分子生物学2009-4
碳青霉烯类耐药肠杆菌科细菌的分子生物学及其临床感染特征研究
碳青霉烯类耐药肠杆菌科细菌的分子生物学及其临床感染特征研究细菌耐药性目前已成为全球性关注的问题,耐药细菌所致感染已构成新世纪抗感染治疗的新挑战,是当前人类健康和生命面临的主要威胁。
肠杆菌科细菌分布广,与人类关系密切。
在医院感染中,肠杆菌科细菌包括大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌等是引起医院感染最常见的病原菌,并以多重耐药菌株引起的感染为显著特点。
碳青霉烯类抗生素是目前临床治疗产超广谱β-内酰胺酶(Extended Spectrumβ-Lactamases, ESBLs)及AmpC酶等多重耐药菌株所引起感染的最有效的抗菌药。
但随着该类抗生素在临床上的广泛应用及不合理使用,临床上已出现对碳青霉烯类抗生素耐药的菌株。
目前国内外关于肠杆菌科细菌对碳青霉烯类抗生素的耐药机制报道主要集中在四个方面:①产生碳青霉烯酶,如IMP型和VIM型金属酶以及KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase, KPC)型碳青霉烯酶等;②ESBL和/或AmpC酶过度表达同时合并外膜孔蛋白的丢失;③外排泵高表达的膜屏障机制;④药物靶位改变。
在上述几种耐药机制中,产碳青霉烯酶是肠杆菌科细菌对碳青霉烯类耐药最主要的机制。
骆俊等人对2003年6月到2004年5月华山医院临床分离的耐亚胺培南的革兰阴性杆菌中的碳青霉烯酶进行了筛查,发现细菌产碳青霉烯酶是不动杆菌和弗劳地柠檬酸杆菌对亚胺培南和美罗培南等碳青霉烯类抗生素耐药的主要原因之一。
沈继录等人采用琼脂稀释法测定亚胺培南和美罗培南对199株革兰阴性杆菌的最低抑菌浓度(MIC),结果显示耐碳青霉烯类革兰阴性杆菌对12种抗生素的耐药率均高于碳青霉烯类敏感革兰阴性杆菌的耐药率,而且产生多种碳青霉烯酶,如KPC、IMP、VIM和OXA型碳青霉烯酶等,并在弗劳地柠檬酸杆菌、鲍曼不动杆菌和肺炎克雷伯菌中有产酶克隆株的流行。
在巴西,肠杆菌科细菌中对碳青霉烯耐药已成为主要问题,特别是产KPC酶的耐药株已在多个地区报道。
分子生物学精选全文
可编辑修改精选全文完整版第一章绪论1、分子生物学简史:分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子形态、结构特征及其重要性、规律性而相互联系的科学,是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘,由被动的适应自然界到主动的改造和重组自然界的基础科学。
2、分子生物学发展阶段第一阶段:分子生物学发展的萌芽阶段第二阶段:分子生物学的建立和发展阶段第三阶段:分子生物学的深入发展和应用阶段3、分子生物学的主要研究内容DNA重组技术;基因表达调控研究;生物大分子的结构与功能的研究;基因组、功能基因组与生物信息学的研究第二章染色体与DNA1、名词解释:不重复序列:在单倍体基因组中只有一个或几个拷贝的DNA序列。
真核生物的大多数基因在单倍体中都是单拷贝。
中度重复序列:每个基因组中10~104个拷贝。
平均长度为300 bp,一般是不编码序列,广泛散布在非重复序列之间。
可能在基因调控中起重要作用。
常有数千个类似序列,各重复数百次,构成一个序列家族。
高度重复序列:只存在于真核生物中,占基因组的10%~60%,由6~10个碱基组成。
卫星DNA(satellite DNA):又称随体DNA。
卫星DNA是一类高度重复序列DNA。
这类DNA是高度浓缩的,是异染色质的组成部分。
微卫星DNA(microsatellite DNA):又称短串联重复序列,是真核生物基因组重复序列中的主要组成部分,主要由串联重复单元组成。
重叠基因(overlapping gene,nested gene):具有部分共同核苷酸序列的基因,及同一段DNA携带了两种或两种以上不同蛋白质的编码信息。
重叠的序列可以是调控基因也可以是结构基因部分。
多顺反子(polycistronic mRNA ) :编码多个蛋白质的mRNA称为多顺反子mRNA 。
单顺反子(monocistronic mRNA) :只编码一个蛋白质的mRNA称为单顺反子mRNA。
DNA的转座:又称移位(transposition),是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。
南开大学分子生物学真题2009年_真题-无答案
南开大学分子生物学真题2009年
(总分150,考试时间90分钟)
一、名词解释与翻译
1. Molecular biology
2. Stem cell
3. Apoptosis
4. Microarray
5. Reporter gene
6. Promoter
7. Motif
8. ubiquitin
9. Transfection
10. RNA editing
二、简答题
1. 设计PCR引物的基本原则?
2. 何谓RNAi和microRNA?两者在概念和应用上有何区别?
3. 何谓蛋白质组学?在技术上有何特点?
4. 举例说明研究蛋白质间相互作用的实验方法及其作用原理?
研究蛋白质间相互作用(protein-protein interaction)的方法有很多,可分为体内和体外两大类,这里只列举部分方法。
5. 举出4种常用的分子生物学基本实验技术,并说明其作用?
分子生物学实验技术有很多,这里列出五种供参考。
三、论述题
1. 如何克隆一个基因?然后如何研究该基因的基本功能?
2. 蛋白质可以有哪些修饰?其作用是什么?
新生肽链需经一系列后期加工才能形成有活性蛋白质,如N端起始氨基酸的切除和二硫键的形成。
但蛋白质修饰更侧重于指代新生蛋白在氨基酸残基上形成的共价修饰。
这一直是科学上的重要话题,至今文献报道已有超过200种修饰。
新生蛋白的共价修饰不仅是蛋白质最终获得正确结构和功能的必备步骤,对蛋白质的共价修饰也是基因表达调控的重要过程。
3. 试比较真核生物和原核生物的特点?
