考研分子生物学问题总结

分子生物学问题总结

简述三种原核DNA聚合酶的作用特点和主要功能

DNA聚合酶1:

1.能催化单个脱氧核糖核苷酸连接到DNA链的3'端.

2.能沿5'端到3'端方向外切DNA(切除引物)

3.能沿3'端到5'端方向外切DNA(纠错,或者说DNA损伤的恢复)

DNA聚合酶2:

1.发挥作用需要镁离子和铵根离子存在

2.同样能参与DNA聚合酶1参与的反应,但聚合活性低

3.能沿3'端到5'端方向外切DNA

DNA聚合酶3:

1.主要负责DNA链的延伸

2.能沿3'端到5'端方向外切DNA

在DNA的复制中,DNA聚合酶3负责合成冈崎片段,而DNA聚合酶1负责将RNA 引物按逐个核糖核苷酸切除并替换成对应的脱氧核糖核苷酸,最后由DNA连接酶把各冈崎片段连接起来,复制完成.

活性(37度时每个酶分子每分钟聚合的核苷酸数):DNA聚合酶1为600,DNA聚合酶2为30,DNA聚合酶3为9000.

真核生物各种DNA聚合酶的功能

DNA聚合酶功能

α合成引物,起始引发

β低保真度复制

γ线粒体DNA复制

δ延长新链,同时可解开双螺旋

ε填补缺口,修复,重组

DNA复制时RNA引物是怎么切除的

原核生物DNA复制时RNA引物是靠细胞核内的RNA酶水解的，水解后留下的空隙由DNA-Pol I（DNA聚合酶1）催化，从5‘到3’用dNTP为原料生成相当于引物长度的DNA链，最后的缺口由DNA连接酶完成。

真核生物主要由DNA Polε来完成，过程同原核。

说明细菌Tn10转座子与玉米的Ac-Ds转座系统的主要异同点。

Tn10是一种复合转座子，大小为9300bp，具有抗四环素抗性基因。它的两端的末端重复长22bp，但是，只有最靠近外侧的13bp是转座所必需的，该序列突变，其转座作用丧失。这些突变的效应是顺式的，与它并存于同一细胞的野生型组件不能恢复突变体的转座能力。

Ac-Ds体系的自主转座子Ac长4563bp，转录生成单一RNA，剪接后的RNA长3500bp，含一个由807个密码子组成的阅读框，被4个内含子分割成为5个外显子。转座子Ac两端有11bp的反向重复序列。在其靶DNA位点，复制形成8bp正向重复。已知所有Ds都是转座子Ac的缺失突变体，如9缺失194bp。非自主转座子虽然缺失内源序列，但是其两端转座特征序列是完整的，只有细胞内有相应的转座酶活性，它才能恢复转座性能。

两者的相同点为：

(1)在转座因子的两端，都有末端重复序列。

(2)都有可读框，编码转座酶，促进转座因子的转座。

(3)受体DNA上都有一段靶序列，转座因子导致靶序列两侧出现正向重复序列。两者的不同点为：

(1)Tn10具有抗四环素抗性基因，当其转入宿主细胞后，宿主细胞具有抗药性。

(2)Ac-Ds体系由自主转座子Ac和非自主转座子组成。Ac具有自主剪接和转座功能。Ds单独存在是稳定，不能转座。

细菌的RNA聚合酶

在细菌中，相同的酶催化三种RNA的合成：信使RNA（mRNA）、核糖体RNA （rRNA）及转运RNA（tRNA）。

RNA聚合酶是相对大的分子。核心酶有5个亚基（~400kDa）：

α2：这两个α亚基组合成酶及辨认调节因子。每个亚基有两个区，αC末端区及αN末端区，分别与启动子结合及与聚合酶的其他部分结合。

β：有着聚合酶的活动，负责催化RNA的合成。

β'：与DNA结合。

ω：还未清楚它的功能。但是它在耻垢分枝杆菌中似乎是提供保护功能予β'亚基。σ因子:为着与启动子的特定区域结合，核心酶须有其他亚基，称为σ。σ因子可以极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA的亲和力，σ因子大大减低RNA聚合酶与非特定的DNA的关系，视乎σ因子本身而增加对某些启动子区域的独特性。

所以完整的全酶有着6个亚基：α2、β、β'、σ及ω（~480kDa）。RNA聚合酶的结构就有一个长约55Å（即5.5纳米）的沟道及直径为25Å（2.5纳米）。这个沟道正好适合20Å（2纳米）的DNA双股。55Å的长度可以接受16核苷酸。当不使用时，RNA聚合酶会与弱结合部位结合，等待活性启动子的位点开启并快速转换。RNA聚合全酶所以在不使用时不是在细胞内自由浮动的。

真核生物的RNA聚合酶

真核生物有着几种RNA聚合酶：

RNA聚合酶Ｉ合成核糖体RNA（rRNA）前体45S，当成熟后会成为28S、18S 及5.8S核糖体RNA，是将来核糖体的主要RNA部分。

RNA聚合酶Ⅱ合成信使RNA（mRNA）的前体及大部分小核RNA（snRNA）以及微型RNA（microRNA）。因为它在转录过程中需要多种转录因子才能与启动子结合，所以这是现时最多研究的种类。

RNA聚合酶Ⅲ合成转运RNA（tRNAs）、rRNA5S及其他可以在细胞核及原生质找到的细小的RNA。

其他在线粒体及叶绿体的RNA聚合酶种类。

α-鹅膏蕈碱

对动物的致死作用是：在真核细胞核内抑制催化合成mRNA，该物与RNA聚合酶Ⅱ进行特异性结合进行非竞争性抑制，从而抑制磷酸二酯键的形成（RNA链合成的起始和延长）。在真核细胞RNA聚合酶的识别或RNA聚合酶Ⅱ的定量等方面是有用的。

转录抑制因子的作用方式

2．不依赖ρ因子的转录终止

这种转录终止方式是由于在DNA模板上靠近终止处有些特殊的碱基序列，即较密集的A-T配对区或G-C配对区，这一部位转录出的RNA产物3’端终止区一级结构有7～20碱基的反向重复序列，能形成具有茎和环的发夹结构，发夹结构3’侧7～9碱基后有4～6个连续的U。RNA转录的终止即发生在此二级结构之内或之后。当新生成的RNA链3’端出现发夹样局部二级结构时，RNA聚合酶就会停止作用。在发夹结构后的连续U使RNA-DNA杂交链含多个U-A碱基配对而不稳定，容易解离，转录实际终止点在连续U末端的某一位点。局部解开的DNA恢复双螺旋，核心酶从模板上释放出来。转录终止信号仍是RNA产物序列。

RNA编辑的生物学意义

校正作用有些基因在突变的过程中国丢失的遗传信息可能通过RNA的编辑得以恢复

调控作用通过编辑可以构建或去除其实密码子和终子密码子，是基因表达调控的一种方式

扩充遗传信息能使基因产物获得新的结构核功能，有利于生物进化RNA病毒的复制方式可归纳为以下几类：

1含正链RNA的病毒进入寄主细胞后，首先合成复制酶和相关蛋白，然后由复制酶以正链RNA为模板合成负链RNA，再以负链RNA为模板合成新的病毒RNA，与蛋白质组装成病毒颗粒。如脊髓灰质炎病毒。