【正文】 元：一段從啟動(dòng)子開(kāi)始到終止子結(jié)束的DNA序列★原核生物啟動(dòng)子的異同點(diǎn)：相同點(diǎn)：①都有識(shí)別、結(jié)合、起始三個(gè)位點(diǎn)②序列保守，如原核的35，10序列，真核的TATA、CG、CAAT、OCT③位置和距離都比較恒定④直接和多聚酶相結(jié)合⑤常和操縱子相鄰⑥都在其控制基因的5’端⑦決定轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)、方向以及效率不同點(diǎn)①原核操縱子比較近、相鄰 真核具有一些遠(yuǎn)距離的調(diào)控元件，如增強(qiáng)子②原核生物啟動(dòng)子位置比較恒定 真核生物啟動(dòng)子的位置、序列、方向等不完全相同，存在變化③原核啟動(dòng)子區(qū)范圍小 真核啟動(dòng)子區(qū)范圍大④原核啟動(dòng)子直接和RNA聚合酶相結(jié)合 真核啟動(dòng)子需要轉(zhuǎn)錄因子參與形成起始復(fù)合物才能和多聚酶相結(jié)合▲原核生物的TATA區(qū)和35區(qū)位于起點(diǎn)上游10bp處，又稱(chēng)10區(qū)，10位的TATA區(qū)和35位的TTGACA區(qū)是RNA聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合位點(diǎn)，能與σ因子相互識(shí)別具有很高的親和力◆TATA區(qū)：又稱(chēng)10區(qū)，RNA聚合酶與模板DNA相結(jié)合后，DNA中有一段被RNA聚合酶保護(hù)的序列，在保護(hù)區(qū)內(nèi)有一個(gè)RNA聚合酶緊密結(jié)合的位點(diǎn)，約位于起始點(diǎn)上游的10bp處，稱(chēng)為10區(qū)，有共同序列TATATATA區(qū)功能：①RNApol緊密結(jié)合②形成開(kāi)放啟動(dòng)復(fù)合體③使RNApol定向轉(zhuǎn)錄◆35區(qū)：保護(hù)區(qū)以外的，啟動(dòng)子35bp處，共同序列TTGACA，也是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)35區(qū)的功能：①為RNApol的識(shí)別位點(diǎn)②RNApol的核心酶只能起到和模板結(jié)合和催化的功能，并不能識(shí)別35序列，只有σ亞基才能識(shí)別35序列，為轉(zhuǎn)錄選擇模板鏈③可以控制轉(zhuǎn)錄起始的頻率◆下降突變：將TATAAT區(qū)變成AATAAT就會(huì)大大降低其結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄水平◆上升突變：例如在乳糖操縱子中，將TATGTT區(qū)變成TATATT就會(huì)提高啟動(dòng)子效力，提高乳糖操縱子轉(zhuǎn)錄水平▲真核生物的TATA區(qū)和CAAT區(qū)真核生物位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游30~25bp處的共同序列TATAAA,也稱(chēng)TATA區(qū)，使轉(zhuǎn)錄精確起始，在起始位點(diǎn)上游78~70bp處還有一段共同序列CCAAT，和原核生物中35bp序列相對(duì)應(yīng)，稱(chēng)為CAAT區(qū)，控制轉(zhuǎn)錄起始頻率▲10區(qū)和35區(qū)的最佳距離為16~19bp▲增強(qiáng)子及其功能（遠(yuǎn)端調(diào)控區(qū)）在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游約200bp處有兩段72bp長(zhǎng)的重復(fù)序列，他們不是啟動(dòng)子的一部分，但能增強(qiáng)或促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