分子生物学概括总复习

1、 57/57分子生物学概括总复习 （最好配合Molecular Biology of the Gene 第七版英文版的书，没有也没问题。全书是我一字一字码出来的，希望大家能尊重下原版，如果有错误的地方也望指出。）目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc469996046 DNA常见问题（p322） PAGEREF _Toc469996046 h 6 HYPERLINK l _Toc469996047 1、烷基化（GCAT） PAGEREF _Toc469996047 h 6 HYPERLINK l _Toc469996048 2、紫外线的损失 PAGEREF _T

2、oc469996048 h 6 HYPERLINK l _Toc469996049 3、-辐射和X光（引起DNA双链断裂） PAGEREF _Toc469996049 h 6 HYPERLINK l _Toc469996050 4、电离辐射 （电离化脱氧核糖，活性氧） PAGEREF _Toc469996050 h 6 HYPERLINK l _Toc469996051 5、5溴尿嘧啶 （ATGC） PAGEREF _Toc469996051 h 7 HYPERLINK l _Toc469996052 6、插入试剂（增加或缺失碱基） PAGEREF _Toc469996052 h 7 HYPE

3、RLINK l _Toc469996053 7、自发的水解脱氨 PAGEREF _Toc469996053 h 7 HYPERLINK l _Toc469996054 修复方式（非常重要）： PAGEREF _Toc469996054 h 7 HYPERLINK l _Toc469996055 1、错配修复（DNA复制时发现并修复）（p317） PAGEREF _Toc469996055 h 7 HYPERLINK l _Toc469996056 2、直接修复 PAGEREF _Toc469996056 h 8 HYPERLINK l _Toc469996057 3、切除修复 PAGEREF

4、_Toc469996057 h 9 HYPERLINK l _Toc469996058 4、重组修复（同源性）（重点） PAGEREF _Toc469996058 h 10 HYPERLINK l _Toc469996059 5、NHEJ （非同源性末端接合） PAGEREF _Toc469996059 h 11 HYPERLINK l _Toc469996060 6、跨损伤DNA合成（p337） PAGEREF _Toc469996060 h 11 HYPERLINK l _Toc469996061 转录 PAGEREF _Toc469996061 h 12 HYPERLINK l _Toc

5、469996062 1、RNA聚合酶 PAGEREF _Toc469996062 h 12 HYPERLINK l _Toc469996063 2、转录的几个阶段 PAGEREF _Toc469996063 h 12 HYPERLINK l _Toc469996064 原核: PAGEREF _Toc469996064 h 13 HYPERLINK l _Toc469996065 1、启动子（p435） PAGEREF _Toc469996065 h 13 HYPERLINK l _Toc469996066 2、因子（p437）（重点） PAGEREF _Toc469996066 h 13 H

6、YPERLINK l _Toc469996067 3、RNA聚合酶转变为开放型复合体包括RNA聚合酶和启动子DNA的构象变化。 PAGEREF _Toc469996067 h 14 HYPERLINK l _Toc469996068 4、DNA的流产转录通过scrunching机理（p441） PAGEREF _Toc469996068 h 14 HYPERLINK l _Toc469996069 5、3/4 linker PAGEREF _Toc469996069 h 14 HYPERLINK l _Toc469996070 6、RNA聚合酶的校正功能 PAGEREF _Toc4699960

7、70 h 15 HYPERLINK l _Toc469996071 7、转录终止 PAGEREF _Toc469996071 h 15 HYPERLINK l _Toc469996072 真核： PAGEREF _Toc469996072 h 16 HYPERLINK l _Toc469996073 真核生物与原核的重要区别以及重点： PAGEREF _Toc469996073 h 16 HYPERLINK l _Toc469996074 RNA聚合酶I： PAGEREF _Toc469996074 h 16 HYPERLINK l _Toc469996075 RNA聚合酶III： PAGER

8、EF _Toc469996075 h 17 HYPERLINK l _Toc469996076 mRNA的转录后处理 PAGEREF _Toc469996076 h 17 HYPERLINK l _Toc469996077 1、5端加帽（p459） PAGEREF _Toc469996077 h 17 HYPERLINK l _Toc469996078 2、3端加poly-A尾 PAGEREF _Toc469996078 h 17 HYPERLINK l _Toc469996079 3、剪接（p475，重要）（GU-AG规则） PAGEREF _Toc469996079 h 18 HYPERL

9、INK l _Toc469996080 翻译 PAGEREF _Toc469996080 h 19 HYPERLINK l _Toc469996081 翻译起始(p530)： PAGEREF _Toc469996081 h 19 HYPERLINK l _Toc469996082 原核： PAGEREF _Toc469996082 h 19 HYPERLINK l _Toc469996083 真核 PAGEREF _Toc469996083 h 19 HYPERLINK l _Toc469996084 IRES（内部核糖体进入位点）(p534) PAGEREF _Toc469996084 h

