現(xiàn)代分子生物學(xué)期末復(fù)習(xí)題

09級(jí)現(xiàn)代分子生物學(xué)期末復(fù)習(xí)PAGE1現(xiàn)代分子生物學(xué)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)現(xiàn)代分子生物學(xué)研究?jī)?nèi)容：DNA重組技術(shù)（基因工程），基因表達(dá)調(diào)控研究，生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能研究，基因組、功能基因組與生物信息學(xué)研究。人類(lèi)基因組研究包括遺傳圖（GeneticMap）繪制、物理圖（PhysicalMap）構(gòu)建、測(cè)序、轉(zhuǎn)錄圖（ExpressionProfiling）繪制和人類(lèi)基因組的序列圖及基因鑒定等方面的工作。DNA的雙螺旋模型特點(diǎn)：螺旋直徑2nm，相鄰堿基平面垂直距離0.34nm,螺旋結(jié)構(gòu)每隔10個(gè)堿基對(duì)（basepair,bp）重復(fù)一次，間隔為3.4nm。其意義：該模型揭示了DNA作為遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性特征，最有價(jià)值的是確認(rèn)了堿基配對(duì)原則，這是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和反轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)，亦是遺傳信息傳遞和表達(dá)的分子基礎(chǔ)。該模型的提出是20世紀(jì)生命科學(xué)的重大突破之一，它奠定了生物化學(xué)和分子生物學(xué)乃至整個(gè)生命科學(xué)飛速發(fā)展的基石。一級(jí)結(jié)構(gòu)的表示法：結(jié)構(gòu)式，線條式，字母式雙螺旋DNA的松開(kāi)導(dǎo)致負(fù)超螺旋，而擰緊則導(dǎo)致正超螺旋。負(fù)超螺旋是細(xì)胞內(nèi)常見(jiàn)的DNA高級(jí)結(jié)構(gòu)形式。正超螺旋是過(guò)度纏繞的雙螺旋，目前僅在一種嗜熱菌內(nèi)發(fā)現(xiàn)了活體內(nèi)的正超螺旋。超螺旋DNA的性質(zhì)：結(jié)構(gòu)緊密，粘度較低，浮力密度大，沉降速度快。復(fù)制子(replicon)：從復(fù)制原點(diǎn)到終點(diǎn)，組成一個(gè)復(fù)制單位，稱(chēng)為復(fù)制子。復(fù)制眼（Replicationeye）：在一個(gè)長(zhǎng)的未復(fù)制區(qū)域內(nèi)DNA已經(jīng)復(fù)制的區(qū)域復(fù)制叉（Replicationfork）:雙螺旋DNA兩條親本鏈分開(kāi)使復(fù)制能進(jìn)行的部位。半保留復(fù)制(semiconsertivereplication)：由于子代DNA分子中一條鏈來(lái)自親代，另一條鏈?zhǔn)切潞铣傻?，這種復(fù)制方式稱(chēng)為半保留復(fù)制。半不連續(xù)復(fù)制（semidiscontinuousreplication)：DNA復(fù)制時(shí)前導(dǎo)鏈合成是連續(xù)的；而后隨鏈合成是不連續(xù)的。核小體(nucleosome)：染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)亞基，由約200bp的DNA和組蛋白八聚體所組成。每個(gè)核小體含有約200bp的DNA，核心組蛋白H2A、H2B、H3和H4各2份拷貝，1份拷貝的H1組蛋白位于核小體外側(cè)。H1組蛋白不同組織和物種之間有明顯的差異(在酵母中不存在)。微球菌核酸酶(micrococcalnuclease)處理染色體可得到單個(gè)核小體。每個(gè)核小體有2圈DNA。染色體作為遺傳物質(zhì)的特征：分子結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定；能夠自我復(fù)制，使親、子代之間保持連續(xù)性；能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，從而控制整個(gè)生命過(guò)程；能產(chǎn)生遺傳的變異。染色質(zhì)(chromatin)：是指細(xì)胞周期間期細(xì)胞核內(nèi)由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，因其易被堿性染料染色而得名。染色體(chromosome)：是指在細(xì)胞分裂期出現(xiàn)的一種能被堿性染料強(qiáng)烈染色，并具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征的物體。攜帶很多基因的分離單位。只有在細(xì)胞分裂中才可見(jiàn)的形態(tài)單位。染色體的組成：組蛋白，非組蛋白，DNA，少量RNA組蛋白的特性（組蛋白分為H1、H2A、H2B、H3、H4）：（1）進(jìn)化上的極端保守性（2）無(wú)組織特異性（3）肽鏈上AA分布的不對(duì)稱(chēng)性（4）組蛋白的修飾作用（5）富含賴(lài)氨酸的組蛋白H5。原核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）基因組?。淮蠖嘀挥幸粭l染色體，且DNA含量（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練；不轉(zhuǎn)錄部分很少且常是控制基因表達(dá)的序列（3）存在轉(zhuǎn)錄單元；多順?lè)醋觤RNA，這些功能相關(guān)的RNA和蛋白質(zhì)基因協(xié)同表達(dá)。（4）有重疊基因；同一段DNA能攜帶兩種一同的蛋白質(zhì)信息，主要是：一個(gè)基因完全存在于另一個(gè)基因內(nèi)。部分重疊：兩個(gè)基因只有一個(gè)堿基對(duì)的重疊。真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）含有大量重復(fù)序列；（2）功能DNA序列大多被非功能DNA所隔開(kāi)；（3）存在C值矛盾。C值（C-value)：?jiǎn)伪扼w基因組中DNA的總量.在真核生物中，每種生物的單倍體，基因組的DNA總量總是恒定的，稱(chēng)為C-值C值矛盾（C-valueparadox)：一個(gè)有機(jī)體的C值與它的編碼能力缺乏相關(guān)性稱(chēng)為C值矛盾。C值是每種生物的一個(gè)特征，不同生物之間差別很大細(xì)胞在每次分裂的過(guò)程中，整個(gè)基因組都必須精確地復(fù)制一次。如何保證這一點(diǎn)？?jī)蓚€(gè)原則：(1)DNA復(fù)制的啟動(dòng)決定了細(xì)胞的進(jìn)一步分裂；(2)復(fù)制過(guò)程完成前，細(xì)胞是不會(huì)發(fā)生分裂的。一個(gè)DNA分子可能含多個(gè)復(fù)制子。在復(fù)制的啟動(dòng)位點(diǎn)具有起始點(diǎn)（origin)，在復(fù)制的終止位點(diǎn)具有終點(diǎn)（terminus)。起始點(diǎn)僅作用于所在復(fù)制子。在每個(gè)細(xì)胞周期中，每個(gè)復(fù)制子發(fā)生一次復(fù)制，且只發(fā)生一次。質(zhì)粒一般是一個(gè)自主環(huán)狀的DNA基因組，構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立復(fù)制子；原核生物基因組中一般只含一個(gè)復(fù)制子，在唯一的起始點(diǎn)啟動(dòng)就會(huì)引起整個(gè)基因組復(fù)制；真核生物基因組含多個(gè)復(fù)制子（一般40-100kb/個(gè)）。復(fù)制叉移動(dòng)方向的確定：放射性自顯影法；單向復(fù)制；雙向復(fù)制。線性DNA復(fù)制時(shí)末端問(wèn)題的解決方案：(1）通過(guò)將線性復(fù)制子轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)狀或多聚分子。(2）某種蛋白質(zhì)可能會(huì)介入，在真正的末端上啟動(dòng)。(3）DNA可形成特殊的結(jié)構(gòu)，如在末端形成發(fā)夾。使分子沒(méi)有游離末端。(4）末端是可變的，而不是精確確定的。端粒(telomere)是真核細(xì)胞內(nèi)染色體末端的蛋白質(zhì)-DNA結(jié)構(gòu)，其功能是完成染色體末端的復(fù)制，防止染色體免遭融合、重組和降解.從單細(xì)胞的有機(jī)體到高等的動(dòng)植物，端粒的結(jié)構(gòu)和功能都很保守。端粒酶(telomerase)是一種核糖核蛋白,自身攜帶模板的反轉(zhuǎn)錄酶，催化端粒DNA的合成，能夠在缺少DNA模板的情況下,能夠以自身攜帶的RNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄合成端粒DNA并添加于染色體末端，從而維持了端粒長(zhǎng)度的穩(wěn)定。環(huán)狀DNA的復(fù)制：θ-復(fù)制；滾環(huán)復(fù)制；D-環(huán)復(fù)制。