分子生物学第4章重点及试题.doc

一、名词解释：转录: 是指以 DNA 为模板，在依赖于 DNA 的 RNA 聚和酶催化下，以 4 中NTP（ATP、CTP、GTP 和 UTP）为原料，合成 RNA 的过程转录单位 (transcription unit): 从启动子到终止子的序列 (转录起始点)模板链（template strand）: 又称反义链, 指与转录物互补的 DNA 链（极性方向 3’→5’）编码链: 又称有义链, 指不作模板的 DNA 单链（极性方向 5’→3’）hnRNA：核内不均一 RNA，是存在于真核细胞核中的不稳定，大小不均一的一组高分子 RNA 的总称转录的极性：转录的效率与转录单位的位置有关转录起始：RNA 聚合酶与 DNA 转录启动子结合形成有功能的转录起始复合物的过程启动子（Promoters）：指 DNA 分子上被 RNA 聚合酶、转录调节因子等识别并结合形成转录起始复合物的区域核心启动子：RNA 聚合酶能够直接识别并结合的启动子RNA 聚合酶：是催化以 DNA 为模板（template）、三磷酸核糖核苷为底物、通过磷酸二酯键而聚合的合成 RNA 的酶C 端结构域(CTD)：RNApolⅡ的大亚基中有 C 末端结构域。

CTD 中含一保守氨基酸序列的多个重复 Tyr－Ser p－Pro－Thr p－Ser p－Pro－Ser p C 端重复七肽沉默子（silencer）：沉默子能够同反式因子结合从而阻断增强子及反式激活因子作用并最终抑制该基因的转录活性的真核基因中的一种特殊的序列增强子(enhancer)：是一类正调控元件，能够从转录起始位点的上游或下游数千个碱基处来激活转录绝缘子（insulater）：阻断增强子或沉默子的 DNA 序列上游：转录起点上游的序列，是调控区，与转录的方向相反下游：转录起点下游的区域，是编码区，与转录的方向一致转录起点：＋1 位点，RNA 聚合酶的转录起始位点，起始 NTP 多为 ATP 或 GTP转录泡：在转录时 RNA 聚合酶Ⅱ（RNAPⅡ）与 DNA 模板结合，会形成一个泡状结构，成为转录泡转录压制：指转录因子的过度表达，抑制受特异性调节基因的基本转录装置，引起转录抑制上游激活序列(UAS)：TATA 框上游的保守序列称为上游启动子元件或上游激活序列锌指结构：在蛋白质中，一小段保守的氨基酸序列（约 23 个氨基酸残基）结合一个锌离子而形成的一个相对独立的功能域。

终止子（terminator）：在转录的过程中，提供转录终止信号的 RNA 序列抗终止子：有的蛋白因子能作用于终止序列，减弱或取消终止子的作用，称为抗终止作用，这种蛋白因子就称为抗终止因子/引起抗终止作用的蛋白质RNA 加工：指新合成的前体 RNA 分子所经历的结构和化学方面的修饰与成熟的过程帽子结构：在 RNA 链长度超过 20-30nt 之前，其 5’端经化学修饰被加上了一个 7-甲基鸟苷残基，这种 5’末端的修饰称为帽子结构poly（A）尾巴：核内不均一 RNA 和 mRNA 在其 3’-末端的一个独特的结构，由 AMP 残基组成的长链多聚腺苷化（polyadenylation）：添加 poly（A）到 RNA 分子上的过程SD 序列：原核生物起始密码子 AUG 上游 7-12 个核苷酸处一段可以与 16SrRNA的 3’端反向互补保守区选择性剪接：一个 hnRNA（pre-mRNA）转录本，通过外显子的剪接、重组，产生多个成熟的 mRNA 的机制组成性剪接：一个基因的转录产物通过剪接只能产生一种成熟的 mRNA.它和选择型剪接的区别是后者可以产生多种成熟 mRNA剪接体：在剪接过程中形成的剪接复合物称为剪接体,剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核 RNA(snRNA)。

