错义抑制子具有野生型功能)
错义抑制子指编码的tRNA已经发生突变以便识别不同密码子,通过在突变密码子处插入氨基酸,这个tRNA又会抑制最初的突变效应。即改变密码子所对应的氨酰-tRNA则是错义抑制子。
错义抑制发生在tRNA反义密码子突变后,他识别错误的密码子,因为野生型tRNA和抑制子tRNA都可以识别AGA,所以抑制仅仅是部分的抑制。
30、How to prevent random aggregation of proteins by chaperones?(分子伴侣如何阻止蛋白质聚集)
细胞质中蛋白质的密度是相当高的,蛋白质的积聚使折叠蛋白容易聚集,而分子伴侣可以抵消这种效应。当蛋白质合成之后,分子伴侣就与反应活性区域结合,防止随机聚集发生,这样,蛋白质的各个区域有序地释放以发生相互作用并形成合适的构象。有的伴侣蛋白形成一个大的寡聚复合体,在其内部对蛋白质进行折叠。
31、Why they are named“hsp”?
这些蛋白质之所以称为热激蛋白(heat shock protein , hsp ) ,是因为在温度升高时,它们会大量产生,以尽量减少热变性对蛋白质的损害。
32、The signal sequence provides what between the ribosomes and the membrane.
信号序列提供给核糖体能结合在膜上的必要联系。游离的核糖体与膜结合的核糖体之间并没有本质的区别。核糖体开始合成蛋白质时并不知晓其到底是在细胞质内合成还是转运到膜上合成,而正是信号肽的合成引发了核糖体与膜的结合。
33、Explain the nuclear pores are used for both import and export of material.
细胞核与细胞质间的运输是双向进行的。由于所有的蛋白质都在细胞质中合成,所以细胞核内需要的蛋白质必须从细胞质中转运;因为所有的RNA都在细胞核内合成,所以细胞质所有的RNA必须由细胞核内运出,核孔负责这些物质
的输入及输出。
34、The function and mechanism of ubiquitin?
泛素是一种存在于大多数真核细胞中的小蛋白,是一个由76个氨基酸组成的高度保守的多肽链,存在于所有真核细胞和人体内的细胞中,因其广泛分布于各类细胞而得名。
功能:细胞中的蛋白质总是处在不断地降解与更新的过程中,泛素能标记需要分解掉的蛋白质使其被水解。当附有泛素的蛋白质移动到桶状的蛋白酶的时候,蛋白酶就会将该蛋白质水解。泛素也可以标记跨膜蛋白,将其从细胞膜上除去。
作用机理:泛素共价地结合于底物蛋白质的赖氨酸残基,被泛素标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解,泛素的这种标记作用是非底物特异性的。
35、 What is its meaning for research ubiquitin?
(1) 细胞中的蛋白质处于不断地降解与更新的过程中,保持细胞正常的蛋白质代谢对于生命的正常功能至关重要。
(2)控制蛋白质降解的机制尚未阐明,现在已清楚细胞蛋白的降解是一个复杂的、被严密调控的过程,此过程在细胞疾病和健康状态、生存和死亡的一系列基本过程中扮演重要角色, 蛋白质降解异常与许多疾病的发生密切相关。 (3)基因的功能是通过蛋白质的表达实现的,而泛素在蛋白质降解中的作用机制如能被阐明将对解释多种疾病的发生机制和遗传信息的调控表达有重要意义。
36、How does rho factor work?
ρ因子是大肠杆菌的一种基本蛋白质,只在终止阶段发挥作用,由6个相同亚基组成,分子质量约为275 kDa。亚基具有一个N?端的RNA 结合域和一个C?端的ATP 水解域。
(1)ρ因子结合:最初结合到RNA终止子上游一个伸展的单链区;
(2)ρ因子移动:结合到RNA上后,发挥ATP酶活性以提供在RNA上滑动的能量,RNA聚合酶在终止子处停止,ρ因子赶上直到它到达RNA-DNA杂合链区域;
(3)终止:ρ因子发挥解旋酶活性,使双链体结构解开。
37、To illustrate control circuits can be designed to allow positive or negative control of induction or repression (with galactose、lactose、arabinose etc.,CRP protein has to be used).
