2.1原核与真核生物染色体的结构1.原核生物染色体：DNA结构域2.染色质的结构定义：真核生物细胞分裂间期细胞核内能被碱性染料所染色的物质
，呈纤细状，是一种高度有序的DNA-蛋白质复合物功能：染色质结构用来包装和组构染色体DNA，并在细胞周期的不同阶段调整压缩DNA
水平。2.1核小体（Nucleosome）核小体核心Histoneoctamer（146bp，1.8圈，组蛋白八聚体）→染色小体
chromatosome（166bp,2圈，H1）+连接DNA2.2组蛋白（Histones）——四种核心组蛋白（H2A,H2B
,H3和H4）和H13.间期染色体结构（间期的染色体均呈一种非常松散的结构，因而不能观察到单个染色体，呈染色质结构）3.1
CpG岛4.GenomeComplexity（基因的复杂度）4.14.1Reassociationkinetics(复性动力
学)2.2DNA的结构1.Nucleicstructure:Base(碱基)nucleoside(核苷)nucl
eotide(核苷酸)phosphodiesterbonds(磷酸二酯键)DNA/RNAsequence
1.1DNA的二级结构两条双链反向且平行呈双螺旋结构，依据碱基互补配对原则。带负电荷的戊糖磷酸作为骨架，位于分子外侧，碱基则平面堆
积于螺旋等电内部2.1二级结构稳定性维持稳定性的因素：氢键、磷酸酯键、碱基堆积力、疏水作用不稳定因素：磷酸基团间的静电斥力、碱
基内能增加(温度),使氢键因碱基排列有序状态的破坏而减弱1.1.1二级结构的类型碱基顺式syn（左手螺旋）反式anti（右手螺
旋）1.2RNA的二级结构2.核酸分子的理化性质强酸+高温(HClO4+100°C)核酸完全水解为碱基（bases），核糖（r
iboses）/脱氧核糖(deoxyriboses)，磷酸（phosphate）.2.1酸效应（水解）磷酸酯键和糖苷键都能被酸
水解水解的难易顺序为：磷酸酯键>糖苷键嘧啶碱的糖苷键>嘌呤碱的糖苷键嘌呤与脱氧核糖之间的糖苷键最易水解2.2碱效应（DNA变
性、RNA水解）碱效应使碱基的互变异构态（tautomericstate）发生变化，影响特定碱基间的氢键作用，导致DNA双链解
离，即DNA变性（DNAdenaturation）pH较高时，DNA易变性，较难水解，RNA易被水解，因为RNA中的2′-O
H参与对磷酯键中磷酸分子的分子内攻击。2.3化学变性2.4黏性Viscosity2.5浮力密度3.核酸的光热性质（Spectros
copicandThermalPropertiesofNucleicAcids）3.1UVabsorption(
紫外光吸收)3.2Hypochromicity（减色效应）3.3Quantitationofnucleicacids（核
酸定量）3.4PurityofDNA（DNA纯度DNA质量检测）3.5Thermaldenaturation（热变性）
加热能导致DNA双链和RNA二级结构中的氢键破坏,变成单链结构的过程Meltingtemperature(Tm)：热变性过程
中A260达到最大值一半时(双螺旋结构失去一半)的温度熔解曲线：缓慢而均匀地增加DNA溶液的温度可根据各点的A260值绘制成DNA
的熔解曲线（4）片段愈短，变性愈快，Tm值愈小（5）变性液中含有尿素，甲酰胺等（6）盐浓度的影响增色效应的跳跃现象(Jum
pofHyperchromicity)：高分子量的DNA分子在热变性过程中,富含AT区域首先发生变性,然后逐步扩展,表
现增色效应的跳跃现象,使变形过程加快.3.6Renaturation（复性）在一定条件下，变性DNA单链间碱基重新配对恢复双
螺旋结构，伴有A260减小（减色效应），DNA的功能恢复三螺旋、四螺旋（端粒）结构3.7DNASupercoiling（DNA
超螺旋结构）DNA双螺旋本身进一步盘绕称超螺。超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种，负超螺旋的存在对于转录和复制都是必要的。负超螺旋—拓
扑异构酶/溴化乙锭EB—松弛DNA—拓扑异构酶/溴化乙锭EB—正超螺旋2.3DNA的复制1.DNA复制概述（半保留半不连续）Re
