【正文】 它□教學(xué)手段板書、多媒體教學(xué)目的1理解真核生物轉(zhuǎn)錄的特點2 掌握聚合酶Ⅱ和酶Ⅲ作用基因轉(zhuǎn)錄的起始3 了解真核生物轉(zhuǎn)錄所參與的轉(zhuǎn)錄因子重點難點真核生物基因轉(zhuǎn)錄的基本原理教　學(xué)　內(nèi)　容備　注M1 三種RNA聚合酶真核生物RNA聚合酶 三種酶負責(zé)不同基因的轉(zhuǎn)錄。根據(jù)酶對α鵝膏覃堿的敏感性區(qū)分3種酶：RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中，轉(zhuǎn)錄大部分rRNA ；RNA聚合酶Ⅱ存在于核質(zhì)中，負責(zé)前 mRNA和一些小核 rRNA的合成；RNA聚合酶Ⅲ存在于核質(zhì)中，負責(zé)前5S rRNA 、 tRNA、一些 snRNA 及細胞質(zhì)rRNA的合成。它們都含有12或更多的亞基，其中有與大腸桿菌核心酶同源的 α2ββ/ 亞基。在 RNA聚合酶Ⅱ的羧基端含有一段7氨基酸的序列稱為羧基末端結(jié)構(gòu)域（CTD），它是延伸激活的重要標(biāo)靶。M2 RNA聚合酶Ⅰ基因 ：核糖體重復(fù) rRNA基因 人類細胞在不同染色體上分布多個 rRNA重復(fù)基因，每一基因產(chǎn)生45S的轉(zhuǎn)錄物，這種多基因拷貝的連續(xù)轉(zhuǎn)錄可以產(chǎn)生足夠量的 rRNA，包裝進核糖體 RNA聚合酶Ⅰ啟動子 由兩部分組成，包括起始位點的核心元件和上游控制元件（UCE）上游結(jié)合因子 （UBF） 與UCE結(jié)合的蛋白質(zhì)，使轉(zhuǎn)錄效率大大增強選擇因子Ⅰ（SL1） 與UBFDNA復(fù)合物結(jié)合并促使 RNA聚合酶Ⅰ結(jié)合進來起始轉(zhuǎn)錄，它由4個亞基組成，其中有3個聚合酶起始所需的TATA結(jié)合蛋白（TBP），另外是 RNA聚合酶Ⅰ特異的TBP相關(guān)因子，被稱為TAF1M3 RNA聚合酶Ⅲ基因：5S基因和tRNA基因RNA聚合酶Ⅲ 負責(zé)5SrRNA的前體 、 tRNA 及其他 snRNA和胞質(zhì)RNA的轉(zhuǎn)錄tRNA 基因 編碼 tRNA的DNA有兩個高度保守的序列A框和B框，它們也是編碼 tRNA的D環(huán)和TψC環(huán)的序列。起始需要兩個DNA結(jié)合因子：TFⅢC與啟動子的A框和B框結(jié)合；TFⅢB與TFⅢCDNA復(fù)合體結(jié)合，并與TFⅢC結(jié)合位點上游DNA相互作用。TFⅢB含有3個亞基即TBP、BRF和B//。5SrRNA基因 啟動子含有C框，是TFⅢA的結(jié)合位點，使TFⅢC與啟動子相互作用，A框也可穩(wěn)定TFⅢC的結(jié)合。U6小核RNA只使用其起始位點上游的調(diào)控序列，包括TATA框RNA聚合酶Ⅲ的終止 只要識別由一串A殘基構(gòu)成的序列即可終止轉(zhuǎn)錄M4 RNA聚合酶Ⅱ基因 ：啟動子和增強子RNA聚合酶Ⅱ 負責(zé)編碼基因和一些小核RNA的轉(zhuǎn)錄啟動子 很多含有稱作TATA框的序列，它決定聚合酶的位置或正確起始轉(zhuǎn)錄上游調(diào)控元件和增強子 啟動子上游的其他元件可增強基本啟動子的轉(zhuǎn)錄活性，在上游100~200bp的序列為上游調(diào)控元件（如SP1和CCAAT框）。遠離起始位點幾千個堿基能增強啟動子轉(zhuǎn)錄的調(diào)控元件為增強子M5 通用轉(zhuǎn)錄因子與RNA聚合酶Ⅱ的起始RNA聚合酶Ⅱ的基本轉(zhuǎn)錄因子 轉(zhuǎn)錄因子TFⅡA 和TFⅡB以特定的順序在啟動子上裝配。TFⅡD 負責(zé)與啟動子上的TATA框結(jié)合，是由TATA結(jié)合蛋白（TBP）與其它TBP相關(guān)因子（TAFⅡ）形成的復(fù)合體TBP 在3種轉(zhuǎn)錄復(fù)合體（SLTFⅡB和TFⅡD）上都存在，它有二元對稱的馬鞍結(jié)構(gòu)，可與TATA框處的DNA小溝結(jié)合。TFⅡA 與TFⅡD結(jié)合并增強TFⅡD與TATA框的結(jié)合。TFⅡB TFⅡD與DNA結(jié)合后， TFⅡB就會與 TFⅡD結(jié)合， TFⅡB又與RNA聚合酶及另一個因子 TFⅡF結(jié)合RNA聚合酶進入后， TFⅡE TFⅡH 和 TFⅡJ與轉(zhuǎn)錄復(fù)合體結(jié)合， TFⅡH使聚合酶Ⅱ的羧基末端結(jié)構(gòu)域（CTD）磷酸化，導(dǎo)致聚合酶復(fù)合體的形成。