分子生物学总结(朱玉贤版)

1、WORD格式结合着下载的资料复习吧绪论分子生物学的开展简史Schleiden 和 Schwann 提出“细胞学说孟德尔提出了“遗传因子的概念、别离定律、独立分配规律Miescher 首次从莱茵河鲑鱼精子中别离出DNAMorgan 基因存在于染色体上、连锁遗传规律Avery 证明基因就是DNA 分子，提出 DNA 是遗传信息的载体McClintock 首次提出转座子或跳跃基因概念Watson 和 Crick 提出DNA双螺旋模型Crick 提出了“中心法那么Meselson与 Stah 用N重同位素证明了DNA 复制是一种半保存复制Jacob 和 Monod 提出了著名的乳糖操纵子模型Arber

2、 首次发现DNA限制性内切酶的存在Temin 和 Baltimore 发现在病毒中存在以RNA 为模板，逆转录成DNA 的逆转录酶专业资料整理WORD格式哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质"(Avery等进展的肺炎双球菌转化实验、Hershey专业资料整理WORD格式利用放射性同位素35S 和32P 分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA)专业资料整理WORD格式第二章 染色体与 DNA第一节染色体一、真核细胞染色体的组成DNA ：组蛋白：非组蛋白：RNA = 1 ：1：(1-1.5) ： 0.05一 蛋白质组蛋白、非组蛋白（ 1组蛋白： H1、 H2A 、H2B 、 H3、 H4

3、功能：核小体组蛋白H2A 、 H2B 、 H3、H4作用是将DNA 分子盘绕成核小体专业资料整理WORD格式不参加核小体组建的组蛋白H1，在构成核小体时起连接作用（ 2非组蛋白：包括以 DNA 为底物的酶、作用于组蛋白的酶、 RNA 聚合酶等。常见的有 HMG 蛋白、 DNA 结合蛋白二、染色质染色体：分裂期由染色质聚缩形成。染色质：线性复合构造，间期遗传物质存在形式。常染色质着色浅具间期染色质形态特征和着色特征染色质异染色质着色深构造性异染色质兼性异染色质在整个细胞周期内都处于凝集状态特定时期处于凝集状态三、核小体由 H2A 、 H2B 、H3 、H4 各 2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外

4、的DNA 、一分子 H1 组成。八聚体在中央，DNA 分子盘绕在外，由此形成核心颗粒。,H1 结合在核心颗粒外侧 DNA 双链的进出口端，如搭扣将绕在八聚体外DNA 链固定，核心颗粒之间的连接局部为连接DNA 。专业资料整理WORD格式核小体的定位对转录有促进作用专业资料整理WORD格式中期染色体由着丝粒、染色体臂、次缢痕、随体、端粒由重复的寡核苷酸序列构成5 局部组成。核型：指染色体组在有丝分裂中期的表型, 是染色体数目、大小、形态特征的总和。第二节 DNAChargaff 定那么： (1) 同一生物的不同组织的DNA 碱基组成一样(2) 一种生物 DNA 碱基组成不随生物体的年龄、营养状态

5、或者环境变化而改变(3) A=T 、G=C ，总的嘌呤摩尔含量与总的嘧啶摩尔含量一样(A G=C T)(4)不同生物来源的DNA 碱基组成不同，表现在A T/G C 比值的不同一 DAN 的构造一级构造：四种脱氧核糖核苷酸dAMP 、dGMP 、dCMP、dTMP ，通过 3',5'-磷酸二酯键连接起来的直线形或环形多聚体。某 DNA 分子的一条多核苷酸链由 100 个不同的碱基组成，其可能的排列方式有 4100 种专业资料整理WORD格式右手螺旋： A-DNA、 B-DNA最常见二级构造：双螺旋构造左手螺旋： Z-DNAB-DNA ：Watson-Crick 92%湿度下的钠