的起始，除去這兩段序列會(huì)大大降低這些基因的轉(zhuǎn)錄水平，若保留其中一段或?qū)⒅〕霾逯罝NA分子的任何部位，就能保持基因的正常轉(zhuǎn)錄，稱(chēng)這種能強(qiáng)化轉(zhuǎn)錄起始的序列為增強(qiáng)子或強(qiáng)化子▲增強(qiáng)子的作用機(jī)制：通過(guò)影響染色質(zhì)DNA蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或改變超螺旋的密度而改變模板的整體結(jié)構(gòu)，從而使得RNA聚合酶更容易與模板DNA相結(jié)合，起始基因轉(zhuǎn)錄★增強(qiáng)子的特點(diǎn)：①遠(yuǎn)距離效應(yīng)，一般位于上游200bp處②無(wú)方向性，無(wú)論在靶基因的任何位置都可以發(fā)揮增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄的作用因?yàn)镈NA分子有一定的柔性，可以彎曲，結(jié)合在增強(qiáng)子上的反式激活因子能夠與轉(zhuǎn)錄復(fù)合物相互作用③順式調(diào)節(jié)，只調(diào)節(jié)位于同一染色體上的靶基因，對(duì)其他染色體上的基因沒(méi)有作用④無(wú)物種和基因的特異性⑤具有組織特異性，增強(qiáng)子需要特定的蛋白質(zhì)因子參與⑥有相位性，作用和DNA的構(gòu)象有關(guān)⑦有的增強(qiáng)子可以對(duì)外部信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)▲真核生物啟動(dòng)子對(duì)轉(zhuǎn)錄的影響◆啟動(dòng)子：確保轉(zhuǎn)錄精確而有效的起始的DNA序列真核生物位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游35~25bp處含有TATA序列，在80~70bp處還含有CCAAT，稱(chēng)為CAAT區(qū)，在110~80含有GCCACACCC或GGGCGGG，TATA區(qū)上游的保守序列稱(chēng)為上游啟動(dòng)子元件或上游激活序列，TATA區(qū)使轉(zhuǎn)錄精確的起始，如果除去TATA區(qū)或進(jìn)行堿基突變，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物下降的相對(duì)值不如CAAT區(qū)或GC區(qū)突變后明顯，但發(fā)現(xiàn)所獲得的RNA產(chǎn)物起始點(diǎn)不固定，CAAT區(qū)和GC區(qū)主要控制轉(zhuǎn)錄的起始頻率，CAAT區(qū)影響較大。大腸桿菌的終止子可以分為不依賴(lài)ρ因子和依賴(lài)ρ因子兩大類(lèi)◆不依賴(lài)ρ因子的終止：這類(lèi)終止反應(yīng)中，沒(méi)有任何其他因子的參與，核心酶在某些位點(diǎn)終止轉(zhuǎn)錄，模板DNA上存在終止轉(zhuǎn)錄的特殊信號(hào)—終止子，又稱(chēng)內(nèi)在終止子，每個(gè)基因或操縱子都有一個(gè)啟動(dòng)子和終止子內(nèi)在終止子的特點(diǎn)：①終止位點(diǎn)上游一般存在一個(gè)富含GC堿基的二重對(duì)稱(chēng)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)②終止子位點(diǎn)前有一段4~8個(gè)A組成的序列，所轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的3’端為寡聚U，這種結(jié)構(gòu)特征的存在決定了轉(zhuǎn)錄的終止終止效率與二重對(duì)稱(chēng)序列和寡聚U的長(zhǎng)短有關(guān)，隨著發(fā)卡式結(jié)構(gòu)和寡