4. 请提出一套实验设计方案,研究癌症发生的分子机制?。
苹果酸酶的分子生物学研究进展
安徽农学通报,Anhui Agri. Sci. Bull.2009,15(10)51苹果酸酶的分子生物学研究进展郑恩霞 程文娟 王宗达 王 敖(安徽师范大学生物分子进化重点实验室;安徽芜湖241000)摘 要:苹果酸酶(malic enzyme,ME)是调控苹果酸代谢的关键酶,可以催化苹果酸氧化脱羧的可逆反应,产生丙酮酸和CO2,以及伴随NAD(P)+的还原反应。
根据辅酶特异性,苹果酸酶可分为NAD+或NADP+依赖性苹果酸酶,并广泛存在于自然界中。
苹果酸酶广泛地参与不同的代谢途径,包括C4植物中的固碳作用、真菌和动物中脂质合成的NADPH源泉、以及组织快速繁殖时线粒体能量的供给等。
对苹果酸酶的生化特性、空间结构特点、催化机理的研究,将为代谢工程奠定基础。
关键词:苹果酸酶;辅酶特异性;催化机制;功能中图分类号Q55 文献标识码B 文章编号1007-7731(2009)10-051-003Advances in Research of Molecular Biology of Malic EnzymeZheng Enxia et al(The Key Laboratory of Molecular Evolution; Anhui Normal University, Wuhu 241000)Abstract: Malic enzyme (ME), important malate metabolizing enzyme, catalyzes the reversible oxidativedecarboxylation of L-malate coupled with the reduction of dinucleotide cofactor NAD(P)+ to yield pyruvate and CO2.These enzymes can use NAD+(NAD-ME)or NADP+(NADP-ME)as essential cofactors and are widely distributed in most living organisms. As the catalytic products by MEs can support diverse biological processes, MEs are involvedin a great number of metabolic pathways, including carbon fixation in tropical C4plants, lipogenic NADPH production in fungi and animals, and energy production in rapidly proliferating tissues. The research on biochemical properties, crystal structure and catalytic mechanism will be the fundamental work for the future manipulation of metabolic engineering.Key Words: malic enzyme; coenzyme specificity; catalytic mechanism; function苹果酸酶(malic enzyme,ME)是调控苹果酸代谢的关键酶,可以催化苹果酸氧化脱羧的可逆反应,产生丙酮酸和CO2,以及伴随NAD(P)+的还原反应[1-3]。
分子生物学-4
G
A
珠蛋白基因簇位于第 11 号染色体; , G, A, 和 为功能基因, 为假 基因。
胚胎发育早期的 Hb:22, 22 和 22 妊娠 8 周后胎儿的 HbF:22 成人型 HbA: 22 和 22 (3%)
(二) 空间特异性
在个体生长过程中,某种基因产物在个体中按不同组 织空间顺序出现,称为基因表达的空间特异性 (spatial specificity) 或组织特异性 (tissue specificity)。
真核生物基因表达调控
/10005107/
The ENCODE Project 旨在解析人类基因组中的所有功能性 元件。
染色体结构的变化对基因表达的影响
• DNA 甲基化: 胞嘧啶甲基化; • 染色质修饰:组蛋白的多种共价修饰;
• DNase I 超敏感位点:转录活性基因对 DNase I 极度敏感。
适体区序列保守,能与适体直接结合,使表达平台的构 象变化,形成有选择性的茎环结构,导致 mRNA 转录提前 终止或者抑制翻译的起始。
aptamer region (pink) expression platform (orange)
抑制型核糖开关:适体存在时能抑制基因表达; 激活型核糖开关:适体存在时能启动基因表达。
lacY 基因编码透过酶 (permease)
lacA 基因编码乙酰基转移酶 (transacetylase)
E.coli 在含葡萄糖的培养基中生长 时,lacZ 基因不表达。 当葡萄糖耗尽而乳糖存在时, lacZ 基因表达,-半乳糖苷酶将乳糖水 解成葡萄糖和半乳糖。
Allolactose (异乳糖)
• EF-G (转位酶) 定位在 L12CTD 和 L11-NTD 之间。
2009年分子生物学quiz1参考答案(精)
2009年分子生物学quizl 参考答案2. What is central dogma? What contents have you learned in each part of the central dogma? (5’)The central dogma is the pathway for the flow of genetic information.We have learnt the maintenance of the genome (the structure of the genetic material and its faithful duplication) and the expression of the genome (the conversion of genetic instructions contained in DNA into proteins).(缺 reverse transcription 扣一分)3. Write out the structure of four bases, label the positions that participate Watson-Crick base pairing and that connect to the ribose? (10’)如果解答中可以 置等,会酌情wg/Q sugar4. What are the features of DNA structure? And how RNA structure differs from DNA? (2 Copyright © 2004 Pearson Education f I nc., publishing as Benjamin Cummings Two antiparallel polynucleotide chains are twisting around each other in the form of a double helix. 