拓?fù)洚悩?gòu)酶的種類(lèi)分為Ⅰ型和Ⅱ型。原核拓?fù)錁?gòu)酶Ⅰ：切斷一條DNA鏈，形成酶-DNA共價(jià)中間物而使超螺旋DNA松弛，然后再將切斷的單鏈DNA連接起來(lái)。每次改變一個(gè)連環(huán)數(shù)；拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ：使DNA的兩條鏈同時(shí)發(fā)生斷裂和再連接，使正超螺旋轉(zhuǎn)化為負(fù)超螺旋，每次改變兩個(gè)連接數(shù)。原核生物（大腸桿菌）DNA聚合酶的種類(lèi)及其功能：（1）DNA聚合酶I：103kDa的單鏈多肽，可以被蛋白酶切成兩段，C端的2/3區(qū)域，又稱(chēng)為Klenow片段，同時(shí)具有DNA聚合酶活性和3’－5’核酸外切酶活性(校正錯(cuò)配核苷酸)，既可合成DNA鏈，又能降解DNA；N端的1/3具有5’－3’核酸外切酶活性（切除RNA引物）。（2）DNA聚合酶II：具有3’－5’核酸外切酶活性，目前認(rèn)為主要是起修復(fù)DNA的作用。（3）DNA聚合酶III：具有DNA聚合酶活性和3’－5’核酸外切酶活性，是大腸桿菌DNA復(fù)制中鏈延長(zhǎng)反應(yīng)的主導(dǎo)聚合酶。真核生物DNA聚合酶的種類(lèi)及其功能：真核生物DNA聚合酶與細(xì)菌DNA聚合酶基本性質(zhì)相同。但真核生物DNA聚合酶一般都不具有核酸外切酶活性，推測(cè)一定有另外的酶在DNA復(fù)制中起校正作用。DNA聚合酶造成的復(fù)制錯(cuò)誤可分為兩類(lèi)：移碼【frameshift指一個(gè)核苷酸的插入或缺失】和替換【substitution指摻入錯(cuò)誤核苷酸（不正確配對(duì)）】。真核生物DNA的復(fù)制：a、多個(gè)復(fù)制元（multiplereplicon），雙向復(fù)制；b、復(fù)制元相對(duì)較小(13-900kb),復(fù)制速度較慢,大約500~5000bp/min（3000bp/min）岡崎片段100～200NT；c、復(fù)制終止通過(guò)復(fù)制叉的相遇而終止。自發(fā)突變（spontaneousmutation)：由于正常的細(xì)胞活動(dòng)，或細(xì)胞與環(huán)境的隨機(jī)相互作用，這些過(guò)程所引起的生物DNA序列的改變。誘發(fā)突變（inducedmutation):特定的化學(xué)或物理因素引起的DNA序列改變。下降突變（downmutation）大多數(shù)突變是使啟動(dòng)子的功能減弱或消失。這種突變稱(chēng)為下降突變;上升突變（upmutation）少數(shù)突變能使啟動(dòng)子的功能增強(qiáng)，稱(chēng)為上升突變。DNA突變的具體表現(xiàn)：1、堿基對(duì)的置換（substitution：轉(zhuǎn)換【(Transition）最普通的一種點(diǎn)突變，指一種嘧啶被另一種嘧啶代替，一種嘌呤被另一種嘌呤代替。使GC對(duì)被AT對(duì)替換，或者相反?！亢皖崜Q【(Transversion)另一種不常見(jiàn)的點(diǎn)突變，嘌呤被嘧啶代替或者相反，因此AT對(duì)變成了TA、GC對(duì)?！?；2、移碼突變（frameshiftmutation）由堿基的缺失或插入造成。DNA的損傷修復(fù)：錯(cuò)配修復(fù)；切除修復(fù)；DNA直接修復(fù)；重組修復(fù)；SOS反應(yīng)誘導(dǎo)的修復(fù)。錯(cuò)配修復(fù)（Mismatchrepair)：原核細(xì)胞內(nèi)存在Dam甲基化酶，能使位于5`GATC序列中腺苷酸的N6位甲基化。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(cuò)配堿基，即將未甲基化鏈切除一段包含錯(cuò)誤堿基的序列，并以甲基化的鏈為模板進(jìn)行修復(fù)。DNA直接修復(fù)（directrepair）：生物體內(nèi)存在多種DNA損傷以后而并不需要切除堿基或核苷酸的機(jī)制，把損傷的堿基回復(fù)到原來(lái)狀態(tài)的一種修復(fù)方式稱(chēng)為DNA的直接修復(fù)。重組修復(fù)（Recombinationrepair）：又被稱(chēng)為“復(fù)制后修復(fù)”，它發(fā)生在復(fù)制之后。機(jī)體細(xì)胞對(duì)在復(fù)制起始時(shí)沿未修復(fù)的DNA損傷部位可以先復(fù)制再修復(fù)，即先跳過(guò)該損傷部位，在新合成鏈中留下一個(gè)對(duì)應(yīng)于損傷序列的缺口，該缺口由DNA重組來(lái)修復(fù)。即從同源DNA的母鏈上將相應(yīng)核苷酸序列片段移至子鏈缺口處，然后用再用新合成的序列來(lái)補(bǔ)上母鏈的空缺。切除修復(fù)（excisionrepair)：堿基切除修復(fù)（base-excisionrepair)【糖苷水解酶：細(xì)胞中的各種，能特異切除受損核苷酸上的N-β-糖苷鍵，在DNA鏈上形成AP位點(diǎn)(去嘌呤或去嘧啶位點(diǎn))。AP核酸內(nèi)切酶：能在AP位點(diǎn)附近（5`或3`位置）將DNA鏈切開(kāi)。核酸外切酶：移去包括AP位點(diǎn)核苷酸在內(nèi)的小片段DNA。DNA聚合酶I：合成新片段。DNA連接酶：連接切口而修復(fù)?！亢秃塑账崆谐迯?fù)（nucleotide-excisionrepair）【當(dāng)DNA鏈上相應(yīng)位置的核苷酸發(fā)生損傷，導(dǎo)致雙鏈之間無(wú)法形成氫鍵，在一系列酶的作用下，將DNA分子中受損傷部分切除掉，并以完整的那一條鏈為模板，合成出切去的部分，然后使DNA恢復(fù)正常結(jié)構(gòu)的過(guò)程?！縎OS反應(yīng)誘導(dǎo)的修復(fù)（SOSresponse）SOS反應(yīng)：細(xì)胞DNA受到損傷或復(fù)制系統(tǒng)受到抑制的緊急情況下，為求得生存而出現(xiàn)的應(yīng)急效應(yīng)。SOS修復(fù)是指DNA受到嚴(yán)重?fù)p傷、細(xì)胞處于危急狀態(tài)時(shí)所誘導(dǎo)的一種DNA修復(fù)方式。留下的錯(cuò)誤較多，故又稱(chēng)為錯(cuò)誤傾向修復(fù)（error-pronerepair），使細(xì)胞有較高的突變率。DNA的轉(zhuǎn)座（transposition），或稱(chēng)移位，是由可移位因子(transposableelement)介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重排現(xiàn)象。是存在于染色體DNA上可自主位移（非復(fù)制性）和復(fù)制位移（復(fù)制性）的基本單位。兩種不同類(lèi)型的轉(zhuǎn)座：復(fù)制型轉(zhuǎn)座（replicativetransposition）【作為自身移動(dòng)的一個(gè)部分，轉(zhuǎn)座子被復(fù)制，所移動(dòng)和轉(zhuǎn)位的僅僅是原轉(zhuǎn)座子的拷貝，這樣轉(zhuǎn)座過(guò)程伴隨著轉(zhuǎn)座子拷貝數(shù)的增加?！亢头菑?fù)制型轉(zhuǎn)座【原始轉(zhuǎn)座子作為一個(gè)可移動(dòng)的實(shí)體直接由一個(gè)部位轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部位】轉(zhuǎn)座子是基因組的正常組成成分，不以獨(dú)立的形式存在（如噬菌體或質(zhì)粒DNA）。轉(zhuǎn)座的發(fā)生不依賴(lài)于轉(zhuǎn)座子和靶位點(diǎn)之間任何的序列同源性，在基因組內(nèi)由一個(gè)部位直接轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部位。轉(zhuǎn)座以很低的頻率發(fā)生，而且轉(zhuǎn)座子的插入是隨機(jī)的。轉(zhuǎn)座子有時(shí)插入到一個(gè)結(jié)構(gòu)基因或基因調(diào)節(jié)序列內(nèi)，引起基因表達(dá)的改變。轉(zhuǎn)座子也可以引起基因組序列的重排，它們的移動(dòng)也和進(jìn)化有關(guān)。轉(zhuǎn)座子(transposon或transposableelement,Tn)是存在于染色體DNA上可自主復(fù)制和移位的基本單位。轉(zhuǎn)座子每次移動(dòng)時(shí)攜帶著轉(zhuǎn)座必需的基因一起在基因組內(nèi)躍遷，所以轉(zhuǎn)座子又稱(chēng)跳躍基因（jumpinggene）。轉(zhuǎn)座子的分類(lèi)：插入序列和復(fù)合型轉(zhuǎn)座子(Tn)。轉(zhuǎn)座作用的遺傳學(xué)效應(yīng)：EQ\o\ac(○,1)轉(zhuǎn)座引起插入突變；EQ\o\ac(○,2)轉(zhuǎn)座產(chǎn)生新的基因；EQ\o\ac(○,3)轉(zhuǎn)座產(chǎn)生染色體畸變；EQ\o\ac(○,4)轉(zhuǎn)座引起生物進(jìn)化。轉(zhuǎn)錄(transcription）：從DNA到RNA的過(guò)程，基因表達(dá)的核心步驟。