【正文】 GUA（Val）或AGU（Ser）。當(dāng)體系中帶有多聚核苷酸模板時(shí)，從大腸桿菌中提取的核糖體經(jīng)常與特異性氨基酰tRNA相結(jié)合。當(dāng)反密碼子第一位是U或G時(shí)，能識別兩個(gè)密碼子。在一個(gè)同工tRNA組內(nèi)，所有tRNA均專一于相同的氨基酰 tRNA合成酶。每個(gè)tRNA分子至少含有2個(gè)稀有堿基，最多有19個(gè)，多數(shù)分布在非配對區(qū)，特別是在反密碼子339。翻譯階段遺傳信息從mRNA分子轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)極不相同的蛋白質(zhì)分子，信息是以能被翻譯成單個(gè)氨基酸的三聯(lián)子密碼形式存在的，在這里起作用的是解碼機(jī)制。EAAAMP+ tRNA→AA tRNA +E+AMP 蛋白質(zhì)合成的真實(shí)性主要決定于AA tRNA合成酶是否能使氨基酸與對應(yīng)的tRNA相結(jié)合。真核生物核糖體中RNA占3/5，蛋白質(zhì)占2/5。核糖體可解離為亞基或結(jié)合成70S/80S顆粒。mRNA上核糖體的多少視mRNA的長短而定，一般40個(gè)核苷酸有一個(gè)核糖體。肽鏈的延伸——核糖體沿mRNA5’端向3’端移動(dòng)，導(dǎo)致從N端向C端的多肽合成。真核生物中只有一個(gè)RF，能識別3個(gè)終止子。 eIF4A 具有RNA解旋酶活性，解除mRNA模板的次級結(jié)構(gòu)并使之與40S小亞基結(jié)合，形成eIF4F復(fù)合物。 肽鏈延伸也可被分為三步： 第一步，與新進(jìn)來的氨基酰tRNA相結(jié)合。 核糖體向mRNA的3’方向移動(dòng)一個(gè)密碼子，使得帶有第二個(gè)氨基酸（現(xiàn)已成為二肽）的tRNA從A位進(jìn)入P位，并使第一個(gè)tRNA從P位進(jìn)入E位。 嘌呤霉素是AAtRNA的結(jié)構(gòu)類似物，能結(jié)合在核糖體的A位上，抑制AAtRNA的進(jìn)入。貯藏在任何基因中的生物信息都必須首先被轉(zhuǎn)錄生成RNA，才能夠得到表達(dá)。De Novo嘌呤核苷酸的生物合成始于PRPP （Phosphoribosyl 1pyrophosphate）這一途徑的第一步是由谷氨酰胺捐獻(xiàn)一個(gè)氨基到PRPP的C1位上，生成5phosphoribosylamine。第十一，脫水環(huán)化，形成嘌呤IMP。5．核糖核苷酸（ribonucleotides）是脫氧核糖核苷酸（Deoxyribonucleotides）的前體。當(dāng)dTTP與該位點(diǎn)相結(jié)合時(shí)，GDP的還原反應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行。位O+基團(tuán)。嘌呤核苷酸降解第一步是在539。如Azaserine和Acivicin都是Glutamine類似物，被用于阻斷核苷酸的生物合成。1. 銨通過谷氨酸→谷氨酰胺被結(jié)合到有機(jī)物質(zhì)中。許多重要的神經(jīng)遞質(zhì)都是胺或其次生代謝產(chǎn)物。許多蛋白質(zhì)都帶有1530個(gè)殘基的signal peptides，負(fù)責(zé)指導(dǎo)蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的精確定位。研究發(fā)現(xiàn)，信號肽把Ribosome牽引到ER上。 細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)也存在類似的蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。 五、DNA代謝無論是只含有一對染色體的原核細(xì)胞還是帶有多對染色體的真核細(xì)胞，只有整個(gè)基因組得到了完整準(zhǔn)確的復(fù)制，細(xì)胞分裂才能順利發(fā)生。DNA結(jié)合蛋白，使新解鏈的DNA保持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。每六個(gè)DnaB蛋白形成一組并與一條DNA母鏈結(jié)合，可在不同方向同時(shí)起始DNA的復(fù)制。只有當(dāng)oriC被從膜上釋放出來，子鏈被Dam甲基化后，才能有效地與DnaA蛋白結(jié)合，起始新一輪的DNA復(fù)制。Ter的功能主要是由TerTus復(fù)合物（ter utilization substance）來完成的。（Direct repair） ㈢、DNA的轉(zhuǎn)座DNA的轉(zhuǎn)座，或稱移位（transposition），是由可移位因子（transposable element）介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重排現(xiàn)象。（posite transposon）是一類帶有某些抗藥性基因（或其他宿主基因）的轉(zhuǎn)座子，其兩翼往往是兩個(gè)相同或高度同源的IS序列，表明IS序列插入到某個(gè)功能基因兩端時(shí)就可能產(chǎn)生復(fù)合轉(zhuǎn)座子。