plication复制子（Replicon）：又称复制单位或复制元，以单一单位复制的任一段DNA，含有一个复制起点（Origin）
和复制终点（Turminus）（有时）。复制起点（origin，ori或o，复制原点）:复制开始处DNA分子的特定位置，富含
AT序列1.原核生物（Prokaryote）：环形DNA分子，单复制起点，即是整个染色体只有一个复制单位。2.真核生物（E
ukaryote）:长链线性DNA分子，多复制起点，即是一个genome中有多个复制单位。复制叉（replicationfor
k）：DNA复制时在DNA链上通过解旋、解链和单链结合蛋白的结合等过程形成的Y字型结构单向复制双向复制复制眼（replicat
ioneye）：又称复制泡，电子显微镜下观察正在复制的DNA，复制的区域形如一只眼睛复制体（Replisome）：复制叉处的许
多酶和蛋白组成的复合体，协同合成DNA，包括DNA聚合酶、引发体和DNA解旋酶。先导链（leadingstrand）：DNA复
制时，与复制叉向前移动的方向一致，以3′→5′链为模板，按5′→3′方向连续合成的一条链。后随链（laggingst
rand）：后随链按Okazaki片段不连续复制。冈崎片段(Okazakifragment):DNA复制不连续合成链中形成的
短DNA片段，原核生物1000~2000nt,真核生物100~200nt。RNApriming：DNA合成由RNA引导，每一片
段5′端的头几个核苷酸均为核糖核苷酸；片段连接之前被去掉，产生的间隙由DNA填补，保证DNA复制的高忠实性（highfidel
ityofreplication）2.原核生物的DNA复制2.1Initiation起始2.2Unwinding解旋在复
制叉处螺旋转角的去除会形成正超螺旋.通过Ⅱ型拓扑异构酶（topoisomerase），即DNA旋转酶（DNAgyrase）作用
引入负超螺旋而得到不断释放2.3Elongation延伸2.4TerminationandSegregation（终止与分
离）Segregation拓扑异构酶IV（TopoisomeraseIV）:一种II型的DNAtopoisomeras
e,解开相互连接的两个子代基因组2.5原核生物DNA复制总结3.真核生物的DNA复制3.1Initiationofmult
iplereplicons1.20~50个复制子（串联排列）成簇在S期的特定时间同时开始复制。2.每个细胞周期仅起始一次
复制特许因子(Licensingfactor)ORC(originrecognitioncomplex)起始点识别复合物
与ARS酵母的自主复制序列结合,被CDKs（Cyclin-DependentKinase）激活后可引导DNA解链以进行复制
。3.2Replicationfork&elongation端粒的复制真核生物能够通过形成端粒的结构和具有反转录酶活性的
端粒酶（RNA酶）来避免子链5端的缩短真核生物和原核生物DNA复制的比较2.4DNA的修复复制忠实性(replicatio
nfidelity)保证DNA复制高度忠实性的机制：依赖于模板链和进入核苷酸在DNA聚合酶的作用位点的正确配对3′→5′外切核
酸酶对掺入碱基的校正DNA复制中存在极低的自发性错配突变（E.coli10-10）1.突变（Mutation）群体中许多沉默
及非致死突变的积累产生遗传多态性，即在“正常”DNA及其蛋白质序列中可接受的变异。2.突变的原因2.1自发性损伤（DNA复制或减数
分裂重组过程）2.2物理诱变2.3化学诱变剂3.诱变类型(mutagenesis)4.DNA修复4.1光复活（photoreac
tivation）在可见光存在的情况下，DNA光复活酶（光解酶）可将嘧啶二聚体再分解为单体。修复是无差错的。烷基转移酶（Alky
ltransferase）：无差错直接修复构成了DNA对烷化剂的适应性反应4.2切除修复（Excisionrepair）是一种普
遍存在的修复机制，可在一系列的损伤中起修复作用，并且这种修复是无差错的。4.2.1错配修复（Mismatchrepair）是切除
修复的一种特定形式，用于修复在复制中错配并漏过校正检验的任何碱基。复制错配中的错配碱基存在于子代链中。因此该系统必须在复制叉通过之
