分子生物学复习重点

分子生物学研究：核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。1953年，Watson和Crick提出脱氧核糖核苷酸的双螺旋膜型。

染色体包括：DNA和蛋白质两大部分。

基因组：由生物体内所有的染色体组成的。

真核细胞染色体的组成包括：蛋白质：组蛋白（染色体结构蛋白，组成核小体）、非组蛋白（RNA聚合酶、肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白），真核生物基因组DNA，染色质和核小体。

DNA包装步骤：（核小体，螺线管，超螺线管，染色体）

1)核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。核小体的组成：组蛋白+200bp DNA。核小体组

蛋白：H2A、H2B、H3、H4各两分子生成的八聚体，并伴有H1在核小体在外边，直径10nm。

2)将200bp的DNA分子（2nm）缠绕在核小体外，从68nm压缩到10nm中，压缩率1/7

3)六个核小体形成一个螺线管，压缩率1/6，直径30nm

4)螺线管形成超螺线管，压缩率1/40，直径4000nm

5)超螺线管形成染色单体，压缩率1/5

DNA的结构：

（1）DNA的一级结构：四种核苷酸的连接排列顺序。

（2）DNA的二级结构：两条多核苷酸链反相平行盘绕所成的双螺旋结构。

（3）DNA的高级结构：多数为双链DNA，少数为单链；形成超螺旋，构成质粒

分类：右手螺旋（A-DNA构象、B-DNA构象）、左手螺旋（Z-DNA构象）

B-DNA构象特点：1）A-T丰富的DNA片段常呈B-DNA构型；2）脱氧核苷酸在外侧，碱基在内侧；3）链间形成的有螺旋状凹槽构成：大沟、小沟（沟用来接收Pr 的结合）；4)相邻碱基对平面间距0.34nm，结构重复周期3.4nm，双螺旋直径2.0nm；5)磷酸二脂键链接核苷酸；6)脱氧核糖环平面基本与纵轴大致平行A-DNA构象：DNA模板链与转录所得RNA链间形成的双链，双链RNA之间形成的构象也是A-DNA构象.

Z-DNA构象特点：1）12个碱基一圈，比A构型紧；2）只有一个螺旋沟，难于蛋白质结合；3）重复的结构式二核苷酸；4）碱基不再中央，外圈的碱基难被化学物质结合识别

意义：用于调控基因转录，Z构型变为B构型，可以使得近端区域活化转录；使得远端基因转录停止。DNA的复制：

(1)步骤：1)解链：DNA链改变构象，从复制叉开始解链，此为DNA复制的起点

2)拓扑：防止超螺旋

3)单链结合蛋白（SSB）结合单链DNA：

4)引物结合：RNA引物提供3`-OH末端

5) DNA聚合酶：去掉结合蛋白，切除RNA引物

6)滑动夹：推动DNA聚合酶前进

7 )DNA连接

(2)原料：1)拓扑异构酶；2)解旋酶；3)单链结合蛋白（SSB）；4)引物合成酶；5 )DNA聚合酶3（复制链）；、

6) DNA聚合酶1（切引物）；7)连接酶；8) dNTP；9 )RNA引物（含3`-OH末端）

DNA半保留复制：每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链来自新和成的。

DNA半不连续复制：DNA复制时，双链解开，SSB和DNA聚合酶3共同作用合成前导链随复制叉前进（5`端→3`端）；另一条后随链的复制由RNA引物开始一个片段一个片段的复制（5`端→3`端），形成众多冈崎片段，之后切除引物，用DNA连接酶连接断开的单链。

DNA修复：（分类，定义，AP位点）

（1）错配修复：保存母链，修正子链。识别新合成链中的错配并校正DNA子链。

（2）切除修复：

1）碱基切除修复：切除AP位点(存在于DNA链上的去嘌呤或去嘧啶位点)两端的磷酸二酯键，换上相应的核苷酸。

2）核苷酸切除修复：切除无法形成氢键的核苷酸。

DNA的转座：或称移位，是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。

转座子：又称易位子，存在于染色体DNA上的可自主复制和移位的基本单位。

分类：插入序列（IS）、复合型转座子

玉米中的控制因子：Ac-Ds系统（激活-解离系统）：Ac能够自主转座，形成不稳定基因突变，使Ds 因子活化、转座。Ds属于非自主因子，解离因子，当Ac存在时导致附近结构基因失活和表达水平的变化。转座作用的机制：转座可被分为复制型和非复制型两类。

