【正文】 的功能和特點1保證線性DNA的完整復(fù)制2保護(hù)染色體末端不受核酸酶水解和不發(fā)生染色體的異常重組3體細(xì)胞端粒酶活性低4隨著復(fù)制次數(shù)的增加端粒DNA逐步縮短，細(xì)胞組建停止分裂，進(jìn)而進(jìn)入凋亡5惡性腫瘤細(xì)胞可表達(dá)端粒酶，永生分裂單鏈環(huán)狀DNA的復(fù)制φX174噬菌體由一個單鏈環(huán)狀DNA組成，這條鏈稱為正（+）鏈；合成的互補(bǔ)鏈稱為負(fù)（一）鏈。復(fù)制后DNA在短期內(nèi)（數(shù)分鐘）為半甲基化的GATC序列，一旦發(fā)現(xiàn)錯配堿基，即將未甲基化鏈切除一段包含錯誤堿基的序列，并以甲基化的鏈為模板進(jìn)行修復(fù)2損傷修復(fù) ①光復(fù)活修復(fù) ②甲基轉(zhuǎn)移酶 ③切除修復(fù)3復(fù)制后修復(fù) (postreplication repair)①大腸桿菌的重組修復(fù)系統(tǒng)②SOS修復(fù)：DNA分子受損傷的范圍較大，在復(fù)制受到抑制時出現(xiàn)的一種應(yīng)急修復(fù)作用 第五章 轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工★轉(zhuǎn)錄:生物體以DNA為模板,在RNA聚合酶催化下合成互補(bǔ)的RNA分子的過程轉(zhuǎn)錄單位(transcription unit):從啟動子到終止子，被轉(zhuǎn)錄成單個RNA分子的一段DNA序列★復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的相同點1都以DNA為模板2原料為核苷酸3合成方向均為5′→3′方向4都需要依賴DNA的聚合酶5遵守堿基互補(bǔ)配對規(guī)律6產(chǎn)物為多聚核苷酸鏈★復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的區(qū)別作為RNA合成模板的鏈稱為反意義鏈(模板鏈/負(fù)鏈)；與其互補(bǔ)的鏈稱有意義鏈(編碼鏈/正鏈)原核生物RNA聚合酶(RNA polymerase )全酶 = 核心酶（α2ββ’）+ σ因子1, α亞基決定轉(zhuǎn)錄的基因2, β亞基在5’ →3’方向上延長多核苷酸鏈3, β’亞基結(jié)合DNA模板4, σ因子識別“啟動子”并與之結(jié)合真核的RNA聚合酶酶轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物鵝膏蕈堿敏感性RNA聚合酶Ⅰ大部分rRNA不敏感RNA聚合酶ⅡhnRNA 敏感RNA聚合酶ⅢtRNA、5srRNA 、snRNA前體中度敏感★啟動子：RNA聚合酶識別、結(jié)合并起始轉(zhuǎn)錄的一段高度保守性DNA序列★原核生物啟動子結(jié)構(gòu)216。②終止既需DNA上可識別的終止序列，也需RNA產(chǎn)物的發(fā)夾結(jié)構(gòu)③兩類終止子：依賴與不依賴ρ因子的終止子真核生物的轉(zhuǎn)錄1 三種RNA pol識別不同啟動子。b、 AATAA序列是加polyA尾信號。起始密碼： AUG終止密碼： UAA、UAG、UGA★遺傳密碼的性質(zhì)1. 簡并性：指一個氨基酸具有2個或2個以上的密碼子2. 擺動性：密碼子與反密碼子配對，有時會出現(xiàn)不遵從堿基配對規(guī)律的情況，稱為遺傳密碼的擺動現(xiàn)象3. 通用性：除個別細(xì)胞器的特殊密碼子外，蛋白質(zhì)生物合成的整套密碼，從簡單生物到人類都通用4. 偏愛性：密碼子使用頻率的差異5. 連續(xù)性：mRNA的讀碼方向從539。★順式作用元件：與相關(guān)基因處于同一DNA分子上，能起調(diào)控作用的DNA序列。是由若干功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因和控制這些基因表達(dá)的元件組成的一個完整、連續(xù)的功能單位★操縱子的基本組成1. 