現代分子生物學總結-資料下載頁

　　

【正文】 A+T)+ 4x(G+C)Tm值與DNA分子的長度，及GC的含量成正比Annealing（退火）:熱變性的DNA經過緩慢冷卻后復性快速冷卻： Stay as ssDNA緩慢冷卻: 復性成dsDNA 3 脫氧核糖核酸與核糖核苷酸得到畫法 支持雙螺旋結構的兩個實驗：查戈夫規則X射線晶體衍射 5 雙螺旋的內容：雙鏈之間的關系：DNA分子由兩條鏈組成雙鏈反向平行(5’174。3’ 方向)兩鏈的堿基通過氫鍵互補配對，A:T。G:C。雙鏈序列反向互補各基團排列方式：糖磷酸骨架DNA分子排列在外。堿基對平面相互平行，排列在DNA分子的內部。空間結構為：右手雙螺旋結構每轉一圈~10個堿基對，雙鏈螺旋中形成大溝，小溝。堿對DNA的影響：高pH值對DNA的影響比低pH值的要小。高 pH 值(pH11)會改變堿基構象，使DNA變性（雙鏈解旋，成單鏈）RNA的影響：高pH值，2’羥基會攻擊磷酸二酯鍵，使其斷裂，形成2’，3’環式磷酸二酯鍵，從而使RNA分子斷裂 共價閉合環狀DNA(convalently closed circular DNA, cccDNA）。即通過共價鍵結合形成的封閉環狀DNA分子。超螺旋DNA（Supercoil DNA）:松弛型雙鏈DNA進一步旋轉后，再形成閉環結構時，就會形成DNA超螺旋結構L=T+W 判斷是否為超螺旋 正負超螺旋 拓撲異構酶：暫時斷裂DNA分子中一條或兩條單鏈上的磷酸二酯鍵，改變DNA分子的連接數及拓撲狀態。功能：消除DNA復制和轉錄等過程產生的超螺旋。細胞中，Ⅰ型酶與Ⅱ型酶的活性保持一種平衡狀態。Ⅱ型酶的“使DNA超螺旋化” 與Ⅰ型酶“使DNA松馳化” 相抗衡，從而使DNA保持適當的超螺旋密度。EB: 嵌入DNA配對堿基之間，使DNA分子在嵌入處局部解旋，增加ccDNA其它部位的正超螺旋 Type II RE二型限制性內切酶:識別位點一般為４～8個堿基對的回文序列如：EcoRI5’GAATTC3’3’CTTAAG5Section D 1 染色體的折疊：串珠結構 ：核心組蛋白:H2A, H2B, H3 and H1核小體30nm纖絲高級環狀結構（染色質的最高結構）緊密纏繞結構 著絲粒：兩側是大量的名叫衛星DNA的重復序列端粒：上百個短的重復序列作用：端粒DNA 形成特殊的環狀二級結構，保護染色體末端不被核酸外切酶降解。抵消DNA復制時每一輪復制都導致兩末端形成的后隨鏈比母鏈要短一截的現象對染色體的影響 異染色質：高度濃縮，無轉錄活性常染色質：結構松散，有轉錄活性DNaseI 敏感區域：對區域內DNA的轉錄活躍串珠結構DNaseI 超敏感區域：轉錄活躍的基因的調控區域DNA裸露 4 原核染色體結構：非特異性DNA結合蛋白：類組蛋白位點特異性DNA結合蛋白：與特殊的DNA序列結合有其他特殊的生理功能：RNA polymerases對結構域的形成也很重要復性動力曲線：Low C0t: 高重復 衛星DNA Moderate C0t : 中重復 串聯基因簇反轉座子 High C0t :單拷貝或低重復大腸桿菌基因組 染色體結構對基因轉錄的影響CpG 抑制→CpG位點中的胞嘧啶的C5常發生甲基化(CpG甲基化），CpG 甲基化可能可以DNA轉錄被限制→哺乳動物基因組中，有些區域含有很多未甲基化的CpG 位點，被稱為CpG 孤島。甲基化—轉錄抑制去甲基化—恢復轉錄組蛋白的乙?；汉诵慕M蛋白N端的Lys被乙?；珼NA與核心組蛋白體解聚。Gene 表達被激活去乙?；阂种?gene表達組蛋白的磷酸化:對組蛋白 H1 磷酸化，抑制基因表達 其他組蛋白中心法則Section E 1 DNA復制：細胞中，一條雙鏈DNA分子通過堿基配對，形成兩條與其序列相同的DNA雙鏈分子的過程。