10、20 HYPERLINK l _Toc469996085 翻译衍伸（p516，538，542）（这里原核生物和真核生物差不多，只讲原核生物）： PAGEREF _Toc469996085 h 20 HYPERLINK l _Toc469996086 翻译衍伸的准确性来源（p538） PAGEREF _Toc469996086 h 21 HYPERLINK l _Toc469996087 翻译的终止（p547-548）： PAGEREF _Toc469996087 h 21 HYPERLINK l _Toc469996088 真核生物中的核糖体循环过程（p550） PAGEREF _Toc469

11、996088 h 23 HYPERLINK l _Toc469996089 常见的抗生素约有40%是抑制翻译过程的P552 PAGEREF _Toc469996089 h 23 HYPERLINK l _Toc469996090 翻译调控（相对于转录调节而言优点在于反应快）： PAGEREF _Toc469996090 h 24 HYPERLINK l _Toc469996091 原核生物（p551） PAGEREF _Toc469996091 h 24 HYPERLINK l _Toc469996092 方法1：（与堵住RBS有关） PAGEREF _Toc469996092 h 24 HY

12、PERLINK l _Toc469996093 方法2：（也与堵住RBS有关） PAGEREF _Toc469996093 h 24 HYPERLINK l _Toc469996094 翻译的调控（真核）（p556） PAGEREF _Toc469996094 h 25 HYPERLINK l _Toc469996095 方法1：eIF2的（亚基的）磷酸化。 PAGEREF _Toc469996095 h 25 HYPERLINK l _Toc469996096 方法2：(由蛋白激酶mTor激活) eIF-4G的磷酸化（p557） PAGEREF _Toc469996096 h 25 HYPE

13、RLINK l _Toc469996097 方法3：mRNA的3UTR中存在吸附eIF 4E-BP的蛋白 （p558） PAGEREF _Toc469996097 h 25 HYPERLINK l _Toc469996098 方法4：阻碍eIF 4B解开mRNA的二级结构 （p559） PAGEREF _Toc469996098 h 25 HYPERLINK l _Toc469996099 方法5：uORF调节法 （p560） PAGEREF _Toc469996099 h 25 HYPERLINK l _Toc469996100 mRNA终止子因为突变或者其他原因没有识别而抑制翻译到mRNA

14、 3末端卡住的解决方法： PAGEREF _Toc469996100 h 26 HYPERLINK l _Toc469996101 原核生物（p564） PAGEREF _Toc469996101 h 26 HYPERLINK l _Toc469996102 真核生物 PAGEREF _Toc469996102 h 26 HYPERLINK l _Toc469996103 原核生物的转录调控： PAGEREF _Toc469996103 h 27 HYPERLINK l _Toc469996104 半乳糖操纵子类型 PAGEREF _Toc469996104 h 27 HYPERLINK l

15、_Toc469996105 因子 PAGEREF _Toc469996105 h 28 HYPERLINK l _Toc469996106 改变DNA或者RNA聚合酶的构象 PAGEREF _Toc469996106 h 28 HYPERLINK l _Toc469996107 1、通过改变RNA聚合酶的构象（NtrC） PAGEREF _Toc469996107 h 28 HYPERLINK l _Toc469996108 拉住RNA聚合酶 PAGEREF _Toc469996108 h 29 HYPERLINK l _Toc469996109 阿拉伯糖操纵子（p634） PAGEREF _

16、Toc469996109 h 30 HYPERLINK l _Toc469996110 噬菌体DNA的调控（非常重要）： PAGEREF _Toc469996110 h 30 HYPERLINK l _Toc469996111 1、噬菌体进入细菌中判断是进入溶源性还是溶解性。 PAGEREF _Toc469996111 h 30 HYPERLINK l _Toc469996112 （1）根据侵染的噬菌体的数量判断进入哪个状态 PAGEREF _Toc469996112 h 31 HYPERLINK l _Toc469996113 （2）根据细胞的生长状况判断进入哪个状态 PAGEREF _To

17、c469996113 h 31 HYPERLINK l _Toc469996114 2、抗终止蛋白使噬菌体能顺利进行选择溶源还是裂解（p637,649） PAGEREF _Toc469996114 h 31 HYPERLINK l _Toc469996115 N蛋白： PAGEREF _Toc469996115 h 31 HYPERLINK l _Toc469996116 Q蛋白： PAGEREF _Toc469996116 h 31 HYPERLINK l _Toc469996117 3、反向调节（p651，p637） PAGEREF _Toc469996117 h 32 HYPERLINK

18、 l _Toc469996118 4、溶源状态的维持p639 640 644 PAGEREF _Toc469996118 h 32 HYPERLINK l _Toc469996119 5、从溶源状态转变为裂解状态 PAGEREF _Toc469996119 h 33 HYPERLINK l _Toc469996120 真核生物的转录调控： PAGEREF _Toc469996120 h 33 HYPERLINK l _Toc469996121 1、真核生物与原核生物的DNA结合域大致类似，但真核生物有更多的种类。（重要）（p662） PAGEREF _Toc469996121 h 33 HYP