6’(polynucleotide(building block) 2’,antiparallel 2’,double helix 2’)Hydrogen Bonding determines the Specificity of base pairing (complimentarity).2’Stacking interaction between bases determines the stability of DNA double helix, hydrogen bond also contributes to stability.2’The double helix has Minor and Major grooves. (A B Z forms)2’Differences :Primary structure( building block): 2’dNTP vs. rNTP ; T vs. U ; double-stranded vs. single-stranded.Secondary structure: 4’键;AG 是二环,TC 是单环;氢键的位 The features of DNA structure :间是双键,CGDNA has stable double helical structure. (full complimentarity)RNA chains fold back on themselves to form local regions of double helix similar to A-form DNA. RNA helix are the base-paired segments between short stretches of complementary sequences, which adopt one of the various stem-loop structures, pseudoknots.( inter- and intra-molecular base pairing) Tertiary structures: 2’DNA: no tertiary structure.RNA can fold up into complex tertiary structures, because RNA has enormous rotational freedom in the backbone of its non-base-paired regions.pare the chemistry of DNA synthesis and RNA synthesis. (5’)(clues: compare=differences+the same; chemistry=substrate+direction+ energy)Differences:(1)DNA synthesis requires deoxynucleotide triphosphates while RNA synthesis requires oxynucleotide triphosphates;(1')(2)The base for DNA synthesis are A/T/C/G while that for RNA synthesis are A/U/C/G;(1')(3)DNA synthesis needs a primer:template junction while RNA synthesis do not;(1')The same:(1)The direction of both DNA synthesis and RNA synthesis is 5' to 3';(1')(2)The energy needed for DNA synthesis as well as RNA synthesis is hydrolysis of pyrophosphate (PPi).(1')6.Describe the functions of each domain of the DNA polymerase. (14’+1')DNA polymerase palm domain(1'):(1)Contains two catalytic sites, one for addition of dNTPs (1')and one for removal of the mispaired dNTP.(1')(2)The polymerization site: (1) binds to two metal ions that alter the chemical environment around the catalytic site and lead to the catalysis. (1')(2) Monitors the accuracy of base-pairing for the most recently added nucleotides by forming extensive hydrogen bond contacts with minor groove of the newly synthesized DNA. (1')(3)Exonuclease site/proof reading site . The mechanism of proof reading is kinetic selectivity(1') and the mismatched dNMP is removed by proofreading exonuclease in the direction of 3'-5'(1'). DNA polymerase finger domain:(1')(1)Binds to the incoming dNTP, encloses the correct paired dNTP to the position for catalysis;(1') (2)Bends the template to expose the only nucleotide at the template that ready for forming base pair with the incoming nucleotide;(1')(3)Stabilization of the pyrophosphate;(1')DNA polymerase thumb domain:(1')(1)Not directly involved in catalysis;(2)Interacts with the synthesized DNA to maintain correct position of the primer and the active site, (1')and to maintain a strong association between DNA Pol and its substrate.(1')7.How replication of a DNA molecule is accomplished in bacteria ?Initiation:(1)Recognition and binding of OriC by DnaA(initiator)-ATP.(2)Helicase (DnaB) loading and DnaC(helicase loader) and DNA unwinding.(3)Primase synthesizes RNA primer, and D NA Polymerase III synthesizes the new DNA strand.(The "trombone" model was developed to explain lagging strand and Elongation:leading strand synthesized simultaneously):(1)Leading strand: newly synthesized DNA strand that is continuously copied from the template strand by a DNA polymerase after the first RNA primer was made by a primase. A sliding clamp is usually loaded to the DNA polymerase to increase the polymerase processivity. The3 direction of theing strand is the same as the moving direction of the replication fork.