复合物的沉降系数约为 50～60S,它是在剪接过程的各个阶段随着 snRNA 的加入而形成的RNA 编辑：指由 RNA 水平的核苷酸改变所引起的密码子发生变化的一种预定修饰，一种 RNA 编辑是以另一 RNA 为模板来修饰 mRNA 前体内含子：断裂基因的非编码区，可被转录，但在 mRNA 加工过程中被剪切掉外显子：断裂基因中的编码序列，在剪接后仍保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质断裂基因：真核生物结构基因，由若干个编码序列和非编码序列互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码序列再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质启动子的清理：当开放的启动子复合物足够稳定是，RNA 聚合酶离开启动子，释放出 σ 亚基，核心酶空出启动子位点以进行下一次转录起始指导 RNA：一类小 RNA 分子，其部分序列可与被编辑的 RNA 序列互补二、● 3 类特异性转录因子：酸性功能域、富含 Gln 功能域、富含 Pro 功能域以 3 种方式发挥作用：①改变 DNA 构象②影响基本转录起始复合体装置③影响其他调节因子的活性● RNA 转录 3 个过程（起始、延伸、终止）● 真核生物中有三种不同的 RNA 聚合酶，因此也有三种不同的启动子：RNA polⅠ启动子、RNA polⅡ启动子、RNA polⅢ启动子。

● 说明 RNApol 全酶各个亚基的主要功能2） σ 亚基：转录起始时与核心酶结合成全酶，使全酶能识别启动子的Sextama Box(－35 区，R 位点)、Pribnow Box（-10 区，B 位点）,选择并紧密与模板链发生特异性结合不同的 σ 因子与核心酶结合，可识别不同的启动子全酶完成转录发动后，σ 亚基离开全酶可重复使用2）α 亚基：核心酶的组建因子 ，促使 RNApol 与 DNA 模板链结合前端 α 因子－－使模板 DNA 双链解链为单链尾端 α 因子－－使解链的单链 DNA 重新聚合为双链（3）β 亚基：模板链结合位点，包含 RNA/DNA 杂交链结合位点• 完成 NMP 之间的磷酸酯键的连接• 编辑功能（排斥与模板链不互补的碱基）• 与 Rho （ρ）因子竞争 RNA 3’－end• 构成全酶后，β 因子含有两个位点：起始位点 I（initiation site. Rifs）:对利福平敏感，该位点专一性地结合 ATP 或者 GTP （需要高浓度的 ATP 或 GTP）延伸位点 E（elongation site RifR）:对利福平不敏感，对 NTP 没有专一性的选择，从而保证了 RNA 链的延伸 （4）β’亚基：促进 RNA 聚合酶与非模板链结合。

RNA 聚合酶核心酶 4 个功能位点：非模板链结合位点、模板链结合位点、双链DNA 解旋位点、双链 DNA 重绕位点● 原核生物启动子结构及各部分功能答：启动子由两个部分组成：上游部分：上游控制因子（UCE）：CAP-cAMP 的结合位点CAP：降解物基因活化蛋白cAMP：环腺苷酸（cAMP）的受体蛋白下游部分：核心启动子（core promoter） ：－35 区（ RNApol 识别位点，R site） 、 －10 区（ RNApol 结合位点，B site）、转录起点（+1 位点，I site）Sextama 盒：-35 区序列（TTGACA），位于复制起点上游 35 区处的 6 核苷酸序列，能直接被 RNA 聚合酶全酶中的 σ 因子识别并结合Pribnow 盒：-10 区序列（TATAAT），位于-10 区处的 6 核苷酸序列，能使 RNA 聚合酶识别 DNA 双链中的模板链，确保转录的链和方向无误● 真核生物启动子①RNApolⅠ：负责转录 rRNA顺式作用元件：UPE（上游启动子元件）、Core promoter（核心启动子元件） 反式作用因子：UBF（上游启动子元件结合因子）、SL1（选择性因子） ②RNApolⅡ：负责转录 hnRNA（mRNA 前体，核不均一 RNA）、部分snRNA（核内小分子 RNA ）顺式作用元件：+1 区、-30 区、-70 区、-90 区（Cap site、TATA-box、CAAT-box、GC island）反式作用因子：TFⅡA、TFⅡB、TFⅡD、TFⅡE、TFⅡF、TFⅡH③RNApolⅢ：负责转录 5S rRNA、tRNA 的前体、Alu 序列和部分 snRNA 顺式作用元件：内部启动子Ⅰ（A box、B box）内部启动子Ⅱ（A box、B box）反式作用因子：内部启动子Ⅰ（TFⅢC、TFⅢB）内部启动子Ⅱ（TFⅢA、TFⅢC、TFⅢB）（TFⅢC：辅助 TFⅢB TFⅢB：定位因子，结合到 A-box 上游）在 UBF 与 DNA 结合后， SL1 方可结合上来，它类似原核生物 RNA 聚合酶中的σ 因子，确保 RNA 聚合酶正确定位在起始点上。