6、盐构造碱基平面与双螺旋的长轴相垂直，碱基间符合碱基互补配对原那么，相邻碱基对平面间的距离为0.34nm，双旋旋的螺距为3.4nm，每圈螺旋有10 个碱基对，螺旋直径为2.0nm。 A=T 两个氢键，G=C 三个氢键，具大沟和小沟。A-DNA: 相对湿度75%以下的构造，每圈螺旋有11 个碱基对，螺体较宽而短，专业资料整理WORD格式Z-DNA:碱基对与中心轴的倾角也不同，呈19°大沟变窄、变深，小沟变宽、变浅。假设 DNA双链中一条链被相应RNA 替换，那么变构为A-DNA 。基因表达左手螺旋，螺距延长(4.5nm 左右 ) ，直径变窄 (1.8nm)，每个螺旋含12个碱基对。螺旋骨

7、架呈Z 字形。转录调控专业资料整理WORD格式正超螺旋左旋、双螺旋圈数增加而拧紧专业资料整理WORD格式三级构造： 双螺旋进一步扭曲形成超螺旋White 方程：L=T+W负超螺旋 右旋、减少而拧松， 绝大多数专业资料整理WORD格式L Linking number ：连环数或称拓扑环绕数，指cccDNA 中一条链绕另一条链的总次数。其特点是：1 L 是整数；2在 cccDNA 中任何拓扑学状态中其值保持不变；3右手螺旋对L 取正值。TTwisting number ：缠绕数， DNA 一条链绕另一条链的扭转数即双螺旋的圈数。其特点： (1) 可以是非整数(2) 是变量；W Writhing n

8、umber ：扭曲数，即超螺旋数，指双螺旋分子在空间上相对于双螺旋轴的扭曲。特点是： 1可以是非整数 2是变量；I 型：转变超螺旋为松弛状态拓扑异构酶改变DNA 拓扑异构体的L 值II 型：引入负超螺旋& 同 I 型二 DNA 主要序列类型高度重复序列卫星 DNA 、分散高度重复序列 、中度重复序列、低度重复序列、反向重复序列。三 DNA 的理化性质溶解度：微溶于水，钠盐在水中的溶解度较大。可溶于 2-甲氧乙醇，但不溶于乙醇等一般有机溶剂，常用乙醇从溶液中沉淀核酸。紫外吸收： DNA 钠盐的紫外吸收在260nm 附近有最大吸收值核酸的沉降特性如右图四 DNA 的变性与复性变性： DNA

9、 分子由稳定的双螺旋构造松解为无规那么线性构造的现象，不涉及到其一级构造的改变。伴随变性，会发生增色效应紫外吸收明显增加溶液粘度下降等现象。熔解 DNA 加热变性的过程。溶解温度 Tm ：核酸加热变性过程中，紫外光吸收值到达最大值的50%时的温度称为核酸的解链温度。G+T 含量越高 Tm 越大： DNA 分子序列越专业资料整理WORD格式均一，变形过程温度X围越窄：溶液的离子强度较低时，Tm 值较低。复性 : 热变性 DNA 一般经缓慢冷却后即可复性，此过程称之为退火影响 DNA 复性的因素 : 温度和时间 DNA 浓度 ,复性 DNA 顺序的复杂性 DNA 片段的大小盐的浓度1/k 值越大说

10、明反响越慢核酸外切酶酶解 :核酸核酸酶： I 型和型限制性内切酶需要消耗ATP、型不需要ATPDNA 的复制Meselson 与 Stah 用 N 重同位素证明了DNA 复制是一种半保存复制一根本概念：半保存复制：每个子代分子的一条链来自亲本DNA ，另一条那么来是新合成的，这种复制方式称半保存复制。半不连续复制： DNA 复制时，一条链连续复制，另一条不连续复制，这种复制方式称先导链： DNA 复制时，连续合成的链后随链：不连续合成的链冈崎片段：后随链复制中出现的不连续的DNA 片段复制子：从起始点开场至终止点而独立进展复制的单位细菌只有一个，真核多个一个复制子只含一个复制起始点，启动单向复

