中山大学分子复习提纲

1. 原核基因组与真核基因组（prokaryotic genomes and eukaryotic genomes）

大小（size）

基因结构（gene structure: continuous coding sequences, split genes）

非编码序列（non-coding sequences: repeated sequences, introns）

细胞器基因组（organelle genomes: mitochondrial genomes, chloroplast genomes）

（部分基础概念见手写版笔记：

基因组，染色体组，分类及各类英文名称，C值佯谬，大小单位）

Size:

原核生物的genome size一般都比较小，且变化范围也不大（最大/最小约为20）。由于原核生物基因组中的非基因DNA（non-genic DNA）的含量较少，因此它们的基因组大小与其所。、含的基因数目是相对应的；

真核生物的genome size一般要比原核生物的大很多，且变化范围也很大

Structure:

类核基因组：环状，较小；通常由单拷贝或低拷贝（low-copy）的DNA序列组成；基因排列紧密，较少非编码序列——“streamlined”

核基因组：多线状；大小一般要比类核基因组大好几个数量级，且变化范围很大；有大量的非编码序列（重复序列、内含子等）

Non-coding sequences:

非编码序列(non-coding sequences)

⑴非编码的重复序列（核基因组）

局部分布的重复序列（localized repeated sequences）：

串联式（tandem）的高度重复序列（highly repeated sequences）：重复单位的长度从几bp到几百bp，可重复几十万次或更多，常见于着丝粒、端粒和异染色质区域；

散布的重复序列(dispersed repeated sequences)：

短的散布式重复序列（short interspersed elements, SINEs）：500 bp以下，可重复105次或更多，很多SINEs都是反转录转座子（retroposon）

长的散布式重复序列（long interspersed elements, LINEs）：5 kb以上，可重复104次或更多，很多LINEs也是与反转录转座子相关的序列

⑵内含子（intron）：I 类（group I intron）；II 类（group II intron）；III 类（group III intron）；核mRNA内含子（nuclear mRNA intron），即剪接体内含子（spliceosomal intron）；核tRNA 内含子（nuclear tRNA intron）；古细菌内含子（archaebacterial intron）

organelle genomes:

线粒体基因组：在不同类型的生物（多细胞动物、高等植物、原生动物、藻类、真菌）中变化很大。多细胞动物：细小、致密，没有或很少非编码序列；高等植物：复杂、不均一，比动物的大得多；原生动物、藻类、真菌：或偏向于动物型，或偏向于植物型，但又有其各自的独特之处

叶绿体基因组：比较均一，85 ~ 292 kb（大部分都在120 ~ 160 kb之内）

2. 转录（transcription）

（1）RNA聚合酶（RNA polymerase）

原核生物：1种，全酶（holoenzyme）由核心酶与 亚基组成， 亚基的作用

真核生物：3种，由多个亚基组成

Polymerase I: large rRNA precursor

Polymerase II: mRNA precursors, snRNAs

Polymerase III: tRNA precursors, 5S rRNA precursor, U6, etc.

1. 转录机器（装置）（transcription apparatus）

（1）RNA聚合酶（RNA polymerase）

细菌RNA聚合酶

α（40 kD）

β（155 kD），β…（160 kD）

σ（32 ~ 90 kD）

E. coli RNA聚合酶

核心酶（core enzyme）：β，β…，2 α

全酶（holoenzyme）：β，β…，2 α，σ

σ：specificity factor

真核生物的RNA聚合酶

⑴RNA聚合酶I（polymerase I）：位于核仁

RNA聚合酶II （polymerase II）：位于核质

RNA聚合酶III （polymerase III）：位于核质

三种RNA聚合酶对转录抑制剂的反应

α-鹅膏蕈碱（α-amanitin）：抑制polymerase II（低浓度）；抑制polymerase II 和polymerase III（高浓度）

放线菌素D（actinomycin D）：抑制polymerase I

（2）真核RNA聚合酶的亚基组成

Polymerase I、II、III都由多个亚基组成

均有两个较大的亚基（> 100 kD）

另有多个较小的亚基（大部分< 50 kD）

三种聚合酶都有一些共有亚基（common subunit）

以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 的Pol II为参照：Rpb5、Rpb6、Rpb8、Rpb10、Rpb12 RNA聚合酶II的结构

有12个亚基（Saccharomyces cerevisiae中）

Rpb1、Rpb2、Rpb3、Rpb4、Rpb5、Rpb6、Rpb7、Rpb8、Rpb9、Rpb10、Rpb11、Rpb12（Rpb: RNA polymerase B (II)）

①核心亚基（core subunits）

Rpb1, Rpb2, Rpb3，对聚合酶的活性必不可少

分别与原核RNA聚合酶的β‟, β和α亚基同源，且功能也基本相同（Rpb3在聚合酶中也是有2个拷贝）

②共有亚基（common subunits）

与Rpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10, Rpb12相应的亚基，在3种RNA聚合酶中都存在

在3种聚合酶中都存在，说明它们是起着十分重要的作用，但具体的功能不很清楚

③非必需亚基（nonessential subunits）

Rpb4, Rpb9，其基因的突变体在正常温度下仍有活力，但在较高或较低温度下则失去活力Rpb4和Rpb7（必需的亚基）与启动子的识别有关（有点像σ因子）

Rpb9的功能不甚清楚

④Rpb7和Rpb11：另类亚基（不属于上述3类）

RNA聚合酶的活性所需（Rpb7与启动子的识别有关）

核心亚基Rpb1的特殊之处：