思 考 題與 作 業(yè)1. 真核生物RNA聚合酶各自負責(zé)轉(zhuǎn)錄的RNA分子是什么？2. 什么是CTD模體， 它的功能是什么？教學(xué)后記注意讓學(xué)生區(qū)分原核生物與真核生物的不同之處。課　　時　　教　　案講 授 人查幸福課　　時3序　　號14課題內(nèi)容Regulation of transcription in eukaryotes教學(xué)時間教學(xué)方法講授教學(xué)課型理論□ 實驗□ 習(xí)題□實踐□ 復(fù)習(xí)□ 其它□教學(xué)手段板書、多媒體教學(xué)目的1掌握轉(zhuǎn)錄因子重要的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域2 理解類固醇激素受體和STAT蛋白磷酸化調(diào)控的機制重點難點講授真核生物基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控機制教　學(xué)　內(nèi)　容備　注N1 真核生物的轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)錄因子能特異性結(jié)合DNA并激活轉(zhuǎn)錄，由兩個結(jié)構(gòu)域：DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域和激活結(jié)構(gòu)域。有些轉(zhuǎn)錄因子還有二聚體結(jié)構(gòu)域或配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域。類固醇激素受體包含這4種結(jié)構(gòu)域；DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域 螺旋轉(zhuǎn)角螺旋結(jié)構(gòu)域 兩個α螺旋由一個β轉(zhuǎn)角分開，識別的螺旋部分處于大溝中，與DNA發(fā)生作用鋅指結(jié)構(gòu)域 有兩種：C2H2 型鋅指由2個半胱氨酸和2個組氨酸與鋅離子形成4面體結(jié)構(gòu)，有2條β鏈和一個α螺旋，后者與DNA大溝結(jié)合，一般需要3個或更多的C2H2 型鋅指才能與DNA 結(jié)合；C4 鋅指結(jié)構(gòu)由4個半胱氨酸與鋅離子結(jié)合而成堿性結(jié)構(gòu)域 通常與亮氨酸拉鏈或HLH基序中的一個聯(lián)合一起，又稱堿性亮氨酸拉鏈或堿性HLH 蛋白二聚體結(jié)構(gòu)域 亮氨酸拉鏈和螺旋環(huán)螺旋結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域 酸性激活結(jié)構(gòu)域和富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域阻抑物結(jié)構(gòu)域N2 轉(zhuǎn)錄調(diào)控舉例SP1 與富含GC的保守序列GGGCGG相連，含有3個鋅指和2個富含谷氨酰胺轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域激素調(diào)控 類固醇激素穿過細胞膜與類固醇激素受體作用，受體的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域與特定DNA序列作用，激活目標(biāo)基因磷酸化調(diào)控 γ干擾素 激活STAT蛋白 使其磷酸化，進而形成同型二聚體，轉(zhuǎn)移到細胞核，激活目標(biāo)基因表達轉(zhuǎn)錄延伸 HIV病毒編碼Tat蛋白，結(jié)合在轉(zhuǎn)錄物上，導(dǎo)致TFⅡH激酶被激活，RNA聚合酶Ⅱ的CTD磷酸化，完成HIV基因的轉(zhuǎn)錄思 考 題與 作 業(yè)啟動子與增強子之間的主要異同是什么？教學(xué)后記用實例來幫助講解轉(zhuǎn)錄因子在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的作用。