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文檔簡介

1、生物化學(xué)課程輔導(dǎo)生物化學(xué)課程輔導(dǎo)DNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)復(fù)制復(fù)制轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄反(逆)轉(zhuǎn)錄反(逆)轉(zhuǎn)錄翻翻 譯譯RNA復(fù)制復(fù)制遺傳中心法則遺傳中心法則 DNA 復(fù)復(fù) 制制 要要 點點一、一、DNA半保留復(fù)制半保留復(fù)制二、二、DNA復(fù)制的酶學(xué)復(fù)制的酶學(xué)三、復(fù)制基本過程(端粒酶)三、復(fù)制基本過程(端粒酶)四、四、DNA損傷(突變)及其修復(fù)損傷(突變)及其修復(fù)五、逆轉(zhuǎn)錄及逆轉(zhuǎn)錄酶五、逆轉(zhuǎn)錄及逆轉(zhuǎn)錄酶一、一、DNA復(fù)制的含義:復(fù)制的含義: DNA分子為模板合成新的分子為模板合成新的DNA分子的過程,稱分子的過程,稱為為DNA復(fù)制。復(fù)制。二、復(fù)制的方式二、復(fù)制的方式 半保留復(fù)制半保留復(fù)制 指經(jīng)復(fù)制后,子代指經(jīng)復(fù)

2、制后,子代DNA分子中一條鏈完整來自分子中一條鏈完整來自親代親代DNA,而另一條鏈則完全重新合成,且與母鏈,而另一條鏈則完全重新合成,且與母鏈堿基互補(bǔ)。堿基互補(bǔ)。 一、酶一、酶 DNA聚合酶聚合酶 (簡稱(簡稱 DNA-pol,全稱依賴,全稱依賴 DNA的的DNA聚合酶,聚合酶,DNA-dependent DNA polymerase, DDDP) 主要特點主要特點:(:(1)催化)催化5 3 的合成方向的合成方向 (2)具核酸外切酶活性)具核酸外切酶活性 (3)底物)底物 dNTP 大腸桿菌大腸桿菌DNADNA聚合酶聚合酶 3 5 外切外切 53 外切外切 酶活性酶活性 酶活性酶活性 功功

3、能能種種 類類DNA-pol I 校讀、修復(fù)、填補(bǔ)校讀、修復(fù)、填補(bǔ) 缺口(催化延長約缺口(催化延長約 20個核苷酸)個核苷酸) DNA-pol II 不詳不詳DNA-pol III 復(fù)制復(fù)制真核生物真核生物DNADNA聚合酶聚合酶 酶活性酶活性 5 3 聚合酶活性聚合酶活性 3 5 外切酶活性外切酶活性 構(gòu)成亞基數(shù)構(gòu)成亞基數(shù) 4 4 4 2 5分子大小(分子大?。╧d) 250 36-38 163-300 170 256細(xì)胞內(nèi)定位細(xì)胞內(nèi)定位 核核 核核 線粒體線粒體 核核 核核功能功能 隨從鏈隨從鏈 修復(fù)修復(fù) 復(fù)制復(fù)制 領(lǐng)頭鏈領(lǐng)頭鏈 校讀、修校讀、修 復(fù)制復(fù)制 (無其它(無其它 復(fù)制復(fù)制 復(fù)、

4、填補(bǔ)復(fù)、填補(bǔ) DNA-pol時)時)DNADNA聚合酶通過其聚合酶通過其35 核酸外切酶的作用發(fā)揮較正功能核酸外切酶的作用發(fā)揮較正功能二、引物二、引物 寡聚核苷酸(寡聚核苷酸(RNA片段)片段) 三、三、模板模板 解開成單鏈的解開成單鏈的DNA母鏈為模板母鏈為模板四、其它酶類和蛋白質(zhì)因子四、其它酶類和蛋白質(zhì)因子 解螺旋酶(即解螺旋酶(即Dna B蛋白或蛋白或Rep蛋白)蛋白)解開解開 DNA雙鏈。雙鏈。 Dna A 辨認(rèn)復(fù)制起始點。辨認(rèn)復(fù)制起始點。 Dna C 協(xié)助解螺旋酶,使其在起始點上結(jié)合協(xié)助解螺旋酶,使其在起始點上結(jié)合 并打開雙鏈。并打開雙鏈。 DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶 理順理順DNA

5、鏈,即通過切斷、鏈,即通過切斷、 旋轉(zhuǎn)和再連結(jié)作用,把正超螺旋變?yōu)樾D(zhuǎn)和再連結(jié)作用,把正超螺旋變?yōu)?負(fù)螺旋。負(fù)螺旋。 單鏈結(jié)合蛋白(單鏈結(jié)合蛋白(SSB) 穩(wěn)定解開的單鏈穩(wěn)定解開的單鏈DNA DNA連接酶連接酶 催化復(fù)制中兩條不連續(xù)的鏈片段催化復(fù)制中兩條不連續(xù)的鏈片段 間的磷酸二酯鍵形成。間的磷酸二酯鍵形成。解旋、解鏈作用解旋、解鏈作用復(fù)制復(fù)制基本過程基本過程起始起始 延長延長 終止終止5 5 5 3 3 3 5 領(lǐng)頭鏈領(lǐng)頭鏈隨從鏈隨從鏈解鏈方向解鏈方向 不連續(xù)復(fù)制不連續(xù)復(fù)制復(fù)制叉復(fù)制叉岡奇片段岡奇片段 連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制起始點(起始點(Ori)復(fù)制叉與雙向復(fù)制復(fù)制叉與雙向復(fù)制引發(fā)體的形成引發(fā)體

6、的形成3、引物的生成、引物的生成起始起始復(fù)制方向復(fù)制方向(53)(不)連續(xù)復(fù)制(不)連續(xù)復(fù)制岡崎片段岡崎片段領(lǐng)頭鏈領(lǐng)頭鏈隨從鏈隨從鏈延長延長終止終止引物水解引物水解補(bǔ)缺補(bǔ)缺連接連接端粒酶端粒酶 含義:含義:它有蛋白質(zhì)和它有蛋白質(zhì)和 RNA 兩部分組成,是兩部分組成,是一種特殊的反轉(zhuǎn)錄酶。一種特殊的反轉(zhuǎn)錄酶。 它以自身的它以自身的 RNA 為模板,在隨從鏈模板為模板,在隨從鏈模板DNA 的的3 -OH 末端延長末端延長 DNA,再以這種延長,再以這種延長的的 DNA 為引物,繼續(xù)合成隨從鏈,直至一定長為引物,繼續(xù)合成隨從鏈,直至一定長度。度。 端粒酶(真核生物)端粒酶(真核生物) 1、突變、突變