(2)Lagging strand is discontinuously copied from the template strand. The 3 direction of the lagging strand is opposite to the moving direction of the replication fork. Primase makes RNA primers periodically after the template strand is unwound and becomes single-stranded. DNA polymerase extends each primer to synthesis short DNA fragments, called Okazaki fragments. The polymerase dissociates from the template strand when it meets the previous Okazaki fragment. Finally, RNA primers are digested by an RNase H activity, and the gaps are filled by DNA polymerase. At last, the adjacent Okazaki fragments are covalently joined together by a DNA ligase to generate a continuous, intact strand of new DNA.Termination:Type II topoisomerases separate daughter DNA molecules.8.How transcription of a RNA molecule by RNA polymerase II is initiated, elongated and terminated in eukaryotes (25’)Initiation: (11’+附加分)A.1.Promoter recognition: TBP in TFIID binds to the TATA box;(1’) TFIIA and TFIIB are recruited withTFIIB binding to the BRE;(1’)2. RNA Pol II recruitment: RNA Pol II-TFIIF complex is the recruited;(1’)3.TFIIE and TFIIH then bind upstream of Pol II (to form the pre-initiation complex).(1 ()如果提到了pre-initiation complex,有1 分的附加分)B.Promoter melting using energy from ATP hydrolysis by TFIIH .(2’)C.Promoter escapes after the phosphorylation of the CTD tail. (2’)Additional proteins are needed for transcription initiation in vivo:■The mediator complex (1 )■Transcriptional regulatory proteins (1 )■Nucleosome-modifying enzymes (1’)Tips:1、题目已经问了是真核中的情况,所以必须把相关的真核里的factor都回答出来,不然没分;2、B和C两点非常重要,分值也很大,由此可见把握keypoints的重要性;3、很少同学可以回答出in vivo状态下所需要的3种蛋白;4、如果可以答出另外一些细节,比如“TBP binds to and distorts DNA using a p sheet inserted into the minor groove”,会有少量加分。
分子生物学实验报告
根据测得的O.D值,从标准曲线上查出相对应的RNA含量,按下式计算出制品中RNA的百分含量:
×100%
(4)醋酸纤维素薄膜电泳法分离测定RNA的四种碱基
1)RNA的碱水解:
称取0.20gRNA,溶于5ml 0.3mol/L KOH溶液中,使RNA的浓度达到20~30mg/ml。沸水浴加热30min。将水解液转入到锥形瓶中。冰浴,在冰浴过程中用高锰酸溶液滴定到水解液的PH值为3.5.在2500rpm离心10min。出去沉淀,上层液即是样品。
2)RNA基团鉴定和地衣酚法测定RNA含量的基本原理:
RNA含有核糖、嘌呤碱、嘧啶碱和磷酸组分,加硫酸煮沸可使其水解,用硝酸银、地衣酚和定磷试剂可分别鉴定嘌呤碱、核糖和磷酸组分。
A:嘌呤鉴定:
嘌呤碱与硝酸银反应可生成白色的嘌呤银化物沉淀。
H2SO4AgNo3
RNA嘌呤嘌呤银化物(白色或红棕色)
100℃
酵母含RNA 达2.67—10.0%,DNA 则少于0.03—0.516%。为此,提取RNA多以酵母为原料。
由于RNA得来源很多,因而提取制备方法也各异,一般有苯酚法、稀碱法和浓盐法、去污剂法和盐酸胍法。其中苯酚法又是实验室最常用的方法,次方法能够较好地除去DNA和蛋白质,提取的RNA具有生物活性,两种常见的方法原理为:
核糖定量反应:
RNA
HCl
93℃
4)使用电泳技术进行RNA鉴定的基本原理:
任何物质质点,由于其本身在溶液中的解离或是由于其表面对其他带电质点的吸附,会在电场中向一定的电极移动。一般来说,在碱性溶液中,分子带负电荷,在电场中向正极移动;而在酸性溶液中,分子带正电荷,在电场中向负极移动。不同质点在电场中的移动速度不同,常用泳动度(迁移率)来表示。即带电质点在单位电场强度下的泳动速度。电泳快慢与电场强度、溶液的PH值、溶液的离子强度、电渗现象有关。
分子生物学(全套课件557P)
分子生物学(全套课件557P)简介分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科。
它涉及到核酸、蛋白质和其他生物分子的研究,以及它们在细胞和生物体中的功能。
本文档是一套全面的分子生物学课件,共有557页。
本课件旨在帮助读者系统地了解分子生物学的各个方面,包括基本的分子生物学原理、实验技术、研究方法以及应用等。
目录1.第一章:分子生物学概述2.第二章:DNA结构与功能3.第三章:RNA结构与功能4.第四章:蛋白质结构与功能5.第五章:基因表达调控6.第六章:基因突变与遗传变异7.第七章:分子生物学实验技术8.第八章:分子生物学研究方法9.第九章:分子生物学的应用领域第一章:分子生物学概述1.1 什么是分子生物学分子生物学是研究生物体内分子的结构、功能以及相互作用的学科。
它涉及到DNA、RNA、蛋白质等生物分子的研究,以及它们在细胞和生物体中的功能。
1.2 分子生物学的历史与发展分子生物学起源于20世纪50年代,当时发现DNA是物质遗传信息的携带者后,科学家们开始研究DNA的结构和功能,从而奠定了现代分子生物学的基础。
1.3 分子生物学的重要性分子生物学的研究对于了解生命的本质和机理至关重要。
它不仅有助于解释遗传现象,还可以揭示细胞的结构、功能和调控机制,甚至为疾病的诊断和治疗提供理论基础。
2.1 DNA的组成与结构DNA是由基因序列组成的生物分子,它由核苷酸组成。
本节将介绍DNA的基本结构、双螺旋结构和碱基对的配对方式。
2.2 DNA复制与遗传信息传递DNA复制是细胞分裂过程中最重要的事件之一,它确保了遗传信息的传递和稳定性。
本节将介绍DNA复制的过程和机制。
2.3 DNA修复与突变DNA在生物体内容易受到各种外界因素的损伤,因此细胞拥有多种修复机制来修复DNA损伤。
本节将介绍DNA修复的方式和维护基因组稳定性的重要性。
3.1 RNA的种类与功能RNA是DNA转录的产物,它在细胞内发挥着多种功能,包括mRNA的编码信息传递、tRNA的氨基酸运载和rRNA的构建核糖体等。
09114分子生物学