在非復(fù)制性轉(zhuǎn)座中，原始轉(zhuǎn)座子作為一個(gè)可移動(dòng)的實(shí)體直接被移位，IS序列、Mu及Tn5等都以這種方式進(jìn)行轉(zhuǎn)座。但是，也存在三個(gè)主要不同點(diǎn)：A． 轉(zhuǎn)錄中不需要RNA引物；B．轉(zhuǎn)錄反應(yīng)一般只用一小段DNA做模板；C．在轉(zhuǎn)錄區(qū)，一般都只有一條DNA鏈可以作為模板。在新生RNA中出現(xiàn)發(fā)卡式結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致RNA聚合酶的暫停，破壞RNADNA雜合鏈539?！?39。寡聚U的存在使雜合鏈的339。的磷酸二酯鍵發(fā)起進(jìn)攻。 1953 。 1970 。 1983 獲得第一例轉(zhuǎn)基因植物。 基因工程中常見的名詞:遺傳工程genetic engineering，基因操作gone manipulation，基因克隆gone cloning，重組DNA技術(shù)rebinant DNA technology，分子克隆molecular cloning。 Polyacrylamide)將某種分子放到特定的電場中，它就會以一定的速度向適當(dāng)?shù)碾姌O移動(dòng)。常用的濾膜有尼龍濾膜、硝酸纖維素濾膜，疊氮苯氧甲基纖維素濾紙（DBM）和二乙氨基乙基纖維素濾膜（DEAE）等。二、 基因操作的主要技術(shù)原理1． 核酸的凝膠電泳(Agarose amp。 1996 完成了酵母基因組(107bp)全序列測定。 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。 1965 S. W. Holley完成了酵母丙氨酸t(yī)RNA的全序列測定；科學(xué)家證明細(xì)菌的抗藥性通常由質(zhì)粒DNA所決定。 1944 . Avery證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)。在Group I內(nèi)含子切除體系中，鳥苷或鳥苷酸的339。 在新生RNA中出現(xiàn)發(fā)卡式結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致RNA聚合酶的暫停，破壞RNADNA雜合鏈539。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。端沒有兩樣，都是OH基團(tuán)。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。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。轉(zhuǎn)座子常常被定位到特定的基因中，造成該基因突變。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。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。DNA子鏈被合成后，母鏈立即被甲基化（稱為hemimethylated）。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245Bp，該序列在所有細(xì)菌復(fù)制起始位點(diǎn)中都是保守的。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。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）。Importin (α,β亞基)的作用有點(diǎn)像SRP受體。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。50%的真核蛋白中，N端殘基的氨基酸會被N乙基化。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）。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。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。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。3. 脫水后，339。第二個(gè)調(diào)節(jié)位點(diǎn)控制了底物特異性。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。第八九，由天門冬酰胺把另一個(gè)氨基加到第5位碳原子上。在糖代謝中也有重要作用，如生成UDPG和 CDPdiacylglycerol等。 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。若以poly（U）作模板，則除苯丙氨酸（UUU）外，異亮氨酸（AUU）也會摻入。本反應(yīng)可能由peptidyl transferase 催化。 