(2)重复序列
A。单一重复序列:通常是编码各种蛋白质的结构基因;
B。中度重复序列:一般属非编码序列,散在于基因组中,在基因调控中起作用; C。高度重复序列:与基因表达调控和染色体结构维持有关。
(3)多基因家族:是真核细胞基因组中来源相同,结构相似,功能相关的一组基因,由一个祖先基因经重复和变异形成,是真核细胞基因组中最显著的特征之一。根据多基因家族中的基因在基因组中的位置分成两类:
a。基因簇(gene cluster):基因家族中的成员成簇存在,串联排列在特殊的染色体区段上,常常同时转录,合成功能相关或相同的产物;
b。分散存在的多基因家族:广泛分布于整个染色体或不同的染色体上。 (4)结构基因的特点
A。外显子(exon):基因内部具有编码功能的序列;出现在成熟RNA序列中,被内含子隔开的序列
B。内含子(intron):基因内部不具有编码功能的序列;被剪切掉,成熟RNA序列中缺少对应的DNA的序列。 C。启动子(promotor):DNA分子上为RNApol识别并结合形成转录起始复合物的区域,包括一些调节蛋白的结合部分。
a。TATA box:位于基因转录起始点上游,是RNA聚合酶的结合部位;
b。CAAT box:位于TATA box上游,可与RNA聚合酶结合,决定转录起始的频率。
D。增强子(enhance):是能够加速基因转录的一段调节序列,通过与特异性蛋白结合提高基因转录的频率;
终止子(terminator):位于基因末端,具有终止转录的功能。 基本过程:
原核细胞的基因转录 A。转录起始
ζ亚基识别启动子→RNA聚合酶与启动子结合→DNA双链局部打开→结合几个核苷酸→ζ亚基从RNA聚合酶上解离。 B。转录的延长
核心酶沿模板链3? →5?方向移动,DNA双链不断解开螺旋→碱基配对→RNA链以5?到3?方向延长
C。转录的终止
a。RNA聚合酶移动到模板DNA 上的转录终止序列,转录即被终止→RNA从DNA模板上解离。
b。终止的方式:ρ因子依赖的终止;非ρ因子依赖的终止,形成局部发卡结构。 D。转录后加工: mRNA分子不需要加工;tRNA经过剪切(5?,3?附加序列)、3?端加CCA序列以及化学修饰等;rRNA的初级转录产物在核酸酶的作用下剪切成5SrRNA,16SrRNA,和23SrRNA。
真核细胞基因的转录
(1)转录的起始、延长和终止与原核细胞类似:转录因子(transcription factor):参与真核细胞转录的一类特殊蛋白因子,可以和DNA的特殊序列结合,调节基因转录;TFⅡD、TFⅡB、 TFⅡE 、TFⅡS。
起始阶段:两种复合物形成:TFⅡD-DNA复合体(TATA框),RNA聚合酶Ⅱ-TFⅡB复合体,两复合体相互结合,后者显示出ATP酶活性,水解ATP改变复合体蛋白构型,导致DNA双螺旋局部解螺旋,启动转录 延长阶段:需要TFⅡE-TFⅡS复合体,具有阻止RNA聚合酶Ⅱ从DNA序列中脱落 终止阶段:不详
(2)真核细胞中有三种RNA聚合酶,转录后经过加工成为成熟的RNA A。mRNA 的合成与加工 a。核不均一RNA(hnRNA):结构基因在RNA聚合酶Ⅱ的催化下转录形成的前体RNA分子;
b。前体RNA分子的加工
戴帽:对hnRNA的5?端进行修饰,形成m7G的帽子结构,封闭RNA的5?端,使其不再加接核苷酸,也防止在转运时被核酸酶水解,增强RNA的稳定性,还可以有利于核糖体小亚基对RNA的识别;
加尾:对hnRNA的3?端进行修饰,加上一个多聚腺苷酸(Poly A)的尾巴,有利于RNA的稳定和转运;
剪接:将前体分子中的内含子切除(剪接点识别、剪接体和套索状结构形成),再将外显子拼接在一起,形成成熟的mRNA的过程。 B。rRNA前体的合成和加工 在RNA聚合酶Ⅰ的作用下形成;rRNA的初级转录产物长度远大于成熟rRNA,经过剪切或甲基化修饰形成成熟的rRNA。 C。tRNA前体的合成与加工 在RNA聚合酶Ⅲ的作用下形成,有内含子序列,需经过剪切加工成为成熟的tRNA;
蛋白合成的主要过程 1准备阶段:(1)肽链延伸:从N-端向C-端;(2)mRNA上翻译:从5?向3?; (3)氨基酸的活化和搬运:在氨酰-tRNA合成酶催化下进行,特异tRNA3?端CCA上羟基和活化氨基酸以脂键形成氨酰-tRNA;