后有一种能识别亲本链与子代链的方法，以保证只从子代链中去除错配碱基在E.coli中，出现在GATC序列中的A常常是甲基化的
?，子链的甲基化在复制完成几分钟后随即进行。所以新合成的DNA是半甲基化的，即亲本链是甲基化的，而子链未被甲基化，这样就可以很容
易区分它们。4.3重组修复（recombinationrepair）重组修复（是对尚未修复的损伤DNA先复制再修复，又称复制后修
复。它的精确性较低，所以重组修复易产生差错，从而引起突变,所以又叫突变型修复4.4SOS修复这个系统是在DNA分子受到大范围的
损伤情况下防止细胞死亡而诱导出的一种应急措施，是使细胞通过一定水平的变异来换取最后幸存手段。保真度降低；又称为错误倾向修复(err
orpronerepair)5.DNA重组与转座DNA重组指DNA分子内或分子间发生的遗传信息的重新共价组合过程。重组是进行基
因突变和基因改良的重要方法5.1同源重组Homologousrecombination又称“一般重组”，涉及两个DNA分子间同
源区域的交换。5.2位点特异性重组Site-specificrecombination非同源DNA的特异片段之间的交换，由能识
别特异DNA序列的蛋白质所介导5.3转座作用1.转座子(元)或转座元件(transposonortransposablee
lement):存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单元。它们可以直接从基因组的一个位点移到另一个位点（供体和受体）2.
DNA的转座（transposition）：由可移位因子介导的遗传物质重排现象。6.SNPSNP：singlenucleotid
epolymorphism,单核苷酸多态性，指基因组DNA序列中由于单个核苷酸的突变而引起的多态性。单倍型：位于染色体上某一区域
的一组相关联的SNP等位位点，相邻SNP的等位位点倾向于以一个整体遗传给后代。3.从DNA到RNA基因表达(geneexpres
sion):指细胞在生命过程中,把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译,转变成具有生物活性的蛋白质分子。转录----生物体以
DNA为模板合成RNA的过程1.复制与转录的异同2.转录(Transcription)2.1转录模板转录单元：一段从启动子开
始至终止子结束的DNA序列为一个转录单元模板链(templatestrand)：反义链或Waston链，指引转录生成RNA的一股
DNA单链编码链(codingstrand)：有义链或Crick链，与转录出的RNA序列一样不对称转录(asymmetrict
ranscription)：在双链DNA分子中的一条链，对于某基因是有义链，但对另一个基因则可能是反义链2.2RNA种类3.转录
的基本过程3.1模板的识别和转录起始1全酶识别启动子，与其可逆性结合形成封闭复合物——DNA为双链。（二元闭合复合物）2DN
A构象变化，开放复合物形成，全酶结合的一小段双链解开。（二元开链复合物）3开放复合物与最初2个NTP结合，形成1个磷酸二酯键，
短RNA链形成。（三元复合物）3.1.1无效起始（Abortiveinitiation）最初的9个碱基依次加上，酶并不沿DNA
链移动，这之后，每加上1个磷酸二酯键，这条链都有可能终止起始.一次成功的起始转录之前需经过多次无效起始，这种无效起始对转录的总
体速率很重要3.1.2真正的起始真核生物还需要至少7种辅助因子——转录因子参与，形成复杂的前起始复合物。3.2转录的延伸3.3
转录的终止终止子：提供转录终止信号的序列称为终止子（terminator）;终止信号存在于RNA聚合酶已经转录过的序列之中。茎环
结构使转录终止的机理：使RNA聚合酶变构，转录停顿；密集A-U配对使转录复合物趋于解离，释放RNA。终止效率：与二重对称序列和
寡聚U的长短有关。ρ因子具有NTP酶活性和解螺旋酶活性，是促使转录三元复合物解离的根本原因。4.RNA聚合酶原核生物的RNA聚合
酶在某些细菌细胞内含有能识别不同启动子的σ因子，以适应不同生长发育阶段的要求，调控不同基因转录的起始。真核生物的RNA聚合酶5.启
动子与转录起始启动子定义：指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。原核生物启动子的结构1.-35区Sexta