19、ERLINK l _Toc469996122 （1）Homeodomain protein 同源结构域蛋白 PAGEREF _Toc469996122 h 33 HYPERLINK l _Toc469996123 （2）Zinc-containing DNA-Binding Domains 含有锌的DNA结合结构域 PAGEREF _Toc469996123 h 33 HYPERLINK l _Toc469996124 （3）Leucine Zipper Motif亮氨酸拉链 PAGEREF _Toc469996124 h 34 HYPERLINK l _Toc469996125 （4）Hel

20、ix-loop-helix 螺旋-环-螺旋 PAGEREF _Toc469996125 h 34 HYPERLINK l _Toc469996126 （5）HMG protein HMG蛋白（唯一一个与DNA小沟结合的） PAGEREF _Toc469996126 h 34 HYPERLINK l _Toc469996127 2、真核生物的激活结构域与原核生物不同，没有特定结构。 PAGEREF _Toc469996127 h 34 HYPERLINK l _Toc469996128 3、真核生物的激活结构域除了招募转录机器之外，还招募核小体修饰酶。（p668） PAGEREF _Toc469

21、996128 h 34 HYPERLINK l _Toc469996129 4、真核生物的转录抑制（p682） PAGEREF _Toc469996129 h 35 HYPERLINK l _Toc469996130 5、绝缘子的作用 PAGEREF _Toc469996130 h 35 HYPERLINK l _Toc469996131 6、（重点）GAL基因 PAGEREF _Toc469996131 h 35 HYPERLINK l _Toc469996132 7、ChIP（免疫共沉淀技术）以及它的衍伸技术。 PAGEREF _Toc469996132 h 36 HYPERLINK l

22、_Toc469996133 ChIP-CHIP 技术（免疫共沉淀芯片技术） PAGEREF _Toc469996133 h 37 HYPERLINK l _Toc469996134 ChIP-Seq技术(免疫共沉淀第二代测序技术) PAGEREF _Toc469996134 h 37 HYPERLINK l _Toc469996135 ChIP-3C技术（免疫共沉淀染色体构象俘获技术）（p188） PAGEREF _Toc469996135 h 37 HYPERLINK l _Toc469996136 8、单倍体酵母表达不同的性别a以及（p680） PAGEREF _Toc469996136

23、h 38 HYPERLINK l _Toc469996137 9、两种哺乳动物中的转导通路（p685） PAGEREF _Toc469996137 h 39 HYPERLINK l _Toc469996138 （1）STAT通路（signal transducer and activator of transcription，即信号转导与转录激活） PAGEREF _Toc469996138 h 39 HYPERLINK l _Toc469996139 （2）MAPK通路（mitogen-activated protein kinase，即促分裂素原活化蛋白激酶） PAGEREF _Toc46

24、9996139 h 39 HYPERLINK l _Toc469996140 调控RNA： PAGEREF _Toc469996140 h 40 HYPERLINK l _Toc469996141 原核生物： PAGEREF _Toc469996141 h 40 HYPERLINK l _Toc469996142 sRNA： PAGEREF _Toc469996142 h 40 HYPERLINK l _Toc469996143 核酸开关（重点）：（拿SAM（S-腺苷甲硫氨酸）举例）（p704） PAGEREF _Toc469996143 h 41 HYPERLINK l _Toc469996

25、144 色氨酸衰减子（p707，708） PAGEREF _Toc469996144 h 41 HYPERLINK l _Toc469996145 Crispr （Clustered regularly interspaced palindromic repeat，即成簇的规律间隔的回文重复序列）（p709，711） PAGEREF _Toc469996145 h 42 HYPERLINK l _Toc469996146 真核生物的小RNA调控（重点）： PAGEREF _Toc469996146 h 43 HYPERLINK l _Toc469996147 1、miRNA（21-23个核苷酸

26、）： PAGEREF _Toc469996147 h 43 HYPERLINK l _Toc469996148 2、siRNA（21-23个核苷酸） PAGEREF _Toc469996148 h 44 HYPERLINK l _Toc469996149 3、piRNA （piwi-interaction RNA）（24-34个核苷酸） PAGEREF _Toc469996149 h 44 HYPERLINK l _Toc469996150 裂殖酵母中的RdRP（高效的原因） PAGEREF _Toc469996150 h 46 HYPERLINK l _Toc469996151 piRNA

27、簇（p725）： PAGEREF _Toc469996151 h 46 HYPERLINK l _Toc469996152 RNAi作为一个操作基因表达的工具（p726） PAGEREF _Toc469996152 h 46 HYPERLINK l _Toc469996153 CSSR 保守性位点特异性重组 PAGEREF _Toc469996153 h 47 HYPERLINK l _Toc469996154 保守性位点特异性重组有三种类型（p379）： PAGEREF _Toc469996154 h 47 HYPERLINK l _Toc469996155 重组酶因此分为两类： PAGER