課　　時　　教　　案講 授 人何寧佳課　　時序　　號15課題內(nèi)容RNA processing and RNPs教學(xué)時間教學(xué)方法講授教學(xué)課型理論□ 實驗□ 習(xí)題□實踐□ 復(fù)習(xí)□ 其它□教學(xué)手段板書、多媒體教學(xué)目的1 了解RNA加工類型2理解真核生物mRNA加工3掌握原核生物rRNA和 tRNA的加工重點難點rRNA加工與核糖體、tRNA的加工、RNA酶P和核酶教　學(xué)　內(nèi)　容備　注O1 rRNA加工與核糖體RNA加工類型 常見的類型有：內(nèi)切核酸酶和外切核酸酶對核苷酸的切除；3/ 端和5/ 端添加核苷酸；對堿基或糖苷的修飾原核生物的 rRNA加工 轉(zhuǎn)錄物形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)并與蛋白質(zhì)結(jié)合成核糖核蛋白復(fù)合物（RNP），然后進行修飾（如對A的甲基化修飾），隨之由RNA聚合酶Ⅲ剪切釋放5S、16S、23S前體分子，再由RNA酶MM1M23分別在每一前體分子的3/ 端和5/ 端進行進一步剪切，釋放出成熟的全長RNA分子真核生物的 rRNA加工 哺乳動物47S前 rRNA經(jīng)歷了一系列剪切，先切去外部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)，再切去內(nèi)部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)，釋放32S和20S兩個前RNA，最后釋放18S、28S rRNA。嗜熱四膜蟲 rRNA在加工過程中，其內(nèi)含子可被自身RNA所切除，這種具有酶活性的RNA稱為核酶核糖核蛋白復(fù)合體（RNP） 特定蛋白與特定RNA形成的復(fù)合體叫RNP原核生物核糖體 大腸桿菌70S核糖體由30S（21種蛋白質(zhì)和5S rRNA）小亞基和50S（31種蛋白質(zhì)和 23S、5S rRNA）大亞基構(gòu)成真核生物核糖體 80S核糖體包含60S大亞基（45種蛋白質(zhì)、一個5S rRNA、 rRNA和一個28S rRNA）和40S小亞基（30種蛋白質(zhì)和18S rRNA）O2 tRNA的加工、RNA酶P和核酶原核生物的 tRNA加工 轉(zhuǎn)錄物前體形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)→RNase E、F切割3/ 端→RNase D對3/ 端修剪→RNaseP 對5/ 端切除→RNase D再除去3/端的兩個核苷酸→ tRNA進行堿基修飾真核生物的 tRNA加工 內(nèi)切酶先切去5/ 端的前導(dǎo)區(qū)和2個額外的3/ 端核苷酸，再由 tRNA核苷酸轉(zhuǎn)移酶將5/ CCA3/ 序列加到3/ 端，切除內(nèi)含子核糖核酸酶P 剪切前 tRNA產(chǎn)生成熟的5/ 端。其RNA組分可單獨行使內(nèi)切核酸酶功能 核酶 可催化特定生化反應(yīng)的RNA。RNaseP是可使 tRNA成熟的核酶。O3 mRNA加工、hnRNP、snRNP mRNA加工 原核生物的 mRNA不需要加工。真核生物的RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄的基因大小長度不一，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的群體統(tǒng)稱為核內(nèi)不均一RNA（hnRNA），將被加工的 mRNA為前RNA，其加工包括：5/ 端加帽；3/ 端剪切及加polyA尾；剪接和甲基化hnRNP 前RNA被蛋白質(zhì)（主要是A、B、C）包裹形成核內(nèi)不均一RNP（hnRNP）snRNP顆粒 富含U的核內(nèi)小分子RNA與蛋白質(zhì)形成snRNP顆粒，大部分參與前rRNA加工的甲基化位點定位5/ 端加帽 5/ 端加上7甲基鳥苷，GMP以反方向加到RNA轉(zhuǎn)錄物上，形成5/5/ 三磷酸橋。帽子結(jié)構(gòu)對5/ 外切核酸酶形成屏障3/ 端剪切和加尾 3/ 端經(jīng)過剪切再由聚腺苷酸聚合酶（PAP）加上poly（A）尾?？傻挚?/ 外切核酸酶的攻擊，也助于 mRNA的翻譯剪接 切除內(nèi)含子將外顯子連接一起的過程，由UUUUU6snRNP催化。