結(jié)構(gòu)基因：能通過轉(zhuǎn)錄、翻譯使細(xì)胞產(chǎn)生一定的酶系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)蛋白 2. 操縱基因：控制結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄速度，位于結(jié)構(gòu)基因的附近，本身不能轉(zhuǎn)錄成mRNA 3. 啟動基因P：位于操縱基因的附近，它的作用是發(fā)出信號，mRNA合成開始，該基因也不能轉(zhuǎn)錄成mRNA4. 調(diào)節(jié)基因：可調(diào)節(jié)操縱基因的活動，調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物為阻遏物或激活物。（CAP—分解代謝物基因活化蛋白）★乳糖操縱子的負(fù)調(diào)控阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié) —— 可誘導(dǎo)調(diào)控1) 無乳糖存在時，阻遏物可以結(jié)合在操縱基因上 → 阻止轉(zhuǎn)錄過程 → 基因關(guān)閉；2）有乳糖存在時，乳糖→半乳糖與阻遏物結(jié)合→阻遏物變構(gòu) → 阻遏物不能結(jié)合操縱基因 → 轉(zhuǎn)錄進(jìn)行 → 基因開放。216。 也稱為同源結(jié)構(gòu)域，參與個體發(fā)育② 鋅指結(jié)構(gòu)(zinc finger) 252。通過和靶基因mRNA堿基配對引導(dǎo)沉默復(fù)合體（RISC）降解mRNA或阻礙其翻譯?！?39。 缺點：① 缺乏轉(zhuǎn)錄后加工機(jī)制，只能表達(dá)克隆cDNA，不宜表達(dá)真核基因組DNA，② 缺乏適當(dāng)?shù)姆g后加工機(jī)制，表達(dá)真核蛋白質(zhì)不能形成適當(dāng)折疊或進(jìn)行糖基化修飾；③ 很難表達(dá)大量的可溶性蛋白等2. 真核表達(dá)系統(tǒng)216。 P1人工染色體(PACs)：噬菌體P1，需要體外包裝盒轉(zhuǎn)導(dǎo)，供體DNA約100kb,用于大基因組分析216。既具有切割位點的專一性, 也具有識別位點的專一性, 一般在識別序列內(nèi)切割 Ⅲ型：作用方式同Ⅱ型Ⅱ型限制性核酸內(nèi)切酶★①識別dsDNA中含４8個相連的堿基對組成的特定回文序列②斷裂后形成的DNA片段具有互補(bǔ)堿基的單鏈延伸末端（粘性末端）或平末端DNA連接酶封閉DNA鏈上缺口酶，借助能量催化DNA鏈的5′PO4與另一DNA鏈的3′OH生成磷酸二酯鍵。 每隔6個氨基酸就有一個亮氨酸殘基252。反式作用因子★1概念：也稱為轉(zhuǎn)錄因子(TF)，是一類細(xì)胞核內(nèi)蛋白因子，通過與順式作用元件和RNA聚合酶的相互作用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄的活性。 基因擴(kuò)增：在細(xì)胞中某些基因的拷貝數(shù)專一性大量增加，并在短期內(nèi)產(chǎn)生大量的基因產(chǎn)物以滿足生長發(fā)育的需求216。可阻遏操縱子：調(diào)節(jié)合成代謝的操縱子。分為可誘導(dǎo)的正調(diào)控和可阻遏的正調(diào)控。在細(xì)胞內(nèi)幫助其他含多肽的結(jié)構(gòu)完成正確的組裝，且在組裝完畢后與之分離，不構(gòu)成這些蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)執(zhí)行功能時的組份 作用1. 蛋白合成開始時，防止新生肽鏈在未完成折疊之前相互聚合，幫助蛋白質(zhì)獲得最初的正確結(jié)構(gòu)2. 封閉所暴露出來的疏水區(qū)段，為蛋白質(zhì)折疊創(chuàng)造無干擾的隔離環(huán)境3. 識別錯誤折疊的變性新蛋白，幫助復(fù)性或使其降解分子伴侶的分類及作用1. ★應(yīng)激蛋白70家族（heatshock protein 70）：參與蛋白質(zhì)的從頭折疊、跨膜運輸、錯誤折疊多肽的降解及其調(diào)控過程2. ★伴侶素系統(tǒng)（chaperonin system）:具有獨特的雙層環(huán)狀結(jié)構(gòu)的寡聚蛋白，以依賴ATP的方式為非自發(fā)性折疊蛋白質(zhì)提供能折疊形成天然空間構(gòu)象的微環(huán)境翻譯后的加工修飾（二）剪切和剪接加工1. 