28、EF _Toc469996155 h 48 HYPERLINK l _Toc469996156 丝氨酸家族的重组酶（一次切两条）（p382） PAGEREF _Toc469996156 h 48 HYPERLINK l _Toc469996157 酪氨酸家族的重组酶（一次切一条）（p385，387） PAGEREF _Toc469996157 h 48 HYPERLINK l _Toc469996158 酪氨酸家族重组酶Cre/lox作为基因工程的工具： PAGEREF _Toc469996158 h 48 HYPERLINK l _Toc469996159 用噬菌体说明CSSR的插入和删除

29、PAGEREF _Toc469996159 h 49 HYPERLINK l _Toc469996160 用沙门氏菌的Hin的例子说明CSSR的颠倒： PAGEREF _Toc469996160 h 50 HYPERLINK l _Toc469996161 重组可以将一个环变成两个环（解离酶XerC/D以及调控因子FtsK） PAGEREF _Toc469996161 h 51 HYPERLINK l _Toc469996162 转座 PAGEREF _Toc469996162 h 51 HYPERLINK l _Toc469996163 1、转座子通过 剪切-黏贴 转座（cut-and-pa

30、ste transposition）（p398） PAGEREF _Toc469996163 h 52 HYPERLINK l _Toc469996164 2、转座子进行复制型转座（p402） PAGEREF _Toc469996164 h 53 HYPERLINK l _Toc469996165 3、类病毒逆转座子以及逆转录病毒通过RNA中间体转座（p404）（类病毒逆转座子和逆转录病毒中称转座酶为整合酶，integrase。） PAGEREF _Toc469996165 h 53 HYPERLINK l _Toc469996166 4、Poly-A 逆转座子（p407） PAGEREF _

31、Toc469996166 h 54 HYPERLINK l _Toc469996167 Ac/Ds系统（重要）： PAGEREF _Toc469996167 h 54 HYPERLINK l _Toc469996168 每一种转座子举点例子： PAGEREF _Toc469996168 h 54DNA的突变与修复（重点）DNA常见问题（p322）1、烷基化（GCAT）在常见实验室烷基化试剂N-methyl-N1-nitro-N-nitrosamine或nitrosamine 的作用下，鸟嘌呤6氧容易发生烷基化，从而与T错配。2、紫外线的损失（1）紫外线产生的活性氧化合物对碱基氧化 （GCAT）

32、将G的8 H氧化成-OH，成为oxoG，与A错配。（2）紫外线产生嘧啶二聚体（让DNA，RNA聚合酶卡住）紫外线使相邻两个嘧啶的C-C双键发生【2+2】电环化，形成嘧啶二聚体。嘧啶二聚体会让DNA，RNA聚合酶卡在这里。3、-辐射和X光（引起DNA双链断裂）引起DNA双链断裂，对细胞非常致命。4、电离辐射 （电离化脱氧核糖，活性氧）能够电离化脱氧核糖，同时当然也能产生活性氧进攻碱基。可以用来大面积杀伤癌细胞。（博来霉素也是因为能够断裂DNA从而治疗癌症。）5、5溴尿嘧啶 （ATGC）容易与G错配。6、插入试剂（增加或缺失碱基）吖啶或者EB这种碱基类似物会插入碱基对中。容易在复制，转录，翻译中捣

33、乱。引起缺失或者增加一个碱基的突变。比如插入正在合成的链，则会缺失。插入模板，则会增加。7、自发的水解脱氨鸟嘌呤，腺嘌呤，和胞嘧啶的自发水解脱氨。腺嘌呤脱氨次黄嘌呤，能与A、U、C配对。鸟嘌呤脱氨配对方式不变，还是和C配对。胞嘧啶脱氨（危害大，较常见的）尿嘧啶，与A配对胞嘧啶脱氨危害大是因为细胞中存在5甲基化的胞嘧啶，用于DNA沉默，而一旦5甲基化胞嘧啶脱氨之后则变成T，无法被识别。因此5甲基化胞嘧啶常是高频突变位点。修复方式（非常重要）：1、错配修复（DNA复制时发现并修复）（p317）（1）在DNA复制时，MutS扫描DNA（2）错配碱基对更容易发生构象扭曲，被MutS发现以后，招募Mut

34、L。（MutS具有ATPase活性，在错配修复中产生作用，具体什么作用现在还不知道。）（3）MutL激活MutH，在DNA引入切口。（通过MutL ，MutS复合体移动向大约一两百个bp距离之外的MutH实现。）（4）MutH的识别位点在于（5-GATC -3）序列中A的甲基化位点。（大肠杆菌中存在Dam甲基化酶，甲基化GATC序列中的A，GATC序列大约每200个碱基就会出现一次，新合成的DNA链需要过几分钟才会被甲基化，因此复制过程中的DNA链为半甲基化，正是利用此判断哪条链是新链，哪条链是母链，从而进行正确的修复。）（5）MutH的切割位点有两种情况，因此有两种酶系:位于错配碱基的5端使

