基因表达部分
ⅠDNA复制
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①半保留复制:定义、意义、发现(NN)
②半不连续复制:前导链、后随链、冈崎片段、过程、实验证明(电泳、30s) ③复制起点:复制叉、复制子、复制起点特征
④复制方式:线性-眼形,环状-3种(θ型、滚环型、D环型;各对应DNA种类、机制) ⑤复制方向、速度:三种,以定点反向等速为主 ⑥复制所需酶、蛋白:拓扑异构酶(两类)、解旋酶、SSB(作用);引发酶;DNA聚合酶(见
下)、DNA连接酶
※ DNA聚合酶:
原核:Ⅰ→Ⅴ结构与功能(聚合酶活性、外切酶活性),Ⅲ最主要 真核:αβγωδ,αδ最主要
功能总结:与连接酶共同作用(合成子链、损伤修复校正、补冈崎片段的连接处) ⑦原核DNA复制过程及酶的作用:DNA解旋(三种酶)→引发(引物的作用)→延伸→终止 ⑧复制特点:子链复制方向:5’→3‘,原核、真核连续性 ⑨复制的调控:
?原核:复制叉多少决定起始频率,起始频率直接调控因子—RNP ?真核:三个水平(细胞周期、染色体、复制子)
Ⅱ DNA损伤与修复
①损伤:三种(紫外线、脱氨、甲基化、氧化机制,对应修复法):碱基异常(U-G、T-G) ②变异:基因突变基础、突变类型、突变后果 ③修复:切除(碱基、核苷酸),错配(Dam、5‘GATC3’),重组(先复制后修复),
直接(光修复、去甲基化),SOS();各修复机理(所需酶)
Ⅲ DNA转录与逆转录
①转录的定义:转录、转录单元 ②转录特点:不对称(正负链定义、负链为模板,多基因DNA正负链相间);连续单向(mRNA5
‘→3’);有起始终止位点(启动子、终止子定义);能力(双链强于单链及原 因);不需完全解链
③转录起始位点:定义、上下游表示法(-n/+n);原核启动子(-10区、-35区结构、功能,
两区最佳间距)、真核启动子(TATA区、CAAT区、GC区结构、功能);启动子的上升/下降突变
④ 转录所需酶、复合物:RNA聚合酶(见下);复合物(转录因子定义、分类、结构与功 能) ※ RNA聚合酶:
真核:ⅠⅡⅢ(对应三种内含子),Ⅱ最主要,对应三种RNA(rRNA、hnRNA、tRNA),对
α-鹅膏蕈碱敏感度(三类) 原核:(α2ββˊ)σ:α2ββˊ为核心酶,ββˊ与原核启动子识别、结合,σ协助ββˊ与原
核启动子识别※σ因子:结构、作用机理;ρ因子:结构
⑤转录过程概述:识别→起始→延伸→终止(各步定义) ⑥转录过程详解:
?RNA聚合酶对启动子区的识别:原核(-35区);真核(CAAT、CG区) ?RNA聚合酶与启动子的结合:原核(-10区);真核(需转录因子形成复合体相互作用使
酶与启动子结合TAAT区)不需引物
?转录的延伸: RNA聚合酶催化下合成RNA链。先合成一段>9/<9的片段→继续/停止转录 ?转录的终止:两类终止(依赖/不依赖ρ因子)【见基因组学部分】;抗终止(定义、两方
式)
⑦增强子、终止子:见基因组学部分 ⑧转录的调控:见基因表达调控部分 ⑨RNA的转录后加工:
?真原核mRNA比较:见基因组学部分 ?hnRNA内含子:见基因组学部分
?mRNA的剪接:剪接因子及作用(U1SnRNP、U1Sn0RNA、U2AF、U4-U5-U6-SnRNP三聚体),
SnRNA(U1-U10),变位剪接(跳过某特殊剪接位点)
※三类rRNA内含子的剪接:对应三类RNAPol、用于、两次转脂及后处理(机理)、 ?RNA的编辑:定义(加、减、换一位)、两机制(甲基化、脱氨)、意义 ?RNA的再编码:定义、三方式(+1/-1移码、核糖体跳跃、终止子通读) ?RNA的化学修饰:方式种类、产物、适用于 SnoRNA上的Dbox:甲基化酶结合位点
⑩转录的抑制:抑制物种类(利福平、利迪链霉素、放射线素D、α-鹅膏蕈碱)、作用位置
Ⅳ DNA翻译
①综述:几个定义(三联子密码、可读框);起始密码子:AUG,原核三个;三个终止密码子
(学名、使用频率UAA>UGA>UAG)
②三联密码子:破译过程(推理、验证、破译技术);
性质【普遍与特殊性、连续与方向性、摆动性(摆动假说、tRNA可识别密码子数)、简并性(简并、同义密码子及特点、与氨基酸出现率关系精氨酸例外)、偏好性】
③翻译(蛋白合成)机制:起始(真原核起始因子)→延长(真原核延长因子)→终止(真