基因表达：转录（拷贝出一条与DNA链序列完全相同的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤）和翻译（以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码翻译成氨基酸、合成多肽的过程，是基因表达的最终目的）。

DPPH依赖于RNA聚合酶

基因转录：

(1)启动子：基因转录起始所必需的一段DNA序列，确保转录精确起始，是基因表达调控的上游顺式作用元件之一。是指确保转录精确而有效地起始的DNA序列。

(2)转录单元：是一段从启动子开始至终止子结束DNA序列，RNA聚合酶从转录起点开始沿模板前进，直到终止子为止，转录出一条RNA连。

(3)增强子，或强化子：一种能强化转录起始的序列。

(4)原核生物包括：-10区与-35区，其最佳距离大约是16-19bp。

真核生物mRNA特点：(1)mRNA的5`端存在“帽子”结构（甲基化鸟嘌呤）；(2)绝大多数真核生物mRNA 具有多聚A尾巴

(1)“帽子”结构作用：1有助于翻译的开始：与核糖体小亚基相结合；2保护mRNA不被降解，半衰期长；3成熟产物运输过程中的必需物质；4促进转录

(2)多聚腺苷酸尾巴作用：1穿过核膜所必须的部分；2提高mRNA的稳定性；3与翻译有关

原核生物转录终止的类型：不依赖于ρ因子的终止和依赖于ρ因子的终止类型

RNA的编辑：是某些RNA，特别是一种mRNA前体的加工方式，如插入、删除、取代一些核苷酸残基，导致DNA所编码的遗传信息的改变，因为经过编辑的mRNA序列发生了不同于模板DNA的变化。

核酶：一类具有催化功能的RNA分子，通过催化RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性剪切底物RNA分子，从而断裂基因的表达。

其根据不同的核酸具有的催化功能分为：剪切型核酶、剪接型核酶。

遗传密码的性质：（1）密码的连续性；（2）密码的简并性（一个氨基酸有多个密码子）；（3）密码的通用性与特殊性；（4）密码子和反密码子相互作用

tRNA的L形状的三级结构

（1）tRNA的种类：1）起始tRNA：原核生物起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸（fMet），真核生物起始tRNA 携带甲硫氨酸（Met）；2）同工tRNA；3）校正tRNA

无义突变：蛋白质合成提前终止（合成UAG、UGA、UAA），合成无功能的多肽。

错义突变：结构基因中某个核苷酸变化，使得一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码。

（2）氨酰-tRNA合成酶：是一类催化氨基酸与tRNA结合的特异性酶。AA-tRNA合成酶既要识别tRNA，又要能识别氨基酸它对两者都具有高度的专一性。

蛋白质的生物合成包括：1、氨基酸活化2、肽链的起始3、伸长、终止以及新合成多肽链的折叠和加工。在真核生物中，起始氨基酸是甲硫氨酸，在原核生物中，起始氨基酸是甲酰基氨基酸。

生物翻译：

（1）原核生物翻译的起始：

1）30SrRNA和50SrRNA相分离

2）30S小亚基先与mRNA模板相结合（需要识别SD序列）

3）30S小亚基再与fMet-tRNA Met（甲酰甲硫氨酸-氨酰tRNA）结合

4）30S小亚基与50S大亚基结合

(2)真核生物翻译的起始：

1）40SrRNA与60SrRNA相分离

2）40S小亚基首先与fMet-tRNA Met结合

3）40S小亚基mRNA模板相结合（无需识别SD序列）

4）40S小亚基与60 S大亚基结合成80S·mRNA·Met-tRNA Met起始复合物