35、用Exo VII 或 RecJ进行5-3的外切位于错配碱基的3端使用Exo I 进行3-5的外切在切割的同时还需要UvrD解旋酶（在切除修复里也用到）的作用。（6）然后切除了一两百个碱基之后，使用DNA polyIII和连接酶进行修复（毕竟是挺长一段序列，有一两百个了，后面的切除修复因为只切了十几个碱基，因此用的是DNA polyI。）然而很多细菌和真核生物不存在甲基化酶以及MutH，他们利用不同的方法引入切口。MutS能与sliding clamp（真核的叫做PCNA）作用，来到新合成的链附近。在lagging strand中，因为是通过冈崎片段的方式合成，所以在连接前存在切口，便利用这个切

36、口进行外切然后修复。在leading strand则是来到新合成的链附近，迅速往回切几个碱基，从而修复。2、直接修复（1）光复活光修复酶利用光的能量直接修复嘧啶二聚体。（2）移去甲基化前面提到的鸟嘌呤6-氧的烷基化容易引起GCAT突变。存在一种甲基化转移酶，将烷基转移到蛋白上半胱氨酸的-SH上。这种酶不是催化性的，用一次就废了。所以是一种比较浪费的修复方式。3、切除修复（1）碱基切除修复首先糖苷酶识别（比如AU中的U）并切除碱基。形成abasic sugar。然后内切酶切去错误碱基。DNA聚合酶和连接酶修复。（2）核苷酸切除修复在碱基切除修复中，有时无法彻底修复。（比如碱基切除修复移去oxoG

37、:A中的A， T：G中的G，虽然将错配的核苷酸切除，但原位点的错误还是存在。）因此存在核苷酸切除修复。首先UvrAB（四聚体，2个A亚基，2个B亚基，A亚基具有ATP/GTPase）扫描DNA，一旦发现错误即与DNA结合。随后UvrA离去，UvrB将结合位点双链解链，UvrB招募UvrC，在错误位点两边引入10个核苷酸长度的切口。随后UvrD（解旋酶）来将切除的片段移除。DNA poly I 和连接酶修复切除位置。PS：有时转录也能用于检测正确性。RNA聚合酶停止时就会招募UvrABC来修复并释放聚合酶。4、重组修复（同源性）（重点）（1）RecBCD（具有解旋酶和外切酶的活性）与断裂的DNA

38、双链结合。RecD识别5端，RecB识别3端。一开始RecD跑的快，RecB跑得慢。一旦RecC识别了Chi位点，RecB失去外切酶活性，并且跑得快了，把先前的loop都抽出来。然而RecD速度变慢，并且外切得更频繁。综合来看，形成了一段突出的3端。（2）一旦形成单链，RecA蛋白接连在3单链上以5-3的方向形成一长串。（每个RecA占3个碱基大小）（3）RecA中能容纳一个单链DNA和一个双链DNA，于是能够催化进行同源重组检索，并形成holliday junction。（4）RuvAB是一个复合体。RuvA识别holliday junction并与之结合。RuvB是ATPase，利用ATP

39、驱动holliday junction的迁移。（5）RuvC识别Holliday junction之后就行切割，产生“splice”或者”patch”的结果。（p348,350）（patch就是直接横着切，splice是上下扭一下再横着切。）真核生物中存在spo11蛋白能够自己引入双链切口，细菌不行。PS：酿酒酵母的a/ 性别调控就是同源重组确定的。由通过两个激活子调控（分别招募染色体修饰酶以及招募mediator）的HO基因（HO蛋白具有内切酶活性）对MAT位点的性别基因切开 。与两侧的HML重组。从而选择是a还是性别。5、NHEJ （非同源性末端接合）（1）Ku70和Ku80的异源二聚体与

40、DNA双链断裂的末端结合，同时招募蛋白激酶DNA-PKcs。（2）DNA-PKcs招募Artemis（具有5-3外切酶和内切酶活性）来处理断裂DNA末端。（Artemis的内切酶活性需要被DNA-PKcs磷酸化激活）（3）连接酶IV，Cernunnos-XLF，XRCC4将两端连接。6、跨损伤DNA合成（p337）即DNA受到损伤时，释放出RecA。酶解破坏LexA抑制子，从而解除SOS反应的酶的表达控制。UmuC,UmuD,DinB。 RecA同时使UmuD成为UmuD。大肠杆菌中，DNA pol IV（DinB）以及DNA pol V（UmuC和UmuD）负责催化跨损伤DNA合成。即无视碱