聚U序列長(zhǎng)度增加，終止效率逐步提高◆依賴(lài)ρ因子的終止：ρ因子結(jié)合在新生的RNA鏈上，是一個(gè)由6個(gè)相同亞基組成的六聚體，具有NTP酶和解旋酶活性，通過(guò)催化各種核苷酸三磷酸，使新生RNA鏈從三元復(fù)合物中解離出來(lái)，從而終止轉(zhuǎn)錄▲RNA中的內(nèi)含子◆外顯子：在斷裂基因及其初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn)，并表達(dá)成為成熟RNA的核酸序列◆內(nèi)含子：隔斷基因的線性表達(dá)而在剪接過(guò)程中被除去的核酸序列◆斷裂基因：真核生物的結(jié)構(gòu)基因，由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)相互間隔開(kāi)，但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整的蛋白質(zhì)，這些基因稱(chēng)為斷裂基因▲GUAG法則內(nèi)含子的兩個(gè)末端并不存在同源或互補(bǔ)的序列，但連接點(diǎn)具有很短的保守序列，也成為邊界序列，mRNA前體中內(nèi)含子的5’邊界序列為GU，3’邊界序列為AG，GU表示供體銜接點(diǎn)的5’端，AG代表接納體銜接點(diǎn)的3’端，這種保守序列模式稱(chēng)為GUAG法則（Chambon法則），但GUAG法則不適用于線粒體、葉綠體的內(nèi)含子，也不適用酵母的tRNA▲核mRNA內(nèi)含子特點(diǎn)：①其邊界序列是完全符合GUAG法則的②許多發(fā)生分叉剪接的核mRNA內(nèi)含子3’端上游18~50個(gè)核苷酸處，存在一個(gè)序列為Py80Npy87Pu75Apy95的保守區(qū)，A為百分之百的保守，且具有2’OH，是參與形成分叉剪接中間物的特定腺嘌呤③內(nèi)含子5’端有一保守序列5’GUAAGUA3’可以和U1SnRNA的5’端得保守序列3’CAUUCAU5’互補(bǔ)▲mRNA的剪接◆剪接體：SnRNA（細(xì)胞核小RNA）參與，并于其他蛋白質(zhì)一起構(gòu)成一個(gè)大的顆粒復(fù)合體，進(jìn)行mRNA的剪接過(guò)程，這個(gè)顆粒復(fù)合體稱(chēng)為剪接體mRNA前體上的SnRNA是從5向下游進(jìn)行移動(dòng)，選擇在分支點(diǎn)富嘧啶區(qū)3下游的第一個(gè)AG作為剪接的3位的，AG前一位核苷酸可以影響剪接效率，CAG=UAGAAGGAG◆變位剪接：在個(gè)體發(fā)育或細(xì)胞分化時(shí)可以有選擇性的越過(guò)某些外顯子或某些剪接點(diǎn)進(jìn)行變位剪接，產(chǎn)生出組織或發(fā)育階段特異性mRNA，稱(chēng)為內(nèi)含子的變位剪接，大大的拓展了基因所攜帶的遺傳信息▲I類(lèi)內(nèi)含子存在于低等真核生物的細(xì)胞器中，I類(lèi)內(nèi)含子的剪接發(fā)生兩次磷酸二酯鍵的轉(zhuǎn)移，第一個(gè)轉(zhuǎn)酯由游離的鳥(niǎo)苷或鳥(niǎo)苷酸介導(dǎo)，以鳥(niǎo)苷或鳥(niǎo)苷酸的3’OH為親核基團(tuán)，進(jìn)攻內(nèi)含子5’端的磷酸二酯鍵，從上游切開(kāi)RNA鏈，第二個(gè)轉(zhuǎn)酯以上游外顯子的自由3’OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3’位置上的磷酸二酯鍵，從而完全切開(kāi)▲II內(nèi)含子存在于真核生物的線粒體和葉綠體rRNA基因中，無(wú)需鳥(niǎo)苷或鳥(niǎo)苷酸的參與但需要Mg2+參與，由內(nèi)含子本身的靠近3’端的腺苷酸2’OH為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5’端得磷酸二酯鍵，上游切開(kāi)RNA鏈后，形成套索結(jié)構(gòu)，再由上游外顯子的自由3’OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3’位置上的磷酸二酯鍵，從而完全切開(kāi)▲RNA的編輯、再編碼、化學(xué)修飾◆RNA的編輯：轉(zhuǎn)錄后的RNA在編碼區(qū)發(fā)生的堿基的加入、丟失或轉(zhuǎn)換等，導(dǎo)致DNA所編碼的遺傳信息的改變的現(xiàn)象。