翻譯（translation)：從RNA到蛋白質(zhì)的過(guò)程，基因表達(dá)的最終目的。不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)錄(asymmetrictranscription)雙鏈DNA分子上分布著很多基因，并不是所有基因的轉(zhuǎn)錄均在同一條DNA單鏈上，而是一些基因在這條單鏈轉(zhuǎn)錄，另一些基因的轉(zhuǎn)錄在另一條單鏈上，DNA雙鏈一次只有一條鏈(或某一區(qū)段)可作為模板轉(zhuǎn)錄，稱(chēng)之為不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物類(lèi)型：信使RNA;轉(zhuǎn)移RNA；核糖體RNA；其他一些小RNA。基因表達(dá)盒結(jié)構(gòu)組成：RNA聚合酶（RNApolymerase);啟動(dòng)子(Promoter);轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)(startpoint);終止子(Terminator);上游(Upstream);下游;近端;遠(yuǎn)端。由啟動(dòng)子到終止子之間的序列稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄單位(transcriptionunit)原核生物RNA聚合酶：有四種不同類(lèi)型的亞基α2ββ'ωσ；在不同的菌種之間，α、β和β`亞基的大小相似，但σ亞基的變化較大。α亞基可能參與核心酶的組裝及啟動(dòng)子的識(shí)別。并參與RNA聚合酶與一些轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子間的作用。β亞基具有與底物（NTP及新生的RNA鏈）結(jié)合的能力。β’亞基可能與模板結(jié)合。β亞基和β’亞基提供了RNA聚合酶的活性中心，其一級(jí)結(jié)構(gòu)與真核生物RNA聚合酶大亞基有同源性。σ亞基的功能是幫助全酶識(shí)別啟動(dòng)子并與之結(jié)合。σ亞基也可被看作一種輔助因子，因此又可稱(chēng)為σ因子（sigmafactor）。有關(guān)RNA聚合酶的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)：只有全酶才能在正確位置起始轉(zhuǎn)錄。核心酶能在DNA模板上合成RNA，但不能在正確位置起始轉(zhuǎn)錄。σ亞基與核心酶結(jié)合疏松，很容易與核心酶分離。σ因子僅能保證細(xì)菌RNA聚合酶穩(wěn)定地結(jié)合到啟動(dòng)子上，它通常在RNA鏈合成8~9個(gè)堿基后釋放。在某些細(xì)胞內(nèi)含有能識(shí)別不同啟動(dòng)子的σ因子。真核生物RNA聚合酶:但在細(xì)菌中，一種RNA聚合酶幾乎負(fù)責(zé)所有mRNA、tRNA和rRNA的合成啟動(dòng)子(Promoter)：位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)附近，且為轉(zhuǎn)錄起始所必需的序列元件。能活化RNA聚合酶，使之與模板DNA準(zhǔn)確地相結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性。啟動(dòng)子的作用特點(diǎn):（1）一個(gè)基因可同時(shí)擁有一個(gè)及以上啟動(dòng)子（2）啟動(dòng)子位置不定，一般在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游。（3）可與增強(qiáng)子共同控制轉(zhuǎn)錄起始和強(qiáng)度。（4）發(fā)揮功能時(shí)除需RNA聚合酶外，還需轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子與啟動(dòng)子區(qū)各種調(diào)控元件相互作用增強(qiáng)子(Enhancer):位于離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)較遠(yuǎn)的位置上，具有參與激活和增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄起始功能的序列元件。一類(lèi)能增強(qiáng)真核生物啟動(dòng)子功能的順式作用元件（DNA序列）?！驹鰪?qiáng)子、啟動(dòng)子交錯(cuò)覆蓋/連續(xù)；（沒(méi)有增強(qiáng)子，啟動(dòng)子不表現(xiàn)活性；沒(méi)有啟動(dòng)子，增強(qiáng)子無(wú)法發(fā)揮作用；）增強(qiáng)子作用不受序列方向的制約；有組織特異性?！吭鰪?qiáng)子的作用特點(diǎn):①可提高相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄效率，可遠(yuǎn)距離起作用，在基因的上游或下游都可；②作用與其序列的正反方向無(wú)關(guān)；③要有啟動(dòng)子才能發(fā)揮作用；④必須與特定蛋白質(zhì)因子結(jié)合后才能發(fā)揮增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄的作用；⑤一般具有組織或細(xì)胞特異性。原核生物啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu):在原核生物的啟動(dòng)子中有4個(gè)區(qū)域：轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)、－10區(qū)又稱(chēng)Pribnowbox[TATAAT區(qū)]、－35區(qū)[TTGACA區(qū)]、－10與－35之間的序列。轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn):轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)在多數(shù)情況下為嘌呤，常見(jiàn)的序列為CAT，A為轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)。RNA轉(zhuǎn)錄的基本過(guò)程:轉(zhuǎn)錄的起始;RNA鏈延伸;轉(zhuǎn)錄的終止三元復(fù)合物(ternarycomplex)的組成：RNA聚合酶、DNA和新生RNA大腸桿菌的兩類(lèi)終止子:不依賴(lài)ρ因子型終止子（二級(jí)結(jié)構(gòu)中的發(fā)夾(長(zhǎng)度7-20bp);發(fā)夾靠近基部通常有一個(gè)G-C富集區(qū)；轉(zhuǎn)錄單位最末端的連續(xù)約6個(gè)U殘基組成的片段。這兩個(gè)特點(diǎn)都是終止所必需的。）;ρ-依賴(lài)型終止子（ρ因子是大腸桿菌的一種基本蛋白質(zhì)，只在終止階段發(fā)揮作用，由6個(gè)相同亞基組成。作為RNA聚合酶的輔助因子行使功能。大腸桿菌中的ρ-依賴(lài)型終止子占所有終止子的一半左右。）RNA合成的抗終止的兩種作用方式①抗終止蛋白作用于RNA聚合酶。②破壞終止點(diǎn)RNA的莖-環(huán)結(jié)構(gòu)，即破壞mRNA終止子特定的二級(jí)結(jié)構(gòu)。原核生物與真核生物mRNA的特征比較:EQ\o\ac(○,1)轉(zhuǎn)錄發(fā)生的區(qū)域化部位:細(xì)菌mRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯發(fā)生在單一的細(xì)胞區(qū)域化部位；其轉(zhuǎn)錄、翻譯、降解間隔時(shí)間很短，甚至有時(shí)是偶聯(lián)在一起。真核生物mRNA合成與成熟完全在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生，而翻譯在細(xì)胞質(zhì)中完成；其轉(zhuǎn)錄、翻譯、降解三者間間隔時(shí)間較長(zhǎng)。EQ\o\ac(○,2)結(jié)構(gòu)特征：原核生物mRNA(1)許多是以多順?lè)醋有问酱嬖冢?2)5`端無(wú)帽子結(jié)構(gòu)；(3)3`端沒(méi)有或只有較短的poly(A)。/真核生物mRNA結(jié)構(gòu)特征：(1)許多是以單順?lè)醋有问酱嬖冢?2)真核生物mRNA的5`端存在“帽子”結(jié)構(gòu)；(3)絕大部分真核生物mRNA3`端含poly(A)尾巴(4)真核生物mRNA中常含有內(nèi)含子EQ\o\ac(○,3)生命周期：原核生物mRNA壽命較短，通常只能翻譯幾分鐘；真核生物mRNA壽命較長(zhǎng)，可持續(xù)翻譯幾小時(shí)。mRNA5`末端帽子特征的生物學(xué)功能：EQ\o\ac(○,1)使mRNA免遭核酸酶的破壞，保持其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；EQ\o\ac(○,2)利于蛋白質(zhì)起始因子的識(shí)別，從而促進(jìn)翻譯的起始。3`端含poly(A)尾巴生物學(xué)功能：EQ\o\ac(○,1)保持mRNA的穩(wěn)定性，防止被降解；EQ\o\ac(○,2)與翻譯起始有關(guān)。