(4)tRNA分子上与多肽合成有关的位点:A。3?端-CCA上的氨基酸接受位点; B。识别氨酰-tRNA合成酶的位点;C。核糖体识别位点;D。反密码子位点。 2合成起始(原核为例) ①30s启动复合物形成:在IF促进下,30s小亚基和mRNA启动部位,起始tRNA(tRNAfmet),和GTP结合成复合体②70s启动前复合体形成:IF3从30s启动复合体脱落,50s大亚基和复合体结合成前复合体③70s启动复合体形成:GTP被水解,IF1和IF2脱落。 3肽链延长:
A。进位:新进入的氨酰-tRNA结合到A位点:新进入的氨酰-tRNA上的反密码子必须与在A位点 的mRNA 上的密码子互补(需要GTP,mg2+和EF);
B。成肽:在肽酰转移酶的作用下,肽酰基(最开始是甲酰蛋氨酰基)从P位点转移到A位点,同时形成一个新的肽键;
C。移位:核糖体沿mRNA5?到3?移动,每次移动一个密码子的距离,使原来在A位点的肽酰-tRNA又回到P位点,而原来在P位点的无负载的tRNA离开核糖体(需要GTP,mg2+和EF),此时核蛋白体A位空了,下个循环过程又开始,不断延长多肽链, 4肽链的终止:核蛋白体滑动延长,直到终止信号进入。 A。识别:RF对mRNA终止密码的识别,进入A位;
B。水解:RF使转肽酶(大亚基)变为水解酶,完成的肽酰-tRNA酯键的水解,使新合成的肽链被释放。
C。解离:水解GTP,分离核蛋白体和mRNA,tRNA,RF脱落,核蛋白体再解离为大小亚基
原核细胞中结构基因排列的特点
原核细胞基因组DNA大部分可以编码蛋白,功能相关结构基因串联排列,受上游共同调控区控制,同时转录、翻译,最终形成功能相关的几种蛋白,由这些结构基因,控制转录的操纵基因和启动子工头构成转录单位操纵子。原核结构基因中无内含子,序列连续不需要剪切和加工(mRNA)。单拷贝基因分布,无重叠现象。
基因表达调控包括那几个水平
转录水平、RNA加工水平、RNA转运水平、翻译水平、mRNA降解水平和蛋白活性水平。
DNA双螺旋结构的基本要点:见名词解释 DNA聚合酶性质:见名词解释 RNA聚合酶的性质
第十五章
和信号相关的受体包括哪几类?特点?:见名词解释
G蛋白在DAG、IP3和钙离子体系中的作用?见名词解释 G蛋白在cAMP体系中作用?见名词解释 蛋白激酶和第二信使的关系
第二信使激活蛋白激酶,后者将ATP磷酸基转移到底物特定氨基酸残基上,然后产生各种生物学效应
细胞怎么根据自己需要对信号做出选择?
该细胞有无和信号分子识别和结合的受体。1同一信号对不同受体细胞产生反应可不同,另外不同信号对相同受体细胞产生同样反应,2多种信号分子同时被激活,生物学效应不是简单叠加而是更为复杂的生物学效应。
第十六章 细胞增殖和细胞周期
真核细胞主要分裂方式?它们之间的联系和区别?见名词解释 细胞周期那几个期?特点?见名词解释
MPF组成和对细胞周期调控作用?见名词解释 S-CDK复合物是怎样实现对细胞周期调控的 细胞周期限定点在细胞周期的调控作用?并举例
有丝分裂的过程及其生物学意义 减速分裂的过程及其生物学意义 有丝分裂和减速分裂的异同
G1限制点与细胞增殖和前途有何关系
将细胞分成3类不增殖细胞,G0细胞,G1正常增殖细胞
第十七章 细胞分化
细胞分化和基因差异性表达的关系?见名词解释 逆分化?去分化?它们和分化的关系?见名词解释 干细胞特性?见名词解释
怎样理解细胞全能性?见名词解释
基因差异性表达意义?形成不同类型分化细胞 细胞分化的分子机制?见名词解释 细胞分化特点?鉴定指标?
举例证明已分化细胞核仍具有全能性? 胚胎诱导?举例说明
肿瘤细胞增殖特征?见名词解释 干细胞增殖特性?意义?
胚胎干细胞应用前景?3处主要
获得人胚胎干细胞的途径?定向分化3法
第十八章 细胞衰老和死亡 细胞衰老特征? 1. 细胞内水分减少 2. 色素颗粒沉积增多 3. 细胞器的衰老变化
4.化学组成与生化反应的改变 程序性细胞死亡特征
凋亡和坏死的区别:P310
能量需求,细胞形态,细胞膜,细胞器,细胞核,凋亡小体,DNA,分子机制,代谢反应,周围组织炎症反应,对机体影响 凋亡的生理意义: 凋亡和疾病发生和治疗
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