原核释放因子)
④蛋白前体加工
?N端起始氨基酸的切除:fMet在脱甲酰化酶作用下脱甲酰基,在肽链合成完成前剪切,
有些病毒切除后成多段功能蛋白
?二硫键的形成:半胱氨酸间成二硫键→胱氨酸→蛋白质 ?修饰:磷酸化、糖基化、甲基化 ?切除非功能区:
?蛋白折叠:见结构分子生物学部分分子伴侣 ⑤蛋白的转运与降解:见分子笔记(中)P31
?翻译-转运同步机制:适用于原核生物;信号肽(定义、特点);信号肽假说;几个结论;
SRP和DP的作用
?翻译后转运机制:适用于真核生物线粒体、叶绿体蛋白转运;线粒体蛋白转运【过程特
征、前导肽(转运过程、特性)】;叶绿体蛋白转运【过程特征、叶绿体定位信号肽(两部分、小亚基前体)】
?核蛋白的转运: ?蛋白降解:大肠杆菌Lon();蛋白质半衰期();泛蛋白(真核蛋白降解、结构、机理);
N端结构与蛋白稳定性(赖精不稳)
⑥翻译的抑制:抗生素(氯霉素、四环素、链霉素、新霉素、卡那霉素)、竞争氨酰tRNA
类似物(嘌呤霉素)青霉素、红霉素作用机理
※真原核mRNA与核糖体的结合的区别:真核:帽蛋白作用下使5‘帽与核糖体小亚基结合
原核:SD序列与16SrRNA结合
Ⅴ DNA转座
①几个定义:转座、转座子 ②发现:1940,玉米实验
③转座子结构:有独立复制、移动基因
④两类转座子:插入型(IS)(两端反向重复序列)、复合型(IS-功能基因-IS) ⑤TnA家族及其它:
⑥转座机制:复制型、非复制型、过程
⑦转座遗传效应:插入突变、产生新基因、染色体畸变、生物进化、发生频率低
基因调控部分
Ⅰ 基因表达与调控总述
①定义:基因表达、基因表达的调控
②基因表达的时间性与空间性:真核不连续,原核连续 ③基因表达类型:组成型(定义、管家基因);适应型(定义、奢侈基因) ④调控的分类:正控、负控;阻遏、诱导
Ⅱ 原核基因调控
①转录水平的调控—乳糖操纵子学说
?操纵子结构:PI…POZYA、I、O、Z、Y、A作用
?核心思想:I编码阻遏蛋白与O结合,阻碍ZYA三基因表达;ZYA编码三种酶,用于消化
乳糖
※Z、Y、A对应的三种酶及功能:Z-β半乳糖苷异构酶;Y-β半乳糖苷透过酶;A-β半乳糖
苷乙酰基转移酶
?只有乳糖时:乳糖在Z酶催化下成异构乳糖,异构乳糖在Y酶催化下进入基因组,与O
区上的阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白脱离O区,使ZYA可表达
※异构乳糖是效应物
※两个矛盾:定义、解释(阻遏蛋白与O区非共价结合,不稳) ?有葡萄糖、乳糖时(代谢产物阻遏作用):虽然可通过上述机理使阻遏蛋白脱离O区,但
葡萄糖分解产物可与O结合,阻碍ZYA表达
※降解物敏感型操纵子:定义
?CAMP-CRP调控:CAMP定义;正调控机理;抗解链蛋白的阻遏 ②转录终止水平的调控—色氨酸操纵子学说 ?细菌SOS应急反应:
?弱化作用:弱化子结构(前导区,10、11位为色氨酸密码子,表达出前导肽) ※转录的弱化作用:作用于前导肽的翻译合成过程
Trp
前导肽合成受tRNA影响:10、11位为色氨酸密码子,翻译过程中,色氨酸浓度影响核糖
体在mRNA上的移动速度(见下)
Trp
当色氨酸少时:tRNA少→核糖体在10、11位移动速度小→4区转录完后,核糖体到1区
(10、11位之间)→2区与3区配对→继续转录色氨酸操纵子,自己继续合 成色氨酸
当色氨酸多时:核糖体在10、11位移动速度快→4区转录前,核糖体已到2区→2区与3
区不能配对→3区与4区配对成茎环终止结构→色氨酸操纵子转录停止→不自己继续合成色氨酸
?安慰性诱导物:定义、举例 ?魔斑:定义、产生原因 ③翻译水平的调控
?反义RNA的调控:阻碍核糖体与mRNA结合 ?调节蛋白的调控:竞争mRNA的核糖体结合位点
Ⅲ 真核基因调控 ①染色质水平调控
?转录活跃区结构变化的调控: ?甲基化调控:
?组蛋白乙酰化调控: ②转录水平的调控
?转录因子DNA结合域: ?转录因子转录激活域: ③转录后加工:见转录 ④翻译水平调控: ?mRNA稳定性因素:5‘帽,3‘尾,去稳定元件,SiRNA(小干扰RNA,双链,特异降解mRNA) ?翻译起始的调控:
⑤翻译后水平加工:见翻译
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