7、 (基因突變)的含義(基因突變)的含義 指指DNA分子(基因)上堿基的改變。分子(基因)上堿基的改變。 2、分類:、分類: 錯配(點突變)錯配(點突變) DNA分子上分子上1個堿基的變異個堿基的變異 缺失缺失 一個或一段核苷酸鏈片段的丟失一個或一段核苷酸鏈片段的丟失 插入插入 原來沒有的原來沒有的1個堿基或一段核苷酸鏈插入分子個堿基或一段核苷酸鏈插入分子 重排(重組)重排(重組) DNA分子內(nèi)發(fā)生較大片段的交換。移分子內(nèi)發(fā)生較大片段的交換。移位的位的DNA片段在新位點上可顛倒方向反置(倒位),也可片段在新位點上可顛倒方向反置(倒位),也可以發(fā)生在染色體之間。以發(fā)生在染色體之間。 損傷(突變)與

8、修復(fù)損傷(突變)與修復(fù)3 3、引發(fā)突變的因素、引發(fā)突變的因素(1)物理因素:紫外線和輻射)物理因素:紫外線和輻射 紫外線常發(fā)生嘧啶二紫外線常發(fā)生嘧啶二 聚體,致復(fù)制和轉(zhuǎn)錄受阻。聚體,致復(fù)制和轉(zhuǎn)錄受阻。(2 2)化學(xué)因素:化學(xué)誘變劑)化學(xué)因素:化學(xué)誘變劑 5-5-溴尿嘧啶溴尿嘧啶(5-BU)、)、 羥胺類(羥胺類(NH2OH)、亞硝酸鹽、烷化劑)、亞硝酸鹽、烷化劑 (氮芥類)等(氮芥類)等 胸腺嘧啶胸腺嘧啶嘧啶二聚體嘧啶二聚體光修復(fù)酶光修復(fù)酶4、DNA 損傷的修復(fù):損傷的修復(fù): (1)光修復(fù))光修復(fù)通過光修復(fù)酶催化,使嘧啶二聚體解聚,通過光修復(fù)酶催化,使嘧啶二聚體解聚, 但需要光照射但需要光照射

9、 (2)切除修復(fù))切除修復(fù)特異核酸內(nèi)切酶、特異核酸內(nèi)切酶、DNA-pol I和連接酶和連接酶 共同完成共同完成(3)重組修復(fù))重組修復(fù)(4)SOS修復(fù)修復(fù) 細(xì)胞處危急狀態(tài)的一種修復(fù)。此時可誘細(xì)胞處危急狀態(tài)的一種修復(fù)。此時可誘導(dǎo)一種可催化導(dǎo)一種可催化DNA合成的特殊酶,其對堿基識辨能力差,易合成的特殊酶,其對堿基識辨能力差,易出錯。盡管如此,還是可以提高細(xì)胞存活率。出錯。盡管如此,還是可以提高細(xì)胞存活率。逆轉(zhuǎn)錄作用逆轉(zhuǎn)錄作用指以指以RNA為模板合成為模板合成DNA的過程。的過程。逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶 三種酶活性三種酶活性 (1)RNA為模板催化為模板催化DNA合成合成 (2)水解雜化雙鏈上)水解雜化

10、雙鏈上RNA (3)DNA為模板催化為模板催化DNA合成合成起始點起始點 多多 點點 單單 點點速度速度 慢(原核的慢(原核的1/10) 快快引物大小引物大小 短(約短(約10個核苷酸)個核苷酸) 長(約數(shù)十個核苷酸)長(約數(shù)十個核苷酸)岡奇片段岡奇片段 少(約少(約100200個)個) 多(約多(約10002000個)個)酶酶 DNA聚合酶聚合酶- DNA聚合酶聚合酶 III端粒酶端粒酶 有有 無無真核生物真核生物 原核生物原核生物真核與原核生物復(fù)制的主要區(qū)別真核與原核生物復(fù)制的主要區(qū)別 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄以以DNA為模板合成為模板合成RNA的過程的過程,稱為轉(zhuǎn)錄。稱為轉(zhuǎn)錄。 要要 點點1、RNA的

11、不對稱轉(zhuǎn)錄的不對稱轉(zhuǎn)錄 (轉(zhuǎn)錄的模板、酶及基本過程)(轉(zhuǎn)錄的模板、酶及基本過程)2、RNA轉(zhuǎn)錄后的加工修飾轉(zhuǎn)錄后的加工修飾3、核酶、核酶RNA 聚聚 合合 酶酶一、一、RNA 聚合酶聚合酶(全稱依賴(全稱依賴DNA的的RNA聚合酶,聚合酶,DNA -dependent RNA polymerase, DDRP; 亦稱轉(zhuǎn)錄酶)亦稱轉(zhuǎn)錄酶) 特點:特點:1、催化、催化53 的合成方向的合成方向 2、底物為、底物為NTP 3、摸板、摸板DNA 4、不需要引物、不需要引物 5、產(chǎn)物是、產(chǎn)物是RNA大腸桿菌大腸桿菌RNA聚合酶組分及功能聚合酶組分及功能二、原核生物二、原核生物 RNA 聚合酶聚合酶 2

12、核心酶核心酶 全酶全酶亞基亞基 分子量分子量 功能功能 36512 決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄決定哪些基因被轉(zhuǎn)錄 150618 與轉(zhuǎn)錄全過程有關(guān)(催化)與轉(zhuǎn)錄全過程有關(guān)(催化) 155613 結(jié)合結(jié)合DNA模板(開鏈)模板(開鏈) (sigma) 70263 辨認(rèn)起始點辨認(rèn)起始點三、真核生物三、真核生物RNA聚合酶聚合酶 真核生物真核生物RNA聚合酶分類聚合酶分類種類種類 I II III轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 45S-rRNA hnRNA 5SRNA,tRNA snRNA 對鵝膏覃堿的反應(yīng)對鵝膏覃堿的反應(yīng) 耐受耐受 極敏感極敏感 中度敏感中度敏感一、不對稱轉(zhuǎn)錄一、不對稱轉(zhuǎn)錄 兩層含義:兩層含義:(1)在)

13、在DNA雙鏈分子上,僅一股鏈可轉(zhuǎn)錄雙鏈分子上,僅一股鏈可轉(zhuǎn)錄 (2)模板鏈非永遠(yuǎn)在同一條單鏈上)模板鏈非永遠(yuǎn)在同一條單鏈上模模 板板為結(jié)構(gòu)基因為結(jié)構(gòu)基因(編碼鏈、反義鏈)(編碼鏈、反義鏈)為有意義鏈(模板鏈)為有意義鏈(模板鏈)不對稱轉(zhuǎn)錄不對稱轉(zhuǎn)錄3 3 5 5 (箭頭表示轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物生成方向)(箭頭表示轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物生成方向)二、模板鏈(有意義鏈)和編碼鏈(反義鏈)二、模板鏈(有意義鏈)和編碼鏈(反義鏈) 模板鏈:模板鏈:指指DNA分子中可轉(zhuǎn)錄成分子中可轉(zhuǎn)錄成 RNA的一股鏈。的一股鏈。 編碼鏈:編碼鏈:其特點是除用其特點是除用T代替代替RNA分子中分子中U外,其余都相同。外,其余都相同。DNADNA