41、基直接合成一个碱基，或者跳过损伤位置继续合成。（PS：但不是全随机，有研究表明嘧啶二聚体的跨损伤合成大部分都对应AA。）转录1、RNA聚合酶原核生物只有一种。核心酶为a2五个亚基。全酶还要加上因子。 真核生物大多存在三种，RNA Pol，RNA PoII，RNA PoIII。RNA Pol 只负责转录rRNARNA PoII负责转录大部分基因（mRNA）RNA PoIII负责转录tRNA，snRNA（负责剪接）以及5SrRNA（核糖体60S大亚基的组成部分，PS：60S大亚基由5.8S rRNA ，5S rRNA ，28S rRNA 以及49个蛋白组成。）植物中还存在RNA Pol IV和RN

42、A Pol V，用于转录出miRNA的前体，即pri-miRNA。RNA聚合酶发挥活性需要两个金属离子：（1）活性位点发挥作用需要Mg2+结合。（2）每个进入，用于延长的核苷酸上结合有一个Mg2+，反应完之后随着焦磷酸离去。是用于减少负电荷排用的。2、转录的几个阶段（1）起始DNA序列上的启动子与RNA聚合酶结合，从而决定哪条链负责转录。接着DNA-RNA聚合酶复合体从闭合构象变成开放构象，以5-3的方向转录。第一个转录出的RNA位置为+1。流产转录：在成功形成10bpRNA链之前经常会失败，释放出小于10bp的RNA。（2）延长一旦成功合成一段超过10bp的RNA以后进入延长期。RNA聚合酶

43、之前的DNA双链解开，转录完之后的DNA双链又配对恢复结构。（3）终止释放RNA产物，RNA聚合酶解离。原核:1、启动子（p435）RNA 聚合酶核心酶在体外随机进行转录。在体内需要因子（普遍是70）确定位置。有四种启动子类型：（1）-35与-10区 （比较常见）（-35和-10区之间一般间隔1719，间隔17个bp是最佳序列）（2）-35与-10区，以及一个 （-35区上游远处的）UP-element（启动子上游元件）（3）没有-35区，-10区向上游衍伸了一段，衍伸的那一段称为extended -10。（4）-35与-10区，以后-10区向下游衍伸一段，衍伸的一段称为discriminat

44、or。2、因子（p437）（重点）因子可分为4个区。4区识别-35区 （用helix-turn-helix DNA识别结构域）3区识别extended -10.（由-helix识别） 1.2区识别discriminator。（也是由-helix识别）UP-element则不是与因子结合，而是与RNA聚合酶中亚基的CTD作用。（亚基的NTD埋在RNA聚合酶中，两者通过一段松散的链连接）2区除了识别-10区之外还要负责将-10区由单链分解为双链。因此用于识别-10区的2区的-helix中还包含着几个芳香族氨基酸用于与非模板链上的碱基结合，驱动DNA解链。（和SSB蛋白的作用方式很像）根据研究表明D

45、NA非模板链中会有两个碱基（A-11和T-7）伸出插入蛋白质的疏水区（即前面的芳香族氨基酸组成的位置。）。3、RNA聚合酶转变为开放型复合体包括RNA聚合酶和启动子DNA的构象变化。DNA：两个碱基插入2区的疏水口袋中RNA聚合酶：（1）两个亚基组成的钳子夹紧DNA（2）因子的N端发生位移。（闭合型时，因子1.1区有很多的负电荷，模仿DNA，堵在活性中心的裂缝中，当变成开放型复合体时，被DNA取代，从而能够开始反应。）4、DNA的流产转录通过scrunching机理（p441）即RNA聚合酶与启动子的结合不变，下游DNA被拉入酶中堆积。当起始失败之后，DNA被释放出去，重新一轮新的启动。5、3

46、/4 linker3与4区之间一段肽链3/4 linker,模仿RNA，堵在RNA 离去通道中，只有当成功转录超过10个RNA以上时，RNA取代它的位置。从而开始延长阶段。6、RNA聚合酶的校正功能（1）焦磷酸解只是加入核苷酸的逆反应。正常还是不正常的核苷酸掺入都会如此。但是错误的核苷酸配对会导致短暂时间的停顿，更有利于焦磷酸解。（2）水解需要由Gre因子激活。Gre因子，同时提供水解校正功能以及刺激延长。（在真核生物中TFIIS起到类似的作用）（3）RNA聚合酶异常停止RNA聚合酶异常卡在DNA上时。存在一个TRCF蛋白，具有ATPase活性，它在RNA聚合酶后面，结合双链DNA，通过水解A

47、TP在后面跟着RNA聚合酶，一旦RNA聚合酶异常停止之后，TRCF蛋白则会撞上RNA聚合酶，可以推动它继续转录。但大多数情况都是使RNA聚合酶解离。并且TRCF招募Uvr（A）BC蛋白对DNA进行切除修复。7、转录终止转录终止有两种途径：（1）Rho-依赖：需要Rho蛋白。Rho识别RNA上的rut site（Rho utilization site）。Rho具有6个相同亚基，有ATPase。结合于RNA聚合酶上，一旦暴露出现ru site（一般是包括40个富含C的RNA单链（无二级结构），则激活ATPase促进转录终止。具体机理不明。（2）Rho-不依赖：一段短回文重复序列，20个核苷酸，后