11、制or 双向取决于起始点形成一个复制叉 or 两个。复制终止点：复制子中控制复制终点的位点型大肠杆菌质粒DNA二 DNA 复制的几种方式滚环型噬菌体线性 DNA 单向、双向，环状 DNAD 环 D-loop 型动物线粒体三 复制的过程起始、延伸、终止不能从头开场，必须有引物参与复制的酶：解旋酶、DNA 单链结合蛋白质、 、引物酶、 DNA 聚合酶、连接酶，拓扑异构酶单链结合蛋白 SSB：防止被解链形成的单链重新配对或被核酸酶降解引物酶 RNA 聚合酶引物是一段 RNA 分子专业资料整理WORD格式DnaB+DnaC+DNA复制起始区域 + 引物酶 =引发体DNA 聚合酶、DNA 聚合酶DNA

12、聚合酶DNA 聚合酶5聚3合活性+3外5切活性+5外3切活性+-修复不详染色体 DNA 的复校对制功能去除引物、水解DNA 聚合酶有6 个结合位点： 模板结合位点； 引物结合位点； 引物 3 OH 结合位点；底物 dNTP 结合位点； 5 3外切酶结合位点；3'5'校正位点。连接酶： DNA 聚合酶只能催化多核苷酸链的延长，不能催化各片段间的连接，复制中的单链缺口由 DNA 连接酶催化，但是它不能催化两条游离链的连接。原核生物 DNA 复制的根本过程（ 1起始：包括 DNA 复制起点双链解开及 RNA 引物的合成整个 DNA 复制过程中，只有复制起始受细胞周期的严风格控（ 2延

13、长： DNA 链的延长主要由 DNA 聚合酶催化专业资料整理WORD格式（ 3终止真核与原核生物复制的区别：1. 原核生物单一起点；真核生物多起始点2. 真核生物复制速度比原核生物慢3. 原核生物催化先导链、后随链的酶一样；真核不同4.原核细胞中引物酶与解旋酶相连；真核中引物酶与DNA 聚合酶相连5.真核生物的染色体在全部完成复制之前，各个起始点上的DNA 的复制不能再开场，而原核生物，复制起始点可以连续开场新的DNA 复制，表现为虽只有一个复制单元，但可有多个复制叉。专业资料整理WORD格式6. 真核生物 DNA 复制的起始需要起始原点识别复合物 ORC参与7. 在真核生物中主要有 5 种

14、DNA 聚合酶、 、 、，一半都不具有核酸外切酶活性。端粒的复制：依赖于端粒酶逆转录酶，由蛋白质和RNA 组成DNA 的损伤和修复与基因突变一 DNA 的损伤自发性损伤：脱嘌呤、嘧啶；碱基脱氨基作用；碱基的互变异构烯醇式与酮式、细胞正常代谢产物对DNA 的损伤物理因素：高能离子化辐射X 射线、射线；非离子化辐射紫外线化学因素：烷化剂；碱基类似物二 DNA 损伤的修复直接修复、切除修复、错配修复、重组修复、SOS 修复直接修复：常见的有光复活修复，作用于紫外线引起的DNA 嘧啶二聚体的损伤修复，由 DNA 光复活酶识别并催化光复活反响。切除修复：切除修复是指在一系列酶的作用下，将DNA 分子中受

15、损伤局部切除，然后专业资料整理WORD格式以另一条完整的互补链为模板，重新合成切除的局部，使DNA 恢复正常结构的过程。修复 DNA 损伤的主要方式根本步骤： 识别核酸内切酶、切除+ 修补 DNA 聚合酶、连接 DNA连接酶错配修复：区别模板链和新合成的DNA 链是通过碱基的 甲基化 来实现的。刚合成的子代分子中，亲代链甲基化，新合成链的GATC 中的 A 未被甲基化，故子代DNA 暂时是半甲基化的，细胞发现错配碱基，首先切除未甲基化链上的错配碱基。重组修复：专业资料整理WORD格式SOS 修复：当 DNA 受到严重损伤，细胞为了生存诱发的一些复杂的反响。其诱发了修复机制相关酶与蛋白质产生。三