《分子生物学》课程(09114)教学大纲一、课程基本信息课程中文名称: 分子生物学及实验课程代码:09114学分与学时:4学分72学时(理论课48学时,实验课24学时)课程性质:专业必修课授课对象:生物工程专业二、课程教学目标与任务新兴的生物技术已成为新技术革命的优先发展领域,它包括:基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程四大部分,其在21世纪的生命科学时代有着广阔的发展前景,但它们的发展都需要分子生物学的理论作指导。
分子生物学是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其规律性的科学。
本课程的任务是使学生掌握蛋白质、核酸等生物大分子的结构、性质及功能;DNA的复制、RNA的生物合成、蛋白质生物合成;遗传信息的储存、传递及表达调控等基本知识,掌握生物大分子分离、制备、分析、鉴定技术(比色、层析、电泳、离心等)的基本实验原理及操作技能。
通过原核和真核生物基因表达调控的详细介绍,向学生揭示基因表达的精细性、复杂性和高度可调控性,使学生从分子水平认识生命现象和生物学规律。
引用一系列分子生物学研究工作实例,将分子生物学的基本研究思路和基本研究方法介绍给学生,激发学生探索生物大分子的奥秘的求知欲望,丰富学生对现代生物技术的理解,为今后从事相关专业的研究工作奠定坚实的基础。
三、学时安排四、课程教学内容与基本要求第一章绪论教学目的:介绍分子生物学的概念、研究内容以及分子生物学的发展简史,激发学生对分子生物学的兴趣。
基本要求:掌握分子生物学的基本概念与研究内容;了解分子生物学发展简史和分子生物学的研究内容和发展趋势,了解与分子生物学相关的学科和一些分支学科。
重点难点:分子生物学的概念及研究内容教学方法:课堂讲授主要内容一、分子生物学的概念二、分子生物学诞生的背景三、分子生物学发展简史四、分子生物学的研究内容五、分子生物学展望第二章染色体与DNA教学目的:介绍DNA的结构、性质与功能以及DNA的复制、损伤与修复。
基本要求:掌握DNA双螺旋结构特点,了解DNA的超螺旋结构;掌握核酸的变性、复性和分子杂交原理;熟悉核酸的物理化学性质。
09年题目及答案
2009年考研分子生物学一、名词解释:1、Regulatory gene调控基因:是编码能与操纵序列结合的调控蛋白的基因。
调控蛋白分为阻遏蛋白和激活蛋白,与操纵子结合调控基因转录。
2、Real-time PCR实时定量PCR:是指在PCR指数扩增期间通过连续监测荧光信号强弱的变化来即时测定特异性产物的量,并据此推断目的基因的初始量,不需要取出PCR产物进行分离。
可以在间隔相等的时间测反应物的浓度,获得相对较准确的数据,比较简便。
3、Nick translation切口平移法:当双链DNA分子的一条链上产生切口时,E.coli DNA聚合酶Ⅰ就可将核苷酸连接到切口的3'羟基末端。
同时该酶具有从5'→3'的核酸外切酶活性,能从切口的5'端除去核苷酸。
由于在切去核苷酸的同时又在切口的3'端补上核苷酸,从而使切口沿着DNA链移动,从而用放射性核苷酸代替原先无放射性的核苷酸,将放射性同位素掺入到合成新链中。
4Generic promoter通用启动子一个基因中有很多片断可能是与其他基因重复的,比如基因的通用启动子区域,可以使不同的基因通过同一个启动子启动表达。
5Histone code组蛋白密码组蛋白密码的假说提出了存在第二种类型人类遗传密码的可能,这种编码被称为“组蛋白密码”,是控制基因开启的“主开关”。
组蛋白密码帮助控制了人类基因的表达。
密码中的组蛋白是组成染色质的蛋白质。
染色质则是包装在DNA外层的物质。
通过组蛋白密码,不同修饰的组蛋白可以将基因组组织为活化和沉默区域。
而且,这些区域可以通过细胞分裂传递。
6Proteomics蛋白质组学源于蛋白质(protein)与基因组学(genomics)两个词的组合,意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”,在本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质的表达水平,翻译后的修饰,蛋白与蛋白相互作用等,由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生,细胞代谢等过程的整体而全面的认识。
西农2009-2010分子生物学试卷A-参考答案
西北农林科技大学本科课程考试试题(卷)2009—2010学年第2学期《分子生物学》课程A卷专业班级:命题教师:审题教师:学生姓名:学号:考试成绩:一、多选题(每小题2分,共40分)得分:分1、1953年Watson和Crick提出:( a )(a) 多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋(b) DNA的复制是半保留的,常常形成亲本—子代双螺旋杂合链(c) 三个连续的核苷酸代表一个遗传密码(d) 遗传物质通常是DNA而非RNA2、原核生物翻译起始时,形成起始复合物的顺序是( a )。
(a) mRNA,小亚基,fMet-tRNA,大亚基(b) 大亚基,小亚基,mRNA,fMet-tRNA(c) mRNA,大亚基,小亚基,fMet-tRNA(d) mRNA,小亚基,大亚基,fMet-tRNA3、Z构象的DNA(ac )。
(a) 螺旋方向和B-DNA相反(b) 是自然状态下DNA的主要构象(c) 通常发生在CG含量比较高的区段(d) 螺旋方向和A-DNA相同4、一段DNA序列为:acgttgatgcaggtg........cgtgcagaacaggct,可用于PCR 扩增的引物对是:( b )(a) acgttgatgcaggtg / cgtgcagaacaggct(b) acgttgatgcaggtg / agcctgttctgcacg(c) cacctgcatcaacgt / agcctgttctgcacg(d) cacctgcatcaacgt / cgtgcagaacaggct5、DNA的一级结构实质上就是( b )。
(a) DNA分子的双螺旋结构(b) DNA分子中的碱基排列顺序(c) DNA分子中各碱基所占的比例(d) DNA分子中的碱基配对关系6、下列属于反式作用因子的DNA结合结构域的是(ad )。
(a) 碱性-亮氨酸拉链(b) 富含脯氨酸的结构第1页共14页(c) 酸性α-螺旋结构(d) 锌指结构7、DNA的复制:( a )(a) 遵循新的子链与其亲本链相配对的原则(b) 包括一个双螺旋中两条子链的合成(c) 可以从DNA链上的任何一个部位开始(d) 子链从3’→5’方向进行合成8、DNA复制需要:A. DNA聚合酶III;B. 解链蛋白;C. DNA聚合酶I;D. DNA 指导的RNA聚合酶;E. DNA连接酶。
分子生物学2009-1
1993年,美国科学家罗伯茨(Roberts)和夏普
(Sharp)由于在断裂基因方面的工作而荣获诺
贝尔生理医学奖。美国科学家马勒斯(Mullis)
由于发明PCR仪而与第一个设计基因定点突变的
Smith共享诺贝尔化学奖。
1994年,美国科学家吉尔曼(Gilman)和罗德比
建了DNA碱基序列分析的方法。Sanger和Gilbert发明
的DNA序列分析方法至今仍在广泛使用,是分子生物 学最重要的研究手段之一。为此,Berg、Sanger和 Gilbert三人共获1980年的诺贝尔生理医学奖。
1984年,德国遗传学家科勒(Kohler)、美国 人 米 尔 斯 坦 ( Milstein ) 和 丹 麦 科 学 家 杰 尼 (Jerne)由于发展了单克隆抗体技术,完善了 极微量蛋白质的检测技术而分享了诺贝尔生理 医学奖。
基因表达调控研究主要表现在信号传导研究、转
录因子研究及RNA剪辑三个方面。
信号传导是指外部信号通过细胞膜上的受体蛋白传到
细胞内部,并激发诸如离子通透性、细胞形状或其他
细胞功能方面的应答过程。当信号分子(配体)与相 应的受体作用后,可以引发受体分子的构型变化,使 之形成专一性的离子通道,也可以引发受体分子的蛋 白激酶或磷酸酯酶活性,还可以通过受体分子指导合 成cAMP、cGMP、肌醇三磷酸等第二信使分子。研究 认为,信号传导之所以能引起细胞功能的改变,主要 是由于信号最后活化了某些蛋白质分子,使之发生构