14、模板、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物、模板、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物、RNARNA繁榮核苷酸序列,繁榮核苷酸序列,以及翻譯產(chǎn)物肽的氨基酸序列以及翻譯產(chǎn)物肽的氨基酸序列TTTUUU三、酶與模板的辯認(rèn)結(jié)合三、酶與模板的辯認(rèn)結(jié)合 1、轉(zhuǎn)錄起始點、轉(zhuǎn)錄起始點開始轉(zhuǎn)錄的位點,常標(biāo)以開始轉(zhuǎn)錄的位點,常標(biāo)以 +1 2、結(jié)合部位、結(jié)合部位約為約為7個堿基長度,其中心位于上個堿基長度,其中心位于上 游游- 10 bp處被稱為處被稱為 10區(qū)區(qū)或或 Pribnow 盒盒(TATA盒)。該盒)。該 區(qū)具高度保守性,并易解鏈。區(qū)具高度保守性,并易解鏈。 3、識別部位、識別部位RNA聚合酶聚合酶 亞基識別的部位,亞基識別的部位,約約 含含6個堿基長度,其中

15、心位于上游個堿基長度,其中心位于上游 - 35 bp處被稱為處被稱為 35 區(qū)區(qū)。 啟動序列啟動序列(原核)原核)啟動子(真核)啟動子(真核) 順式作用元件順式作用元件TGTTGACATATAAT3553DNA編碼鏈編碼鏈模板鏈模板鏈- 35 區(qū)區(qū)- 10 區(qū)區(qū)+ 15 McGPPP轉(zhuǎn)錄起始部位轉(zhuǎn)錄起始部位啟動子啟動子基因轉(zhuǎn)錄區(qū)基因轉(zhuǎn)錄區(qū)RNA產(chǎn)物產(chǎn)物NH2翻譯開始翻譯開始轉(zhuǎn)錄開始轉(zhuǎn)錄開始四、基本過程四、基本過程 1、轉(zhuǎn)錄起始、轉(zhuǎn)錄起始 原核生物原核生物需要依賴需要依賴 因子辨認(rèn)轉(zhuǎn)錄起始點,因子辨認(rèn)轉(zhuǎn)錄起始點,被辨認(rèn)的被辨認(rèn)的DNA區(qū)段處區(qū)段處-35區(qū)特定序列。區(qū)特定序列。 真核生物真核生物轉(zhuǎn)

16、錄起始也需要轉(zhuǎn)錄起始也需要RNApol對起始區(qū)對起始區(qū)上游上游DNA序列做辨認(rèn)和結(jié)合,并生成起始復(fù)合物,序列做辨認(rèn)和結(jié)合,并生成起始復(fù)合物,但其上游但其上游DNA序列(統(tǒng)稱為順式作用元件)不象序列(統(tǒng)稱為順式作用元件)不象原核生物那樣典型。原核生物那樣典型。 2、延長、延長 在在RNA聚合酶催化下,按聚合酶催化下,按 53 方向合成方向合成 5 ,3 -磷磷酸二酯鍵。酶酸二酯鍵。酶-DNA-RNA形成形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物。轉(zhuǎn)錄復(fù)合物。3、終止、終止 原核生物有兩種機(jī)制:原核生物有兩種機(jī)制: (1)依賴)依賴 因子(因子(Rho factor)的轉(zhuǎn)錄終止的轉(zhuǎn)錄終止可識可識別來自別來自RNA產(chǎn)物的終止信

17、號,而不是來自產(chǎn)物的終止信號,而不是來自DNA摸板。摸板。 (2)非依賴)非依賴 因子因子的轉(zhuǎn)錄終止的轉(zhuǎn)錄終止終止子特點是終止子特點是RNA產(chǎn)物具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)(莖產(chǎn)物具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)(莖-環(huán)結(jié)構(gòu))和一段富含環(huán)結(jié)構(gòu))和一段富含polyU片段。片段。 真核生物的轉(zhuǎn)錄終止是與轉(zhuǎn)錄后修飾密切相關(guān)的:真核生物的轉(zhuǎn)錄終止是與轉(zhuǎn)錄后修飾密切相關(guān)的: 5AAA.AAATTATTTAATAAAGTGCGC53DNARNA聚合酶AAUAAARNasehnRNA真核生物的轉(zhuǎn)錄終止及加尾修飾真核生物的轉(zhuǎn)錄終止及加尾修飾(一)真核生物(一)真核生物mRNA的轉(zhuǎn)錄后的修飾的轉(zhuǎn)錄后的修飾 1、加帽(、加帽(5端)端) 2、加尾、

18、加尾poly A(3端)端) 3、剪接、剪接斷裂基因、外顯子和內(nèi)含子斷裂基因、外顯子和內(nèi)含子切除切除連接連接帽帽poly A轉(zhuǎn)錄后的修飾轉(zhuǎn)錄后的修飾 概念概念:真核生物結(jié)構(gòu)基因含若干個編碼區(qū):真核生物結(jié)構(gòu)基因含若干個編碼區(qū)(即(即外顯子外顯子)被非編碼區(qū)(即)被非編碼區(qū)(即內(nèi)含子內(nèi)含子)互相隔開,)互相隔開,但又連續(xù)鑲嵌而成,故被稱為但又連續(xù)鑲嵌而成,故被稱為斷裂基因斷裂基因。(二)(二)tRNA的轉(zhuǎn)錄后加工的轉(zhuǎn)錄后加工 加工修飾包括:加工修飾包括:剪接(去除內(nèi)含子)剪接(去除內(nèi)含子) 甲基化(生成甲基嘌呤)甲基化(生成甲基嘌呤) 還原反應(yīng)(生成還原反應(yīng)(生成DHU) 核苷內(nèi)轉(zhuǎn)位反應(yīng)(形成核苷

19、內(nèi)轉(zhuǎn)位反應(yīng)(形成 ) 脫氫反應(yīng)(產(chǎn)生脫氫反應(yīng)(產(chǎn)生I) 加加-CCA-OH (三)(三)rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工的轉(zhuǎn)錄后加工 加工修飾包括:加工修飾包括: 1、原核生物、原核生物 16 S 23 S 30 S 5 S 2、真核生物、真核生物 18 S 5.8 S 45 S 28 S 5 S 3、核酶(、核酶(ribozeme) 由由RNA發(fā)揮催化作用的酶稱為核酶,其發(fā)揮催化作用的酶稱為核酶,其本質(zhì)是本質(zhì)是RNA 復(fù)復(fù) 制制 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 錄錄模板模板 兩股鏈兩股鏈 模板鏈(有意義鏈)模板鏈(有意義鏈)原料原料 dNTP NTP配對配對 A - T , G - C A - U , G - C 聚合酶聚合酶