基因（gene):指能編碼獨(dú)立產(chǎn)物序列的特有DNA序列，基因表達(dá)的過(guò)程可以終止于RNA或蛋白質(zhì)。順?lè)醋?cistron):指由編碼一種蛋白質(zhì)的DNA單位組成Or編碼單條多肽鏈的一個(gè)遺傳功能單位，即轉(zhuǎn)錄單位。斷裂基因(interruptedgene):對(duì)一個(gè)可表達(dá)為蛋白質(zhì)的基因，如果其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(前體mRNA)與有生物學(xué)功能的成熟mRNA相比，如其間含有不能編碼為蛋白質(zhì)的間隔序列，則這個(gè)基因稱(chēng)為斷裂基因。內(nèi)含子(intron)：斷裂基因中，轉(zhuǎn)錄但通過(guò)將兩端的序列（外顯子）剪接在一起而被去除的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物所對(duì)應(yīng)的DNA片段。外顯子(exon):斷裂基因中，在成熟mRNA產(chǎn)物中存在的任何片段。真核生物mRNA的加工、修飾：mRNA5`端的加帽；mRNA3`端的多聚腺苷酸化；前體mRNA內(nèi)含子的刪除核酶(ribozyme)：具有酶促活性的RNA稱(chēng)為核酶。意義：核酶的發(fā)現(xiàn)，對(duì)中心法則作了重要補(bǔ)充；核酶的發(fā)現(xiàn)是對(duì)傳統(tǒng)酶學(xué)的挑戰(zhàn)；利用核酶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成人工核酶。遺傳密碼(geneticcode):DNA（或mRNA）中核苷酸序列與蛋白質(zhì)中氨基酸序列之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。密碼子(codon)：mRNA上每3個(gè)相鄰核苷酸編碼多肽鏈中一個(gè)氨基酸，這三個(gè)核苷酸稱(chēng)一個(gè)密碼子或三聯(lián)體密碼三種終止密碼子：UAA(赭石ochre密碼)、UGA(蛋白石opal密碼)和UAG(琥珀amber密碼)并不代表任何氨基酸，它們是終止密碼子，不能與tRNA的反密碼子配對(duì)，但能被終止因子或釋放因子識(shí)別，終止肽鏈的合成。遺傳密碼的性質(zhì)：EQ\o\ac(○,1)簡(jiǎn)并性與兼職性；EQ\o\ac(○,2)普遍性與特殊性；EQ\o\ac(○,3)密碼子-反密碼子識(shí)別的擺動(dòng)性；EQ\o\ac(○,4)讀碼的連續(xù)性。擺動(dòng)假說(shuō)(wobblehypothesis)是由Crick.F（1966年）提出的。即當(dāng)tRNA的反密碼子與mRNA的密碼子配對(duì)時(shí)，密碼子的前兩對(duì)嚴(yán)格遵守堿基互補(bǔ)配對(duì)法則，但第三對(duì)堿基有一定的自由度，可以“擺動(dòng)”，這種現(xiàn)象稱(chēng)為密碼的擺動(dòng)性或變偶性。RNA的編輯(RNAediting):某些RNA，特別是mRNA的一種加工方式，它導(dǎo)致了DNA所編碼的遺傳信息的改變。tRNA的基本結(jié)構(gòu)：是三葉草型的二維結(jié)構(gòu)；各種tRNA均含有70~80個(gè)堿基，其中22個(gè)堿基是恒定的。具五臂四環(huán)結(jié)構(gòu)。tRNA的稀有堿基含量非常豐富。tRNA“L”構(gòu)型的結(jié)構(gòu)力：堿基堆積力和氫鍵。tRNA的加工內(nèi)容：①在核酸內(nèi)切酶RNaseP作用下，從5′末端切除多余的核苷酸。②在核酸外切酶RNaseD作用下，從3′末端切除多余的核苷酸。③核苷酸轉(zhuǎn)移酶催化，3′末端加CCA-OH，為tRNA加工特有反應(yīng)。④核酸內(nèi)切酶催化進(jìn)行剪切反應(yīng)，剪掉內(nèi)含子，由連接酶連接外顯子部分。⑤化學(xué)修飾，如甲基化、脫氨基、還原反應(yīng)一個(gè)tRNA究竟能識(shí)別多少個(gè)密碼子是由反密碼子的第一位堿基的性質(zhì)決定的。tRNA特異性只取決于反密碼子,與攜帶的氨基酸無(wú)關(guān)。模板mRNA只能識(shí)別特異的tRNA而不是氨基酸。tRNA的功能：EQ\o\ac(○,1)運(yùn)輸?shù)墓ぞ?，運(yùn)載氨基酸；EQ\o\ac(○,2)解讀mRNA上的遺傳信息。tRNA的分類(lèi)：EQ\o\ac(○,1)起始tRNA和延伸tRNAEQ\o\ac(○,2)同工tRNA；EQ\o\ac(○,3)校正tRNA。無(wú)義突變(nonsensemutation):指DNA上任何代表氨基酸的密碼子變?yōu)榻K止密碼子的改變。核糖體的大、小亞基的功能：EQ\o\ac(○,1)小亞基：與模板mRNA和起始tRNA結(jié)合位點(diǎn)。通過(guò)密碼子與反密碼子的配對(duì)，識(shí)別并結(jié)合模板mRNA，蛋白質(zhì)合成中A位、P位、E位的一部分等EQ\o\ac(○,2)大亞基：（1）具有三個(gè)不同的tRNA結(jié)合點(diǎn)；結(jié)合多肽鏈，催化肽鍵形成、蛋白質(zhì)合成中A位、P位、E位的一部分等【A位(aminoacylsite)：又稱(chēng)受位或氨酰基基位，可與新進(jìn)入的氨基酰tRNA結(jié)合；P位(peptidylsite)：又稱(chēng)給位或肽?；课?，可與延伸中的肽?；鵷RNA結(jié)合。E位(exitsite)：又稱(chēng)排出位，空載tRNA脫離核糖體前的結(jié)合位點(diǎn).】（2）具有轉(zhuǎn)肽酶活性：將給位上的肽酰基轉(zhuǎn)移給受位上的氨基酰tRNA，形成肽鍵。（3）具有GTPase活性，水解GTP，獲得能量（4）具有起始因子、延長(zhǎng)因子及釋放因子的結(jié)合位點(diǎn)。核糖體發(fā)揮生物學(xué)功能的5個(gè)基本部位：①mRNA結(jié)合部位；②結(jié)合AA-tRNA部位（A位）③結(jié)合肽基tRNA部位（P位）；④空載tRNA移出部位（E位）；⑤形成肽鍵的部位。此外，還有用于起始和延伸的各種蛋白質(zhì)因子結(jié)合部位。氨酰-tRNA合成酶會(huì)引入兩種錯(cuò)誤：一種是將錯(cuò)誤的氨基酸加在tRNA上；另一種是將氨基酸加在錯(cuò)誤的tRNA上。前者現(xiàn)錯(cuò)的可能性更大。蛋白質(zhì)的生物合成包括五個(gè)階段：氨基酸活化；肽鏈的起始；肽鏈的伸長(zhǎng)；肽鏈的終止；新合成多肽鏈的折疊和加工。氨基酰-tRNA的寫(xiě)法：原核生物(Prokaryote)：fMet-tRNAfMet；fMet-tRNAfMet；fMet-tRNAifMe；真核生物(Eukaryote)：Met-tRNAiMet；Met-tRNAeMet。原核生物的起始tRNA是fMet-tRNAfMet；真核生物的起始tRNA是Met-tRNAMet。真核生物中，任何一個(gè)多肽合成都是從生成甲硫氨酰-tRNAiMet開(kāi)始的。原核生物的啟始因子（initiationfactor,IF）：EQ\o\ac(○,1)IF-1：作為完整起始復(fù)合體一部分：與30S亞基結(jié)合在A位，阻止氨酰-tRNA進(jìn)入；阻止30S與50S亞基結(jié)合。EQ\o\ac(○,2)IF-2：結(jié)合特定起始因子tRNA，控制它進(jìn)入核糖體；有核糖體依賴(lài)GTP酶活性；EQ\o\ac(○,3)IF-3：穩(wěn)定30S亞基；輔助30S亞基與mRNA上起始點(diǎn)特異性結(jié)合；延伸過(guò)程所需蛋白因子稱(chēng)為延長(zhǎng)因子(elongationfactor,EF)：EQ\o\ac(○,1)原核生物：EF-T(EF-Tu,EF-Ts)、EF-G；EQ\o\ac(○,2)真核生物：EF-1、EF-2真核細(xì)胞核蛋白體沒(méi)有E位，轉(zhuǎn)位時(shí)卸載的tRNA直接從P位脫落分子伴侶(chaperone)：結(jié)合在一些不完全裝配或不恰當(dāng)折疊蛋白上，幫助它們折疊或防止它們聚集的蛋白質(zhì)。其生物學(xué)功能：EQ\o\ac(○,1)幫助新生蛋白質(zhì)正確折疊；EQ\o\ac(○,2)糾正錯(cuò)誤折疊或介導(dǎo)其降解。青霉素、四環(huán)素和紅霉素只與原核細(xì)胞核糖體發(fā)生作用，阻遏原核生物蛋白質(zhì)的合成，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。氯霉素和嘌呤霉素既能與原核細(xì)胞核糖體結(jié)合，又能與真核生物核糖體結(jié)合，妨礙細(xì)胞內(nèi)蛋白合成，影響細(xì)胞生長(zhǎng)抗生素(antibiotics)是微生物產(chǎn)生的能夠殺滅或抑制細(xì)菌的一類(lèi)藥物。蛋白質(zhì)易位（proteintranslocation）蛋白質(zhì)插入或穿過(guò)生物膜的過(guò)程。蛋白質(zhì)易位的兩種方式：共翻譯易位和翻譯后易位。信號(hào)肽(signalpeptide):能啟動(dòng)蛋白質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的任何一段多肽。