当阻遏蛋白从操纵基因上脱离后,激活蛋白与启动子结合以及和RNA聚合酶的相互作用,帮助结构基因的转录起始,促进相应蛋白的合成。
负调控是指阻遏蛋白与操纵基因的结合,阻止了RNA聚合酶对操纵子结构基因的转录。
正调控中,反式作用因子必须与顺式作用元件结合,才能使RNA 聚合酶在启动子处起始转录。
诱导物:即乳糖操纵子的效应物,当阻遏蛋白与一些小分子化合物结合后会影响其与操纵基因的亲和力,这些小分子化合物称为效应物。
阻遏物:即阻遏蛋白,是一种变构蛋白。 下面以乳糖操纵子的正负调控为例进行阐述: (1)大肠杆菌乳糖操纵子负向调控:
大肠杆菌乳糖操纵子(即Lac操纵子)上依次排列着启动子(P)、操纵基因(O)和三个结构基因lacZ、lacY和lacA。lacZ编码分解乳糖的β-半乳糖苷酶,lacY编码吸收乳糖的半乳糖苷透性酶,lacA编码半乳糖苷乙酰基转移酶。操纵基因lacO不编码任何蛋白质,它是另一位点上调节基因lacI所编码的阻遏蛋白的结合部位。
有乳糖时,阻遏蛋白与之结合,结果使阻遏蛋白的构象发生改变而不能结合到lacO上,于是转录便得以进行,从而使吸收和分解乳糖的酶被诱导产生。
无乳糖时,阻遏蛋白就结合在lacO上,阻止结合在启动子上的RNA聚合酶向前移动,转录不能进行下去。
当无乳糖时,乳糖操纵子中调节基因I编码的阻遏蛋白与操纵序列结合,阻碍RNA聚合酶与P结合,结构基因无表达。因此,这种调节称为负调控。负调控的关键是调节基因I的产物阻遏蛋白与操纵序列的结合。当诱导物与阻遏蛋白结合时,能降低阻遏蛋白与操纵基因的亲和力,从而促进操纵子中结构基因的表达。当有乳糖存在时,乳糖经过酶催化、转运进入细胞,再经原先存在于细胞中
的少量β-半乳糖苷酶催化,转变为半乳糖。生成的半乳糖作为诱导物,可以形成阻遏蛋白-诱导物复合物。诱导物的结合改变了阻遏蛋白的构象,降低了它与操纵基因的亲和力。当阻遏蛋白不与操纵基因结合时,有利于RNA聚合酶与启动子形成起始复合物以及RNA聚合酶沿着DNA模板移动,最终促成结构基因的转录。
(2)大肠杆菌乳糖操纵子正向调控:
大肠杆菌在以葡萄糖为能源时:腺苷酸环化酶的活性下降,导致ATP不能转化为cAMP且浓度下降,不能与CRP(cAMP受体蛋白)结合,形成CRP-cAMP复合体(为正调控因子,可增强转录)。CRP-cAMP复合体可与操纵基因lacO的DNA结合改变这一区段DNA的次级结构,促进RNA聚合酶结合区的解链,使RNA聚合酶与启动子结合,从而增强了转录。
当乳糖作为能源时,激活了腺苷酸环化酶活性,导致cAMP大量存在,促进了CRP-cAMP复合体形成,有利于乳糖结构基因的转录,进而产生分解乳糖的酶。
当葡萄糖为能源时,抑制了CRP-cAMP复合体形成,使得乳糖结构基因不能被转录。
38、The E.coli tryptophan operon is controlled by attenuation,describe its mechanism please.
大肠杆菌色氨酸衰减子调节机制为:色氨酸的前导肽存在两种碱基配对结构,即1区和2区互补,3区和4区互补,2区同时可以和3区互补。当1区和2区的配对受到阻遏时,会形成另一种不同的结构。在这种情况下,2区可以与3区自由配对,因此4区便由于没有与之配对的区而保持单链状态,这样终止发夹结构就无法形成。
当色氨酸充足时,核糖体能够合成前导肽,这一过程从mRNA的前导区开始,一直延续到1区和2区之间的UGA密码子,通过合成前导肽到达这一位点,核糖体延伸覆盖了2区,并阻止其进行碱基配对,结果使得3区可以与4区配对,产生终止子发夹结构。在这种情况下,RNA聚合酶就会在衰减子处停止。
当色氨酸缺乏时,核糖体停在1区内的色氨酸密码子处。这样1区就被核糖体所隔绝,而不能与2区配对,这就意味着2区和3区可以在4区还未被转
录之前进行配对,于是4区只能保持单链状态,由于无法形成终止子发夹结构,RNA聚合酶就能继续转录越过衰减子。
39、Antisense RNA offers a powerful approach for turning off genes at will,give an example please.
反义基因是相对于启动子的方向,将基因反向从而转录出“反义”链,编码反义RNA。
反义RNA事实上是一种合成的调节因子RNA,无论是在原核生物细胞还是真核生物细胞中,合成的反义RNA都能抑制靶RNA的表达。
反义RNA有与另外一种RNA(此RNA是反义RNA的靶标)互补的序列。当把反义RNA引入真核生物细胞时,可以阻断其靶基因的表达。
反义RNA技术提供了一种高效的按意愿关闭基因功能的方法,引入相应的反义基因来研究某一调控基因的功能。这项技术的延伸是使反义RNA处于自身受调控的启动子的控制之下,通过调控反义RNA的产物量来控制靶基因的开和关,使得我们进而可以研究靶基因表达时的某一调控基因的重要性。
例如反义胸苷激酶可以抑制内源胸苷激酶的合成。
40、What’s RNAi? Give an example please.
RNAi: RNA干扰,双链RNA被注入细胞为了消除或减少目标基因的活性。利用与双链 RNA序列的互补从而使相关基因的mRNA降解。
RNA silencing:RNA沉默,描述双链RNA在植物中的双链RNA系统抑制相关基因的表达。
由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,所以该技术已被广泛用于探索基因功能等领域。由于RNAi技术可以利用siRNA或siRNA表达载体快速、经济、简便的以序列特异方式剔除目的基因表达,所以已经成为探索基因功能的重要研究手段。
41、Try to explain phage lytic development proceeds by a regulatory cascade.
噬菌体裂解进程由级联反应所调控。在这个过程中,一个时期的基因产物是下一个时期表达的基因所必需的:每套基因都含有一种为下一套基因表达所需的