16、 基因突变概念：在 DNA 分子碱基序列水平上所发生的一种永久性、可遗传的变化。点突变转换嘧啶与嘧啶，嘌呤与嘌呤、颠换嘧啶与嘌呤、缺失、插入DNA 的转座转座子：基因组上可自主复制和位移的DNA 片段，可以直接从基因组内的一个位点移到另一个位点，发生转座重组，从而改变染色体的构造。转座子的转移过程叫转座。转座子每次移动时携带着转座必需的基因一起在基因组内跃迁，所以转座子又称跳跃基因。类型：简单转座子和复合转座子构造特征：1构造中含有一个或多个开放阅读框，其中有一个编码转座酶的基因，这种酶催化转座子插入新的位置；（ 2两端有 20-40bp 的反向末端重复序列，末端重复序列是转座所必需的，因为它

17、们是转座酶所识别的底物。专业资料整理WORD格式转座机制：转座作用的遗传学效应：1. 引起插入突变2. 产生新的基因3. 产生染色体畸变4. 引起生物进化反转座子：以 RNA 为中间体进展转座第三章RNA 的合成转录的概念与特点转录：以 DNA 中一条链为模板， 在 RNA 聚合酶催化下， 以四种 NTP 为原料，合成 RNA的过程。有两种方式：DNA 指导的 RNA 合成生物体内的主要合成方式。RNA 指导的 RNA 合成病毒。合成的 RNA 中，如只含一个基因的遗传信息，称为单顺反子 ；如含有几个基因的遗传信息，那么称为 多顺反子。转录特点：不对称性：指以双链DNA 中的一条链作为模板进展

18、转录，该链称为 模板链无意义链、负链，另一条不作为模板的链称为 编码链有意义链、正链专业资料整理WORD格式连续性： RNA 转录合成时为连续合成一段RNA 链，各条 RNA 链之间无需再进展连接。单向性：合成方向为5'3'有特定的起始和终止位点：RNA 转录合成时，只能以DNA 分子中的某一段作为模板转录可同时进展DNA 复制与转录的比较一样点：都以 DNA 为模板碱基的参加严格遵循碱基配对原那么都生成磷酸二酯键新链合成方向为5 3不同点：复制需要引物，转录不需引物转录时，模板DNA 的信息全保存，复制时模板信息是半保存转录时， RNA 聚合酶只有 5 3聚合作用，无 5 3

19、及 3 5外切活性复制过程是整条染色体复制，而转录是有选择的，在某个时期，只有某个特定的基因或一组基因被转录复制 -半保存，转录 -不对称转录反响体系： DNA 模板， NTP，酶， Mg2+ ，Mn2+专业资料整理WORD格式合成方向：5 3专业资料整理WORD格式连接方式：3,5磷酸二酯键专业资料整理WORD格式原核与真核生物该酶在单链DNARNA 聚合酶组成与功能模板以及四种核糖核苷酸存在的条件下，不需要引物，即可从5'3'专业资料整理WORD格式聚合 RNA 。一 原核核心酶+全酶 2核心酶：不能起始RNA 的合成：转录起始因子，识别转录起始开场部位专业资料整理WORD

20、格式作用：识别 DNA 分子中转录的起始部位，促进与模板链结合，催化NTP 的聚合，识别转录终止信号。二 真核功能：识别DNA 双链上的启动子使 DNA 变性在启动子处解旋成单链通过阅读启动子序列，RNA pol 确定它自己的转录方向和模板链到达终止子时，通过识别停顿转录启动子与终止子一 启动子基因转录起始所必需的一段DNA 序列，位于构造基因上游。启动子本身不转录原核生物启动子：包括转录起始点、结合部位-10 区、识别部位 -35 区、及二者之间的间隔区。-10 区：位于起始点上游-10bp 处，5-TATAAT-3， AT 较丰富，易于解链， 为 RNA聚合酶结合部位。-35 区：位于 -