20、DNA聚合酶聚合酶 RNA聚合酶聚合酶產(chǎn)物產(chǎn)物 半保留半保留DNA 三種三種RNA 轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的區(qū)別轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的區(qū)別 要要 點點參加蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)參加蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)遺傳密碼遺傳密碼蛋白質(zhì)生物合成過程和合成后的加工修飾蛋白質(zhì)生物合成過程和合成后的加工修飾蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制蛋白質(zhì)生物合成的干擾和抑制翻翻 譯譯概概 念:念: 指核酸中儲存的遺傳信息,通過遺傳密碼解讀的指核酸中儲存的遺傳信息,通過遺傳密碼解讀的手段轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)的氨基酸排列順序的過程。手段轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)的氨基酸排列順序的過程。參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì):參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì): mRNA 模板模板 tRNA 運(yùn)載體運(yùn)載

21、體 核蛋白體核蛋白體 裝配場所裝配場所一、一、mRNA是翻譯直接模板是翻譯直接模板 遺傳密碼的特點:遺傳密碼的特點: (1)連續(xù)性)連續(xù)性 (2)簡并性)簡并性 除除Trp和和Met外,一種氨基酸可有多個密外,一種氨基酸可有多個密碼(碼(2-6個);且其個);且其1,2位堿基大多相同,第三位堿基可不同。位堿基大多相同,第三位堿基可不同。 例如:例如: Ser UCU UCC UCA UCG 偏愛性偏愛性5 3 (3)擺動性)擺動性tRNA反密碼反密碼的第一位堿基的第一位堿基 I U CmRNA密碼密碼的第三位堿基的第三位堿基 A , C , U A , G C , G , U (4)通用性)通

22、用性 起始密碼:起始密碼:AUG;終止密碼:;終止密碼:UAA、UAG、UGA 二、合成場所二、合成場所 核糖體(核蛋白體)的組成核糖體(核蛋白體)的組成三、氨基酸活化三、氨基酸活化 氨基酰氨基酰-tRNA (一)氨基酰(一)氨基酰-tRNA合成酶合成酶 特點:特點:1、絕對轉(zhuǎn)一性、絕對轉(zhuǎn)一性(對底物氨基酸和(對底物氨基酸和tRNA都有都有 高度特異性)高度特異性) 2、具有校正活性、具有校正活性(實際為水解酯鍵催化活性)(實際為水解酯鍵催化活性)(二)二步反應(yīng)(二)二步反應(yīng) 氨基酸氨基酸 + ATP-E 氨基酰氨基酰-AMP-E + Ppi 氨基酰氨基酰-AMP-E + tRNA 氨基酰氨基

23、酰-tRNA + AMP +E (三)氨基酰(三)氨基酰-tRNA的表示方法的表示方法ala-tRNAalaarg-tRNAargmet-tRNAmete真核:真核:met-tRNAmeti(攜帶延長肽鏈上(攜帶延長肽鏈上Met)(起始者(起始者tRNA,被起始因子,被起始因子eIF-2a辨認(rèn))辨認(rèn))原核:原核:fmet-tRNAmeti 四、基本過程四、基本過程(一)起始(一)起始S-D序列:序列: (原核細(xì)胞)(原核細(xì)胞)指指mRNA起始密碼起始密碼AUG前若前若干嘌呤核苷酸的保守序列,可與核糖體干嘌呤核苷酸的保守序列,可與核糖體16 S rRNA 3 -末端末端UCCU序列互補(bǔ)序列互補(bǔ),

24、故又稱為,故又稱為核糖體互補(bǔ)序列核糖體互補(bǔ)序列(或稱核蛋白(或稱核蛋白體結(jié)合位點體結(jié)合位點) 例如例如5 A G G A Pu Pu U U U Pu Pu A U G 3 mRNAmRNA-小亞基小亞基小亞基小亞基mRNA-小亞基小亞基-fmet-tRNAmRNA-小亞基小亞基-fmet-tRNA-大亞基大亞基fmet-tRNA大亞基大亞基met-tRNA-小亞基小亞基小亞基小亞基met-tRNA-小亞基小亞基- mRNAmet-tRNA-小亞基小亞基- mRNA大亞基大亞基mRNA大亞基大亞基met-tRNA-GTP-eIF真核生物真核生物原核生物原核生物(二)肽鏈的延長(核糖體循環(huán))(二

25、)肽鏈的延長(核糖體循環(huán)) 包括:包括:注冊注冊、成肽成肽和和轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位三步三步(三)終止(三)終止 多聚核糖體:多聚核糖體:合成中,在一條合成中,在一條mRNA上,有多個上,有多個核糖體結(jié)合呈串珠狀,稱為多聚核糖體。核糖體結(jié)合呈串珠狀,稱為多聚核糖體。五、翻譯后加工五、翻譯后加工(一)一級結(jié)構(gòu)的修飾(一)一級結(jié)構(gòu)的修飾 1、去除、去除N-甲?;蚣柞;騈-蛋氨酸蛋氨酸 細(xì)胞內(nèi)脫甲?;富虬被拿缚扇コ?xì)胞內(nèi)脫甲酰基酶或氨基肽酶可去除N-甲?;柞;琋-末端蛋氨酸或末端蛋氨酸或N-末端一段肽。末端一段肽。 2、個別氨基酸的修飾、個別氨基酸的修飾 如:膠原分子中的羥脯氨酸和羥賴氨酸如:膠原分

26、子中的羥脯氨酸和羥賴氨酸 3、水解修飾、水解修飾 NC信號肽信號肽103肽(?)肽(?)ACTH(39) -脂酸釋放激素(脂酸釋放激素(91) -促黑激素促黑激素 -促黑激素促黑激素內(nèi)啡肽內(nèi)啡肽(二)高級結(jié)構(gòu)的修飾(二)高級結(jié)構(gòu)的修飾 1、亞基聚合、亞基聚合 2、輔基連接(糖基化)、輔基連接(糖基化)(三)合成后的靶向輸送(三)合成后的靶向輸送(信號肽、自身結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu))(信號肽、自身結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)) 信號肽信號肽 : 1、1040多個氨基酸組成多個氨基酸組成 2、堿性氨基酸組成、堿性氨基酸組成N-端(端(Lys、Arg) 3、中性氨基酸為主組成疏水核心區(qū)(、中性氨基酸為主組成疏水核心區(qū)(L

27、eu、Ile) 4、小分子氨基酸組成、小分子氨基酸組成C-端,即加工區(qū)(端,即加工區(qū)(Gly、Ala、Ser) 堿基堿基N-端端疏水核心區(qū)疏水核心區(qū)加工區(qū)(含信號肽酶裂解位點)加工區(qū)(含信號肽酶裂解位點)20或更多個氨基酸或更多個氨基酸信號肽結(jié)構(gòu)信號肽結(jié)構(gòu)連接分泌蛋白連接分泌蛋白部分抗生素對翻譯過程抑制作用的機(jī)理種種 類類 機(jī)機(jī) 理理 作用對象作用對象四環(huán)素四環(huán)素 抑制起始氨基酸抑制起始氨基酸-tRNA與核糖體小亞基結(jié)合與核糖體小亞基結(jié)合 原核原核氯霉素氯霉素 結(jié)合大亞基,抑制轉(zhuǎn)肽酶活性,阻斷鏈延伸結(jié)合大亞基,抑制轉(zhuǎn)肽酶活性,阻斷鏈延伸 原核或原核或 真核線粒體真核線粒體鏈霉素(或鏈霉素(或