內(nèi)含子有5/ GC和AG3/及一端分支點序列前 mRNA的甲基化 常見的是A上N6的甲基化O4 可變 mRNA加工可變加工 在特定前mRNA上形成一種以上的mRNA。它包括可變剪接和可變poly（A）加工可變poly（A）位點 采用不同的poly（A）位點可導(dǎo)致采用不同的剪接方式可變剪接 利用不同的5/位、3/位剪接位點產(chǎn)生不同的mRNARNA編輯 改變、插入或刪除初始轉(zhuǎn)錄物特定部位的堿基而改變其核苷酸序列。思 考 題與 作 業(yè)1. 核糖核蛋白在RNA加工中的作用是什么？2. 簡述大腸桿菌核糖體的組成。教學(xué)后記強調(diào)原核生物和真核生物的不同。課　　時　　教　　案講 授 人何寧佳課　　時序　　號16課題內(nèi)容The genetic code and tRNA教學(xué)時間教學(xué)方法講授教學(xué)課型理論□ 實驗□ 習(xí)題□實踐□ 復(fù)習(xí)□ 其它□教學(xué)手段板書、多媒體教學(xué)目的1了解遺傳密碼的特性2 掌握tRNA的結(jié)構(gòu)和功能重點難點遺傳密碼教　學(xué)　內(nèi)　容備　注P1 遺傳密碼特性 4種核苷酸組成的三聯(lián)體密碼有64種，氨基酸只有20種，大多數(shù)氨基酸有多個密碼子，因此遺傳密碼具有簡并性破譯 利用隨機共聚物加入無細胞體系來合成mRNA，可以確定密碼子的構(gòu)成特征 編碼同一氨基酸的密碼子為同義密碼子（蛋氨酸和色氨酸只有一個密碼子），通常只是第3個堿基不同突變效應(yīng) 第3位的轉(zhuǎn)換通常不改變氨基酸，第3位的顛換一半以上也是無效的。第2位的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致相似氨基酸的轉(zhuǎn)變，顛換則改變氨基酸類型通用性 密碼子在所有生物都通用可讀框 始于ATG止于終止密碼的連續(xù)密碼子區(qū)域，沒有已知的蛋白產(chǎn)物，該區(qū)域為可讀框，確定有蛋白產(chǎn)物時叫編碼區(qū)重疊基因 一個基因的編碼區(qū)和另一個編碼區(qū)重疊，病毒可利用該方式增加基因組的編碼能力P2 tRNA的結(jié)構(gòu)和功能tRNA的一級結(jié)構(gòu) 含有許多修飾堿基，常見有4種：胸苷，假尿苷，二氫尿苷和肌苷。從5/ 到3/ 端分別形成D環(huán)、反密碼子環(huán)、T環(huán)和接受臂tRNA的二級結(jié)構(gòu) 三葉草結(jié)構(gòu)：氨基酸結(jié)合臂與氨基酸結(jié)合；D環(huán)—含二氫尿嘧啶；反密碼子環(huán)—肌苷（I）可與同義密碼子配對；可變臂；TψC臂和環(huán)；3/ 端有CCA結(jié)構(gòu)tRNA的三級結(jié)構(gòu) 倒L 型功能及氨酰化 tRNA與氨基酸結(jié)合為氨酰tRNA，由氨酰tRNA合成酶催化氨酰tRNA合成酶 依賴 tRNA上的鑒別元件來識別不同 tRNA思 考 題與 作 業(yè)。2. 遺傳密碼的特征？教學(xué)后記本章內(nèi)容是轉(zhuǎn)錄和翻譯兩大過程的銜接。課　　時　　教　　案講 授 人何寧佳課　　時3序　　號17課題內(nèi)容Protein synthesis教學(xué)時間教學(xué)方法講授教學(xué)課型理論□ 實驗□ 習(xí)題□實踐□ 復(fù)習(xí)□ 其它□教學(xué)手段板書、多媒體教學(xué)目的1掌握原核生物蛋白質(zhì)合成機制2比較真核生物與原核生物蛋白質(zhì)合成的特點重點難點蛋白質(zhì)合成機制教　學(xué)　內(nèi)　容備　注Q1合成概述密碼子與反密碼子 tRNA上的反密碼子可識別mRNA上的密碼子，肌苷的存在可使 tRNA與多個密碼子作用擺動 反密碼子的5/ 堿基可與密碼子形成非標(biāo)準(zhǔn)型配對，如G可與U及C配對，肌苷與A，C或U配對核糖體結(jié)合位點 原核生物起始密碼上游的一段保守序列可與16S rRNA的3/ 端序列配對，稱為核糖體結(jié)合位點或SD序列多聚核糖體 mRNA上聚集多個核糖體起始tRNA AUG為起始密碼也是甲硫氨酸的密碼，第一個滲入的氨基酸為甲硫氨酸，原核生物為甲酰甲硫氨酸。起始tRNA與編碼區(qū)的識別AUG密碼的tRNA有些差別，起始tRNA可識別AUG和GUG，非起始tRNA只識別AUG。兩者由甲硫氨酸