【正文】 如抗體基因的準(zhǔn)連轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物經(jīng)過不同的拼接方式可以經(jīng)翻譯形成兩種抗體分子：分泌型和膜結(jié)合型抗體。 順式作用元件: 如絕緣子: 在染色體結(jié)構(gòu)域的邊界,可阻止增強(qiáng)子對區(qū)域外啟動子的影響。 順式作用元件：如增強(qiáng)子，存在于真核細(xì)胞中，能顯著加強(qiáng)轉(zhuǎn)錄活性，由比較集中的保守序列組成，它與啟動子的相對位置無關(guān)，也無方向性。 真核生物可以通過異染色質(zhì)化而關(guān)閉某些基因的表達(dá)。推測所刪除的DNA僅對生殖細(xì)胞是必需的。. 染色體丟失：某些低等真核生物，如蛔蟲，在其發(fā)育早期卵裂階段，所有分裂細(xì)胞出一個(gè)外，均將異染色質(zhì)部分刪除掉，從而使染色質(zhì)減少約一半。翻譯水平的調(diào)節(jié)主要是控制mRNA的穩(wěn)定性和有選擇的進(jìn)行翻譯。轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)包括染色質(zhì)的活化和基因的活化。真核生物基因表達(dá)受到多級調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，可以包括：轉(zhuǎn)錄前水平調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)、翻譯水平調(diào)節(jié)、翻譯后水平調(diào)節(jié)等。隨后積累的HSP，包括DnaK/HflB，促進(jìn)σ32的降解，并抑制其合成。它們還能與正在合成的σ32結(jié)合，阻止其進(jìn)一步的合成。另一方面，在熱激條件下σ32的穩(wěn)定性也增加了。在正常條件下，rpoH mRNA核糖體結(jié)合位點(diǎn)，包括SD序列和起始密碼子參與了二級結(jié)構(gòu)的形成，妨礙了核糖體與mRNA的結(jié)合。熱激誘導(dǎo)σ32的合成發(fā)生在翻譯水平。HSP的誘導(dǎo)合成是由于細(xì)胞內(nèi)的σ32水平瞬間升高引起的。熱激蛋白基因的啟動子被σ32而不是通常的σ70識別。分子伴侶的作用是介導(dǎo)蛋白質(zhì)正確折疊；蛋白酶的作用則是降解受到熱損傷而又不能修復(fù)的蛋白質(zhì)。在46℃下細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)大約30％為一組相當(dāng)保守的熱激蛋白（heat shock protein, HSP）。 大腸桿菌的最適生長溫度是37℃，當(dāng)環(huán)境溫度升至43℃左右時(shí)，細(xì)菌還能正常生長。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，維持蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的力量會遭到破壞，蛋白質(zhì)開始伸展開來。經(jīng)過磷酸化修飾，HSF三聚體向核內(nèi)轉(zhuǎn)移并結(jié)合至HSP基因啟動子區(qū)的HSE，激活HSP基因的轉(zhuǎn)錄，使HSP產(chǎn)生增多。這些變性蛋白的折疊發(fā)生改變，暴露出分子內(nèi)部的疏水區(qū)域，從而導(dǎo)致HSP與其結(jié)合。在正常狀態(tài)下，HSF以無活性的單體形式存在于細(xì)胞漿中，并與某些HSP結(jié)合在一起。無論從必要性或經(jīng)濟(jì)性考慮，都需要一個(gè)依賴于cAMPCAP的啟動子（S1）對高水平合成進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及一個(gè)不依賴于cAMPCAP的啟動子（S2）進(jìn)行本底水平的永久型合成。