新生肽鏈N端fMet或Met的切除2. 剪切— 直接從新生肽鏈上除去不等的氨基酸殘基① 分泌型蛋白的信號肽的切除② 前體蛋白加工：切除前體蛋白的一端肽段；去除蛋白內(nèi)含子③ 活性肽的剪切釋放：一條已合成的多肽鏈經(jīng)翻譯加工后生成不同活性的蛋白質(zhì)或多肽3. 剪接— 蛋白質(zhì)前體通過多肽剪除某些氨基酸片段，再以一定的順序結(jié)合起來生成成熟有活性的蛋白質(zhì)（三）添加化學(xué)基團(tuán)（化學(xué)編輯）1. 蛋白質(zhì)的脂酰化——?；D(zhuǎn)移酶催化脂肪酸與肽鏈中的Ser的羥基以酯鍵結(jié)合，使新生的蛋白脂?；?. 蛋白質(zhì)的糖基化——①使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用 ②賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號的功能 ③某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊 蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運1. 核孔運輸—胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)穿過胞核內(nèi)外膜形成的核孔進(jìn)入細(xì)胞核2. 跨膜運輸—胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、葉綠體和過氧化物酶體等通過跨膜機(jī)制進(jìn)行運輸?shù)摹５冖魞?nèi)含子的剪接— tRNA的剪接結(jié)構(gòu)特點： 1）位置相同，都在反密碼子環(huán)的下游3’； 2）內(nèi)含子和反密碼子配對形成莖環(huán)。多順反子mRNA在RnaseⅢ的催化下裂解為單個的順反子2，rRNA的加工： ① 的rRNA有三種：16S，23S和5S。2．由170 ～ 107位序列組成，稱為上游調(diào)控元件，能有效地增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄效率3．轉(zhuǎn)錄成rRNA RNA聚合酶Ⅲ啟動子、tRNA和某些snRNA2 .5S rRNA和tRNA基因的啟動子是內(nèi)部啟動子(internal promoter)位于轉(zhuǎn)錄起始位點的下游 ，都由兩部分組成，位于轉(zhuǎn)錄起始位點上游RNA聚合酶Ⅱ啟動子1 起始子：轉(zhuǎn)錄起始的第一個堿基多為A,兩側(cè)各有若干嘧啶核苷酸2 TATA box： 25~ 35區(qū)含TATA序列，是轉(zhuǎn)錄因子與DNA分子結(jié)合的部位，使轉(zhuǎn)錄精確地起始 3 CAAT 框：70 ~ 80區(qū)含CCAAT序列，控制轉(zhuǎn)錄起始的頻率 4 GC box：80 ~ 110區(qū)含有GCCACCC或GGGCGGG序列，控制轉(zhuǎn)錄起始的頻率增強(qiáng)子(enhancer)：使和它相連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列①增強(qiáng)效應(yīng)明顯但與位置和取向無關(guān)②核心序列：TGTGGGTTTGG ③沒有基因?qū)Ｒ恍缘袊?yán)密的組織和細(xì)胞特異性④許多增強(qiáng)子還受外部信號的調(diào)控終止子(terminator) ：DNA分子中終止轉(zhuǎn)錄的核苷酸序列 。引起該位點以后的遺傳信息出現(xiàn)異常?！?39。