2確定DNA半保留復制半不連續復制 3 復制的基本步驟 復制為雙向大腸桿菌的復制：起始AT含量高的區域參與蛋白：DnaA（復制起始因子)：識別并結合于重復序列上，驅使富含AT的重復序列解鏈，需負超螺旋，及ATPDnaB(DNA解旋酶):DNA雙鏈解旋，形成復制叉SSB:(單鏈結合蛋白):保持解旋部分的單鏈狀態DnaG(引發酶/引物酶):RNA引物合成，引發復制 延伸參與蛋白：DNA Pol III全酶：負責新鏈的合成:前導鏈，岡崎片段DNA polI：復制中除去引物，填補引物處空缺終止： 真核生物的復制：一個細胞周期內，一個DNA分子只能復制一次Section F 1 復制忠實性的機制：DNA復制的高精度：模板連和進入核苷酸在DNA聚合酶的作用位點正確配對3’到5’外切核酸酶對錯誤堿基的校正錯配修復 2 holiday模型 3Section K 編碼鏈 模板鏈 2 大腸桿菌的轉錄RNAP酶：核心酶：a 亞基：aNTD對核心酶的組裝很重要。aCTD在識別啟動子、調節轉錄水平中起著非常重要的作用。b 亞基：RNAP的催化中心。與模板DNA、RNA產物、及底物核糖核苷酸緊密結合。抗生素利福平結合在在b 亞基上，可以抑制RNAP的轉錄活性。利福平只抑制轉錄的起始。利迪鏈菌素只抑制延伸而不抑制轉錄起始b’ 亞基：可能與RNAP的催化有關。肝素與b’亞基結合后，能干擾RNAP與DNA的結合，抑制轉錄。w 亞基：可能與RNAP的組裝及維持RNAP結構的穩定性有關s factor(s因子)：s factor 在啟動子特異性識別過程中至關重要 移動慢的原因：可以保持與翻譯同步。與有些基因轉錄調控相關。有利于轉錄終止RNAP沒有3’ →5’外切酶活性，不能進行轉錄校正。其錯配率達104。RNAP倒退暴露新合成的錯配堿基，可以有利于其他輔助核酸酶將錯配堿基切除，增加轉錄的忠實性。s70基礎啟動子的一般結構10 序列：它對轉錄起始時，RNAP打開DNA雙鏈的過程非常重要。10序列到TSS位點的距離對轉錄效率也有很大的影響35 序列：增強RNAP s factor 的識別能力及與DNA的結合能力 4 影響啟動子效率的DNA序列：核心啟動子的序列：與保守序列越像，效率越高。TSS周圍序列：影響起始效率。轉錄單位的前30個核苷酸的堿基序列：影響RNAP從啟動子處移動出去（啟動子區清空）的速率。核心啟動子附近的調控元件。轉錄的起始：開放復合物 閉合復合物 無效起始延伸：啟動子的清空，鏈的延伸轉錄泡，s因子的循環利用終止：依賴性 不依賴性反復重復序列Section L （cisacting elements）：一般為DNA上較為保守的、有著特異性序列或結構的特定區域。它們只能影響與其在同一條染色體上的基因的活動。如：啟動子，轉錄激活因子結合位點等。反式作用基因/調節基因（transacting genes，regulator genes）可以影響與他們不在同一條染色體上的基因的表達水平的DNA元件。2 乳糖操縱子 色氨酸操縱子 正負調控都可以有誘導和阻遏兩種調控方式。正控誘導：誘導因子活化激活因子，使其可以增加基因的表達。（Lac operon，CRP調控）正控阻遏：共阻遏物使激活因子失活，減少基因的表達。負控誘導：誘導因子使阻遏蛋白失活，增加基因的表達。（Lac operon，lac repressor）負控阻遏:共阻遏物活化阻遏蛋白，使其可以降低基因的表達。（Trp operon，trp repressor）Section M 增強子 沉默子 TFIID：可與多種核心啟動子元件或特異性轉錄因子結合，啟動二類轉錄預起始復合物組裝的通用轉錄因子。TBP(TATAbox binding protein):可識別并結合TATAbox TAFII（TBPassociated factor II）：TBP關聯蛋白，TFIID中與TBP形成復合體的所有蛋白，～13個。TFII H的結構與功能：蛋白激酶(4 個亞基)：催化蛋白磷酸化。將NTP（一般為ATP）的g磷酸基團轉移到蛋白上。磷酸化 RNA pol II 中的CTD 結構域。TFIIE 刺激TFIIH介導的磷酸化反應。DNA 解旋酶/ATPase(5 亞基)：水解ATP，利用其能量打開DNA的雙鏈 TBP(TATAbinding protein): 確保 RNA Pol I能正確定位到轉錄起始區域上。SP1 為組成性表達的轉錄因子，在所有的細胞中都存在，與基因本底表達水平有關 SL1，選擇因子,RNA Pol I起始轉錄所必需的因子 CTD:羧基末端結構域，的磷酸化狀態與轉錄進程有關轉錄起始時期，CTD結構域一般處于去磷酸化形式，與結合啟動子有關。