如果只有S1一個(gè)啟動子，那么由于這個(gè)啟動子的活性依賴于cAMPCRP，當(dāng)培養(yǎng)基中有葡萄糖存在時(shí)就不能合成異構(gòu)酶。在沒有外源半乳糖的情況下，UDPgal是通過半乳糖差向異構(gòu)酶的作用由UDP葡萄糖合成的，該酶是galE基因的產(chǎn)物。當(dāng)有cAMPCAP時(shí)，轉(zhuǎn)錄從S1開始，當(dāng)無cAMPCAP時(shí)，轉(zhuǎn)錄從S2開始。從S1起始的轉(zhuǎn)錄只有在培養(yǎng)基中無葡萄糖時(shí)，才能順利進(jìn)行，RNA聚合酶與S1的結(jié)合需要半乳糖、CAP和較高濃度的cAMP。分析gal操縱子PO區(qū)的DNA序列發(fā)現(xiàn)，該操縱子存在兩個(gè)相距僅5bp的啟動子，可以分別起始mRNA的合成。這3個(gè)酶的作用是使半乳糖變成葡萄糖1磷酸。21. 解釋大腸桿菌半乳糖操縱子的兩啟動子調(diào)控機(jī)制。在酶誘導(dǎo)合成的這個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，阻遏蛋白是主要的作用因子，而誘導(dǎo)物可以影響阻遏蛋白的活性，只有阻遏物被誘導(dǎo)失活，結(jié)構(gòu)基因才得以表達(dá)。阻遏物有無活性又受乳糖這種小分子誘導(dǎo)物的影響。cAMPCAP復(fù)合物的形成取決于細(xì)胞內(nèi)cAMP的濃度，當(dāng)以葡萄糖為能源時(shí)，由于其抑制腺苷酸環(huán)化酶的活性，ATP不能轉(zhuǎn)化為cAMP，細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度降低，形不成CAPcAMP復(fù)合物，因而乳糖結(jié)構(gòu)基因不被轉(zhuǎn)錄。正調(diào)空機(jī)制：cAMPCAP復(fù)合物與 DNA結(jié)合改變了這一區(qū)段 DNA次級結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了RNA聚合酶結(jié)合區(qū)的解鏈。轉(zhuǎn)錄從啟動區(qū)開始，按Z》Y》A方向進(jìn)行，每次轉(zhuǎn)錄出來的一條mRNA上都帶有這三個(gè)基因。大腸桿菌乳糖操縱子包括三個(gè)結(jié)構(gòu)基因：Z，Y和A，以及啟動子，控制子和阻遏子等。通過翻譯弱化和翻譯偶聯(lián)在翻譯水平上進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，具有重要意義。而在原核生物通過蛋白因子進(jìn)行調(diào)控的途徑有限，而多順反子則可以通過mRNA中不同蛋白編碼序列與起始位點(diǎn)的距離進(jìn)行表達(dá)量的調(diào)控。成熟mRNA上只含一條多肽鏈的遺傳信息，合成蛋白質(zhì)時(shí)只有一個(gè)合成的啟動點(diǎn)，一個(gè)合成的終點(diǎn)。多數(shù)多順反子的翻譯獨(dú)立發(fā)生；但在某些細(xì)菌中，mRNA相鄰順反子翻譯直接相連，可由一個(gè)核糖體翻譯。在原核生物中，轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行。真核的mRNA只編碼一種蛋白質(zhì)，稱為單順反子。18. 在翻譯水平上解釋為何真核生物通常具有單順反子結(jié)構(gòu)，而原核生物卻具有較多的多順反子結(jié)構(gòu)。它們各不相同，各負(fù)其責(zé)，使一種氨基酸與其相應(yīng)的一套tRNA分子結(jié)合。在蛋白質(zhì)翻譯中，每種tRNA分子在它到達(dá)核糖體之前都需與相應(yīng)的氨基酸結(jié)合，這種結(jié)合是在一系列被稱為氨酰tRNA合成酶作用下完成的。