相同:都具有独特序列的单链环状DNA分子,都含有编码tRNA、rRNA和蛋白质的基因。
不同:人类线粒体DNA排列紧凑,不含内含子,部分基因实际上是重叠的,几乎每个碱基对都是基因的一部分;酿酒酵母线粒体DNA含有较长的内含子。
12、To illustrate the developmental control via globin.
发育控制是指随着连续的不同基因的开关,在不同时期,不同的基因产物会执行相同的功能。
在成体细胞中,珠蛋白四聚体有两条相同的α链和β链构成;而胚胎血细胞包含的每个珠蛋白四聚体包含两条相同的类α和类β珠蛋白链,每一条都与成体中的肽链相关,并在稍后被其取代。
13、动物可以从植物中得到营养的原因?
Rubisco即1,5二磷酸核酮糖缩化酶,大量存在于植物细胞的叶绿体中。除了光合作用以外,植物在自然界中的另一大作用就是碳的固定化。从二氧化碳的形态转变成有机物,比如说葡萄糖等形态。
动物不能直接利用大气中的二氧化碳。在植物中,由于Rubisco这种酶的存在,经过一系列反应,可以把CO2 转变为磷酸甘油酸的形式,然后在被其他酶变成蔗糖等有机物,供动物使用。因此动物可以通过食用植物而得到有机物。
14、Unequal crossing-over can result in what results?
(1)不等交换可以改变基因数目,使基因簇发生重排:如果一条染色体上的基因1与另一条染色体上的基因2配对,则其它基因拷贝就无法配对。错配基因间的重组就产生了一条有单一基因拷贝的染色体(重组)和一条有三份基因拷贝的染色体(父本、母本、重组)。
(2)不等交换还会有质的改变:如果交换发生在基因内部而不是基因间,其结果将决定于发生交换的基因序列完全相同还是只是相近。如果非等位基因的拷贝1和拷贝2序列相同,形成两条基因序列没有改变。但是相邻基因序列比较相近时,也可以发生不等交换,这时形成的两条重组基因与任一条亲本基因都不相同。
15、DNA fingerprinting.
小卫星DNA重复序列单位的数目变化是由类似于重组的事件造成的,我们
可以利用重复序列单位数目的变化鉴定个体的遗传关系,即DNA指纹分析技术。
DNA指纹分析技术,即使用限制性内切酶切割每个个体的、含有短串联重复序列(STR)的区域后所产生的片段,通过分析这些片段的异同而得到个体间的遗传关系。因为这些片段对于每个个体都是唯一的,任何两个个体之间所存在的这样的特殊片段可以用来定义它们之间的遗传关系,如父子之间的遗传关系。
16、The “adaper” is transfer RNA, why?
mRNA 中的每个核苷酸三联体代表一个氨基酸。由于核苷酸三联体与氨基酸的结构不同,“适配器”使每个核苷酸三联体密码子与特定的氨基酸相对应的。其中的“适配器”是tRNA, 它有两个关键性质:1.它代表唯一的氨基酸,并与其共价相连;2.它包含了一个三核苷酸序列,即反密码子,它与代表氨基酸的密码子是互补的。反密码子使tRNA 能够通过碱基互补配对原则识别密码子。
17、比较三种RNA的结构及功能
种类 mRNA 结构 功能 tRNA rRNA 真核生物mRNA 含有5 ’末端帽子结构和3’末 传递DNA遗端的poly(A)尾结构;原核生物mRNA起始密码传物质,合成子上游存在SD序列;分子量远大于tRNA。 蛋白质的模板 二级结构三叶草结构,三级结构倒L型结构;三叶转运氨基草带有4 个恒定臂,在更长的tRNA 中另有一个侧酸,识别密臂;由74 - 95个碱基组成。 码子 具有广泛的二级结构并且和蛋白质结合形成核糖核糖体的组体;有大小两种亚基:真核(40S小亚基和60S大成部分,参亚基),原核(30S小亚基和50S大亚基) ;相对与蛋白质的分子质量最大。 合成
18、How to produce the cap and the poly(A) for eukaryotic mRNA?
①mRNA 5'加帽是通过5'-5'键把一个G加到转录物的末端碱基形成的,此过程是由鸟苷转移酶催化完成的。随后,1-3个甲基集团被加到新的末端鸟嘌呤碱基或核糖上,分别形成帽子1-3类型。
第一种甲基化发生在所有真核生物中,该甲基化反应是由鸟嘌呤-7-甲基转移酶催化下在端部鸟嘌呤的第7位加上一个甲基,仅仅拥有这样单一甲基的帽子被称为帽子0。
下一步是在第二位碱基(在没有任何修饰之前的转录物真正的第一个起始碱基)的2′-O位置加上另一个甲基,此反应被另一个酶2′-O-甲基-转移酶催化,带有上述两个甲基的称为帽子1。除单细胞生物之外,这是一种多数的帽子形式。
第三碱基的修饰是甲基被加到已戴帽的mRNA的第三位碱基,通常是2′-O核糖的甲基化,这导致了帽子2类型,该反应的底物是已经带有两个甲基的帽子1 mRNA。其结果导致产生了帽子2类型。在所有加帽的mRNA中,帽子2只占10%-15%。
②mRNA 3′延伸的多聚腺苷酸经常被描述为poly(A)尾部,有这种特征的mRNA称为poly(A)+。poly(A)序列并非由DNA编码,它是在转录之后被加到RNA上的,加poly(A)的反应由poly(A)聚合酶所催化,在mRNA的游离3′-羟基上加上200个腺苷酸。细胞核RNA和mRNA的poly(A)序列都与poly(A)结合蛋白(PABP)相结合,许多真核生物内部有相关类型的蛋白质。
19、What’s its function of poly (A) and how to use it in experiments?