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。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。 RF3 僅能促進(jìn)RF1和RF2的功能。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。末端向339。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。核糖體和它的輔助因子為蛋白質(zhì)合成提供了必要條件。五．AA tRNA合成酶 是一類催化氨基酸與tRNA結(jié)合的特異性酶，其反應(yīng)式如下：它實(shí)際上包括兩步反應(yīng)：第一步是氨基酸活化生成酶氨基酰腺苷酸復(fù)合物。tRNA的L形高級結(jié)構(gòu)反映了其生物學(xué)功能，因?yàn)樗纤\(yùn)載的氨基酸必須靠近位于核糖體大亞基上的多肽合成位點(diǎn)，而它的反密碼子必須與小亞基上的mRNA相配對，所以兩個(gè)不同的功能基團(tuán)最大限度分離。不同的tRNA分子可有7495個(gè)核苷酸不等，tRNA分子長度的不同主要是由其中的兩條手臂引起的。所有的tRNA都能夠與核糖體的P位點(diǎn)和A位點(diǎn)結(jié)合，此時(shí)，tRNA分子三葉草型頂端突起部位通過密碼子：反密碼子的配對與mRNA相結(jié)合，而其3’末端恰好將所轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸送到正在延伸的多肽上。Wobble hypothesis① 任意一個(gè)密碼子的前兩位堿基都與tRNA anticodon中的相應(yīng)堿基形成WatsonCrick堿基配對?，F(xiàn)將氨基酸活化后的產(chǎn)物稱為氨基酰tRNA（aminoacyltRNA），并把催化該過程的酶稱為氨基酰合成酶（aminoacyltRNA Synthetase）。如以多聚（UUC）為模板，可能有3種起讀方式：5’…UUC UUC UUC UUC UUC…3’或 5’…UCU UCU UCU UCU UCU…3’或 539。 在含有tRNA、核糖體、AAtRNA合成酶及其它蛋白質(zhì)因子的細(xì)胞抽提物中加入mRNA或人工合成的均聚物作為模板以及ATP、GTP、氨基酸等成分時(shí)又能合成新的肽鏈，新生肽鏈的氨基酸順序由外加的模板來決定。5060年代破譯遺傳密碼方面的三項(xiàng)重要成果：（1）Paul Zameik等人證實(shí)細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成的場所。翻譯是指以新生的mRNA為模板，把核苷酸三聯(lián)子遺傳密碼翻譯成氨基酸序列、合成蛋白質(zhì)多肽鏈的過程，是基因表達(dá)的最終目的。Eucaryotic cells果蠅帶有25倍于E. Coli 的DNA,人類帶有600倍于E. Coli 的DNA. Eucaryotic DNA 中基因密度明顯低于原核和病毒。b. DNA結(jié)合蛋白。 組蛋白的修飾作用。牛、豬、大鼠的H4氨基酸序列完全相同。數(shù)十萬個(gè)Alu重復(fù)序列散布于整個(gè)人類基因組中，達(dá)到總序列的1－3％。在高等真核細(xì)胞中，centromere都是由長約5－10 bp、方向相同的高度重復(fù)序列所組成。在卵細(xì)胞形成過程中這些基因可進(jìn)行幾千次不同比例的復(fù)制，產(chǎn)生2106個(gè)拷貝，使rDNA占卵細(xì)胞DNA的75%，從而使該細(xì)胞能積累1012個(gè)核糖體。在核小體中DNA盤繞組蛋白八聚體核心，從而使分子收縮成1/7，200bpDNA的長度約為68nm，卻被壓縮在10nm的核小體中。 如果設(shè)想將人體細(xì)胞中的DNA分子繞地球一周，那么，每個(gè)堿基大約只占1－5厘米，而一個(gè)2－3kb的基因只相當(dāng)于地球上一條數(shù)十米長，數(shù)厘米寬的線段！Genotype (基因型)： The genetic constitution of a given organism (指某個(gè)特定生物體細(xì)胞內(nèi)的全部遺傳物質(zhì))。噬菌體專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)。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)菌免受運(yùn)動(dòng)白細(xì)胞攻擊）。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。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。分子生物學(xué)課程教學(xué)講義 朱玉賢第一講 序論二、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)研究內(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