受損傷的核苷酸時(shí)，TFⅡH能及時(shí)啟動(dòng)核苷酸切除修復(fù)系統(tǒng)，將損傷修復(fù)。 b、不依賴于ρ 因子的終止若終止點(diǎn)上游存在一個(gè)富含GC堿基的二重對(duì)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)；在終止點(diǎn)前面有一段由48個(gè)A組成的序列，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3‘端為寡聚U。dA區(qū)域。研究RNA鏈終止時(shí)遇到最常見的問題是339。④ 轉(zhuǎn)座引起的生物進(jìn)化.六、RNA代謝除了某些RNA病毒之外，所有RNA分子都來自于DNA。轉(zhuǎn)座可被分為復(fù)制性和非復(fù)制性兩大類。最簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)座子不含有任何宿主基因而常被稱為插入序列（insertion sequence，IS），它們是細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA的正常組成部分。2. 堿基切除修復(fù)（BaseExcision Repair）DNA gylcosylases能特異性識(shí)別常見的DNA損傷（如胞嘧啶或腺嘌呤去氨酰化產(chǎn)物）并將受損害堿基切除。前導(dǎo)鏈的合成：由DnaG（primase）在復(fù)制起始位點(diǎn)附近合成一個(gè)1060 nt的RNA引物，然后由polII把dNTP加到該引物上。DNA甲基化與DNA復(fù)制起始密切相關(guān)。OH, 539。原核生物的整個(gè)染色體上一般只有一個(gè)復(fù)制起始位點(diǎn)。每切除一個(gè)肽鍵要消耗兩分子ATP。 。有些蛋白質(zhì)必須經(jīng)蛋白酶切割后才有功能。雖然它是氣體，極易擴(kuò)散，但由于它十分活躍，其擴(kuò)散半徑一般只有1mm。除變構(gòu)抑制之外，GS活性還受共價(jià)修飾調(diào)節(jié)。二、氨基酸代謝按所占的質(zhì)量比例計(jì)算，N在生物體內(nèi)的重要性排在CHO之后，列第4位。嘌呤代謝突變會(huì)引起重要疾病。6. 239。2. R1亞基上的SH基團(tuán)為239。大腸桿菌核苷酸還原酶有兩大特征，它的生物學(xué)活性和底物特異性同時(shí)受效應(yīng)子（effector molecules）的影響。這個(gè)反應(yīng)需要氨基甲酰磷酸（Carbamoyl phosphate）。第五，脫水環(huán)化形成咪唑環(huán)。因此，活細(xì)胞內(nèi)時(shí)刻進(jìn)行著各種蛋白質(zhì)的合成、修飾、運(yùn)轉(zhuǎn)和降解反應(yīng)。氯霉素和嘌呤霉素既能與原核細(xì)胞核糖體結(jié)合，又能與真核生物核糖體結(jié)合，妨礙細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成，影響細(xì)胞生長(zhǎng)。 蛋白質(zhì)合成的抑制劑 抗菌素對(duì)蛋白質(zhì)合成的作用可能是阻止mRNA與核糖體結(jié)合（氯霉素），或阻止AAtRNA與核糖體結(jié)合（四環(huán)素類），或干擾AAtRNA與核糖體結(jié)合而產(chǎn)生錯(cuò)讀（鏈霉素、新霉素、卡那霉素等），或作為競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑抑制蛋白質(zhì)合成。 肽鍵形成之初，兩個(gè)氨基酸仍然分別與各自的tRNA相結(jié)合，仍然分別位于A位點(diǎn)和P位點(diǎn)上。 eIF4G 與eIF4E和poly（A）結(jié)合蛋白（PAB）相結(jié)合，形成eIF4F復(fù)合物。上述六組分復(fù)合物再與50S大亞基結(jié)合，水解GTP生成并釋放GDP和Pi。RF1 識(shí)別 UAA和UAG。蛋白質(zhì)合成消耗了細(xì)胞中90%左右用于生物合成反應(yīng)的能量。細(xì)胞中大多數(shù)核糖體處于非活性的穩(wěn)定狀態(tài)，單獨(dú)存在，只有少數(shù)與mRNA一起形成多聚核糖體。 rRNA核糖體包括至少5個(gè)活性中心，即mRNA結(jié)合部位、結(jié)合或接受AA tRNA部位（A位）、結(jié)合或接受肽基tRNA的部位、肽基轉(zhuǎn)移部位（P位）及形成肽鍵的部位（轉(zhuǎn)肽酶中心），此外還有負(fù)責(zé)肽鏈延伸的各種延伸因子的結(jié)合位點(diǎn)。它是由幾十種蛋白質(zhì)和幾種核糖體RNA（ribosomal RNA，rRNA）組成的亞細(xì)胞顆粒。（3）校正tRNA校正tRNA分為無義突變及錯(cuò)義突變校正。這種結(jié)構(gòu)是靠氫鍵來維持的，tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)與AA tRNA合成酶的識(shí)別有關(guān)。D臂是根據(jù)它含有二氫尿嘧啶（dihydrouracil）命名的。四．tRNAtRNA在蛋白質(zhì)合成中處于關(guān)鍵地位，被稱為第二遺傳密碼。三．密碼子和反密碼子的相互作用蛋白質(zhì)生物合成過程中，tRNA的反密碼子通過堿基的反向配對(duì)與mRNA的密碼子相互作用。（3）氨基酸的“活化”與核糖體結(jié)合技術(shù)。,不管讀碼從U開始還是從G開始，都只能有UGU（Cys）及GUG（Val）兩種密碼子。實(shí)驗(yàn)2:研究煙草壞死衛(wèi)星病毒發(fā)現(xiàn)，其外殼蛋白亞基由400個(gè)氨基酸組成，相應(yīng)的RNA片段長(zhǎng)1200個(gè)核苷酸，與密碼三聯(lián)子體系正好相吻合。