不对称转录
不同基因的模板链与编码链,在DNA分子上并不是固定在某一股链,这种现象称为不对称转录 顺式作用元件:影响自身基因表达活性的DNA序列,例如启动子、增强子、沉默子。为分子内作用元件。
启动子:RNA聚合酶结合模板DNA的部位;位于结构基因5’端上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与DNA分子准确地结合,并具有转录起始特异的部位,也就是使转录开始的部位;分为RNA聚合酶直接识别的启动子和需要有蛋白辅助因子的存在的启动子;有-35区(辨认位点)和-10区(结合位点)。 增强子:能大大增强启动子的活性,其在基因上的位置不确定,变动比较大;能在两个方向上产生作用,不限于促进某一特殊启动子的转录;增强子顺序差别大,但是有一个核心序列。
沉默子:是参与基因表达负调控的一种元件,沉默子的DNA序列被调控蛋白结合后阻断了转录起始复合物的形成或活化,使基因表达活性关闭,对基因转录起阻遏作用。
操纵子:一个转录区段可视为一个转录单位,称为操纵子;包括若干个结构基因及其上游的调节序列。
反式作用因子:和调控区序列相结合或间接影响起作用的蛋白质因子,统称为反式因子,一般为DNA结合蛋白,核内蛋白可使临近基因开放(正调控)或关闭(负调控)。
转录因子:真核生物在转录时需要的协助蛋白质因子,有3类:RNA聚合酶的亚基;与RNA聚合酶结合形成起始复合物,但不组成游离聚合酶的成分;与其
靶启动子的特异顺序结合。
断裂基因:在一个结构基因中,编码某一蛋白不同区域的各个外显子不连续排在一起,而常常被长度不同的内含子所隔开,形成镶嵌排列的断裂方式,所以真核基因也被称为断裂基因。 DNA复制和转录的异同点
全酶:全酶是核心酶加σ亚基,σ亚基作用是识别DNA分子上的起始信号,其本身无催化功能。
第五章 蛋白质合成(翻译)
遗传密码:mRNA中蕴藏遗传信息的碱基顺序 密码子:mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基;
反密码子:转运RNA能与信使RNA的碱基相互配对的三个相邻碱基。 遗传密码的基本特征:
密码:mRNA上每3个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸,这3个核苷酸成为密码,也叫三联子密码。
特征:①每个密码子三联体决定一种氨基酸;②两个密码子之间无逗号;③密
码子具有方向性;④密码子具有简并性,一种氨基酸可以有几个密码子;⑤一共有64个密码子;⑥密码子具有通用性仅有少数特殊;⑦具有摆动性,配对时存在不严格现象。
突变:无义突变(突变为终止密码子)、误义突变(突变为另一种氨基酸)、移码突变(阅读框改变)
tRNA: 二级结构为三叶草结构(3’端含CCA-OH序列、TψC环、额外环/可变环、反密码子环、二氢尿嘧啶环);三级结构为倒L形结构。
核糖体活性中心:mRNA结合部位、接受AA-tRNA部位(A位点)、结合肽基-tRNA的部位、肽基转移部位(P位点)、肽键形成部位
翻译的基本过程:包括肽链合成的起始、肽链的延伸和肽链合成的终止。具体表现为氨基酸活化形成氨酰tRNA,起始复合物的组装,合成起始,起始氨酰tRNA进入核糖体P位点;经过进位、肽链形成、脱落和移位四个步骤合成多肽,进行肽链延伸;通过终止因子或释放因子参与,识别终止密码子,使核糖体解体进行肽链合成的终止。
SD序列:在细菌mRNA起始密码子AUG上游10个碱基左右处,有一段富含嘌呤的碱基序列,能与细菌16SrRNA3’端识别,帮助从起始AUG处开始翻译。
第六章 基因表达调控
基因表达(概念): 指细胞在生命过程中,把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子。其具有:时间特异性、空间特异性
管家基因:在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因,其产物对维持细胞基本生命活动是必需的。
基因家族:真核细胞中,许多相关的基因常按功能成套组合,被称为基因家族。
是具有显著相似性的一组基因,编码相似的蛋白质产物。 乳糖操纵子的结构与功能 操纵元:包括结构基因、启动子(P)、和操纵子(O)。 阻遏物基因(I):产生阻遏物,
为调节基因。I基因产生阻遏物的调节基因是体系关闭,I-基因不产生阻遏物,使细胞成为lac(乳糖)永久表达型。
Z编码β-半乳糖苷酶(水解β-半乳糖苷键);Y编码β-半乳糖苷透过酶(使β-半乳糖苷透过原生质和细胞壁进入细胞);A编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶(把乙酰辅酶A上的乙酰基转到β-半乳糖苷上,形成乙酰半乳糖) 无乳糖:lac操纵元处于阻遏状态;有乳糖:lac操纵元即可被诱导。
阻遏蛋白的负调节 CAP(分解代谢基因激活蛋白)的正调节:
协调调节:负调节与正调节协调合作
阻遏蛋白封闭转录时,CAP不发挥作用;如果没有CAP加强转录,及时阻遏蛋白从P上解聚仍无转录活性。G和lac共同存在时,细菌有限利用G,故lac操纵元的诱导作用既需要乳糖有需要缺乏G。
色氨酸调控子的调控机制
原核生物与真核生物基因表达调控的异同点:
(1) 原核生物和真核生物基因表达调控的共同点:因均有调控序列;表达过程都具有复杂性,表现为多环节;表达的时空性,表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性;
(2) 与原核生物比较,真核生物基因表达调控具有自己的特点:真核生物基因表达调控过程更复杂;基因及基因组的结构特点不同,如基因具有内含子结构等;转录与翻译的间断性,原核生物转录与翻译同时进行,而真核生物该两过程发生在不同区域,具有间断性;转录后加工过程;正负调控机制; RNA聚合酶种类多。
第七章 疾病与人类健康
癌基因:是细胞内控制细胞生长的基因,在异常表达时,这些基因不受体内各种调节因素的影响,可持续表达或过高表达,其产物可以使细胞持续增殖。 细胞癌化:分三阶段:无线增殖阶段、恶性转化阶段、调解阶段。
原癌基因:是不发挥致癌作用的c-onc,正常情况下与细胞增殖相关,是维持机体正常生命活动所必须的,广泛存在于生物界中,表达水平很低,在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。
抑癌基因:是一类可抑制细胞生长并有潜在抑癌作用的基因,当它失活后,可能是癌基因充分发挥作用而导致癌的发生发展。已发现的有10余种,都是通过缺失或失活而致细胞恶性转化的。
HIV(反转录病毒)体内复制的基本过程或作用方式
与靶细胞表面受体结合,然后与细胞膜融合,脱去外壳,病毒核心进入细胞,