UBF 与 RNA 聚合酶 Ⅰ 相互作用可识别不同来源的模板，但 SL1 具有种属特异性TFⅢA ： TFⅢA 在一行上有 9 个锌指，他们会插入到 5S rRNA 基因内部启动子的每一面的大沟中，这就使特异的氨基酸能够与特异的碱基接触并相互作用，形成致密的 protein-DNA 复合物启动子上游元件（USE）：GC 岛（GGGCGG）:严格控制 RNA 的转录启动CAAT 盒（GGC(T)CAATCT）：决定启动子起始转录的效率，增强启动子的强度● 试比较原核和真核细胞的 mRNA 的异同.⑴原核生物①原核生物 mRNA 的半衰期短②许多原核生物 mRNA 以多顺反子形式存在③其 5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的 poly(A) ④原核细胞 mRNA（包括病毒）有时可以编码几个多肽 ⑤原核生物常以 AUG（有时 GUG，甚至 UUG）作为起始密码子⑵真核生物：①其 5’端存在帽子结构 ②绝大多数真核生物 mRNA 具有 poly(A)尾巴 ③其 RNA 最多只能编码一个多肽 ④真核生物几乎永远以 AUG 为起始密码子● 剪接分支位点核苷酸是腺嘌呤核糖核苷酸● RNA 链合成的特点：1.RNA 是按 5’→3’方向合成2.以 DNA 双链中的反义链（模板链）为模板3.以 4 种三磷酸核苷（NTPs）为原料4.根据碱基配对原则5.各核苷酸间通过形成磷酸二酯键相连6.不需要引物7.合成的 RNA 带有于 DNA 编码链相同的序列● 真核生物 RNA 聚合酶Ⅱ转录起始①TFⅡD 因子对 TATA 盒的识别，TFⅡA 与 TFⅡD 和其中的 TBP 结合，增强并稳定 TFⅡD 与 TATA 盒的结合，形成“前转录起始复合体（TIC）”（TFⅡD 因子:TATA 盒结合蛋白 TBP、至少 8 个 TBP 辅助因子 TAF）②随后 TFⅡB 作为 TFⅡD 和 RNA 聚合酶的桥梁因子，富集高浓度 RNA 聚合酶到启动子周围，TFⅡF 和 TFⅡH 使 DNA 解螺旋后有助于 RNA 聚合酶的转录与移动。

形成“基本转录起始复合体（TIC）”③TFⅡH 的激酶活性使 RBPⅡA 型的 CTD 发生高频的磷酸化，转换为ⅡO 型的高转录活性的 RNA 聚合酶形成“完全的转录起始复合体（TIC）”④RNA 聚合酶在启动转录前清理转录起始复合体后，仅与 TFⅡF 因子一起完成转录的延伸（ TFⅡD ：对增强子和沉默子作出反应）● 原核生物与真核生物启动子的主要差别？原核生物TTGACA --- TATAAT------起始位点 -35 -10真核生物 增强子---GC ---CAAT----TATAA—5mGpp—起始位点 -110 -70 -25● 增强子的组织和细胞学表达特性：（1）远距离作用（2）增强子的位置无需固定，可在受其调控基因的上游、下游、或内部3）一个增强子可以包含一个以上能够被转录激活子识别的元件● 沉默子：①可以在远距离调控转录 （至少 。