21、35bp 处， 5-TTGACA- 3，为 RNA聚合酶识别位点真核生物启动子：三类 RNA 聚合酶识别的启动子包括根底元件、上游元件、应答元件根底元件：包括TATAbox 和起始子， TATAbox 与-10 区相似，是转录因子与DNA结合部位上游元件：作用是提高转录效率，并不是所有的启动子必须的二 终止子在基因编码区下游的可被 RNA 聚合酶识别和停顿合成 RNA 的一段 DNA 序列特点：富含 GC 与 AT，形成发卡构造和连续的 U 区，以终止转录。蛋白 因子辅助识别终止信号，参与终止。专业资料整理WORD格式大肠杆菌中的两类终止子：强终止子：发夹构造，3端上有 6 个 U弱终止子需要

22、 因子原核生物 RNA 的合成分为起始，延长、终止三个阶段转录起始不需要引物RNA 按 53方向延伸真核生物转录过程与原核生物的不同点(1) 转录在细胞不同位置进展(2) 原核只有一种 RNA 聚合酶，而真核细胞有三种聚合酶；(3) 启动子的构造特点不同，真核有三种不同的启动子和有关的元件；(4) 真核生物 RNA 聚合酶自身不能识别和结合到启动子上，需要转录因子先于启动子结合后才能结合上去。RNA 转录后加工减少局部片段：切除5端前导序列， 3端拖尾序列和中部的内含子增加局部片段： 5加帽， 3加 poly(A) ，通过编辑参加一些碱基修饰：对某些碱基进展甲基化一 原核生物 RNA转录后加工

23、转录过程中几个构造基因利用共同的启动子和共同的终止信号，转录形成一条 mRNA分子，一条 mRNA链可编码几种不同的蛋白质。形成的mRNA称为多顺反子 Mrna。专业资料整理WORD格式二 真核生物 RNA转录后加工tRNA加工：与原核生物不同的一点是先将内含子切除，再由连接酶将外显子连接mRNA加工：一个构造基因转录成一个mRNA分子且内含子与外显子一起被转录包括： 5末端加帽子、 3端多聚 A 尾、剪接去除内含子将外显子连接5末端加帽子：脱磷、加GTP、甲基化细胞核内完成0型帽子： 7甲基鸟苷三磷酸吗 m7GpppN 型、型3端多聚 A 尾： poly A不为基因编码，由poly A聚合酶

24、合成细胞核剪接：核内不均一RNA hnRNA:为 mRNA的前体，转录物中外显子与内含子间隔排列，需经剪接加工后生成mRNA。外显子 :在真核生物基因中编码蛋白质的序列。内含子 :非编码蛋白的序列专业资料整理WORD格式5端剪切点为GU；3端剪切点为 AG核酶：具有酶的催化活性的RNA称为核酶第四章蛋白质的生物合成和转运翻译：从 mRNA 链上一个特定的起始位点开场，按每三个核苷酸代表一个氨基酸的原那么，依次合成一条多肽链的过程。包括起始、延长、终止。一 参与蛋白质生物合成的物质20 种氨基酸、 mRNA 、 tRNA 、核糖核蛋白体 RNA 和核糖体、辅助因子 mRNA ：起始密码 -AUG

25、终止密码 -UAA/UGA/UAG(1)通用性与特殊性 (人线粒体中， UGA 不是终止码，而是色氨酸的密码子 )(2)简并性 (一种以上密码子编码同一个氨基酸)(3)摆动性 (前两个碱基决定其专一性，第三位碱基可有变异)(4)连续性和方向性(5)不重叠性tRNA: 1具反密码子识别mRNA 上密码子，反密码子阅读方向53，反密码子第一位碱基与密码子第三位碱基配对。（ 2携带氨基酸，氨基酸结合在tRNA 3端CCA的位置。一种氨基酸可被几种 tRNA 携带，一种 tRNA 只携带一种氨基酸。 tRNA 以所运氨基酸命名，如携带丙氨酸的叫丙氨酸 tRNA ，结合氨基酸后，成为丙氨酰 tRNA 。