大多数RNA群体缺少poly(A),具有poly(A)的mRNA占RNA的比例较少,但是几乎所有的细胞mRNA都拥有poly (A)。
poly(A)被特异的蛋白质PABP结合,有助于稳定mRNA,防止降解,作为核糖体的识别信号,使mRNA分子有效翻译。
poly(A)的存在有重要的应用价值,它可用于分离mRNA,因为mRNA的poly(A)区域可以与oligo (dT)配对,所以该反应能够用琼脂糖oligo (dT)将poly(A) + mRNA从其他RNA中分离出来。
20、5-FU抗癌机理
5-FU,即5-氟尿嘧啶,胸苷酸合成酶抑制药,是尿嘧啶5位上的氢被氟取代的衍生物。5-FU在细胞内转变为5-氟尿嘧啶脱氧核苷酸,而抑制脱氧胸苷酸合成酶,阻止脱氧尿苷酸甲基化转变为脱氧胸苷酸,从而影响DNA的合成。此外,5-FU在体内可转化为5-氟尿嘧啶核苷,以伪代谢产物形式掺入RNA中干扰蛋白质的合成,故对其它各期细胞也有作用。
21、To compare the process of protein synthesis for prokaryotic and eukaryotic.
真核生物蛋白质合成与原核生物相比,密码相同,各种组分相似,亦有核糖体,tRNA及各种蛋白质因子。总的合成途径也相似,有起始、延伸及终止阶段,但也有不同之处。
(1)原核生物边转录边翻译,而真核生物的翻译与转录是分开的。真核mRNA前体须经加工修饰成为成熟mRNA后,从核内输入细胞质,然后进行翻译;
(2)真核生物蛋白质合成机构比原核生物复杂,起始步骤涉及起始因子众多,过程复杂:起始结合位置不同;起始tRNA所携带氨基酸不同;起始复合物不同;起始复合物形成所需的起始因子不同;终止释放因子不同。
(3)真核生物蛋白质合成的调控复杂;
(4)真核生物与原核生物的蛋白质合成可为不同的抑制剂所抑制。
22、What is Tu-Ts cycle?
EF-Tu-GTP将氨肽-tRNA安置在核糖体上后,以EF-Tu-GDP的形式释放。EF-Ts用来催化GTP与GDP的置换,这个反应消耗GTP,释放GDP。唯一不能被EF-Tu-GTP识别的氨基酸是fMet-tRNAf,两者无法结合可保证后者不能识别内部的AUG或GUG密码子。
23、How to demonstrate that inhibiting one step in protein synthesis blocks the next step for kirromycin?(如何证明在蛋白质合成过程中黄色霉素对第一步的阻断会使下一步合成被阻断)
黄色霉素是抑制EF-Tu起作用的抗生素,当EF-Tu被黄色霉素结合后,它仍可使氨酰-tRNA结合到A位。但EF-Tu*GDP复合体不能从核糖体中释放。该复合体的持续存在会阻止肽酰-tRNA与氨酸-tRNA间形成肽键。结果,核糖体停滞在mRNA上,使蛋白质合成终止。
黄色霉素的这种效果说明抑制蛋白质合成的其中一步就会阻碍后续步骤。原因是EF-Tu的持续存在阻止了氨酰-tRNA的氨酰末端进入50S亚基的A位。所以,EF-Tu*GDP的释放时形成肽键所必需的。在蛋白质合成的其它阶段可以看到同样的规律:前一步反应必须完成后才能发生后续反应。
24、How to reveal the nature of the transfer reaction via the antibiotic
puromycin?(嘌呤霉素是如何抑制蛋白质的合成)
该转移反应的本质是通过抗生素嘌呤霉素抑制蛋白质合成而揭示出来。嘌呤霉素的结构类似于腺苷酸末端上结合了氨基酸的tRNA。嘌呤霉素中以N而不是以O将氨基酸与tRNA结合。该抗生素可以同氨酰-tRNA一样进入核糖体,然后肽酰-tRNA的肽键将被转移到嘌呤霉素的氨基基因上。
25、How to form 48S complex?
一些起始因子与核糖体小亚基结合形成43S 复合体(=40S亚基+因子+tRNA),当43S 复合体与mRNA 结合,它搜寻起始密码子,并可以48S 复合体的形式被分离到。48S复合体在起始密码(AUG)处形成。
26、How to inhibit the process of the protein synthesis at particular stages by using antibiotics?(抗生素如何在蛋白质合成的特殊阶段抑制其合成?)
蛋白质及rRNA组成的复合体提供了一些影响GTP酶活性的抗生素结合位点,也就是说,抗生素可通过调节GTP酶活性而抑制蛋白质的合成。研究同时表明,rRNA参与了部分甚至全部的核糖体催化功能,而一些抗生素就是通过作用于单一的核糖体蛋白将蛋白质合成反应抑制在某个特定阶段。例如链霉素能与小亚基的S12蛋白结合从而抑制蛋白质的合成。
27、How to process the 3? end and the the 5? end of a tRNA?
tRNA 3? 端通过切割、修整,再加上CCA而成。过程为:核酸内切酶首先引发前体下游的裂解反应,几个核酸外切酶随之沿3? 到5? 方向降解前体,修剪3? 端。在真核生物中,这个反应也是由多个酶来完成的。这个过程形成了3? 端加上CCA的tRNA 。
28、Inosine can pair with any of U, C, and A,why?
当反密码子的碱基被修饰后,可能会产生除涉及到A 、C 、U 和G 的常规和摆动以外的配对方式。次黄嘌呤核苷(I)通常出现在反密码子的第一位。在这一位置上它能同U 、C 和A 中的任何一种碱基配对。
29、To illustrate missense suppressors completed with wild-type.(说明