信號(hào)肽結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：EQ\o\ac(○,1)常位于蛋白質(zhì)N末端，可切割；EQ\o\ac(○,2)長(zhǎng)度：15-30個(gè)殘基；EQ\o\ac(○,3)序列內(nèi)有一個(gè)全部或大部分疏水組成的疏水核心；EQ\o\ac(○,4)靠近該序列N端常有幾個(gè)正電荷氨基酸；EQ\o\ac(○,5)其C-末端靠近切割處常帶數(shù)個(gè)極性氨基酸，離切割點(diǎn)最近那個(gè)氨基酸常帶很短側(cè)鏈(Ala或Gly)。信號(hào)肽與蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)系：EQ\o\ac(○,1)完整信號(hào)肽是保證蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的必要條件；EQ\o\ac(○,2)僅有信號(hào)肽不足以保證蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)生；EQ\o\ac(○,3)信號(hào)序列切除并不是轉(zhuǎn)運(yùn)所必需；EQ\o\ac(○,4)并非所有運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)都有可降解的信號(hào)肽。蛋白質(zhì)共翻譯易位的基本過(guò)程：蛋白質(zhì)共翻譯易位可分兩個(gè)階段：首先：帶有新生肽鏈的核糖體與膜結(jié)合；然后：新生肽鏈進(jìn)入膜通道并易位。核酸的凝膠電泳：瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。瓊脂糖凝膠分辨DNA片段的范圍為0.2~50kb之間。聚丙烯酰胺凝膠，其分辨范圍為1個(gè)堿基對(duì)到1000個(gè)堿基對(duì)之間。電泳操作的基本程序：稱(chēng)樣；溶解；加熱；制板；倒膠；取樣；點(diǎn)樣；電泳；檢測(cè)。核酸的分子雜交（NucleicAcidHybridization）：具有互補(bǔ)序列的兩條核酸單鏈在一定條件下，按堿基配對(duì)原則形成雙鏈的過(guò)程。探針（Probe):一段帶有檢測(cè)標(biāo)記的與目的基因或目的DNA特異互補(bǔ)的已知核苷酸序列。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerasechainreaction；PCR）：在引物指導(dǎo)下由酶催化的對(duì)特定克隆或基因組DNA序列進(jìn)行的體外擴(kuò)增反應(yīng)。核酸測(cè)序的常用方法：EQ\o\ac(○,1)末端終止法；EQ\o\ac(○,2)化學(xué)裂解法；EQ\o\ac(○,3)DNA測(cè)序自動(dòng)化。什么是基因的表達(dá)調(diào)控？基因表達(dá)調(diào)控有什么意義？答：圍繞基因表達(dá)過(guò)程中發(fā)生的各種各樣的調(diào)節(jié)方式都通稱(chēng)為基因表達(dá)調(diào)控（generegulation或genecontrol）。意義：EQ\o\ac(○,1)適應(yīng)環(huán)境、維持生長(zhǎng)和增殖；EQ\o\ac(○,2)維持個(gè)體發(fā)育與分化；改變基因表達(dá)的情況以適應(yīng)環(huán)境，在原核生物、單細(xì)胞生物中尤其顯得突出和重要，因?yàn)榧?xì)胞的生存環(huán)境經(jīng)常會(huì)有劇烈的變化。所以，基因表達(dá)調(diào)控是生物適應(yīng)環(huán)境生存的必需?；虮磉_(dá)調(diào)控是生物體內(nèi)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)控制機(jī)制，使細(xì)胞中基因表達(dá)的過(guò)程在時(shí)間、空間上處于有序狀態(tài)，并對(duì)環(huán)境條件的變化做出適當(dāng)反應(yīng)的復(fù)雜過(guò)程?；虮磉_(dá)調(diào)控是生物體內(nèi)細(xì)胞分化、形態(tài)發(fā)生和個(gè)體發(fā)育的分子基礎(chǔ)。要了解動(dòng)、植物生長(zhǎng)發(fā)育的規(guī)律、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和生物學(xué)功能，就必須弄清楚基因表達(dá)調(diào)控的時(shí)間和空間的概念?；虮磉_(dá)調(diào)控是現(xiàn)階段分子生物學(xué)研究的中心課題。什么是組成型表達(dá)？什么是適應(yīng)型表達(dá)？（基因表達(dá)的方式）答：組成性表達(dá)(constitutiveexpression)指合成速率不受環(huán)境變化而變動(dòng)的一類(lèi)基因表達(dá)。適應(yīng)性表達(dá)(adaptiveexpression)指環(huán)境的變化容易使其表達(dá)水平變動(dòng)的一類(lèi)基因表達(dá)。基因表達(dá)調(diào)控主要在哪些水平上進(jìn)行？答：基因表達(dá)調(diào)控的多層次性，主要表現(xiàn)在：EQ\o\ac(○,1)轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控（transcriptionalregulation）；EQ\o\ac(○,2)轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控（post-transcriptionalregulation），包括：mRNA加工成熟水平上的調(diào)和翻譯水平上的調(diào)控。簡(jiǎn)述原核基因表達(dá)調(diào)控的幾個(gè)重要概念？答：順式作用元件和反式作用因子：基因活性的調(diào)控主要通過(guò)反式作用因子（通常是蛋白質(zhì)）與順式作用元件（通常在DNA上）相互作用而實(shí)現(xiàn)。順式作用元件是指對(duì)基因表達(dá)有調(diào)節(jié)活性的DNA序列，其活性只影響與其自身同處在一個(gè)DNA分子上的基因；同時(shí)，這種DNA序列通常不編碼蛋白質(zhì)，多位于基因旁側(cè)或內(nèi)含子中，如啟動(dòng)子和終止子，都是典型的順式作用元件。反式作用因子是能調(diào)節(jié)與它們接觸的基因的表達(dá)的各種擴(kuò)散分子（通常是蛋白質(zhì)），如RNA聚合酶、轉(zhuǎn)錄因子。結(jié)構(gòu)基因(structuralgene)是編碼蛋白質(zhì)或RNA的基因。細(xì)菌的結(jié)構(gòu)基因一般成簇排列，多個(gè)結(jié)構(gòu)基因受單一啟動(dòng)子共同控制，使整套基因或都表達(dá)或都不表達(dá)。調(diào)節(jié)基因(regulatorgene)是編碼合成那些參與其他基因表達(dá)調(diào)控的RNA或蛋白質(zhì)的特異DNA序列。操縱基因(operator)是操縱子中的控制基因，在操縱子上一般與啟動(dòng)子相鄰，通常處于開(kāi)放狀態(tài)，使RNA聚合酶能夠通過(guò)并作用于啟動(dòng)子啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。但當(dāng)它與調(diào)節(jié)基因所編碼的阻遏蛋白結(jié)合時(shí)，就從開(kāi)放狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，使轉(zhuǎn)錄過(guò)程不能發(fā)生。阻遏蛋白(aporepressor)是負(fù)調(diào)控系統(tǒng)中由調(diào)節(jié)基因編碼的調(diào)節(jié)蛋白，它本身或與輔阻遏物(corepressor)一起結(jié)合于操縱基因，阻遏操縱子結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。阻遏蛋白可被誘導(dǎo)物變構(gòu)失活，從而導(dǎo)致不可阻遏或去阻遏。細(xì)胞內(nèi)有許多種蛋白質(zhì)的數(shù)量幾乎不受外界環(huán)境的影響，這些蛋白質(zhì)稱(chēng)為組成蛋白或持家蛋白。調(diào)節(jié)蛋白是一類(lèi)特殊蛋白，它們可以控制和影響一種或多種基因的表達(dá)。有兩種類(lèi)型的調(diào)節(jié)蛋白，即正調(diào)節(jié)蛋白和負(fù)調(diào)節(jié)蛋白，前者是激活蛋白，而后者屬于阻遏蛋白。操縱子(operon)：是原核生物在分子水平上基因表達(dá)調(diào)控的單位，由調(diào)節(jié)基因、啟動(dòng)子、操縱基因和結(jié)構(gòu)基因等序列組成。某些特定的物質(zhì)能與調(diào)控蛋白結(jié)合，使調(diào)控蛋白的空間構(gòu)像發(fā)生變化，從而改變其對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的影響，這些特定物質(zhì)可稱(chēng)為效應(yīng)物（effector）。試述原核生物基因調(diào)控機(jī)制的類(lèi)型與特點(diǎn)？