26、 3连接多肽链和核糖核糖核蛋白体： 蛋白质肽键的合成就是在这种核糖体上进展的。 一类附着于粗面内质网，参与分泌蛋白的合成。 另一类游离于胞质， 参与细胞固有蛋白质的合成。专业资料整理WORD格式原核生物与真核生物核糖体组分核糖体上活性位点二蛋白质合成的过程氨基酸的活化与转运、多肽链合成的起始、肽链的延长、肽链合成终止、折叠与加工 1氨基酸的活化与转运：氨酰 -tRNA 合成酶催化氨基酸的活化和与特异的tRNA结合（ 2多肽链合成的起始：识别起始密码子，核糖体与 mRNA、第一个氨酰 -tRNA、起始因子结合形成起始复合物。原核生物中：真核生物中：起始氨基酸是：甲酰甲硫氨酸甲硫氨酸专业资料整理W

27、ORD格式起始 AA-tRNA是： fMet-tRNAfMetMet-tRNAMet原核起始 tRNA ：tRNAf真核生物起始： tRNAi延伸： tRNAm(3) 肽链的延长结合、转肽、移位(4) 肽链合成的终止：当核蛋白体 A 位出现终止密码后，多肽链合成停顿，肽链从肽酰 tRNA 中释出， mRNA 、核蛋白体大小亚基等别离真核生物与原核生物蛋白质合成的异同（ 1 起始核糖体为 80S用于起始的氨酰 -tRNA 为 Met-tRNAMet 甲硫氨酸没有被甲酰化起始因子较多mRNA 的 5端帽子构造和 3端 polyA 都参与形成翻译起始复合物三蛋白质合成的抑制剂（ 1抗生素类阻断剂链霉

28、素、卡那霉素、新霉素抑制 G蛋白质合成的三个阶段：阻止起始复合物的形成，使氨基酰 tRNA 从复合物中脱落；在肽链延伸阶段，使氨基酰 tRNA 与 mRNA 错配；在终止阶段，阻碍终止因子与核蛋白体结合，使已合成的多肽链无法释放，而且还抑制70S 核糖体的解离。四环素和土霉素作用于细菌内 30S 小亚基，抑制起始复合物的形成；抑制氨基酰 tRNA 进入核糖体的 A 位，阻滞肽链的延伸； 影响终止因子与核糖体的结合，使已合成的多肽链不能脱落离核糖体。氯霉素广谱抗生素。与核糖体上的A 位严密结合，因此阻碍氨基酰tRNA 进入 A 位。抑制转肽酶活性，使肽链延伸受到影响，菌体蛋白质不能合成，因此有较

29、强的抑菌作用嘌呤霉素代一些氨基酰 tRNA 进入核糖体的 A 位，当延长中的肽转入此异常A 位时，专业资料整理WORD格式容易脱落，终止肽链合成。白喉霉素（ 2干扰素对病毒蛋白合成的抑制干扰素是真核细胞感染病毒后能分泌的一类有抗病毒作用的蛋白质， 能抑制病毒的繁殖。扰素诱导的蛋白激酶使真核eIF2 磷酸化失活三 蛋白质的运转分泌蛋白翻译 -转运同步机制；细胞器需要-翻译后转录机制（ 1 翻译 -运转同步机制信号肽假说信号肽：常指新合成多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移的 N- 末端氨基酸序列假说的根底：蛋白质定位的信息存在于该蛋白质自身构造中， 并且通过与膜上特殊受体的相互作用得以表达假说的内容：

30、蛋白质跨膜运转信号也是由 mRNA 编码的。在起始密码子后，有一段编码疏水性氨基酸序列的 RNA 区域，这个氨基酸序列就被称为信号序列。信号序列在结合核糖体上合成后便与膜上特定受体相互作用， 产生通道，允许这段多肽在延长的同时穿过膜构造，因此，这种方式是边翻译边跨膜运转。当翻译进展到 500 个氨基酸后，信号肽开场从核糖体上露出，被糙面内质网上受体识别并结合，信号肽进入内质网后，被水解，正在合成的新生肽随之通过蛋白孔道穿越磷脂双分子层，当核糖体移至终止子，蛋白质合成完毕，膜上的蛋白通道消失，核糖体重新处于自由态。（ 2 翻译后转运机制：线粒体蛋白质跨膜运转、叶绿体蛋白质的跨膜运转四蛋白质的降解