如果从表面看,分子生物学涉猎范围极为广阔, 研究的内容也似乎包罗万象,而事实上,它所 研究的不外乎以下三个方面。
09年医学分子生物学考博试题
一、名词解释:1.SNP: 单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP),主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。
它是人类可遗传的变异中最常见的一种。
占所有已知多态性的90%以上。
SNP在人类基因组中广泛存在,平均每500~1000个碱基对中就有1个,估计其总数可达300万个甚至更多。
;2.mRNA的选择性剪切;前体mRNA的剪接是基因表达调控中的重要环节,也是生物功能多样性的分子机制之一. 目前已知它包括两种互相关联的机制: 组成性剪接和选择性剪接(或称调节性剪接)。
在组成性剪接中,剪接位点不因细胞种类发育阶段或环境而改变,因而最终形成的基因表达产物也是不变的。
而选择性剪接则不同,作为基因多样性的分子机理,它选择性地对内含子或外显子进行剪接,从而将同一种前体mRNA剪接成多种不同的成熟mRNA,进而表达多个可能具有不同生理学功能的蛋白质,最终影响生理功能的调节.3.抑癌基因;编码对肿瘤形成起阻抑作用的蛋白质的基因。
正常情况下负责控制细胞生长和增殖。
当这些基因不能表达,或者当其产物失去活性时,可导致细胞癌变。
如p53基因和成视网膜细胞瘤基因(Rb基因)。
4.基因芯片;固定有寡核苷酸、基因组DNA或互补DNA等的生物芯片。
利用这类芯片与标记的生物样品进行杂交,可对样品的基因表达谱生物信息进行快速定性和定量分析。
二、简答题:1.限制性内切酶及影响因素;生物体内能识别并切割特异的双链DNA序列的一种内切核酸酶。
它可以将外来的DNA切断,即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力,但对自己的DNA却无损害作用,这样可以保护细胞原有的遗传信息。
由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的,故名限制性内切酶(简称限制酶)。
2.荧光定量PCR及影响因素;荧光定量PCR是一种新定量试验技术,它是通过荧光染料或荧光标记的特异性的探针,对PCR产物进行标记跟踪,实时在线监控反应过程,结合相应的软件可以对产物进行分析,计算待测样品模板的初始浓度。
医学分子生物学 历年考题
2016级研究生医学分子生物学试题一、名词解释1.第二信使:指在细胞内传递信息的小分子物质,如Ca2+、甘油二酯DAG、三磷酸肌醇IP3、环腺苷酸cAMP、环鸟苷酸cGMP等。
2.顺式作用元件(cis-acting element):DNA分子中的一些调控序列,包括启动子、上游调控元件、增强子、加尾信号和一些细胞信号反应元件等。
3.单顺反子mRNA:真核生物的一个编码基因转录只生成一个mRNA分子。
4.管家基因:对所有细胞的生存提供基本功能,因而在所有细胞中持续表达的基因。
5.miRNA:指由内源性基因编码产生的,长度为22个核苷酸的单链非编码RNA,能与mRNA特异结合,诱导mRNA降解或抑制其翻译。
6.限制性核酸内切酶(RE):一类能识别双链DNA分子内部的特定核苷酸序列,并在该特异位点裂解磷酸二酯键的核酸内切酶。
7.TM值:加热变性使DNA50%双链结构被打开的温度称为该DNA的熔解温度,即紫外光吸收值达到最大值的一半时的温度。
8.载体:能携带目的外源DNA片段进入受体细胞进行扩增和表达的运载工具。
9.cDNA:互补DNA,以mRNA为模板,经过逆转录生成的与RNA碱基序列互补的DNA 链。
10.内含子:位于外显子之间、可被转录在前体RNA中,但经过剪接被去除,最终不存在于成熟RNA分子中的核苷酸序列,又称为间插序列。
二、简答题1.原癌基因激活机制①获得增强子与启动子②基因点突变③基因扩增④染色体易位与基因重排⑤基因甲基化水平降低2.真核细胞基因组特点①基因组庞大②结构基因是断裂基因③非编码序列远多于编码序列结构④大量的重复序列⑤基因的转录产物为单顺反子mRNA⑥染色体末端具有端粒结构⑦基因组存在大量的顺式作用元件:包括启动子、增强子、沉默子等⑧基因组中存在多种DNA多态性3.重组DNA(又称分子克隆)步骤①用限制性核酸内切酶切割外源DNA,分离带有目的基因的DNA片段。
(分)②选择或改造载体DNA分子,并用限制性核酸内切酶进行切割。
《分子生物学》word版
第一章绪论1.分子生物学(Molecular Biology)是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。
狭义的概念偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA结构与功能、复制、转录、表达和调节控制过程。
也涉及与这些过程相关的蛋白质与酶的结构与功能的研究2.功能基因组学(Functional Genomics or post—Genomics)基因的识别与鉴定基因功能信息的提取与证实基因表达谱的绘制 (microarray)蛋白质水平上基因互作的探测3.蛋白质组学(Proteome)1994年由Wilkins等提出蛋白质组的概念:一个基因组所表达的全部蛋白质。
基因组----固定蛋白质组----动态4.生物信息学(Bioinformatics) 生物大分子的结构与功能信息通过计算机语言到分辨,提取,分析,比较,预测生物信息。
第三章核酸的结构与功能1.DNA 的一级结构:DNA分子中各脱氧核苷酸之间的连接方式(3´-5´磷酸二酯键)和排列顺序叫做DNA 的一级结构,简称为碱基序列。
一级结构的走向的规定为5´→3´。
不同的DNA分子具有不同的核苷酸排列顺序,因此携带有不同的遗传信息。
Chargaff首先注意到DNA碱基组成的某些规律性,在1950年总结出DNA碱基组成的规律:·腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等,即 A=T。
·鸟嘌呤和胞腺嘧啶的摩尔数也相等,即G=C。
·含氨基的碱基总数等于含酮基碱基总数,即A+C=G+T。
·嘌呤的总数等于嘧啶的总数,即A+G=C+T。
2.DNA的双螺旋模型特点:a. 两条反向平行的多聚核苷酸链沿一个假设的中心轴右旋相互盘绕而形成。
b. 磷酸和脱氧核糖单位作为不变的骨架组成位于外侧,作为可变成分的碱基位于内侧,链间碱基按A—T,G—C配对(碱基配对原则,Chargaff定律)c.右手反平行双螺旋,d.主链位于螺旋外侧,碱基位于内侧两条链e.间存在碱基互补f.螺旋的螺距为3.4nm,直径为2nm,g.螺旋的稳定因素为氢键和碱基堆砌力3.DNA的双螺旋结构稳定因素:·氢键·碱基堆集力·正负电荷的作用发夹(hairpin):当同一个核酸分子中一段碱基序列附近紧接着一段它的互补序列时,核酸连有可能自身回折配对产生一个反平行的双螺旋结构4.凸环(bulge loop):当互补序列在分子中距离较远时,形成双链区域时产生较大的单链环,如果两个可能的互补序列中的一个包含一段不配对的多余序列时产生凸环。
武汉大学分子生物学真题2009年_真题-无答案
武汉大学分子生物学真题2009年(总分150,考试时间90分钟)一、名词翻译与解释1. Regulatory gene2. Real-time PCR3. Nick translation4. Generic promoter5. Histone code6. Proteomics7. Gene targeting8. Single nucleotide polymorphism9. Alternative mRNA processlng10. Replicon二、简答题1. 什么是DNA损伤?生物体DNA损伤与哪些因素有关?生物细胞有哪些机制来处理DNA 损伤,并进行DNA损伤修复?2. 表观遗传(epi-genetics)修饰包括哪些内容?并举一例说明其在基因的表述调控和染色体重塑等方面有哪些重要作用?3. 反式作用因子是直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件序列上而参与调控靶基因转录效率的蛋白质。
