分子生物学问答题

20. 简述真核生物在翻译水平上的调控。答：(1)翻译起始的调控：

①翻译起始因子的功能调控：eIF-2是蛋白质合成过程中重要的起始因子。有些物质可以影响eIF-2的活性，调节蛋白质合成的速度。培养的真核细胞处于营养不足(“饥饿”)时，elF-2失活，最终导致肽链合成起始效率降低。②阻遏蛋白的调节作用：所有进入胞浆的mRNA分子并不是都可以立即与核糖体结合翻译成蛋白质。由于存在一些特定的翻译抑制蛋白可以与一些mRNA的5’端结合，从而抑制了蛋白质翻译。③5’AUG对翻译的调节作用．．以真核mRNA为模板的翻译开始于最靠近其5’端的第一个AUG。90％以上的真核mRNA符合第一AUG规律。但在有些mRNA中，在起始密码子AUG的上游(5’端)非编码区有一个或数个AUG，称为5'AUG。5'AUG的阅读框通常与正常编码区的阅读框不一致，不是正常的开放阅读框a如果从5'AUG开始翻译，很快就会遇到终止密码子。因此，若从5’AUG开始翻译，就会翻译出无活性的短肽。mRNA 5’端非编码区长度对翻译的影响：起始密码AUG上游非编码区的长度可以影响翻译水平。当第一个AUG密码子离5’端帽子的位置太近时，不容易被40S亚基识别。当第一个AUG密码子距5’端帽子结构的距离在12个核苷酸以内时，有一半以上的核糖体40S亚基会滑过第—个AUG。当5’端非编码区的长度在17—80核苷酸之间时，体外翻译效率与其长度成正比。所以，第一个AUG至5’端之间的长度同样影响翻译起始效率和翻译起始的准确性。(2)mRNA稳定性调节：mRNA的稳定性是翻译水平调控的重要因素，是由于mRNA是翻译蛋白质的模板，其量的多少直接影响蛋白质合成的量。mRNA半衰期越长，．翻译效率越高，在细胞内合成蛋白质的量愈多。(3)小分子RNA对翻译的调控作用：如lin-4 RNA由lin-4基因编码，可阻抑lin-14蛋白质(一种核蛋白)，从而调控生长发育的时间选择。

21. 简述真核基因转录因子分类及功能。答：(1)反式作用因子指能

直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件8-12 bp核心序列上，参与调控

靶基因转录效率的一组蛋白质，有时也称转录因子。(2)目前发现的转录因子有近百种，根据其作用方式的不同分为三类：① 通用转录因子：系多数细胞普遍存在的一类转录因子，如TATA box结合因子TFⅡD、C-X：box结合因子SPl等；②组织特异性转录因子：在很大程度上，基因表达的组织特异性取决组织特异性转录因子的存在；③诱导性反式作用因子：这些反式作用因子的活性能被特异的诱导因子所诱导，这种活性的诱导可以是新蛋白的合成。

22. 简述真核和原核基因表达调控共同的要素。答：(1)DNA元件：

具有调节功能的DNA序列 原核：启动序列，操纵序列 真核：顺式作用元件，启动子，增强子，抑制子 (2)调节蛋白：原核：阻遏蛋白：负性调节；激活蛋白：正性调节 真核：转录因子——基本转录因子、激活因子、抑制因子(3)RNA聚合酶：RNA聚合酶主要是通过识别与结合启动子，参与基因转录起始调控

23. 说明阻遏蛋白在原核基因表达调控中的普遍意义。答：阻

遏蛋白通常是与基因操纵区结合，减弱或阻止其调控的基因转录，其介导的调控方式为负调控。如大肠埃希菌乳糖代谢，在没有诱导剂时，与lac相邻(上游端)的调节基因I的产物-lac阻遏蛋白，能与操纵子操纵基因O特异地结合，抑制结构基因的转录。

24. 请解释正性调节在真核基因表达调控中的普遍意义。答：

在真核细胞中，RNA聚合酶对启动子的亲和力很低，基本上不能靠其自身来起始转录，而是需要依赖多种激活蛋白的协同作用。真核基因调控中虽然也发现有负性调控元件，但其存在并不普遍；真核基因转录表达的调控蛋白也有起阻遏和激活作用或兼有两种作用者，但总的是以激活蛋白作用为主。即