48、续大约8个AT碱基对。只有当这段RNA被转录出来之后，形成茎环结构，才能停止。后续个几个AU因为键较GC弱，更容易解离。真核：真核生物与原核的重要区别以及重点：1、真核生物没有因子，而是使用GTFs（general transcription factors，通用转录因子）。2、TFIID对于RNA poly II识别启动子很重要，其中与TATA-box结合的称为TBP（TATA-binding protein）。其余的亚基称为TAFs（TBP-associated factors）。3、TBP使用-折叠识别TATA-box的DNA小沟，因为DNA小沟难以识别序列，因此TBP在结合DNA时引入

49、了DNA弯曲，只有TATA box这样富含AT碱基对的才能实现这样的弯曲，因此另类的进行识别。4、真核生物打开DNA双链需要利用TFIIH的ATPase亚基，即使用ATP。5、TFIIH同时能够磷酸化聚合酶的CTP，从而激活转录。6、真核生物中存在Mediator complex，Mediator complex与RNA聚合酶作用，激活子通过与Mediator complex 作用间接影响RNA聚合酶。7、真核生物的各时期调控与CTD的不同磷酸化状态有关。8、RNA polyI II III都需要TBP。RNA聚合酶I：负责转录rRNA，RNA聚合酶I识别的启动子包含两部分：核心元件以及UCE

50、（upstream control element）。前者在转录起始位点附近，后者在100150bp上游。其实需要两类因子，SL1和UBF。UBF结合于UCE。SL1包含TBP和三个TAFs。只有当UBF结合于UCE时，SL1才与核心序列结合。并同时招募RNA聚合酶I。RNA聚合酶III：负责转录tRNA，5S RNA，sn RNA。启动子大多位与转录起始位点下游。（1）大部分RNA pol III 启动子包含两个区：Box A和Box B（两者中间只隔小段序列）（2）然后也有其他的，例如5S RNA的启动子包含Box A和Box C两个区。（3）也有包含有TATA box的。RNA pol

51、III的转录因子有 TFIIIB（具有TBP，并且负责招募RNA聚合酶）和TFIIIC。5S RNA还需要TFIII A !mRNA的转录后处理真核生物才有后处理。1、5端加帽（p459）（1）RNA三磷酸酯酶处理mRNA的5三磷酸，生成5二磷酸（2）5二磷酸的磷酸进攻GTP的磷酸，生成焦磷酸以及G 5-5 帽（3）鸟嘌呤的7位N被甲基化。PS：mRNA一露头就立刻加帽2、3端加poly-A尾（1）CstF（cleavage stimulation factor）与CPSF（cleavage and polyadenylation specificity factor）因子识别RNA上转录出来

52、的poly-A信号序列（与终止子有关）。（2）poly-A聚合酶被招募，在3端使用ATP作为前体，进行poly-A合成。大约300个左右。3、剪接（p475，重要）（GU-AG规则）（1）一开始U1与5剪接位点（通过碱基配对）结合3剪接位点前存在 嘧啶区（py tract大约长15-20，U经常出现）。U2AF是U2辅助因子，包含两部分65与35。U2AF65与嘧啶区结合，U2AF35与3剪接位点结合。（2）U2AF 65招募BBP（branchpoint-binding protein）与分支位点（通过碱基配对）结合。（3）U2AF65随后招募U2 snRNP代替BBP与分支位点（通过碱基配

53、对）结合，随后U2AF离去。（4）U4/U5/U6三聚体靠近（U4与U6通过碱基配对紧密连接，U5则是通过蛋白作用松散连接）（5）U6先是取代U1与5剪接位点结合。随后U4离去，暴露出RNA序列，与U2（碱基互补）结合。从而让分支位点靠近了5剪接位点（6）突出的分支位点的A的2-OH进攻5剪接位点，形成套索结构，随后游离出的-OH再进攻3剪接位点，将内含子剔除。翻译翻译起始(p530)：原核：1、IF3占据核糖体30S小亚基的E位，阻碍50S大亚基与30S小亚基结合2、IF1占据核糖体A位，防止tRNA与A位结合。3、IF2-GTP通过与IF1以及核糖体小亚基相互作用连接而上4、mRNA和起始

54、tRNA分别独立的连接到起始复合体上。因为mRNA通过RBS序列（或叫SD序列）与核糖体30S小亚基的16S RNA结合。而起始tRNA通过与IF2-GTP作用连接到P位点（因为其他位点被占据了）5、mRNA的AUG（或少数GUG）与fMet-tRNA的反密码子结合使其在正确的阅读框上。6、随着起始tRNA与mRNA的结合，核糖30S小亚基的构型发生变化，IF3离开，50S大亚基与小亚基结合。7、大亚基结合之后与IF2-GTP作用，激活IF2-GTP酶活性，变成IF2-GDP，与tRNA和核糖体的亲和力降低，但是与IF1的亲和力不降低，于是带着IF1跑了。真核与原核的差别：1、真核的E位点由e