答：什么是葡萄糖效應(yīng)？簡(jiǎn)述cAMP-CAP的作用？答：有葡萄糖存在的情況下，即使在細(xì)菌培養(yǎng)基中加入乳糖、半乳糖、阿拉伯糖或麥芽糖等誘導(dǎo)物，與其相對(duì)應(yīng)的操縱子也不會(huì)啟動(dòng)，產(chǎn)生出代謝這些糖的酶來(lái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為葡萄糖效應(yīng)或稱(chēng)為降解物抑制作用。因?yàn)樘砑悠咸烟呛?，?xì)菌所需要的能量便可從葡萄糖得到滿足，葡萄糖是最方便的能源，細(xì)菌無(wú)需開(kāi)動(dòng)一些不常用的基因去利用這些稀有的糖類(lèi)。葡萄糖的存在會(huì)抑制細(xì)菌的腺苷酸環(huán)化酶活性，減少環(huán)腺苷酸（cAMP）的合成，與它相結(jié)合的蛋白質(zhì)，即環(huán)腺苷酸受體蛋白CRP又稱(chēng)分解代謝物激活蛋白CAP，因找不到配體而不能形成復(fù)合物.復(fù)合物是啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄的正調(diào)節(jié)物質(zhì)（CRP與啟動(dòng)子結(jié)合是激活轉(zhuǎn)錄的必要條件，而cAMP與CRP的結(jié)合能增強(qiáng)CRP對(duì)DNA雙鏈的親和力），從而抑制糖類(lèi)代謝操縱子的表達(dá)。降解物抑制作用是通過(guò)提高轉(zhuǎn)錄強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)基因表達(dá)的，是一種積極的調(diào)節(jié)方式。細(xì)菌應(yīng)急反應(yīng)的信號(hào)是什么？誘導(dǎo)物是什么？什么叫超級(jí)調(diào)控因子？答：細(xì)菌的應(yīng)急反應(yīng)信號(hào)是鳥(niǎo)苷四磷酸（ppGpp）和鳥(niǎo)苷五磷酸（pppGpp）。產(chǎn)生這兩種物質(zhì)的誘導(dǎo)物是空載tRNA。超級(jí)調(diào)控因子或稱(chēng)為魔斑：在氨基酸缺乏時(shí)，rel+菌株能合成鳥(niǎo)苷四磷酸（ppGpp）和鳥(niǎo)苷五磷酸（pppGpp），而rel-菌則不能。因?yàn)檫@兩種物質(zhì)是在層析譜上檢出的斑點(diǎn)故當(dāng)時(shí)稱(chēng)魔斑(magicspot)

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乳糖操縱元結(jié)構(gòu)？答：調(diào)節(jié)基因；操縱基因；?-半乳糖苷酶；半乳糖苷透性酶；乙酰基轉(zhuǎn)移酶。試述衰減作用如何調(diào)控大腸桿菌中色氨酸操縱子的表達(dá)？答：轉(zhuǎn)錄的弱化理論認(rèn)為，mRNA轉(zhuǎn)錄的終止是通過(guò)前導(dǎo)肽基因的翻譯來(lái)調(diào)節(jié)的，在前導(dǎo)肽基因中有兩個(gè)相鄰的色氨酸密碼子，在翻譯時(shí)對(duì)tRNATrp的濃度十分敏感。當(dāng)培養(yǎng)基中色氨酸的濃度低時(shí)，負(fù)載有色氨酸的tRNATrp也少，由此推斷，翻譯通過(guò)兩個(gè)相鄰色氨酸密碼子的速度就會(huì)很慢，當(dāng)4區(qū)被轉(zhuǎn)錄完成時(shí)，核糖體才進(jìn)行到1區(qū)（或停留在兩個(gè)相鄰的色氨酸密碼子處），這時(shí)的前導(dǎo)區(qū)結(jié)構(gòu)是2-3配對(duì)，不形成3-4配對(duì)的終止結(jié)構(gòu)，所以轉(zhuǎn)錄可繼續(xù)進(jìn)行，直到將色氨酸操縱子中的結(jié)構(gòu)基因全部轉(zhuǎn)錄完畢為止。當(dāng)培養(yǎng)基中色氨酸濃度高時(shí)，核糖體可順利通過(guò)兩個(gè)相鄰的色氨酸密碼子，在4區(qū)被轉(zhuǎn)錄之前，核糖體就到達(dá)2區(qū)，這樣使2-3不能配對(duì)，3-4區(qū)可以自由配對(duì)形成莖-環(huán)式的終止子結(jié)構(gòu)，使轉(zhuǎn)錄終止。基因表達(dá)(geneexpression)細(xì)胞在生命過(guò)程中，把蘊(yùn)藏在DNA中的遺傳信息經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯，轉(zhuǎn)變成為具有功能的蛋白質(zhì)分子的過(guò)程?；蚪M(genome)是指生物有機(jī)體的單倍體細(xì)胞中的所有DNA，包括核中的染色體DNA和線粒體、葉綠體等亞細(xì)胞器中的DNA。細(xì)胞分化發(fā)育的不同時(shí)期，基因表達(dá)的情況是不相同的，這就是基因表達(dá)的階段特異性(stagespecificity)。生物體中，各種基因在不同的組織、器官中表達(dá)的差異性。不同組織細(xì)胞中不僅表達(dá)的基因數(shù)量不相同，而且基因表達(dá)的強(qiáng)度和種類(lèi)也各不相同，這就是基因表達(dá)的組織特異性(tissuespecificity)。某些基因表達(dá)產(chǎn)物是細(xì)胞或生物體整個(gè)生命過(guò)程中都持續(xù)需要而必不可少的，這類(lèi)基因可稱(chēng)為看家基因(housekeepinggene)，其數(shù)量不受外界環(huán)境影響。組成性基因表達(dá)也不是一成不變的，其表達(dá)強(qiáng)弱也是受一定機(jī)制調(diào)控的。無(wú)時(shí)間和空間特異性，幾乎在生命的全過(guò)程和生物體的所有細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)。應(yīng)環(huán)境條件變化基因表達(dá)水平增高的現(xiàn)象稱(chēng)為誘導(dǎo)(induction)，這類(lèi)基因被稱(chēng)為可誘導(dǎo)的基因(induciblegene)；相反，隨環(huán)境條件變化而基因表達(dá)水平降低的現(xiàn)象稱(chēng)為阻遏(repression)，相應(yīng)的基因被稱(chēng)為可阻遏的基因(repressiblegene)。表達(dá)升高的為誘導(dǎo)，表達(dá)降低的為阻遏。調(diào)節(jié)基因編碼的調(diào)節(jié)物質(zhì)通過(guò)與DNA上的特定位點(diǎn)結(jié)合控制轉(zhuǎn)錄是調(diào)控的關(guān)鍵。調(diào)節(jié)物與DNA特定位點(diǎn)的相互作用能以正調(diào)控的方式（啟動(dòng)或增強(qiáng)基因表達(dá)活性）調(diào)節(jié)靶基因，也能以負(fù)調(diào)控的方式（關(guān)閉或降低基因表達(dá)活性）調(diào)節(jié)靶基因。DNA位點(diǎn)通常位于受調(diào)節(jié)基因的上游，但也有例外。調(diào)節(jié)本身也可有被調(diào)控，最典型的就是被一些小分子所調(diào)控，面這些小分子的產(chǎn)生是周?chē)h(huán)境所致。細(xì)菌細(xì)胞有兩種類(lèi)型的效應(yīng)物：(1)誘導(dǎo)物:能引起誘導(dǎo)發(fā)生的分子：有些阻遏蛋白在自然狀態(tài)下結(jié)合在操縱基因上，當(dāng)有誘導(dǎo)物存在時(shí)，誘導(dǎo)物與阻遏蛋白結(jié)合，促使后者空間構(gòu)象變化，使阻遏蛋白與操縱基因親和力下降而解離下來(lái)，RNA聚合酶能夠進(jìn)入啟動(dòng)子區(qū)域，開(kāi)啟了結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。由誘導(dǎo)物存在而使基因表達(dá)開(kāi)放的調(diào)節(jié)又稱(chēng)為可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)。如大腸桿菌的乳糖操縱子中的乳糖。(2)輔阻遏物:能導(dǎo)致阻遏發(fā)生的分子：有些阻遏蛋白本身不具有結(jié)合操縱基因的活性，當(dāng)細(xì)胞中有輔阻遏物存在時(shí)，它可以結(jié)合到阻遏蛋白分子上，提高阻遏蛋白與操縱基因的親和性。由輔阻遏物參與引起的調(diào)節(jié)又稱(chēng)為可阻遏的調(diào)節(jié)。如大腸桿菌的色氨酸操縱子中，色氨酸與阻遏蛋白結(jié)合，使后者表現(xiàn)出結(jié)合操縱基因的活性，阻止了RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合的結(jié)合，使操縱子關(guān)閉。原核生物和真核生物蛋白質(zhì)合成起始異同點(diǎn)：原核生物和真核生物轉(zhuǎn)錄的差異：原核與真核生物RNA翻譯的異同：基因調(diào)控的指揮系統(tǒng)也是多樣的，不同的生物使用不同的信號(hào)來(lái)指揮基因調(diào)控。在轉(zhuǎn)錄水平上對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控決定于DNA的結(jié)構(gòu)、RNA聚合酶的功能、蛋白因子及其他小分子配基的相互作用。