28、結(jié)合小亞基,改變其構(gòu)象,引起讀碼錯誤結(jié)合小亞基,改變其構(gòu)象,引起讀碼錯誤 原核原核卡那霉素卡那霉素 嘌啉霉素嘌啉霉素 取代一些氨基酰取代一些氨基酰-tRNA進(jìn)入核糖體進(jìn)入核糖體A位,終位,終 原核或真核原核或真核 止肽鏈合成止肽鏈合成放線菌素放線菌素 抑制核糖體轉(zhuǎn)肽酶抑制核糖體轉(zhuǎn)肽酶 真核真核白喉毒素白喉毒素 共價修飾延長因子共價修飾延長因子-2,使之失活,使之失活 真核真核六、抗生素對翻譯的抑制作用六、抗生素對翻譯的抑制作用1997年年A型題型題31、紫外線對、紫外線對 DNA的損傷主要是的損傷主要是A、引起堿基置換、引起堿基置換B、導(dǎo)致堿基缺失、導(dǎo)致堿基缺失C、發(fā)生堿基插入、發(fā)生堿基插入D

29、、使磷酸二酯鍵斷裂、使磷酸二酯鍵斷裂E、形成嘧啶二聚物、形成嘧啶二聚物 1997年年X型題型題143、將、將DNA核苷酸順序的信息轉(zhuǎn)變成為氨基核苷酸順序的信息轉(zhuǎn)變成為氨基酸順序的過程包括:酸順序的過程包括:A、復(fù)制、復(fù)制B、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄C、反轉(zhuǎn)錄、反轉(zhuǎn)錄D、翻譯、翻譯1998年年A型題型題29、下列哪種酶不參與、下列哪種酶不參與DNA損傷的切除修復(fù)過程?損傷的切除修復(fù)過程?A、核酸內(nèi)切酶、核酸內(nèi)切酶B、核酸外切酶、核酸外切酶C、DNA聚合酶聚合酶D、DNA連接酶連接酶E、核酸限制性內(nèi)切酶、核酸限制性內(nèi)切酶1998年年A型題型題30、下列關(guān)于氨基酸密碼的描述,哪一項是錯誤的?、下列關(guān)于氨基酸密碼的

30、描述,哪一項是錯誤的?A、密碼有種屬特異性,所以不同生物合成不同的蛋白質(zhì)、密碼有種屬特異性,所以不同生物合成不同的蛋白質(zhì)B、密碼閱讀有方向性,、密碼閱讀有方向性,5 -端起始,端起始,3 -端終止端終止C、一種氨基酸可有一種以上的密碼、一種氨基酸可有一種以上的密碼D、一組密碼只代表一種氨基酸、一組密碼只代表一種氨基酸E、密碼第、密碼第3位(即位(即3 -端)堿基在決定摻入氨基酸的特異性端)堿基在決定摻入氨基酸的特異性方面重要性較小方面重要性較小 1997年年C型題型題A、不被轉(zhuǎn)錄的序列、不被轉(zhuǎn)錄的序列B、被轉(zhuǎn)錄但不被翻譯的序列、被轉(zhuǎn)錄但不被翻譯的序列C、二者均是、二者均是D、二者均不是、二者均

31、不是123、DNA上的內(nèi)含子(上的內(nèi)含子(intron)是指)是指124、DNA上的外顯子(上的外顯子(exon)是指)是指 1997年年A型題型題29、真核生物轉(zhuǎn)錄生成的、真核生物轉(zhuǎn)錄生成的 mRNA前體的加前體的加 工過程不包括:工過程不包括:A、5末端加帽末端加帽B、3末端加多聚末端加多聚A尾尾C、甲基化修飾、甲基化修飾D、磷酸化修飾、磷酸化修飾E、剪接去除內(nèi)含子并連接外顯子、剪接去除內(nèi)含子并連接外顯子1999年年A型題型題31、氯霉素可抑制原核生物的蛋白質(zhì)合成。其原因是、氯霉素可抑制原核生物的蛋白質(zhì)合成。其原因是 A、特異地抑制肽鏈延長因子、特異地抑制肽鏈延長因子2(EFT2)的活性)

32、的活性 B、與核蛋白體的大亞基結(jié)合,抑制轉(zhuǎn)肽酶活性,而阻斷、與核蛋白體的大亞基結(jié)合,抑制轉(zhuǎn)肽酶活性,而阻斷 翻譯延長過程翻譯延長過程 C、活化一種蛋白激酶,從而影響起動因子(、活化一種蛋白激酶,從而影響起動因子(IF)磷酸化)磷酸化 D、間接活化一種核酸內(nèi)切酶使、間接活化一種核酸內(nèi)切酶使mRNA降解降解 E、阻礙氨基酰、阻礙氨基酰tRNA與核蛋白體小亞基結(jié)合與核蛋白體小亞基結(jié)合 1999年年C型題型題A、GTP B、ATP C、兩者都需要、兩者都需要D、兩者都不需要、兩者都不需要123、糖原合成時需要的是、糖原合成時需要的是124、蛋白質(zhì)生物合成時需要的是、蛋白質(zhì)生物合成時需要的是 2000年

33、年A型題型題29、下列關(guān)于真核生物、下列關(guān)于真核生物 DNA復(fù)制特點的描述錯復(fù)制特點的描述錯誤的是誤的是A、RNA引物較小引物較小 B、崗崎片段較短、崗崎片段較短 C、片段連接時由、片段連接時由ATP供給能量供給能量 D、在復(fù)制單位中,、在復(fù)制單位中,DNA鏈的延長速度較慢鏈的延長速度較慢 E、僅有一個復(fù)制點、僅有一個復(fù)制點 2000年年A型題型題30、AUC為異亮氨酸的遺傳密碼,為異亮氨酸的遺傳密碼,在在tRNA分子中其相應(yīng)的反密碼應(yīng)為分子中其相應(yīng)的反密碼應(yīng)為A、UAG B、TAG C、GAU D、GAT E、IAG 2001年年A型題型題30、下列有關(guān)真核細(xì)胞、下列有關(guān)真核細(xì)胞mRNA的敘

34、述,錯誤的是的敘述,錯誤的是A、是由、是由hnRNA經(jīng)加工后生成的經(jīng)加工后生成的B、5末端有末端有m7GpppNmp帽子帽子C、3末端有多聚末端有多聚A尾尾D、該、該mRNA為多順反子(多作用)為多順反子(多作用)E、成熟過程中需要進(jìn)行甲基化修飾、成熟過程中需要進(jìn)行甲基化修飾2001年年A型題型題31、下列有關(guān)反轉(zhuǎn)錄酶的敘述,錯誤的是、下列有關(guān)反轉(zhuǎn)錄酶的敘述,錯誤的是A、反轉(zhuǎn)錄酶以、反轉(zhuǎn)錄酶以mRNA為模板,催化合成為模板,催化合成cDNA B、催化的、催化的DNA合成反應(yīng)也是合成反應(yīng)也是53合成方向合成方向C、在催化、在催化DNA合成開始進(jìn)行時不需要有引物合成開始進(jìn)行時不需要有引物 D、具有