31、泛素蛋白酶体系统，包括两个主要步骤： 1底物蛋白的泛素化标记 2蛋白酶体水解底物蛋白（ 1底物蛋白的泛素化标记A. 泛素激活酶 E1)活化泛素形成E1-泛素复合物，消耗1 分子 ATP；B.泛素载体蛋白 E2催化泛素分子从E1 转到 E2，形成 E2-泛素复合物，释放出 E1；专业资料整理WORD格式C.在泛素蛋白连接酶 E3的催化下，泛素分子羟基末端与底物蛋白肽链中某些赖氨酸侧链上的 氨基形成异肽键；D.第二个泛素分子羧基末端与第一个泛素分子48 位赖氨酸侧链的氨基连接，以后的泛素分子以一样方式连接，最终形成多聚泛素分子的蛋白链标记。 2蛋白酶体水解底物蛋白A. 具调节活性的 19S 蛋白复

32、合体使底物蛋白去折叠，并通过蛋白酶体受体端裂隙进入 20S 内部；B.具催化活性的 20S 蛋白复合体将底物蛋白降解为小片段，小片段的释放方式还不太清楚。释放出的泛素分子可被循环利用。第五章原核生物的基因表达调控基因表达：从 DNA 到蛋白质或功能RNA 的过程。基因表达调控：围绕基因表达过程中发生的各种各样的调节方式都通称为基因表达调控基因 /染色体水平、转录水平的调控、转录后的调控、翻译水平、翻译后水平的调控原核生物基因表达调控的特点调节的主要环节在转录水平上进展因子决定 RNA 聚合酶识别特异性主要通过操纵子模式进展调节阻遏蛋白对转录的抑制作用阻遏机制是普遍存在的负调控作用顺式作用：不转

33、变为任何其他形式 RNA 或蛋白质而只以 DNA 形式在原来位专业资料整理WORD格式置起作用，仅影响与其严密相连的DNA 序列。顺式作用元件 : 对基因表达有调节活性的DNA 序列，其活性只影响与其自身同处在一个 DNA 分子上的基因。通常不编码蛋白质，多位于基因旁侧或内含子中。包括启动子，增强子，沉默子等。反式作用：编码产物从合成地点扩散到其他场所起作用的过程。反式作用因子： 能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上，与调控靶基因转录效率的蛋白质。调节基因编码的产物。多为转录因参专业资料整理WORD格式子。组成蛋白：细胞内有许多种蛋白质的数量几乎不受外界环境的影响，这些蛋白质称

34、为组成蛋白。调节蛋白：是一类特殊的蛋白质，它们可以影响一种或多种基因的表达。正调节蛋白和负调节蛋白，前者是激活蛋白，后者是阻遏蛋白。基因表达的方式? 组成性基因表达? 适应性表达诱导和阻遏表达1、组成性基因表达指不大受环境变动而变化的一类基因的表达。如：DNA 聚合酶、 RNA 聚合酶等代谢过程中十分必须的蛋白质或酶的表达。2、适应性表达诱导和阻遏表达指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。? 诱导表达 induction指在特定环境因素刺激下，基因被激活，从而使基因的表达产物增加。这类基因称为可诱导基因。? 阻遏表达 repression指在特定环境因素刺激下，基因被抑制，从而使基因