轉(zhuǎn)錄因子（transcriptionfactors）是轉(zhuǎn)錄起始過(guò)程中RNA聚合酶所需的輔助因子。真核生物基因在無(wú)轉(zhuǎn)錄因子時(shí)處于不表達(dá)狀態(tài)，RNA聚合酶自身無(wú)法啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄，只有當(dāng)轉(zhuǎn)錄因子(蛋白質(zhì))結(jié)合在其識(shí)別的DNA序列上后，基因才開(kāi)始表達(dá)。被稱(chēng)為轉(zhuǎn)錄因子（transcriptionfactors）的DNA結(jié)合蛋白與基因調(diào)控區(qū)中特殊的效應(yīng)元件（responseelements，RE）DNA序列相互作用，調(diào)節(jié)RNA聚合酶活性，達(dá)到控制基因轉(zhuǎn)錄的目的。轉(zhuǎn)錄因子的功能：轉(zhuǎn)錄因子起著激活劑作用，還是起著阻遏物的作用取決于細(xì)胞的生理狀態(tài)和不同啟動(dòng)子之間的DNA序列差別。原核生物的基因調(diào)控主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平上，根據(jù)調(diào)控機(jī)制的不同可分為：負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控和正轉(zhuǎn)錄調(diào)控。在負(fù)控誘導(dǎo)系統(tǒng)中，阻遏蛋白與效應(yīng)物（誘導(dǎo)物）結(jié)合時(shí)，結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄；在負(fù)控阻遏系統(tǒng)中，阻遏蛋白與效應(yīng)物(輔阻遏物)結(jié)合時(shí)，結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄。阻遏蛋白作用的部位是操縱區(qū)。在正轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是激活蛋白（activator）。弱化子是指當(dāng)操縱子被阻遏，RNA合成被終止時(shí)，起終止轉(zhuǎn)錄信號(hào)作用的那一段核苷酸。弱化子對(duì)基因活性的影響是通過(guò)影響前導(dǎo)序列mRNA的結(jié)構(gòu)而起作用的。起調(diào)節(jié)作用的是某種氨基酰-tRNA的濃度。弱化子對(duì)基因活性的影響，屬于這種調(diào)節(jié)方式的有大腸桿菌中的色氨酸操縱子、苯丙氨酸操縱子、蘇氨酸操縱子、異亮氨酸操縱子等等。操縱子學(xué)說(shuō)的核心是使基因從表達(dá)抑制狀態(tài)中解脫出來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，是從負(fù)調(diào)節(jié)的角度來(lái)考慮基因表達(dá)調(diào)控的?？蛰d的tRNA會(huì)激活焦磷酸轉(zhuǎn)移酶。操縱子學(xué)說(shuō)是關(guān)于原核生物基因結(jié)構(gòu)及其表達(dá)調(diào)控的經(jīng)典學(xué)說(shuō)，由法國(guó)巴斯德研究所的FrancoisJacob與JacquesMonod于1961年首先提出的。因此他們二人于1965年榮獲諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。大腸桿菌能以乳糖（Lactose）為唯一碳源生長(zhǎng)，這是由于它能產(chǎn)生一套利用乳糖的酶。大腸桿菌乳糖操縱子是大腸桿菌DNA的一個(gè)特定區(qū)段，由調(diào)節(jié)基因I，啟動(dòng)基因P，操縱基因O和結(jié)構(gòu)基因Z、Y、A組成。P(promoter)區(qū)是轉(zhuǎn)錄起始時(shí)RNA聚合酶的結(jié)合部位。O(operator)區(qū)是阻遏蛋白的結(jié)合部位，其功能是控制結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。平時(shí)I基因經(jīng)常進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯，產(chǎn)生有活性的阻遏蛋白(弱啟動(dòng)子控制的永久性表達(dá))。lacI基因編碼的阻抑物(repressor)，Z編碼β-半乳糖苷酶；Y編碼β-半乳糖苷透過(guò)酶；A編碼β-半乳糖苷乙?；D(zhuǎn)移酶。β-半乳糖苷酶是一種β-半乳糖苷鍵的專(zhuān)一性酶，除能將乳糖水解成葡萄糖和半乳糖外，還能水解其他β-半乳糖苷。β-半乳糖苷透過(guò)酶的作用是使外界的β-半乳糖苷（如乳糖）能透過(guò)大腸桿菌細(xì)胞壁和原生質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。β-半乳糖苷乙?；D(zhuǎn)移酶的作用是把乙酰輔酶A上的乙酰基轉(zhuǎn)到β-半乳糖苷上，形成乙酰半乳糖。（注:該酶不參與乳糖代謝！在細(xì)胞中有許多能被半乳糖苷酶降解的半乳糖苷類(lèi)物質(zhì)，其分解產(chǎn)物不能進(jìn)一步代謝，積累，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。半乳糖苷乙?；?，即無(wú)毒.所以lacA雖不在乳糖降解中起作用，但可抑制有害物質(zhì)的積累）。乳糖操縱子的控制模型，其主要內(nèi)容如下：①Z、Y、A基因的產(chǎn)物由同一條多順?lè)醋拥膍RNA分子所編碼。②這個(gè)mRNA分子的啟動(dòng)子緊接著O區(qū)，而位于I與O之間的啟動(dòng)子區(qū)（P），不能單獨(dú)起動(dòng)合成β-半乳糖苷酶和透過(guò)酶的生理過(guò)程。③操縱基因是DNA上的一小段序列（僅為26bp），是阻遏物的結(jié)合位點(diǎn)。④當(dāng)阻遏物與操縱基因結(jié)合時(shí)，lacmRNA的轉(zhuǎn)錄起始受到抑制。⑤誘導(dǎo)物通過(guò)與阻遏物結(jié)合，改變它的三維構(gòu)象，使之不能與操縱基因結(jié)合，從而激發(fā)lacmRNA的合成。當(dāng)有誘導(dǎo)物存在時(shí)，操縱基因區(qū)沒(méi)有被阻遏物占據(jù)，所以啟動(dòng)子能夠順利起始mRNA的合成。本底水平表達(dá)(backgroundlevelconstitutivesyntyesis)：指在非誘導(dǎo)狀態(tài)下有少量的lacmRNA合成(大約每個(gè)世代每個(gè)細(xì)胞只合成1-5個(gè)mRNA分子)。細(xì)菌中的cAMP含量與葡萄糖的分解代謝有關(guān)。當(dāng)細(xì)菌利用葡萄糖分解產(chǎn)生能量時(shí)，cAMP生成少而分解多，cAMP含量低；相反，當(dāng)環(huán)境中無(wú)葡萄糖可供利用時(shí)，cAMP含量就升高。細(xì)菌中有一種能與cAMP特異結(jié)合的cAMP受體蛋白CRP(cAMPreceptorprotein)，當(dāng)CRP未與cAMP結(jié)合時(shí)它是沒(méi)有活性的，當(dāng)cAMP濃度升高時(shí)，CRP與cAMP結(jié)合并發(fā)生空間構(gòu)象的變化而活化，稱(chēng)為CAP(CRP-cAMPactivatedprotein)，能以二聚體的方式與特定的DNA序列結(jié)合。在lac操縱子的啟動(dòng)子Plac上游端有一段序列與Plac部分重疊的序列，能與CAP特異結(jié)合，稱(chēng)為CAP結(jié)合位點(diǎn)（CAPbindingsite）。CAP與這段序列結(jié)合時(shí)，可增強(qiáng)RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄活性，使轉(zhuǎn)錄提高50倍。相反，當(dāng)有葡萄糖可供分解利用時(shí)，cAMP濃度降低，CRP不能被活化，lac操縱子的結(jié)構(gòu)基因表達(dá)下降。由于Plac是弱啟動(dòng)子，單純因乳糖的存在發(fā)生去阻遏使lac操縱子轉(zhuǎn)錄開(kāi)放，還不能使細(xì)菌很好利用乳糖，必需同時(shí)有CAP來(lái)加強(qiáng)轉(zhuǎn)錄活性，細(xì)菌才能合成足夠的酶來(lái)利用乳糖。lac操縱子的強(qiáng)誘導(dǎo)既需要有乳糖的存在又需要沒(méi)有葡萄糖可供利用。通過(guò)這機(jī)制，細(xì)菌是優(yōu)先利用環(huán)境中的葡萄糖，只有無(wú)葡萄糖而又有乳糖時(shí)，細(xì)菌才去充分利用乳糖。CAP的結(jié)合對(duì)DNA構(gòu)型的影響：CRP在它的結(jié)合位點(diǎn)可使DNA成＞90℃彎曲；彎曲使CAP能與啟動(dòng)子上的RNApol接觸。乳糖操縱子正性調(diào)節(jié)：1）無(wú)乳糖也無(wú)葡萄糖存在時(shí)：阻遏基因轉(zhuǎn)錄翻譯阻遏蛋白R(shí)，R與操縱基因結(jié)合，阻止結(jié)合在啟動(dòng)子上的DDRP前移，結(jié)構(gòu)基因不被轉(zhuǎn)錄。