试问反式作用因子的DNA结合结构域有哪几种类型?特点如何?反式作用因子,即转录调控因子,是一类特殊的DNA结合蛋白。
不同的转录调控因子能与DNA上特异的顺式作用元件相互作用从而调控转录。
这些因子中的重要功能结构域有:螺旋一转角一螺旋,锌指结构,碱性亮氨酸拉链,螺旋一环一螺旋、同源域等,转录因子的磷酸化对转录调控起很大作用。
4. PCR的原理是什么?在PCR反应中是否循环次数越多,所合成产物数量也越多?为什么?5. 增强子和绝缘子在基因表达调控中的作用和特点有哪些?三、论述题1. 试论述转座子的类别、结构和转座机制及在基因表达与分子进化中的作用。
2. 在进行遗传重组和基因克隆与表达的研究中,对分子克隆的载体与宿主系统的选择有非常重要的作用。
请论述各主要载体系统的特点及宿主系统。
3. 从转录后水平上进行比较,论述原核生物和真核生物RNA加工的异同点。
转录后水平上的RNA加工即mRNA的加工。
4. 什么是HapMap计划、ENCODE计划、Jim计划、Proteome计划?这些计划与人类基因组计划有何联系?这些计划对分子生物学的发展和生命活动的分子机制有什么影响和意义?。
分子生物学(全)
名词解释基因:是携带有遗传信息信息的DNA片段。
基因组genome:基因组泛指一个有生命体、病毒或细胞器的全部遗传物质;在真核生物,基因组是指一套染色体(单倍体)DNA,又称染色体组。
、重复序列:是指在基因组中重复出现的DNA序列。
假基因pseudogene:在多基因家族中,DNA序列与正常基因的结构相似,但不能产生有功能的基因产物的基因成为假基因。
断裂基因(splite gene)真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因。
增强子enhancer:指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性、增强启动子转录活性的DNA序列。
沉默子silencer:是某些基因的负性调节元件,当其结合特异蛋白因子时,对基因转录起阻遏作用。
内含子intron:存在于原始转录产物或基因组DNA中,但不包括在成熟mRNA、rRNA或tRNA中的那部分核苷酸序列。
外显子exon:,基因组DNA中出现在成熟RNA分子上的序列。
启动子:是位于结构基因5,端上游的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模版DNA准确的结合并具有转录起始的特异性。
基因表达谱:是指在某些特定情况下(不同组织、不同细胞、不同发育阶段、不同生理状态及不同环境下等)细胞基因的表达状态(包括基因是否表达、表达丰度以及的表达差异)。
限制性核酸内切酶:是识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
质粒:是存在于细菌内、染色体外闭合、具有自主修复制能力的环状DNA.微卫星DNA:是由短的重复单元序列串联构成的重复序列,重复单元一般为1~6bp,重复序列长度一般小与150bp.分布广,其功能尚不清楚。
基因诊断:是指用分子生物学的技术,在DNA或RNA水平上检测基因的存在状态或表达状态的诊断方法,对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。
高等分子生物学(MolecularBiologyFallSemester2009)(精)
高等分子生物學(Molecular Biology Fall Semester 2009)時間:星期二AM 9:10-12:00地點:第四講堂PBL教室:601教室課程協調人:賴明德(Tel: 5549; e-mail: a1211207@.tw)將生物現象的種種機能循分子層次進行研究之分子生物學是生物學結合物理學、化學而發展出的新科學領域,隨著分子生物學之進展所開發出之基因工程技術,是探討生命科學奧妙,造褔人類重要之科學技術之一。
本課程以真核細胞分子生物為主,並補充介紹目前基因工程所採用之重要技術的理論、方法實驗與實例等。
此課程為醫學院生化,微免,分醫,醫技碩士班及基醫,臨醫博士班共同課程,前十堂課以講堂授課。
將基本的Genome, replication, transcription, translation, 及bioinformatics傳授重要之知識。
其後六堂課,以小教室討論進行,其方式有兩種,一為由教師提出一個研究問題,由學生查尋research articles來加以回答,並共同討論;另一種方式則由教師提供研究論文,由學生分組討論。
小教室討論時,由吳昭良,張敏政,賴明德,張明熙,張文粲共同負責生化所碩士班學生。
Course Goals:1) to assist graduate students in understanding the history and future challenge ofmolecular biology from discovery of DNA to genome sciences, and2) to better students in gaining insight on how to utilize modern molecular biologytools and computational approaches in experimental design and problem shooting.Course Format:1) Lectures for 3 hr by teachers, or 2-hr lectures by teachers followed by studentpresentation (if assigned) or an impromptu examination for 1 hr or less.Interactive teaching is encouraged.2) Each lecture note will be posted online (IMM website) or distributed after theclass as hard copies (if agreed by the teacher).3) Assigned reading(s) will be posted online (IMM website) one or two weeks beforeeach class.4) Homework will be given after each class.Course Materials:GENE IX, 2008 and assigned readings.Grading Criteria:Homework and final examination; 前11次上課考試原始成績將分送給各所負責開高等分子生物學之老師,於學期末再加入各所上課教學評分,由各所自行計算調整後送往教務處。
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共含有107个蛋白质分子,如果每个基因都等同翻
译的话,任何一个多肽应有2500个拷贝,但是这
些蛋白质并不是以相同拷贝数存在于细胞中的。
有些蛋白质的数目相当固定。例如,每个大肠杆
菌细胞可以有约15000个核糖体,与其结合的约50
种核糖体蛋白质数量是十分稳定的。糖分解体系
的酶含量很大,其数目也极恒定。此外,DNA聚
启动子保守序列之间的距离也影响着转录的起始频率。
原核生物强启动子的-10和-35区域之间的间隔为17±1bp, 增大或减小明显影响启动子的强度。这可以解释为-35区
相对-10区旋转所产生的超螺旋发生了改变,增减一个bp
会使两者之间的夹角发生36°的改变。在这情况下,要
使酶与DNA在这个区域内具有正确的取向,则必须使二
分析比较了几十种大杆肠启动子和多种噬菌体的启动