除甲硫氨酸和色氨酸只有一個(gè)密碼子，其他氨基酸都有一個(gè)以上密碼子，一般來(lái)說(shuō)編碼一個(gè)氨基酸的密碼子越多，該氨基酸在蛋白質(zhì)中出現(xiàn)的頻率也就越高，但精氨酸除外③密碼的變偶性在密碼子與反密碼子的配對(duì)中，前兩對(duì)嚴(yán)格遵守堿基配對(duì)原則，第三對(duì)堿基有一定的自由度，可以擺動(dòng)，使某些tRNA可以識(shí)別1個(gè)以上的密碼子，反密碼子的第一位AU、CG、GUC、UAG、IUCA④密碼的通用性和偏愛(ài)性各種生物共用一套遺傳密碼，少數(shù)有特殊，不同生物對(duì)編碼同一氨基酸的密碼子的使用有偏好⑤密碼子與反密碼子的相互作用在密碼子與反密碼子的配對(duì)中，前兩對(duì)嚴(yán)格遵守堿基配對(duì)原則，第三對(duì)堿基有一定的自由度，可以擺動(dòng)，使某些tRNA可以識(shí)別1個(gè)以上的密碼子▲tRNA（第二遺傳密碼）tRNA的特征：存在經(jīng)過(guò)特殊修飾的堿基，tRNA的3’端都以CCAOH結(jié)束，該位點(diǎn)是tRNA與相應(yīng)氨基酸結(jié)合的位點(diǎn)，5端多為磷酸化的G、磷酸化的CtRNA的功能：解讀mRNA的遺傳信息，運(yùn)載氨基酸的運(yùn)輸工具▲tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)（三葉草形）①受體臂，其3’端的最后3個(gè)堿基序列永遠(yuǎn)都是CCA，最后一個(gè)堿基的3’或2’自由羥基可以被氨?；赥ψC環(huán)、臂，ψ表示擬尿嘧啶，是tRNA擁有的不常見(jiàn)的核苷酸，負(fù)責(zé)和核糖體上的rRNA識(shí)別結(jié)合③反密碼子臂，結(jié)合反密碼子，負(fù)責(zé)對(duì)密碼子的識(shí)別和配對(duì)④DHC環(huán)、臂，含有二氫尿嘧啶，負(fù)責(zé)和核糖體上的rRNA識(shí)別結(jié)合⑤多余臂，在TψC臂與反密碼子臂之間▲tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)（倒L形）tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)與AAtRNA合酶對(duì)tRNA的識(shí)別有關(guān)▲tRNA的種類(lèi)◆起始tRNA和延伸tRNA：識(shí)別mRNA模板上起始密碼子的tRNA叫起始tRNA，其他tRNA統(tǒng)稱(chēng)為延伸tRNA◆同工tRNA：多個(gè)tRNA可以代表一種氨基酸，將代表相同氨基酸的tRNA成為同工tRNA◆校正tRNA：校正tRNA校正的主要是無(wú)義突變和錯(cuò)義突變◆無(wú)義突變：一個(gè)氨基酸的改變可以使代表某個(gè)氨基酸的密碼子變成終止密碼，使蛋白質(zhì)合成提前終止，合成無(wú)意義無(wú)功能的多肽，這種突變稱(chēng)為無(wú)義突變◆錯(cuò)義突變：由于結(jié)構(gòu)基因中每個(gè)核苷酸的變化使一種氨基酸的密碼變成另一種氨基酸的密碼▲氨酰tRNA合成酶具有識(shí)別tRNA和氨基酸的雙重高度專(zhuān)一性，催化下列反應(yīng)：AA+tRNA+ATP AAtRNA+AMP+PPi實(shí)際上分兩步：第一步是氨基酸活化生成酶氨酰腺苷酸復(fù)合物 第二步是氨?