2）當(dāng)無(wú)乳糖，有葡萄糖時(shí)：由于葡萄糖不能使阻遏蛋白失活，乳糖操縱子關(guān)閉，另外，由于有葡萄糖，cAMP含量低，CAP的正性調(diào)節(jié)不起作用。所以，無(wú)乳糖時(shí)，無(wú)論有無(wú)葡萄糖，操縱子關(guān)閉。3）既有乳糖，又有葡萄糖時(shí)：乳糖與阻遏蛋白結(jié)合，使阻遏蛋白變構(gòu)，失去與操縱基因結(jié)合的能力而脫落；由于有葡萄糖，cAMP含量低，CAP的正性調(diào)節(jié)不起作用，抑制乳糖操縱子的轉(zhuǎn)錄，使細(xì)菌只能利用葡萄糖。4）有乳糖，無(wú)葡萄糖時(shí)：由于不含葡萄糖，細(xì)胞內(nèi)cAMP含量高，cAMP與CAP結(jié)合成復(fù)合物，與DNA結(jié)合，并推動(dòng)DDRP向前移動(dòng)，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄。乳糖與阻遏蛋白結(jié)合，使阻遏蛋白變構(gòu)，失去與操縱基因結(jié)合的能力而脫落，結(jié)合在啟動(dòng)子上的DDRP向前移動(dòng)，結(jié)構(gòu)基因被轉(zhuǎn)錄翻譯，合成與乳糖代謝有關(guān)的酶類(lèi)從而利用乳糖。所以，有乳糖時(shí)，只有沒(méi)有葡萄糖，操縱子才開(kāi)放有葡萄糖存在，操縱子關(guān)閉?！井?dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時(shí)，CAP對(duì)該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用；如無(wú)CAP存在，即使沒(méi)有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，操縱子仍無(wú)轉(zhuǎn)錄活性。單純?nèi)樘谴嬖跁r(shí)，細(xì)菌利用乳糖作碳源；若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時(shí),細(xì)菌首先利用葡萄糖】阻遏系統(tǒng)：一級(jí)開(kāi)關(guān)，主管轉(zhuǎn)錄是啟動(dòng)；粗調(diào)開(kāi)關(guān)；弱化作用:決定已經(jīng)啟動(dòng)的轉(zhuǎn)錄是否繼續(xù)下去;細(xì)調(diào)開(kāi)關(guān)?；虮磉_(dá)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控是生物最經(jīng)濟(jì)的調(diào)控方式，既然用不著某種蛋白質(zhì)，就用不著轉(zhuǎn)錄了。但轉(zhuǎn)錄生成mRNA以后，再在翻譯或翻譯后水平進(jìn)行“微調(diào)”，是對(duì)轉(zhuǎn)錄調(diào)控的補(bǔ)充，它使基因表達(dá)的調(diào)控更加適應(yīng)生物本身的需求和外界條件的變化。人類(lèi)細(xì)胞單倍體基因組就包含有3×109bp總DNA，約為大腸桿菌總DNA的1000倍，是噬菌體總DNA的10萬(wàn)倍左右！大腸桿菌約有4000個(gè)基因，人則約有3～5萬(wàn)個(gè)基因。真核基因表達(dá)調(diào)控的最顯著特征是能在特定時(shí)間和特定的細(xì)胞中激活特定的基因，從而實(shí)現(xiàn)"預(yù)定"的、有序的、不可逆轉(zhuǎn)的分化、發(fā)育過(guò)程，并使生物的組織和器官在一定的環(huán)境條件范圍內(nèi)保持正常功能。真核生物基因調(diào)控，根據(jù)其性質(zhì)可分為兩大類(lèi)：第一類(lèi)是瞬時(shí)調(diào)控或稱(chēng)可逆性調(diào)控，它相當(dāng)于原核細(xì)胞對(duì)環(huán)境條件變化所做出的反應(yīng)，包括某種底物或激素水平升降，或細(xì)胞周期不同階段中酶活性和濃度的調(diào)節(jié)。第二類(lèi)是發(fā)育調(diào)控或稱(chēng)不可逆調(diào)控，是真核基因調(diào)控的精髓部分，它決定了真核細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、發(fā)育的全部進(jìn)程。在真核生物中基因表達(dá)的調(diào)節(jié)其特點(diǎn)是:（1）多層次;2）無(wú)操縱子和衰減子;3）個(gè)體發(fā)育復(fù)雜;4）受環(huán)境影響較小。核小體是染色質(zhì)的基本單位。真核染色體上三要素：DNA復(fù)制起始點(diǎn)、著絲點(diǎn)(centromere)和端粒(telomere)。著絲粒（centromere)：細(xì)胞分裂時(shí)染色體與仿錘絲相連結(jié)的部位，為染色體的正常分離所必需。端粒(telomere)：真核生物線狀染色體分子末端的DNA區(qū)域.具有防止DNA末端降解，保證染色體的穩(wěn)定性的功能。真核基因的典型結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：1)真核基因組結(jié)構(gòu)龐大：由DNA、組蛋白、非組蛋白(P25)等大分子組成。其基本結(jié)構(gòu)物質(zhì)是DNA和組蛋白。2)重復(fù)序列：?jiǎn)慰截愋蛄校恢卸戎貜?fù)序列；高度重復(fù)序列。3)基因不連續(xù)性(interruptedgene)：因的編碼序列在DNA分子上是不連續(xù)的，為不編碼的序列所隔開(kāi)。4)存在許多基因家族(genefamily)：來(lái)源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)的基因組成為單一的基因簇或稱(chēng)基因家族。單拷貝序列(singlecopysequences)：一個(gè)基因組中只有一個(gè)或幾個(gè)拷貝的序列；長(zhǎng)度約為750-2000bp，相當(dāng)于一個(gè)結(jié)構(gòu)基因的長(zhǎng)度，占基因組的40-80%。例如結(jié)構(gòu)基因基本上屬于不重復(fù)序列，如蛋清蛋白、蠶的絲心蛋白等。中度重復(fù)序列(moderaterepetitivesequences)：重復(fù)次數(shù)在101-104之間;多數(shù)長(zhǎng)100-500bp，占基因組10-40%。各種rRNA、tRNA及某些結(jié)構(gòu)蛋白基因（如組蛋白基因）。高度重復(fù)序列(highrepetitivesequences)—衛(wèi)星DNA：這類(lèi)序列一般較短，長(zhǎng)10-300bp，重復(fù)次數(shù)>lO5，占基因組DNA序列總量的10-60%，人的基因組中這類(lèi)序列約占20%，功能還不明了。重復(fù)序列的存在是真核生物DNA區(qū)別于原核生物DNA的一個(gè)重要特征。從不連續(xù)基因到成熟mRNA之間存在著一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄的中間體,叫做初級(jí)轉(zhuǎn)錄物，叫做不均一核RNA(heterogeneousnuclearRNA,hnRNA),這個(gè)基因的初級(jí)轉(zhuǎn)錄物既含有外顯子又含有內(nèi)合子序列，從不均一核RNA到成熟mRNA要經(jīng)過(guò)一轉(zhuǎn)錄后的加工拼接過(guò)程。真核生物基因的不連續(xù)性和轉(zhuǎn)錄后加工是真核基因有別于原核基因的又一重要特征。在真核生物中也有些基因是不含內(nèi)含子的?；蚣易宓姆诸?lèi)：簡(jiǎn)單多基因家族；復(fù)雜多基因家族?；驍U(kuò)增（amplification）是指某些基因的拷貝數(shù)專(zhuān)一性大量增加的現(xiàn)象，它使細(xì)胞在短期內(nèi)產(chǎn)生大量的基因產(chǎn)物以滿足生長(zhǎng)發(fā)育的需要，是基因活性調(diào)控的一種方式?；蛑嘏?rearrangement)：將一個(gè)基因從遠(yuǎn)離啟動(dòng)子的地方移到距它很近的位點(diǎn)從而啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，這種方式被稱(chēng)為基因重排。DNA甲基化與基因活性的調(diào)控：DNA甲基化能關(guān)閉某些基因的活性，去甲基化則誘導(dǎo)了基因的重新活化和表達(dá)。DNA甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而控制基因表達(dá)。DNA甲基化導(dǎo)致某些區(qū)域DNA構(gòu)象變化，從而影響了蛋白質(zhì)與DNA的相互作用，抑制了轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)區(qū)DNA的結(jié)合效率。當(dāng)組蛋白H1與含CCGG序列的甲基化或非甲基化DNA分別形成復(fù)合體時(shí)，DNA的構(gòu)型存在著很大的差別，甲基化達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)發(fā)生從常規(guī)的B-DN