轉錄延伸時期，CTD結構域常處于磷酸化形式，與mRNA的加工有關。Section N 1 DNAbinding domains（DBD）:DNA結合結構域螺旋轉角螺旋結構（域）鋅指結構（域）堿性結構（域）Dimerization domains：二聚體化結構域亮氨酸拉鏈 螺旋 散環 螺旋 DBD+DM 激活結構域 酸性激活結構域 富含谷氨酰胺結構域 富含脯氨酸的結構域 LBDSection O 真核生物中mRNA 加工的一般過程 5’加帽: CTD作用：轉錄起始時，參與加帽反應的三種酶結合在RNA Pol II的CTD結構域上。轉錄產物剛開始合成時，即對其5’端進行加帽反應。作用：防止降解：核糖核酸酶一般不能降解帽結構中的三磷酸鍵幫助轉運mRNA到細胞質中增強翻譯水平：mRNA需要帽結合蛋白的幫助才能更好的與核糖體結合 幫助去除premRNA中的第一個內含子。3’加Poly(A)尾：作用：防止被核酸酶降解：增加mRNA的穩定性有助于mRNA從細胞核到細胞質的轉運參與premRNA的最后一個內含子的剪接。增強mRNA的翻譯水平，增加基因的表達 剪接 甲基化 2 核酶有：有催化功能的RNA即為核酶U2 U6 RNAP 3 RNA的多樣性：可變加工，反式剪接，RNA編輯 原核生物核糖體真核生物核糖體 原核rRNA 加工的大致過程：形成多個莖環結構，與蛋白結合形成RNP，核苷酸修飾，逐級切割真核rRNA 加工的大致過程：甲基化，切割。內含子剪接 原核tRNA 加工的大致過程:將多順反子前體切割，分離出單順反子前體單順反子前體進一步被切割，形成與成熟tRNA長度一致分子（RNases D, E, F，P.堿基修飾，形成成熟tRNA 真核tRNA 加工的大致過程：5’末端成熟，3’末端成熟（添加5’CCA3’）去除內含子 7 miRNA and siRNA的調控機制：mRNA降解，抑制翻譯，抑制轉錄Section P 1 遺傳密碼的特性:蛋白的編碼信息由三聯體密碼子組成。密碼子為連續的，之間無間隔、無重疊。除三個終止密碼子之外，每個密碼子對應一種氨基酸有密碼簡并現象。即：多個密碼子對應同一種氨基酸。標準遺傳密碼子在各類生物中基本通用，不過少數生物體或細胞器中，有一些密碼子對應的氨基酸與標準的不同。生物對同義密碼子的使用經常有偏好性。不同生物的密碼子偏好性不同?；蛞话悴恢丿B。一段核酸分子一般只有一個開放閱讀框（open reading frame, ORF/可讀框），被翻譯成一個蛋白。有些物種也有重疊基因的現象。開放閱讀框:ORF 從起始密碼子ATG 到終止密碼子TGA,TAA or TAG 之間的連續的蛋白編碼序列CDS 編碼序列 當ORF可以預測一個蛋白時 3 tRNA 二級結構:三葉草結構 4 tRNA的特異性加載：（翻譯的高保真性）氨酰tRNA合成酶對相應tRNA分子有很強的專一性：第二密碼子：氨酰tRNA合成酶接受相應氨基酸時有很強的忠實性：校正：雙篩選機制—酶的活性中心，酶中的編輯位點 氨酰tRNA（AAtRNA）： 3’end加載了一個氨基酸的tRNA分子。是在蛋白質合成中，將密碼子轉換氨基酸的適配器。Section Q 1 密碼子與反密碼子的反向互補配對 一個tRNA可識別的密碼子數由反密碼子的第一位堿基決定擺動學說：第三位密碼子與第一位反密碼子的配對可以擺動反密碼子第一位為A或C時，配對無搖擺現象。3 核糖體的E，P，A位點 A位：，其他所有AAtRNA都只能進A位點。P位：肽酰基tRNA結合部位。起始氨酰tRNA也進入此位點。E位：空載tRNA離開核糖體的位點。4 核糖體各亞基的功能核糖體小亞基功能：結合mRNA促進密碼子與反密碼子的正確結合 mRNA移位大亞基的功能A位、P位、肽酰轉移酶（轉肽酶）中心等在大亞基上。負責攜帶AAtRNA、肽鍵/肽鏈的形成 5 翻譯的基本內容 核糖體與mRNA結合氨酰tRNA逐個進入核糖體氨酰tRNA通過反密碼子與mRNA互補配對 氨酰tRNA分子的氨基酸之間形成肽鍵?？蛰dtRNA的釋放 肽鏈的釋放