35、、具有RNase活性活性 E、反轉(zhuǎn)錄酶沒有、反轉(zhuǎn)錄酶沒有35核酸外切酶活性,因此核酸外切酶活性,因此 它無校對功能它無校對功能 2001年年C型題型題A、DNA聚合酶聚合酶I B、DNA聚合酶聚合酶III C、二者都是、二者都是 D、二者都不是、二者都不是123、具有、具有35外切酶及外切酶及53外切酶活性的是外切酶活性的是124、在、在DNA復(fù)制中,鏈的延長上起重要作用的是復(fù)制中,鏈的延長上起重要作用的是 2002年年A型題型題26、下列有關(guān)遺傳密碼的敘述,正確的是、下列有關(guān)遺傳密碼的敘述,正確的是A、遺傳密碼只代表氨基酸、遺傳密碼只代表氨基酸 B、一種氨基酸只是一個密碼子、一種氨基酸只是一

36、個密碼子C、一個密碼子可代表多種氨基酸、一個密碼子可代表多種氨基酸D、每個、每個tRNA上的反密碼只能識別一個密碼子上的反密碼只能識別一個密碼子E、從病毒到人,絲氨酸的密碼子都是、從病毒到人,絲氨酸的密碼子都是AGU2002年年A型題型題28、原核生物中識別、原核生物中識別DNA模板上轉(zhuǎn)錄起始點的是模板上轉(zhuǎn)錄起始點的是A、RNA聚合酶的核心酶聚合酶的核心酶B、RNA聚合酶的聚合酶的 因子因子C、RNA聚合酶的聚合酶的 亞基亞基D、RNA聚合酶的聚合酶的 亞基亞基E、 因子因子2003年年A型題型題27、下列不屬于、下列不屬于DNA分子結(jié)構(gòu)改變的是分子結(jié)構(gòu)改變的是A、點突變、點突變 B、DNA重

37、排重排 C、DNA甲基化甲基化 D、堿基缺失、堿基缺失 E、堿基插入、堿基插入2003年年A型題型題28、真核生物中,催化轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為、真核生物中,催化轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為hnRNA的的RNA 聚合酶是聚合酶是A、RNA聚合酶聚合酶 B、RNA聚合酶聚合酶I C、RNA聚合酶聚合酶II D、RNA聚合酶聚合酶III E、RNA聚合酶聚合酶 -亞基亞基2003年年A型題型題29、下列屬于終止密碼子的是、下列屬于終止密碼子的是A、UCA B、UCG C、UAC D、UAA E、UGC2003年年B型題型題A、rRNA B、mRNA C、tRNA D、hnRNA E、SnRNA97、含稀有堿基最多的、含稀有堿基

38、最多的RNA是是98、既含內(nèi)含子又含外顯子的、既含內(nèi)含子又含外顯子的RNA是是 基因表達(dá)調(diào)控基因表達(dá)調(diào)控 要要 點點基因表達(dá)調(diào)控的基本概念基因表達(dá)調(diào)控的基本概念原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控一、基本概念一、基本概念(一)基因表達(dá)(一)基因表達(dá) 指基因轉(zhuǎn)錄及翻譯的過程指基因轉(zhuǎn)錄及翻譯的過程(二)基因表達(dá)的特點:(二)基因表達(dá)的特點: 1、時間特異性、時間特異性 基因表達(dá)嚴(yán)格按特定時間順基因表達(dá)嚴(yán)格按特定時間順 序發(fā)生序發(fā)生 多細(xì)胞生物表現(xiàn)發(fā)育多細(xì)胞生物表現(xiàn)發(fā)育“階段特異性階段特異性”。 2、空間特異性、空間特異性 某基因產(chǎn)物按個體不同組織空某基因產(chǎn)物按個體不同組

39、織空 間順序出現(xiàn),即細(xì)胞(或組間順序出現(xiàn),即細(xì)胞(或組 織)特異性。織)特異性。(三)基因表達(dá)方式:(三)基因表達(dá)方式: 1、組成性表達(dá):、組成性表達(dá): 管家基因管家基因 生命必不可少,幾乎在所有組生命必不可少,幾乎在所有組織細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)的一類基因。(不受環(huán)境影響)織細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)的一類基因。(不受環(huán)境影響) 2、誘導(dǎo)和阻遏基因表達(dá)、誘導(dǎo)和阻遏基因表達(dá) 誘導(dǎo)基因和阻遏基因誘導(dǎo)基因和阻遏基因二、原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)二、原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié) 原核生物基因組大多按功能相關(guān)性成簇地串聯(lián)、原核生物基因組大多按功能相關(guān)性成簇地串聯(lián)、密集于染色體上,共同組成一個轉(zhuǎn)錄單位密集于染色體上,共同組成一個轉(zhuǎn)錄單位 操縱操

40、縱子子(一)乳糖操縱子(一)乳糖操縱子誘導(dǎo)型操縱子誘導(dǎo)型操縱子 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)操縱序列操縱序列 O啟動序列啟動序列 P 上游含上游含CAP(分解代謝物(分解代謝物 基因激活蛋白)基因激活蛋白)調(diào)控區(qū)調(diào)控區(qū)調(diào)節(jié)基因調(diào)節(jié)基因 I 編碼一種阻遏蛋白編碼一種阻遏蛋白結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因Z -半乳糖苷酶半乳糖苷酶Y 透酶透酶A 乙酰基轉(zhuǎn)移酶乙?;D(zhuǎn)移酶CAP(同型二聚體)同型二聚體)DNA結(jié)合區(qū)結(jié)合區(qū)cAMP結(jié)合位點結(jié)合位點2、阻抑蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)、阻抑蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)3、CAP的正性調(diào)節(jié)的正性調(diào)節(jié)4、協(xié)同調(diào)節(jié)、協(xié)同調(diào)節(jié)CAP(分解代謝基因結(jié)(分解代謝基因結(jié)合蛋白)合蛋白)結(jié)合位點結(jié)合位點聚合酶進(jìn)入位點聚合酶進(jìn)

41、入位點Pi啟動基因啟動基因結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 基基 因因操縱基因操縱基因啟動基因啟動基因調(diào)節(jié)基因調(diào)節(jié)基因mRNA阻抑蛋白阻抑蛋白別乳糖別乳糖 乳糖乳糖 -半乳糖苷酶半乳糖苷酶透性酶透性酶乙酰基轉(zhuǎn)移酶乙?;D(zhuǎn)移酶Pi I P O Z Y A阻抑蛋白的負(fù)調(diào)節(jié)作用阻抑蛋白的負(fù)調(diào)節(jié)作用CAP結(jié)合位點結(jié)合位點RNA聚合酶進(jìn)入位點聚合酶進(jìn)入位點Pi啟動基因啟動基因結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 基基 因因操縱基因操縱基因啟動基因啟動基因調(diào)節(jié)基因調(diào)節(jié)基因 -半乳糖苷酶半乳糖苷酶透性酶透性酶乙酰基轉(zhuǎn)移酶乙?;D(zhuǎn)移酶Pi I P O Z Y ACAP的正調(diào)節(jié)作用的正調(diào)節(jié)作用+三、真核基因調(diào)控三、真核基因調(diào)控(一)真核基因組特點(一)真核基