3保守型轉(zhuǎn)座(Conservative transposition)①非復(fù)制轉(zhuǎn)座的一種 ②類似于入噬菌體的整合作用,轉(zhuǎn)座因子都比較大③轉(zhuǎn)座的往往不只是轉(zhuǎn)座因子自身，而是連同宿主的一部分DNA一起轉(zhuǎn)座 ④轉(zhuǎn)座子從供體上切下然后插入靶位點，供體恢復(fù)原狀 逆轉(zhuǎn)錄病毒和逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子1逆轉(zhuǎn)錄病毒—RNA病毒。②衛(wèi)星DNA：一般較短，采用密度梯度離心后，分布于DNA主帶的旁邊，參與復(fù)制水平的調(diào)節(jié)、表達(dá)的調(diào)控、參與染色體配對中度重復(fù)序列：重復(fù)次數(shù)在10～105，散布于基因組中。是DNA長鏈上一個由特定核苷酸組成并具有特定遺傳功能的片段，包括編碼蛋白質(zhì)或RNA的核酸序列和調(diào)控序列。2★著絲粒：兩條染色單體相連處染色較淺向內(nèi)凹陷的縊痕（主縊痕）3副縊痕：染色體臂上狹窄淺染的縊縮的部分4隨體：位于染色體末端的球形染色體節(jié)段5核仁組織區(qū) ：是核糖體RNA基因所在的區(qū)域，位于副縊痕區(qū) 6復(fù)制子與復(fù)制起始點：7★端粒 （telomere）：由端粒DNA與端粒結(jié)合蛋白形成的、染色體端部的特化部分。在反轉(zhuǎn)錄病毒復(fù)制的過程中，tRNA可以作為DNA復(fù)制的引物 rRNA 是核糖體的主要結(jié)構(gòu)組成部分，蛋白質(zhì)合成過程所必需 iRNA(起始RNA） 在DNA合成中作為后滯鏈合成引物的短RNA片段 snRNA(核內(nèi)小RNA) 參與內(nèi)含子的剪切及其他加工過程 scRNA(胞質(zhì)內(nèi)小RNA)是信號肽識別顆粒的組成部分端粒酶RNA 作為形成端粒重復(fù)序列的模板的核RNA，是端粒的組成部分gRNA(指導(dǎo)RNA)在錐蟲動基粒中合成的RNA種類，可作為RNA編輯過程的模板反義RNA 反義RNA與mRNA互補(bǔ)，可與其形成雙螺旋結(jié)構(gòu)阻斷蛋白質(zhì)的合成。A＝T，G≡C，每個螺距的距離34 197。兩條鏈以一定的空間距離，在同一軸上相互盤旋起來構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)。尾巴 無 poly A，與mRNA半衰期及核到漿轉(zhuǎn)運有關(guān) 內(nèi)含子 無 有 SD序列 有（AGGAGG） 無 稀有堿基 無 有，但極少 生成方式 邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯 前體hnRNA修飾后轉(zhuǎn)入胞質(zhì) tRNA 含有稀有堿基 3’末端含有CCA序列 二級結(jié)構(gòu)呈三葉草形 三級結(jié)構(gòu)呈倒L型 蛋白質(zhì)生物合成中識別密碼子，特異性搬運氨基酸的作用二級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu)單鏈、 三葉草葉形、 四臂四環(huán) 在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一折疊扭曲形成倒L型rRNA與核糖體蛋白構(gòu)成核糖體，是蛋白生物合成的場所mRNA結(jié)合位點、起始部分的識別、密碼子與反密碼子的相互作用肽鍵形成、AAtRNA、肽基tRNA的結(jié)合★核小RNA和胞漿小RNA（snRNA/scRNA） snRNA—核內(nèi)、與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起形成小分子核內(nèi)蛋白顆粒，參與mRNA的剪切加工 scRNA—蛋白質(zhì)定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的信號肽識別 粒子的組成成分起始RNA—作為DNA生物合成的通用引物指導(dǎo)RNA —RNA編輯的模板端粒酶RNA和核酶端粒：短而數(shù)目精確的串聯(lián)重復(fù)DNA小片段與蛋白質(zhì)夠成的特殊結(jié)構(gòu)端粒酶(telomerase):自身攜帶RNA模板的逆轉(zhuǎn)錄酶，催化端粒DN