沃森《基因的分子生物学》与朱玉贤《现代分子生物学》要点合并 -(2)

组（非同源） 转座 发生地点：特定序列和非特定序列之间，不需要交换染色体片段。 作用： 1.引起插入突变，染色体畸变（基因的倒位与缺失，移动与重排） 2.可形成操纵子表达结构，产生新的生物学功能基因和pro 3.调节基因表达（上，下） 4.标记后作为探针分离未知产物基因 5.作为基因工程载体 分类： 1.DNA转座子 两端为反向重复序列，是转座E识别和切除的位点，还含有编码转座E的基因，和赋予宿主特殊遗传性的基因。 机制：1.复制型2.非复制型（普通型--断裂需修复，保守型--断裂自动连接） 2.类病毒反转录转座子（包括反转录病毒） 有长末端重复序列LTR，亦有末端反向重复序列并嵌在LTR中，还含有编码反转录E与整合E的基因。 机制： 通过RNA中间体进行转座，然后逆转录E以tRNA为引物，反转录出第一条cDNA单链。RnasH降解模板链RNA，在降解时产生第二条cDNA的引物。整个过程有两次引物合成，两次单连交换，以保证反转录出完整的cDNA转座子，最后在整合E辅助下整合进靶位点。 3.聚腺苷酸反转录转座子 无末端反向重复序列，两端序列含有完全不同成分，一端称为5?-URT，一端为3?-URT，带有一串叫聚A序列的A-T碱基对，该转座子还携带有2个基因：ORF1/ORF2，ORF1编码一个RNA结合pro，ORF2编码具有反转录E和核酸内切E的作用。 机制： 首先转录出一条RNA，RNA离开cell核在质中翻译出ORF1、2，随后两蛋白结合在RNA上，回到cell核，通过多聚A尾定位靶位点多聚T，在ORF2协助下，反转录成DNA，插入靶位点。 插入序列（IS） 转座子（Tn） Mu噬菌体 起始 封闭复合物： RNApol+模板（双链） 酵母：Ty系列 果蝇：P因子 玉米：Ac-Ds体系 人：LINE（长散在重复序列） 起始前复合物PIC： RNApol+模板+TFII因子 转座子 转录步骤 开放复合物：双链变单链 三元复合物：结合首个核苷酸 起始通过(与启动子强度有关) 延伸 pol将下游DNA拉向自己 合成>9核苷酸，离开启动子 释放?因子，5?-3? 合成>9核苷酸，离开启动子 TFIIH水解ATP，CTD P化 ， 5?-3? RNA延伸校对： 1.焦磷酸化编辑 2.水解编辑 模板(DNA)校对：转录偶联修复 RNA延伸校对： TFIIH、S 转录过程应对组pro： FACT（核小体重塑）移开核小体H2AH2B并在之后复原 Pol诱导RNA加工所需蛋白因子： 1.5?端帽子：pol上S处ser残基P化，激活hsPT5延伸因子并募集5?加帽E 2.剪切：SR pro 等 3.3?尾巴：CTD尾巴参与募集多聚A化所需的E，导致： 1）mRNA切割 2）许多A被加到3?端 3）由5?-3?核酸E进行的对RNA的降解 4）转录终止 终止 共同机制：停顿，脱出 1.依赖?因子： 有ATP E，解旋E活性， 2.不依赖?因子： 形成茎环，寡聚U 与3?尾巴加多聚A共同进行 启动子 -10 TATAA “Pribnow” -25~-30 TATA box 精确起始 -35 TTGACA 通用启 -70~-78 CAAT box 起始频率 动子 -80~-100 GC box 起始频率 两区最佳距离为16-19 bp UPE=UAS：TATA上游启动元件，与Pribnow序列共同性 活性相 即CAAT，GC 关 核心启动子： 两种常见突变： TFIIB识别元件 1.上升突变：增加序列共同性 TATA序列 2.下降突变：减少序列共同性 起始子Inr 下游启动子元件 一同构成起始复合体的调节序列： 启动子最近元件，上游激活序列, 增强子,沉默子,边界元件,绝缘子 增强子功能： 1.远距效应 2.增强效应十分明显 3.效应与位置和取向无关（与绝不同） 4.大多为重复序列 5.一般有组织或cell特异性 6.无基因专一性 7.