42、因組特點 基因組龐大基因組龐大 單順反子單順反子 重復(fù)序列多重復(fù)序列多 基因不連續(xù)性基因不連續(xù)性(二)轉(zhuǎn)錄激活調(diào)節(jié)(二)轉(zhuǎn)錄激活調(diào)節(jié) 1、順式作用元件、順式作用元件順式作用元件順式作用元件正性調(diào)控作用元件正性調(diào)控作用元件負(fù)性調(diào)控作用元件:負(fù)性調(diào)控作用元件:沉寂子沉寂子啟動子啟動子增強(qiáng)子增強(qiáng)子(1)啟動子)啟動子 RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的DNA 序列。序列。(2)增強(qiáng)子增強(qiáng)子 是遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點,決定組織特異是遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點,決定組織特異 性表達(dá),增強(qiáng)啟動子轉(zhuǎn)錄活性的特定性表達(dá),增強(qiáng)啟動子轉(zhuǎn)錄活性的特定 DNA序列。序列。 特點特點a、遠(yuǎn)距離作用,在上、下游都能起作用遠(yuǎn)距

43、離作用,在上、下游都能起作用b、作用與其序列的方向無關(guān)作用與其序列的方向無關(guān)c、對啟動子沒有嚴(yán)格專一性對啟動子沒有嚴(yán)格專一性d、必須與特定蛋白質(zhì)因子結(jié)合才能發(fā)揮作用,具組織必須與特定蛋白質(zhì)因子結(jié)合才能發(fā)揮作用,具組織 或細(xì)胞特異性或細(xì)胞特異性 (3)沉寂子(沉默子或抑制子)沉寂子(沉默子或抑制子)2、反式作用因子:、反式作用因子: 指與順式作用元件指與順式作用元件DNA序列相結(jié)合或間接影響序列相結(jié)合或間接影響 其作用的蛋白質(zhì)因子,統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)錄因子。其作用的蛋白質(zhì)因子,統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)錄因子。(1)分類:)分類: 基本轉(zhuǎn)錄因子基本轉(zhuǎn)錄因子RNA聚合酶結(jié)合啟動子所必需聚合酶結(jié)合啟動子所必需 的一組蛋白因子。

44、決定轉(zhuǎn)錄類別。的一組蛋白因子。決定轉(zhuǎn)錄類別。 特異轉(zhuǎn)錄因子特異轉(zhuǎn)錄因子為個別基因轉(zhuǎn)錄所必需。為個別基因轉(zhuǎn)錄所必需。(2)結(jié)構(gòu))結(jié)構(gòu) DNA結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域 鋅指鋅指 堿性亮氨酸拉鏈堿性亮氨酸拉鏈 堿性螺旋堿性螺旋-環(huán)環(huán)-螺旋螺旋 轉(zhuǎn)錄激活域轉(zhuǎn)錄激活域 酸性激活域酸性激活域 谷氨酰胺富含域谷氨酰胺富含域 脯氨酸富含域脯氨酸富含域 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)構(gòu)域 二聚化結(jié)構(gòu)域二聚化結(jié)構(gòu)域三、真核基因調(diào)控三、真核基因調(diào)控(一)真核基因組特點(一)真核基因組特點 基因組龐大基因組龐大 單順反子單順反子 重復(fù)序列多重復(fù)序列多 基因不連續(xù)性基因不連續(xù)性(二)轉(zhuǎn)錄激活調(diào)節(jié)(二)轉(zhuǎn)錄激

45、活調(diào)節(jié) 1、順式作用元件、順式作用元件順式作用元件順式作用元件正性調(diào)控作用元件正性調(diào)控作用元件負(fù)性調(diào)控作用元件:負(fù)性調(diào)控作用元件:沉寂子沉寂子啟動子啟動子增強(qiáng)子增強(qiáng)子(1)啟動子)啟動子 RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的DNA 序列。序列。(2)增強(qiáng)子增強(qiáng)子 是遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點,決定組織特異是遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點,決定組織特異 性表達(dá),增強(qiáng)啟動子轉(zhuǎn)錄活性的特定性表達(dá),增強(qiáng)啟動子轉(zhuǎn)錄活性的特定 DNA序列。序列。 特點特點a、遠(yuǎn)距離作用,在上、下游都能起作用遠(yuǎn)距離作用,在上、下游都能起作用b、作用與其序列的方向無關(guān)作用與其序列的方向無關(guān)c、對啟動子沒有嚴(yán)格專一性對啟動子沒有嚴(yán)格專一性d

46、、必須與特定蛋白質(zhì)因子結(jié)合才能發(fā)揮作用,具組織必須與特定蛋白質(zhì)因子結(jié)合才能發(fā)揮作用,具組織 或細(xì)胞特異性或細(xì)胞特異性 (3)沉寂子(沉默子或抑制子)沉寂子(沉默子或抑制子)2、反式作用因子:、反式作用因子: 指與順式作用元件指與順式作用元件DNA序列相結(jié)合或間接影響序列相結(jié)合或間接影響 其作用的蛋白質(zhì)因子,統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)錄因子。其作用的蛋白質(zhì)因子,統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)錄因子。(1)分類:)分類: 基本轉(zhuǎn)錄因子基本轉(zhuǎn)錄因子RNA聚合酶結(jié)合啟動子所必需聚合酶結(jié)合啟動子所必需 的一組蛋白因子。決定轉(zhuǎn)錄類別。的一組蛋白因子。決定轉(zhuǎn)錄類別。 特異轉(zhuǎn)錄因子特異轉(zhuǎn)錄因子為個別基因轉(zhuǎn)錄所必需。為個別基因轉(zhuǎn)錄所必需。(2)結(jié)構(gòu))

47、結(jié)構(gòu) DNA結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域 鋅指鋅指 堿性亮氨酸拉鏈堿性亮氨酸拉鏈 堿性螺旋堿性螺旋-環(huán)環(huán)-螺旋螺旋 轉(zhuǎn)錄激活域轉(zhuǎn)錄激活域 酸性激活域酸性激活域 谷氨酰胺富含域谷氨酰胺富含域 脯氨酸富含域脯氨酸富含域 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)構(gòu)域 二聚化結(jié)構(gòu)域二聚化結(jié)構(gòu)域基因重組的概念、基本過程及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用基因重組的概念、基本過程及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用癌基因的基本概念及活化機(jī)制癌基因的基本概念及活化機(jī)制抑癌基因和生長因子的基本概念極其作用機(jī)制抑癌基因和生長因子的基本概念極其作用機(jī)制基因診斷的基本概念、特點及應(yīng)用基因診斷的基本概念、特點及應(yīng)用基因治療的基本概念及基本程序基因治療的基