子序列,证实原核生物的所有启动子都有两段共同序 列,即-10序列和-35序列。
通常将转录起点的第一个核苷酸以+1来表示,从近到远
以正数计,称为下游;起点前一个核苷酸以-1来表示, 从近到远以负数计,称为上游。
大肠杆菌的-10处有一个6bp的保守序列TATAAT, 称 为Pribnow框或-10序列,-35处又有一个6bp的保守序列 TTGACA,称为识别区域或-35序列。
在细菌中常见两种启动子突变。
一种叫下降突变,可降低转录水平,甚至丧失转
录功能。
例如把-10序列从TATAAT变成AATAAT就会大
大降低其结构基因的转录水平。
另一种叫上升突变,这种突变是增加-10序列的
同源性。 例 如 , 在 乳 糖 操 纵 子 中 , 将 其 -10 序 列 从 TATGTT变成TATAAT,就会提高启动子的效 率,提高乳糖操纵子的转录水平。
机理的复杂性,也很有必要看看原核生物的情况。
所以在这一章中我们先介绍原核生物基因表达的
调控。
1.原核生物基因表少,如大肠 杆菌基因组约为4×106bp,假如平均每个基因长
1000bp,一个细胞就有4000个左右的基因,能合
成4000种左右的蛋白质。据估计,一个细胞中总
成极少量的mRNA,常常是每个世代每个细胞只
合成1~2个mRNA分子,因而可合成少量的蛋白
质。
1.1 启动子与转录起始
转录是基因表达的关键性步骤。在RNA聚合酶作用下, 转录从一个特异的起点开始,按照碱基配对原则准确 地转录DNA序列,到特异的终止部位结束,合成出一 条RNA链。
为RNA聚合酶提供识别、结合和开始转录信号的一段
σ因子是细菌RNA聚合酶的一个亚基(全酶形式为:
“α2ββ′σ”),它在RNA聚合酶与启动子的特异性结
合过程中起了极其重要的作用。σ因子能极大地增加
RNA聚合酶与启动子序列的结合常数和停留时间, 能极大地降低酶与DNA非特异性序列的结合常数和 停留时间。由于电荷作用,核心酶(可表示为: “α2ββ′”)本身也与DNA也有亲合力,但这种亲合力 缺乏序列特性。
1.2.5.2 弱化子的调控系统
1.2.6 λ噬菌体操纵子 1.2.6.1 λ噬菌体的溶原和溶菌途径 1.2.6.2 λ噬菌体的基因组及调控蛋白 1.2.6.3 溶菌途径的建立
1.2.6.4 溶原途径的建立
1.3 翻译水平的调控 1.3.1 稀有密码子对翻译的影响 1.3.2 重叠基因对翻译的影响
环境中,食物供应毫无保障,只有根据环境条件的
改变合成不同的蛋白质,使代谢过程适应环境的变
化,才能维持自身的生存和繁衍。高等真核生物代
谢途经和食物来源比较稳定,但由于它们是多细胞
有机体,在个体发育过程中出现细胞分化,形成各
种组织和器官,而不同的细胞所合成的蛋白质在质
和量上是不同的,而且在不同的发育过程中表达不
实验证明,-35序列的突变将降低RNA聚合酶与启 动子结合的速度,但不影响转录起点附近DNA的解 链速度;而-10序列的突变不影响RNA聚合酶与启
动子结合的速度,可是会降低DNA的解链速度。
因此认为:-35序列是RNA聚合酶的结合部位,RNA 聚合酶与启动子结合的强弱程度就取决于该序列的 变化。而-10序列是DNA的解链部位,-10序列含有
将这种能强化转录起始的序列称为增强子或强化子。
除SV40外,还在反转录病毒基因和真核生物的免疫球
蛋白基因、胰岛素基因、胰糜乳蛋白酶基因等许多基因 中陆续发现了增强子的存在。
有实验证明,若把β-珠蛋白基因置于带72bp序列的DNA 分子上,发现它在体内的转录水平可提高200倍,这段 72 bp序列被放在转录起始点上游1 400 bp或下游3 300 bp处,仍具有增强作用。
分子生物学
杨孝朴
第六章
基因表达的调控(上)
1.原核生物基因表达调控原理
1.1 启动子与转录起始
1.1.1 启动子的基本结构
1.1.2 启动子对转录起始的调节 1.1.3 增强子对转录起始的调节 1.1.4 σ因子对转录起始的调控 1.1.5 环状腺苷酸受体蛋白对转录的调控
1.2 操纵子调控模型 1.2.1 操纵子基因表达调控的基本原理 1.2.1.1 操纵子学说 1.2.1.2 正调控与负调控 1.2.2 乳糖操纵子 1.2.2.1 lac基因的诱导表达
较多的A、T碱基对,因而从此位置解链所需要的能
量比较低。
1.1.2 启动子对转录起始的调节
启动子的核苷酸序列影响着RNA聚合酶与启动子 的亲合力,从而直接影响着转录的起始频率。
例如,在大肠杆菌中,有些基因每秒钟可转录1
次,而另一些基因每代才转录1次。这种转录起
始频率的不同,归因于启动子序列的差异,在没
有调节蛋白的情况下,不同核苷酸序列的启动子
启动转录的频率相差1 000倍以上。
这样就存在着强弱启动子之分,在基因工程操作
中,为了提高外源基因在宿主细胞中的表达水平,
一般采用强启动子,如一些原核表达载体中的T7
启动子、Lac启动子等都是较强的启动子。
此外,启动子的核苷酸序列还影响转录起始的准 确性。启动子突变不仅影响转录效率,某些突变 还可能使正确转录本的得率大大降低。
启动子是RNA聚合酶的识别和结合区,其结构直接关 系到转录的效率。
Pribnow设计的实验证明了启动子的结构特征:让
RNA聚合酶全酶与DNA结合后,用DNaseⅠ水解DNA, 然后用苯酚抽提,沉淀纯化后得到一段被RNA聚合酶 保护下来的DNA片段,再对此片段进行序列分析和比 较。Pribnow以及其他一些科学家经过多年的努力,
万个分子。其他糖代谢的酶、氨基酸、核苷酸合
成系统的酶类,其合成速度和总量也都随培养条
件的变化而改变。
合成速率明显受环境的影响蛋白质称为适应型或
调节型蛋白质。
细菌所利用的调节机制主要是转录水平的调控, 即一个体系的基因在需要时被打开,大量合成 mRNA,从而合成大量的蛋白质;不需要时被关
闭。
所谓关闭并不是说干脆不合成mRNA,而是只合
我们把从DNA到蛋白质的过程称为基因表达,
对这个过程的调节就称为基因表达调控。
基因表达的调控是现阶段分子生物学研究的中心
课题。要了解动、植物生长发育的规律、形态结 构特征和生物学功能,就必须弄清楚基因表达调 控的时间和空间概念,掌握基因表达调控的秘密。
原核生物和单细胞真核生物直接暴露在变幻莫测的
1.3.3 终止子对翻译的影响 1.3.4 翻译的阻遏 1.3.5 RNA高级结构对翻译的影响 1.3.6 反义RNA对翻译的影响 1.3.7 魔斑核苷酸水平对翻译的影响
第六章
基因表达的调控
我们知道,所有生物的遗传信息都是以基因的形 式储藏在DNA(或RNA)分子中的。随着个体的 发育,DNA分子能有序地将其所承载的遗传信息 通过密码子与反密码子系统转变成蛋白质分子, 执行各种生理生化功能,完成生命的全过程。
同的基因,合成不同的蛋白质。
因此,不论是原核生物还是真核生物都有一套准
确的调节基因表达和蛋白质合成的机制。
基因表达的调控主要表现为:①转录水平上的调 控;②mRNA加工成熟水平上的调控;③翻译水 平上的调控等等。
基因调控的指挥系统也是多样的,不同的生物使 用不同的信号来指挥基因调控。
原核生物中,营养状况和环境因素对基因表达的 调控有着举足轻重的影响。
1.2.2.2 lac操纵子模型
1.2.2.3 lac操纵子的正调控
1.2.3 半乳糖操纵子 1.2.3.1 cAMP-CAP对gal启动子的作用 1.2.3.2 双启动子的生理功能 1.2.3.3 gal阻遏蛋白的作用 1.2.4 阿拉伯糖操纵子 1.2.5 色氨酸操纵子
1.2.5.1 trp操纵子的阻遏系统
有σ因子的酶叫做核心酶,可表示为“α2ββ′”。σ因子 (σ亚基)的功能在于识别启动子,并使RNA聚合酶 全酶能稳定地结合到DNA的启动子上。单独的核心酶 也能与DNA结合,但不能找到模板DNA上的起始位 点,因为没有固定的起始位点,而且两条链都可以作 为模板,所以合成的产物是不均一的。
σ因子能够改变RNA聚合酶与DNA之间的亲合力,它极
合酶、RNA聚合酶等都有是代谢过程中十分必需
的酶或蛋白质,其合成速率不受环境变化或代谢
状态的影响。
在正常情况下经常合成的蛋白质称为永久型蛋白
质。
另一类蛋白质的合成速率明显受环境的影响。例
如,一般情况下,一个大肠杆菌中只有1~5个分
子的β-半乳糖苷酶,但若将细胞培养在只含乳糖