受外界信号调控 通用转 录因子无 （GTF） ：真中，与启动子，今启动子元件相结合，辅助polII间接结合 TBP：与TATA DNA小沟结合，使DNA扭曲变形，募 集其他GTF TAF：在启动子处结合DNA元件，与组pro有同源性， 调控TBP与DNA的结合 TFIIA：参与TFIIB的募集 TFIIB：与TATA元件的大沟及小沟特异性作用，与 TBP-DNA复合体的非对称结合而引起单向转 录，连接了TBP与pol的桥梁 TFIIF：与polII结合并与其一起被募集到启动子上，稳 定DNA-TBP-TFIIB复合体，是TFIIE、H被募 集的前提 TFIIE：参与H的募集 TFIIH：控制着依赖ATP的从前起始复合体向开放复合 体转变的过程，参与启动子的解旋与逃离，参与 核苷酸匹配错误的修复 中介pro复合体（辅激活因子）：一个表面与pol大亚基CTD尾巴结合，其他表面用于与DNA结合的激活因子 核小体修饰因子：修饰核小体，使DNA裸露，便于转录进行 核小体重塑因子：使核小体沿DNA滚动或转移到其他DNA上，以利于转录 Pol I 核仁 rRNA (5s外) 募集其他pro 无 转录 RNApol 2? ? 核心E ?? 全E Pol II 核质 hnRNA ? ? 模板链识别 转录起始 Pol III 核质 tRNA 5srRNA 其他聚合E 无 Pol I 启动子：核心元件+UCE 转录因子：SL1，TBP Pol III 启动子：盒子A+盒子B 转录因子：TBP 内含子保守序列：GU-AG（少数AT-AC，次要剪接体），两次转酯，去除套锁内含子 内含子功能： 转录后加工： RNA剪无 接 1.有利于物种的进化选择 2.调控基因的表达 反式剪切：不同链上外显子结合，去除Y形内含子eg.锥虫 顺式剪切：同一mRNA链上去除内含子（套锁），连接外显子 无 1.由snRNP参与的剪接（主） 剪接体：snRNA（U1-U6）+pro，可识别5?-3?剪接位点与分支位点 过程： 剪接分类 剪接位点的确定： 1）转录、加工相偶联时，内含子剪接位点覆盖蛋白 2）外显子结合SR pro 2.自我剪接 1）I类：有G-OH结合口袋，形成线形内含子 2）II类：形成套索状内含子，与由剪切体剪切的步骤相同，但不需剪切体 3.由蛋白E参与的剪接（tRNA） RNaseP 介导 替换剪无 替换剪接（顺式）： 接&互不相容机制&调控 1.外显子延伸 2.外显子缩短 3.外显子遗漏 4.内含子保留 5.大多为外显子全留 作用：转录出多种mRNA，形成多种pro 互不相容机制： 1.空间位阻 2.主次剪接点联合 3.无义介导的降解（错误剪接蛋白降解） 替换剪接调控： 剪接增强子&剪接减弱子 无 无 外显子通过重组方式完成改组，产生新基因 1.特异性脱氨基作用 C-U，A-I，由脱氨E催化 2.U的插入与删除 “指导RNA”有锚定区域、编辑区域，编辑区域上存在一些未能与mRNA配对的A，形成缺口，为U的插入提供模板 意义： 1）校正作用：恢复某些基因突变eg.锥虫cell色素C氧化E亚基产物5?端加入U，弥补了移码突变 2）调控翻译：作用于起始、终止密码子 3）扩充遗传信息：能够使基因产物获得新的结构与功能，有利于生物进化eg. 锥虫线粒体mRNAU的插入改变了读码框 指mRNA编码与读码方式的改变，如核糖体识别?1，跳跃以及终止子 意义：可使一个mRNA产生两种或多种相互关联又不同的pro，可能是pro调节的一种机制 甲基化、去氨基化、S代、碱基同分异构化、二价键饱和化、核苷酸替代 外显子改组 RNA编辑 RNA再编辑 无 RNA化学修饰 核E 无 具催化活性的RNA，本质是RNA，却具有E的催化功能，能够切割RNA，有的可切割DNA，还有的具有RNA连接E，P酸E作用 意义： 1.RNA为催化剂，具有重要生物学意义 2.打破了E是pro的传统观念 3.在生物起源上，为现有核酸提供了重要依据 4.为治疗破坏有害基因，肿瘤等疾病提供手段 Eg. RNaseP，核糖体，剪接体，I、II类内含子