25细胞周期控制点checkpoint:1、G1/S控制点: G1/S控制点位于G1期晚期,控制G1期到S期的转换。如果环境中缺乏细胞增殖信号,大多数细胞在此时停滞并进入静止期G0期。哺乳动物细胞在G0期受生长因子等分裂原刺激后,CDK4和CDK6与CyclinD1升高,形成的CDK4,6-CyclinD1复合体经磷酸化修饰呈现激酶活性,在G1期中期达到高峰,越过限制点。在G1期晚期还出现CDK2-CyclinE复合体的蛋白激酶。由这两种激酶磷酸化Rb,释放出转录因子eE2F,促使许多与DNA复制有关的基因表达,因此,细胞越过G1/S控制点而进入S期。此checkpoint主要受p16的调控。P16抑制CDK4/6使之不能与CyclinD1结合,CDK4活性的抑制可使细胞停滞于G0/G1期。当有分裂刺激信号或癌基因促进CyclinD1表达上调时,则可克服p16的阻碍作用。2、G2/M 位于G2晚期,控制M期的启动。G2期到M期转换的标志是CDK2-CyclinA复合体的分解和CDK1-CyclinB复合体(MPF)的形成。MPF受WEE1激酶和Cdc25磷酸酶的双重调节,前者使其磷酸化而失活,后者使其去磷酸化而激活。在有丝分裂前,若DNA损伤,则细胞通过使磷酸酶Cdc25失活而使细胞周期在控制点暂时停滞。 26.I型内含子和II型内含子剪切何异同?(GU—AG是什么?) I型内含子自我剪接与前体mRNA类似,都需要两次转酯反应,但第一步不是由内含子内部A介导,而是由一个游离的外源性G介导。首先结合到内含子的5‘端,进行切割。并将G转移到内含子5’;外显子末端-OH攻击3‘磷酸二脂键,引起切割、两外显子相连并释放内含子。这种自我剪接,不需要蛋白质;II型内含子和前体mRNA可能有共同的进化起源,也是进行自我剪接,但是,II型内含子的剪接又不完全与核内含子的剪接相同,它具有自我剪接的功能,不需要剪接体和 snRNA 的参与,也不需要 ATP 供能,2型内含子利用一个内含子内部的腺甘酸攻击5‘剪切位点,用其2’2羟基为亲核攻击试剂;与1型内含子剪切位点处的2‘羟基参与稳定中间态不同,该基因在2型内含子中是自由的。
比较不同基因的核苷酸序列发现,mRNA前体中内含子的两端边界存在共同的序列,这些序列可能是产生mRNA前体剪接的信号。多数细胞核mRNA前体中内含子的5’边界序列为GU,3‘边界为AG。因此,GU表示供体衔接点的5’端,AG代表接纳体衔接点的3‘端。这种保守序列模式称为GU-AU法则,又称为Chambon法则。
27.RNA剪接和RNA编辑有何不同? RNA剪接(RNA splicing):从DNA模板链转录出的最初转录产物中除去内含子,并将外显子连接起来形成一个连续的RNA分子的过程;RNA编辑最早是一个基因转录产生的mRNA分子与“引导”RNA(gRNA,guide RNA)互补。gRNA分子是线粒体基因转录的长约55~70核苷酸的RNA,能通过正常的碱基配对途径,或通过G—U配对方式与mRNA上的互补序列配对。,编辑前的mRNA分子中删除了一个腺嘌呤核苷酸(A),由gRNA和mRNA形成了一个杂合分子,增加了A·U和U·G碱基对。被删除的A又重新插入杂合分子中的mRNA部分。通过这样编辑后的mRNA分子,比原来的mRNA分子增加了二个U。在翻译成蛋白质时就相当于发生了移码突因。
28、Regulatory factors of cell cycle细胞周期的调控因素主要有三个:Cyclins 周期蛋白、Cyclin-dependent kinases (CDKs)周期素依赖性激酶、CDK inhibitors (CKIs) 周期素依赖性激酶抑制因子。CDK是一组丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,它的周期性激活与失活是推动周期运行的主要因素,CDK必须结合Cyclin的调节亚基,有活性的全酶由1分子催化亚基(CDK)和1分子调节亚基(Cyclin)组成,称为CDK-Cyclin复合体。Cyclin和CDK形成的二极体复合物为细胞周期调节的核心,但在细胞周期的不同时期形成的CDK-Cyclin复合体是不同的。这一机制还涉及CDK抑制因子(CKI),CKI可以和CDK或CDK-Cyclin复合体结合并抑制其活性,从而对细胞周期进展起负调控作用。
29、Regulation of cell cycles by cyclin-CDK-CKI:Cyclin周期素-CDK周期素依赖性激酶-CKI周期素依赖性激酶抑制因子对细胞周期的调控:细胞周期大致分为4期:G1期,DNA合成前期;S期,DNA合成期;G2期,DNA合成后期;M期,有丝分裂期。除此之外,G1期的细胞进入DNA复制之前,可进入静止期,即G0期。Cyclin基因表现出周期性地表达变化,当处于静止期(G0)的细胞受生长因子等刺激后,首先出现CyclinD,并同时诱导CDK4及CDK6的表达,结合成相应的CDK4-CyclinD及CDK6-CyclinD复合物,其主要底物是Rb及相关蛋白质,促使细胞通过细胞周期G1的限制点。在G1中/晚期,CyclinE表达,并与CDK2结合成CDK2-CyclinE,使DNA复制的启动因子磷酸化而被激活,促进越过G1/S期控制点(checkpoint)进入S期;CyclinA在CyclinE出现之后也被表达,并与CDK2形成复合物,在S期内,以CDK2-CyclinA的作用为主。在S期晚期和G2期,CyclinB表达。G2/M期时则表达CDK1,以CDK1-CyclinB及CDK1-CyclinA复合物为主。CKI是CDK抑制因子,可组织细胞通过控制点,CKI可直接与CDK或Cyclin-CDK复合物结合,
调节细胞进程。目前已发现7种CKI,分为INK4和CIP/KIP两大家族,INK4家族,与CDK4和CDK6结合,能特异性地抑制CDK4-CyclinD和CDK6-CyclinD的活性,CIP/KIP家族,能广泛抑制CDK-Cyclin的作用。