48、本概念及基本程序基因工程、癌(抑癌)基因、基因診斷(治療)基因工程、癌(抑癌)基因、基因診斷(治療)(一)工具酶(限制性核酸內(nèi)切酶)(一)工具酶(限制性核酸內(nèi)切酶) 作用特點作用特點 識別識別雙鏈雙鏈DNA,并在識別位點(長度一般為,并在識別位點(長度一般為46個核苷酸)或其周圍切割雙鏈個核苷酸)或其周圍切割雙鏈DNA的一類內(nèi)的一類內(nèi)切酶。切酶。 切割特點:切割特點: 1、3 -突出突出粘性末端粘性末端 2、5 -突出突出粘性末端粘性末端 3、平末端(鈍性末端)、平末端(鈍性末端)3 3 5 5 (二)目的基因的來源和分離(二)目的基因的來源和分離 1、基因組、基因組DNA文庫文庫 2、cDN

49、A文庫文庫 3、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction, PCR) 4、人工化學(xué)合成、人工化學(xué)合成 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) (polymerase chain reaction PCR) 1、PCR系統(tǒng)的組成:系統(tǒng)的組成: 模板模板DNA、特異引物、特異引物、dNTP、 DNA 聚合酶以及含聚合酶以及含Mg2+的緩沖液的緩沖液 2、基本步驟(循環(huán)三步驟):、基本步驟(循環(huán)三步驟): (1)DNA解鏈(變性)解鏈(變性) (2)DNA單鏈與引物結(jié)合(退火)單鏈與引物結(jié)合(退火) (3)引物的延伸()引物的延伸(DNA的合成)的合成) 3、原理及

50、應(yīng)用、原理及應(yīng)用(目的基因克隆、體外突變、微量分析)(目的基因克隆、體外突變、微量分析)(三)基因載體(克隆載體)(三)基因載體(克隆載體) 指能夠攜帶外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞,并在其指能夠攜帶外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞,并在其中進(jìn)行擴(kuò)增或誘導(dǎo)外源基因表達(dá)的中進(jìn)行擴(kuò)增或誘導(dǎo)外源基因表達(dá)的DNA分子。分子。 表達(dá)載體指可轉(zhuǎn)錄,翻譯成多肽鏈的基因載表達(dá)載體指可轉(zhuǎn)錄,翻譯成多肽鏈的基因載體。體。 具備的條件:具備的條件: 能自我復(fù)制能自我復(fù)制 具備篩選標(biāo)志具備篩選標(biāo)志 多克隆位點(接納外源基因)多克隆位點(接納外源基因) 細(xì)胞中拷貝數(shù)高細(xì)胞中拷貝數(shù)高 分類:分類: 質(zhì)粒載體(質(zhì)粒載體(Pbr322,pUC19

51、):): 共價閉合環(huán)狀共價閉合環(huán)狀 DNA;自主復(fù)制并能傳給子代細(xì)胞;自主復(fù)制并能傳給子代細(xì)胞;共存,但非宿主細(xì)胞生存必需共存,但非宿主細(xì)胞生存必需 噬菌體載體(噬菌體載體( 噬菌體,噬菌體,M13噬菌體)噬菌體) 柯斯質(zhì)粒(柯斯質(zhì)粒(cosmid)載體和酵母人工染色體載體)載體和酵母人工染色體載體 病毒載體(腺病毒載體,逆轉(zhuǎn)錄病毒載體)病毒載體(腺病毒載體,逆轉(zhuǎn)錄病毒載體)pBR322質(zhì)粒圖譜質(zhì)粒圖譜PVUIIPstIOriAmprTetrECoRIBamHISalI載體篩選標(biāo)志載體篩選標(biāo)志 抗生素抗性抗生素抗性 - -互補(bǔ)互補(bǔ)OriLacILacZ MCSAmprpUC19載體圖譜載體圖譜

52、X-gal:5-溴溴-4氯氯-3吲哚吲哚- -D-半乳糖苷半乳糖苷 -D-半乳糖苷酶半乳糖苷酶 -片段(基因載體片段(基因載體LacZ ) -片段(宿主細(xì)胞)片段(宿主細(xì)胞)X-gal 培養(yǎng)基上生長:培養(yǎng)基上生長: 白色菌落白色菌落 載體載體LacZ 有外源基因插入有外源基因插入 藍(lán)色菌落藍(lán)色菌落 載體載體LacZ 無外源基因插入無外源基因插入(四)基本方法和基本過程(四)基本方法和基本過程 1、分、分載體和目的基因的分離載體和目的基因的分離 2、切、切工具酶的應(yīng)用工具酶的應(yīng)用 3、接、接載體和目的基因連接成重組體載體和目的基因連接成重組體 4、轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)重組體的轉(zhuǎn)化重組體的轉(zhuǎn)化 感受態(tài)細(xì)胞:具接

53、受外源感受態(tài)細(xì)胞:具接受外源DNA能力的細(xì)胞能力的細(xì)胞 5、篩、篩DNA重組體篩選與鑒定重組體篩選與鑒定ABAB內(nèi)切酶內(nèi)切酶內(nèi)切酶內(nèi)切酶目的基因目的基因轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化連接連接載體載體載體載體篩選篩選DNADNA重組技術(shù)的重組技術(shù)的基本步驟基本步驟(五)克隆基因的表達(dá)系統(tǒng)(五)克隆基因的表達(dá)系統(tǒng) 1、原核表達(dá)系統(tǒng)、原核表達(dá)系統(tǒng) 特點:特點:無轉(zhuǎn)錄和翻譯后加工修飾功能;易形成包涵體無轉(zhuǎn)錄和翻譯后加工修飾功能;易形成包涵體 2、真核表達(dá)系統(tǒng)、真核表達(dá)系統(tǒng)一、癌基因(一、癌基因(oncogene)(一)癌基因(原癌基因)的基本概念(一)癌基因(原癌基因)的基本概念 癌基因癌基因指其異常表達(dá)或其表達(dá)產(chǎn)物異常可決指其異常表達(dá)或其表達(dá)產(chǎn)物異??蓻Q定細(xì)胞惡性表型產(chǎn)生的一類基因。定細(xì)胞惡性表型產(chǎn)生的一類基因。 在正常細(xì)胞內(nèi)處非激活狀態(tài),低表達(dá)或不表達(dá),在正常細(xì)胞內(nèi)處非激活狀態(tài),低表達(dá)或不表達(dá),故亦稱故亦稱原癌基因原癌基因。 病毒癌基因(病毒癌基因(v-onc) 細(xì)胞癌基因(細(xì)胞癌基因(c-onc) 癌基因產(chǎn)物的主要功能癌基因產(chǎn)物的主要功能src 家族家族 酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶myc 家族家族 DNA結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白ras 家族家族 P21蛋白蛋白sis 家族

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