多数真核基因在没有调控蛋白作用时是不转录的，需要表达时就要有激活的蛋白质来促进转录。换言之：真核基因表达以正性调控为主导。 25. 简述乳糖操纵子在有葡萄糖存在而没有乳糖存在时进行

转录起始负调控的原理。 答：由于在没有乳糖的条件下，lac阻遏

蛋白能与操纵基因特异地结合，抑制了结构基因的表达。 26. DNA

的损伤原因是什么? 答：DNA的损伤原因包括三大

类：(1)DNA分子的自发性损伤：DNA的自发性化学变化。DNA复制产生的

误差；(2)物理因素引起的DNA损伤：①紫外线照射引起的DNA损伤；②电离辐射引起的DNA损伤。(3)化学因素引起的DNA损伤：①烷化剂对DNA的损伤；②碱基类似物、修饰剂对DNA的损伤。 27. 简述

DNA分子的自发性损伤。答：DNA分子的自发性损伤包括两

大类：(1)DNA复制产生的误差；(2)DNA的自发性化学变化包括碱基的异构互变、碱基的脱氨基作用、脱嘌呤 与脱嘧啶、碱基修饰与链断裂。

28.简述物理因素引起的DNA损伤。答：物理因素引起的DNA损伤

有：(1)紫外线照射引起的DNA损伤。当DNA受到最易被其吸收波长(～260nm)的紫外线照射时，同一条DNA链上相邻的嘧啶以共价键连成二聚体，相邻的两个T、或两个C、或C与T间都可以环丁基环连成二聚体，其中最容易形成的是T-T二聚体。(2)电离辐射引起的DNA损伤：有直接和间接的效应，直接效应是DNA直接吸收射线能量而遭损伤；间接效应是指DNA周围其他分子吸收射线能量而产生具有很高反应活性的自由基，进而损伤DNA。 29. 简述电离辐射可导致的

DNA分子变化。答：电离辐射可导致D

NA．分子的多种变化：(1)碱基变化：主要是由-OH自由基引起，包括DNA链上的碱基氧化修饰、过氧化物的形成、碱基环的破坏和脱落，一般嘧啶比嘌呤更敏感。(2)脱氧核糖变化：脱氧核糖上的每个碳原 子和羟基上的氢都

能与-OH反应，导致脱氧核糖分解，最后引起DNA链断裂。(3)DNA链断裂：这是电离辐射引起的严重损伤事件，断裂数随照射剂量而增加。射线的直接和间接作用都可能使脱氧核糖破坏或磷酸二酯键断开而致DSIA链断裂。(4)交联：包括DN．A链交联和DNA-蛋白质交联。

30.简述哺乳动物中DNA损伤的修复类型。答：对不同的DNA损

伤，细胞可以有不同的修复反应。目前，已在哺乳动物细胞中发现了四个较为完善的DNA修复通路，分别是核苷酸切除修复(nucleotide．excision repair，NER)、碱基切除修复(base—excision repair，BER)、 重组修复(recombination repair)和错配修复(mismatch repair) 31. 简述

E.coli错配修复机制 答：在E.coi中，错配修复蛋白MutS二

聚体沿着DNA运动，能够发现DNA骨架因非互补碱基对之间的不对称而产生的变形，从而识别错配核苷酸。 MutS在错配位点夹住DNA，利用ATP水解释放的能量使DNA形成扭结，MutS自身构象也发生改变。随后，MutS错配DNA复合物募集该修复系统的第二种蛋白因子MutL,MutL再激活内切核酸酶MutH在错配位点附近切断错配核苷酸所在的一条DNA链，在解旋酶UvrD和外切核酸酶作用下，将包括错配核苷酸在内的一条单链DNA去除，所产生的单链DNA缺口由DNA聚合酶Ⅲ填补．DNA连接酶封口，完成错配修复。

32.以人为例，简述碱基切除修复机制 答：在人细胞核中已经发现

八种DNA糖苷酶，他们参与碱基切除修复，具有损伤特异性，通常嘧啶的氧化损伤由hNTHI、hNEILI或hNEIL2移除，而嘌呤的氧化损伤由hOGGI移除。特异识别的异常碱基包括：胞嘧啶脱氨基产生的尿嘧啶、氧化的鸟嘌呤、脱氨基的腺嘌呤、开环碱基以及碳原子之间双键变成单键的碱基等。APE．1蛋白酶的作用是修复AP位点，它从AP位点的5’端切开，再去除无碱基的残基，然后由DNA聚合酶及连接酶插入—个新合成的碱基，完成修复过程。