；D(zhuǎn)移到tRNA3’端腺苷酸殘基的2’或3’羥基上▲核糖體結(jié)構(gòu)：核糖體是一個(gè)致密的核糖核蛋白顆粒，可以解離為兩個(gè)亞基，每個(gè)亞基都含有一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量較大的rRNA和許多不同的蛋白質(zhì)分子★真核和原核核糖體的不同：原核細(xì)胞70s核糖體： 小亞基大亞基沉降系數(shù)（S）3050蛋白質(zhì)種類(lèi)2134rRNA16S23S、5S真核細(xì)胞80s核糖體：小亞基大亞基沉降系數(shù)（S）4060蛋白質(zhì)種類(lèi)3349rRNA18S28S、5S▲核糖體的3個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)A位點(diǎn)是新到來(lái)的氨酰tRNA的結(jié)合位點(diǎn)P位點(diǎn)是肽酰tRNA的結(jié)合位點(diǎn)E位點(diǎn)是延伸過(guò)程中的多肽鏈轉(zhuǎn)移到氨酰tRNA上釋放tRNA的位點(diǎn)，去氨酰tRNA通過(guò)E位點(diǎn)脫出，被釋放到核糖體外的細(xì)胞質(zhì)中去tRNA的移動(dòng)順序?yàn)閺腁到P再到E，通過(guò)密碼子與反密碼子之間的相互作用保證反應(yīng)正向進(jìn)行，tRNA的氨酰末端被定位到大亞基上，另一端的反密碼子與結(jié)合小亞基的mRNA相互識(shí)別，每個(gè)tRNA結(jié)合位點(diǎn)都橫跨核糖體的兩個(gè)亞基，位于大、小亞基的交界面▲核糖體的功能核糖體的多個(gè)活性中心：◆mRNA結(jié)合部位、結(jié)合或接受AAtRNA的A位、結(jié)合或接受肽酰tRNA的P位、肽基轉(zhuǎn)移的E位、形成肽鍵的部位（轉(zhuǎn)肽酶中心）◆核糖體小亞基負(fù)責(zé)對(duì)模板mRNA進(jìn)行序列特異性識(shí)別，mRNA的結(jié)合位點(diǎn)也位于小亞基◆核糖體大亞基負(fù)責(zé)攜帶氨基酸及tRNA的功能，包括肽鍵的形成、AAtRNA、肽酰tRNA結(jié)合等，核糖體在體內(nèi)及體外都可解離為亞基或結(jié)合成70S/80S的顆?！锏鞍踪|(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制蛋白質(zhì)的生物合成包括氨基酸的活化、肽鏈的起始、伸長(zhǎng)、終止及新合成多肽鏈的折疊和加工◆氨基酸的活化氨基酸必須在氨酰tRNA合成酶的作用下生成活化氨基酸AAtRNA，氨基酸的羧基與tRNA3’端腺苷酸核糖基上3’OH縮水形成二酯鍵，同一氨酰tRNA合成酶具有把相同氨基酸加到兩個(gè)或多個(gè)帶有不同反密碼子tRNA分子上的功能原核中起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸，與核糖體小亞基結(jié)合的是N甲酰甲硫氨酰tRNAfMet真核生物中任何一個(gè)多肽合成從甲硫氨酰tRNAiMet開(kāi)始，真核生物體內(nèi)存在兩種tRNAMet，只有甲硫氨酰tRNAiMet才能與40S小亞基結(jié)合，普通的tRNAMet攜帶的甲硫氨酸只能加入延伸的肽鏈中，因?yàn)槠鹗家蜃又荒茏R(shí)別tRNAiMet，延伸因子只能識(shí)別tRNAMet◆翻譯的起始翻譯的起始階段需要游離的核糖體亞基，隨后才結(jié)合成70/80s顆粒，體外反應(yīng)核糖體的解離取決于離子濃度原核生物翻譯的起始需要的成分：30S小亞基、模板mRNA、fMettRNAfMet、三個(gè)翻譯起始因子，IFIFIF3，GTP，50S大亞基，Mg2+第一步：30S小亞基與IFIF3結(jié)合，通過(guò)SD序列與mRNA模板結(jié)合第二步：在IF2和GTP的幫助下，、fMettRNAiMet進(jìn)入小亞基的P位，tRNA上的反密碼子與mRNA上的起始密碼配對(duì)第三步：帶tRNA、mRNA、