例如:如何獲得高效、無毒的特異性核酶,如何選擇靶序列中最佳切割位點(diǎn),如何提高核酶進(jìn)入靶細(xì)胞的效率并穩(wěn)定發(fā)揮作用等。從而起到抗病毒的作用。②抗乙肝病毒HBV：核酶能特異地切割HBV前基因組RNA , 使其喪失模板活性, 如針對HBcAg mRNA 設(shè)計(jì)的核酶, 可有限的剪切HBV mRNA。只有某些特定的激活因子作用于已整合人細(xì)胞基因的 HIV 前病毒LTR時(shí)，才能啟動表達(dá)，或使表達(dá)從低水平轉(zhuǎn)入高水平。2．核酶在抗病毒中的應(yīng)用①抗艾滋病病毒HIV：HIV的長末端重復(fù)序列(LTR)參與病毒蛋白生成的調(diào)節(jié)，起著類似“開關(guān)”的作用。而當(dāng)細(xì)胞惡變時(shí), 端粒酶則被激活, 使端粒酶長度不隨細(xì)胞分裂而丟失, 從而使細(xì)胞逃避老化死亡, 保持無限復(fù)制與增殖。設(shè)計(jì)核酶抑制耐藥相關(guān)基因的表達(dá)，使耐藥的腫瘤細(xì)胞重新獲得對化療藥物的敏感性。核酶的應(yīng)用舉例：1．核酶在腫瘤治療中的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面①核酶與癌基因：核酶獨(dú)特的切割目的基因的方式有可能阻斷癌基因的表達(dá), 從而逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞惡性增殖, 并誘導(dǎo)其分化和凋亡。從目前來看，核酶的應(yīng)用主要在基因治療上。自美國科學(xué)家Cech 和Altman 等發(fā)現(xiàn)核酶至今的20多年來,人們利用核酶可以特異性地切割靶RNA序列的特點(diǎn),通過設(shè)計(jì)合適的核酶阻斷特定基因的表達(dá),已相繼對獲得性免疫缺陷綜合征、腫瘤、生殖系統(tǒng)疾病、病毒性肝炎、白血病、移植排斥反應(yīng)等進(jìn)行了廣泛深入的研究。16. 請闡述核酶概念及應(yīng)用的研究進(jìn)展。同時(shí)可以節(jié)省大量的遺傳信息。mRNA 選擇性剪接涉及生命現(xiàn)象的很多方面，如細(xì)胞分化，個(gè)體發(fā)育，免疫機(jī)理，某些遺傳病的發(fā)生等等。一般地，真核生物一個(gè)基因的外顯子和內(nèi)含子的數(shù)目及所在位置是固定的。剪切位點(diǎn)及一個(gè)共同的339。一個(gè)選擇性剪接的例子就是SV40,當(dāng)它感染細(xì)胞時(shí)，引導(dǎo)2種蛋白質(zhì)的合成：大T抗原和小T抗原。真核生物含有限數(shù)目的基因，但是當(dāng)嚴(yán)格需要時(shí)，真核生物通過一系列精確的工具來加工 mRNA,產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)錄類型。選擇性剪接（ALTERNATIVE SPLICING）是指同一基因轉(zhuǎn)錄形成的初級RNA經(jīng)過不同的剪切和連接方式形成不同的mRNA的過程。另外，；使用融合蛋白表達(dá)方法高效表達(dá)和純化重組蛋白；利用分子伴侶共表達(dá)，促進(jìn)蛋白質(zhì)翻譯后正確折疊；尋找合適的培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法等都有助于實(shí)現(xiàn)真核蛋白基因的高效表達(dá)。這種調(diào)節(jié)元件可以插入載體自身，也可以插入宿主的染色體。需要一種高效的原核表達(dá)載體，包括一個(gè)強(qiáng)大并且可以嚴(yán)緊調(diào)節(jié)的啟動子；一位于翻譯起始密碼子5’端大約9bp的SD序列；位于目的基因3’末端的一個(gè)高效轉(zhuǎn)錄終止子。由TBP 和TAF的功能使RNA聚合酶III正確定位于起點(diǎn)。有些snRNA的基因由RNA聚合酶I