若以兩種核苷酸作為一個(gè)密碼（二聯(lián)子），能代表42=16種氨基酸。Genetic information is perpetuated by replication（復(fù)制）in which a double stranded nucleic acid is duplicated to give identical copies.基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄（transcription）和翻譯（translation）兩個(gè)階段。 Viral DNA molecules are relatively smallHIV = 9000 nt RNAQβ = 4200 ntBactaria DNA is 100 times than viralE. coli 4639221 bp doublestrandedContour length = , 850倍細(xì)菌本身長(zhǎng)度。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20100種之間，其中常見的有1520種。到目前為止，僅發(fā)現(xiàn)鳥類、魚類及兩棲類紅細(xì)胞染色體不含H1而帶有H5，精細(xì)胞染色體的組蛋白是魚精蛋白。通?？梢杂?mol/L 。 酵母Telomeres一般以100 bp左右不精確重復(fù)序列所組成。由于堿基的組成不同，在CsCl密度梯度離心中易與其他DNA分開，形成含量較大的主峰及高度重復(fù)序列小峰，后者又稱衛(wèi)星區(qū)帶（峰）。2．染色體中的核酸組成⑴不重復(fù)序列 在單倍體基因組里，這些序列一般只有一個(gè)或幾個(gè)拷貝，它占DNA總量的40%－80%。Mutations： 染色體DNA中可遺傳的核苷酸序列變化。它的頭、尾外部都有由蛋白質(zhì)組成的外殼，頭內(nèi)主要是DNA。首先用實(shí)驗(yàn)證明基因就是DNA分子的是美國著名的微生物學(xué)家Avery。如一條鏈上某一堿基是C，另一條鏈上與它配對(duì)的堿基必定是G。溶解纖維狀物質(zhì)并重復(fù)數(shù)次，可提高其純度。端加多聚A[polyA]之外，還要將隔開各個(gè)相鄰編碼區(qū)的內(nèi)含子剪去，使外顯子（編碼區(qū)）相連后成為成熟mRNA。原核生物的基因組和染色體結(jié)構(gòu)都比真核生物簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)錄和翻譯在同一時(shí)間和空間內(nèi)發(fā)生，基因表達(dá)的調(diào)控主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平。嚴(yán)格地說，DNA重組技術(shù)并不完全等于基因工程，因?yàn)楹笳哌€包括其他可能使生物細(xì)胞基因組結(jié)構(gòu)得到改造的體系。 1993年，美國科學(xué)家Roberts和Sharp因發(fā)現(xiàn)斷裂基因（introns）而獲得Nobel獎(jiǎng)。1959年，美國科學(xué)家Uchoa第一次合成了核糖核酸，實(shí)現(xiàn)了將基因內(nèi)的遺傳信息通過RNA翻譯成蛋白質(zhì)的過程。北大生命科學(xué)院分子生物學(xué)課程教學(xué)講義 朱玉賢第一講 序論　略二、現(xiàn)代分子生物學(xué)中的主要里程碑分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等所有生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)，是人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘，由被動(dòng)地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動(dòng)地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科。1910年，德國科學(xué)家Kossel第一個(gè)分離了腺嘌呤，胸腺嘧啶和組氨酸。1988年，McClintock由于在50年代提出并發(fā)現(xiàn)了可移動(dòng)遺傳因子（jumping gene或稱mobile element）而獲得Nobel獎(jiǎng)。分子生物學(xué)研究?jī)?nèi)容:DNA重組技術(shù)基因工程基因表達(dá)調(diào)控核酸生物學(xué) 生物大分子結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)DNA重組技術(shù)（又稱基因工程）這是20世紀(jì)70年代初興起的技術(shù)科學(xué)，目的是將不同DNA片段（如某個(gè)基因或基因的一部分）按照人們的設(shè)計(jì)定向連接起來，在特定的受體細(xì)胞中與載體同時(shí)復(fù)制并得到表達(dá)，產(chǎn)生影響受體細(xì)胞的新的遺傳性狀。在個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育過程中生物遺傳信息的表達(dá)按一定的時(shí)序發(fā)生變化（時(shí)序調(diào)節(jié)），并隨著內(nèi)外環(huán)境的變化而不斷加以修正（環(huán)境調(diào)控）。端加帽及339。如稍加攪拌，它就會(huì)象棉線在線軸上一樣繞在硬棒上，溶液中的其它成份則呈顆粒狀沉淀。這就是嘌呤與嘧啶配對(duì)，而且腺嘌呤（A）只能與胸腺嘧啶（T）配對(duì)，鳥嘌呤（G）只能與胞嘧啶（C）配對(duì)。具有光滑外表的S型肺炎鏈球菌因?yàn)閹в星v膜多糖而都能使小鼠發(fā)病，而具有粗糙外表的R型因?yàn)闆]有莢膜多糖而失去致病力（莢膜多糖能保護(hù)細(xì)菌免