55、IF 5，eIF 1占据（原核是IF 3），A位点由eIF 1A占据（原核是IF1）2、真核的核糖体是40S小亚基和60S大亚基3、真核是从5端开始扫描翻译起始位点，不像原核或者IRES是直接插进去。4、真核小亚基在识别了起始位置（一般是Kozak序列，除AUG以外-3是嘌呤，+4是鸟嘌呤）之后构象发生变化导致eIF 1离去以及eIF 5发生构象变化。eIF 5的构象变化激发eIF 2-GTP的GTP酶活性，从而降低了与tRNA的亲和力，也就带着eIF 5一起跑了。随后eIF 5B-GTP代替eIF 2与tRNA结合。然后就像原核一样，60S大亚基结合以后激发eIF 5B-GTP的酶活性从而释

56、放eIF 1A和eIF 5B-GDP。5、原核生物的IF2的功能在真核生物中由eIF 2-GTP和eIF 5B分别拥有，eIF 2-GTP负责将初始tRNA（真核是甲硫氨酸）运送至P位点。5B负责吸引大亚基后水解释放的结合因子。6、真核生物还需要因子与mRNA结合。首先eIF 4E与5 cap结合，然后eIF 4G与eIF 4E和mRNA结合，然后eIF 4A与eIF 4G和mRNA结合，然后eIF 4B激活eIF 4A的解旋酶活性。（PS：eIF 4G非常重要，eIF 4E结合蛋白与eIF 4G竞争能够抑制转录。还有就是eIF 4G与eIF 3的相互作用吸引mRNA与40S小亚基。 以及mR

57、NA的poly A尾巴上的polyA结合蛋白能与eIF 4G的相互作用使mRNA形成一个环，有利于完成一次翻译后进行下一次翻译。）IRES（内部核糖体进入位点）(p534)病毒进入真核细胞时，没有5帽子，不能招募eIF 4E，于是有的IRES表现为直接跳过eIF 4E与eIF 4G结合。IRES最厉害的例子是蟋蟀麻痹病毒，它的5UTR直接模仿tRNA的形状，然后一整个分子就伪装成一个tRNA带着后续的mRNA进入核糖体，假的tRNA占据P位点，后续序列进行翻译。翻译衍伸（p516，538，542）（这里原核生物和真核生物差不多，只讲原核生物）：1、在氨酰-tRNA合成酶的催化下，氨基酸与ATP

58、反应，产生一个焦磷酸，tRNA与氨酰-AMP反应，tRNA的3-OH（也就是那个CCA）进攻氨基酸连有AMP的羧基，生成氨酰-tRNA。（消耗两个高能磷酸键）2、EF-Tu-GTP识别氨基酸与tRNA的结合位点，与之结合，护送氨酰-tRNA到A位点，也是被大亚基激活GTP酶活性变成GDP结合态跑掉。(氨酰-tRNA都需要护送的，起始阶段是IF2-GTP，这里是EF-Tu-GTP)3、大亚基上的23S RNA催化A位点上的氨基酸的氨基进攻P位点上的肽链的羧基（所以肽链是从N到C端合成）2、P位点失去肽链的tRNA 3端倾向于与大亚基上的E位点结合，A位点上产生肽链的tRNA 3端倾向于与大亚基上

59、的P位点结合，而与mRNA结合的位置不变，从而产生一个杂合态。（这个过程伴随着小亚基相对于大亚基逆时针旋转一个角度。)3、EF-G-GTP识别杂合态的核糖体，知道肽键产生了，于是进入A位点。4、接着EF-G-GTP又又是被大亚基上的那个factor-binding center激活GTP酶活性（已经起过很多次作用了=。=），变成EF-G-GDP，随着构象的变成将核糖体往前推了三个碱基，这时候不再是杂合态那种tRNA 3端跑到其他地方而反密码子仍然结合不动的傲娇状态，而是正常状态，所以小亚基又相对于大亚基顺时针转了回来=。=。这样一转EF-G-GDP就和核糖体的亲和力降低掉下来了（所以EF-G识

60、别的是杂合态还是正常态的核糖体，和GTP还是GDP无关，这里GTP、GDP只是为了改变构象推一下核糖体。）。E位点的tRNA也就掉下来了。5、这里完成一轮衍伸产生EF-Tu-GDP和EF-G-GDP得变回GTP状态才能继续反应。负责推动的EF-G 比较简单，他与GDP的亲和力弱，与GTP的亲和力强，自己就能换上。负责护送的EF-Tu比较垃圾，他需要EF-Ts这个GTP交换因子来给它换。（所以衍伸一个氨基酸需要1个ATP，2个GTP，即4个高能磷酸键。一个ATP用于成键，两个GTP用来构象变化。）翻译衍伸的准确性来源（p538）原因有三1、EF-Tu-GTP在密码子与反密码子准确配对后才正好在大