35、的表达产物减少。这类基因称为可阻遏基因。1、负调控negative regulation? 在没有调节蛋白质存在时基因是表达的， 参加某种调节蛋白质后基因活性就被关闭，这样的控制系统就叫做负控系统 。? 其调节蛋白质叫做阻遏蛋白? 两种类型：负控诱导和负控阻遏2、正调控positive regulation? 在没有调节蛋白质存在时基因是关闭的， 参加某种调节蛋白质后基因活性就被开启，这样的控制系统就叫做正控系统。? 其调节蛋白质叫做无辅基诱导蛋白激活蛋白 )? 两种类型 :正控诱导和正控阻遏系统特殊代谢物调节基因表达的类型1、可诱导调节专业资料整理WORD格式一些基因在特殊的代谢物或化合物的

36、作用下，由原来关闭的状态转变为工作状态，即在某些物质的诱导下使基因活化。调节分解代谢的操纵子，同时受cAMP-CAP 的活性调节乳糖操纵子2、可阻遏调节一些基因在特殊的代谢物或化合物的作用下， 由原来开启的状态转变为关闭状态，基因的表达被阻遏 .调节合成代谢的操纵子色氨酸操纵子细菌的应急反响 :指细菌在恶劣生长环境中关闭tRNA 和核糖体形成的能力。细菌的应急反响的机制：应急信号：鸟苷四磷酸ppGpp、鸟苷五磷酸 pppGpp诱导物：空载 tRNA 降解物对基因活性的调节专业资料整理WORD格式1、葡萄糖效应降解物抑制作用是指当葡萄糖和其它糖类一起作为细菌的碳源时葡萄糖总是优先被利用，葡萄糖的

37、存在阻止了其它糖类的利用的现象。2、降解物对基因活性的调节葡萄糖通过降低cAMP 的含量而抑制基因表达操纵子：由操纵基因以及相邻的假设干构造基因所组成的功能单位， 其中构造基因转录受操纵基因控制乳糖操纵子模型代谢型操纵子专业资料整理WORD格式1、Z、Y 、 A 基因的产物为一条多顺反子mRNAlacZ：编码-半乳糖苷酶，它可以将乳糖水解为半乳糖和葡萄糖；lacY：编码半乳糖苷透性酶，它能将乳糖运送透过细菌的细胞壁；lacA：编码硫代半乳糖苷乙酰转移酶，进展乳糖代谢。2、O 区就是阻遏物结合区3、lac P启动子区：从 I 基因完毕到 mRNA 转录起始位点止，有cAMP-CAP结合区4、cA

38、mp-CAP代谢激活蛋白 CAP 是 cAmp 的受体蛋白 CRPcAmp-CAP 复合物，是 lac 操纵元的正调控因子5、葡萄糖对 lac 操纵子的影响? 葡萄糖存在时腺苷酸环化酶活性降低， ATP 无法转变成 cAMP ，不能形成 CAP-cAMP 复合蛋白， RNA 酶无法结合在 DNA 上，构造基因不表达。? 代谢物阻遏效应? 研究认为葡萄糖的某些降解产物抑制 lac mRNA 的合成，这种效应称之为代谢物阻遏效应 .专业资料整理WORD格式trp 操纵子的阻遏调控机制合成代谢专业资料整理WORD格式构造基因 EDCBA色氨酸操纵子主要参与调控一系列用于色氨酸合成代谢的酶蛋白的转录合

39、成。当细胞内缺乏色氨酸时，此操纵子开放，而当细胞内合成的色氨酸过多时，此操纵子被关闭。色氨酸操纵子的调控机制与乳糖操纵子类似，但通常情况下，操纵子处于开放状态，其辅阻遏蛋白不能与操纵基因结合而阻遏转录。而当色氨酸合成过多时， 色氨酸作为辅阻遏物与辅阻遏蛋白结合而形成阻遏蛋白，后者与操纵基因结合而使基因转录关闭。色氨酸操纵子特点 :1) trpR(89)和 trpEDCBA(25 )不连锁；2) 操纵基因在启动子内 ;3) 有弱化子 ;4) 启动子和构造基因不直接相连。专业资料整理WORD格式一弱化子在操纵区与构造基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列， 当操纵子被阻遏时， RNA 合成被终止，这段核苷酸起终止转录信号作用 .二前导肽它包括起始