ma框和-10区Pribnow框Pribnow框与Sextama框之间的碱基序列并不重要，但两个序列之间的距离十分重要；天然启
动子这段距离多为15～20bp，距离的大小可能是决定启动子强度的因素之一。实验表明：两个序列之间的距离为17bp时，转录效率最高。
2.CAP位点CAP即分解代谢物基因激活蛋白,又称环腺苷酸受体蛋白（CRP）。CAP与启动子（CAP位点）的结合是激活乳糖操纵子转
录的必要条件。乳糖启动子中有两个CAP结合位点：一个在－70～－50位点，称位点Ⅰ；一个在－50～－40位点，称位点Ⅱ
。真核生物启动子真核生物启动子结构：核心启动子（corepromoter）上游启动子元件（upstreampromotere
lement，UPE）真核有三种不同的启动子和有关的元件（一）RNA聚合酶Ⅰ的启动子（rRNA基因的启动子，称Ⅰ类启动子。）上游
结合因子UBF结合连接到UCE区和核心区，然后选择因子SL1（3个TAF1,1个TBP）结合到核心区最后RNA聚合酶1结合到核心区
和SL1（二）RNA聚合酶Ⅱ的启动子（mRNA基因的启动子，称Ⅱ类启动子）增强子（enhancer）：能结合反式作用因子，决定
基因的时间和空间特异性表达，增强启动子转录活性的DNA序列。又称远上游序列（farupstreamsequence），不是启
动子的一部分，可存在于启动子上游或下游（三）RNA聚合酶Ⅲ的启动子（tRNA基因的启动子，称Ⅲ类启动子。）真核生物启动子总结R
NA生物合成抑制剂能阻断、抑制或者干扰核酸的代谢过程，最终抑制转录的一类化合物，称RNA生物合成抑制剂。6.原核和真核生物转录产物
的比较7.转录后加工真核细胞每种转录产物都是各种RNA的前身，即无活性，亦无功能。原核细胞mRNA不需加工，tRNA和rRNA加工
。7.1mRNA前体加工（4）mRNA剪接——除去hnRNA中的内含子，将外显子连接。核mRNA内含子snRNA参与剪接过
程，并与其它蛋白和mRNA前体一起构成一个大的颗粒复合体,称为剪接体(splicesome)。I类内含子组成型剪接：一个基因的转
录产物通过剪接只能产生一种成熟的mRNA。选择性剪接：同一基因的转录产物由于不同的剪接方式形成不同mRNA。顺式剪接（cis-sp
licing）:内含子剪接一般都是发生在同一基因内，切除内含子，相邻的外显子彼此连接反式剪接（trans-splicing）则
是指发生在不同基因之间的外显子的剪接。8RNA编辑指转录产物RNA前体编码区发生碱基的突变、插入或丢失等现象RNA编辑是基因转录
后在mRNA中插入、缺失或核苷酸的替换而改变DNA模板来源的遗传信息，翻译出多种氨基酸序列不同的蛋白质1.RNA编辑的结果不仅扩大
了遗传信息，而且使生物更好地适应生存环境。2.有些基因的主要转录产物必须经过编辑才能有效地起始翻译，或产生正确的可读框(ORF)9
rRNA和tRNA的加工10核酶（ribozyme）指一类具有催化功能的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，
特异性地剪切底物RNA分子，从而阻断基因的表达。4从mRNA到蛋白质1.遗传密码——三联子mRNA链上每三个核甘酸翻译成蛋白质
多肽链上的一个氨基酸，这三个核甘酸就称为密码子或三联子密码(tripletcoden)共有64个密码子，其中61个是编码氨基酸的
密码子，另外3个是终止密码子I配对A、C、U2.1tRNA的结构tRNA的稀有碱基含量非常丰富倒L形折叠式,这种结构是靠氢键来维
持的,tRNA的三级结构与AA-tRNA合成酶的识别有关。2.2tRNA的种类无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个核苷酸的改
变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子（UAG、UGA、UAA），使蛋白质合成提前终止，合成无功能的或无意义的多肽，这种突变
就称为无义突变。错义突变：由于结构基因中某个核甘酸的变化使一种氨基酸的密码子变为另一种氨基酸的密码子，这种基因突变叫错义突变。同义
突变（Synonymousmutation）：由于密码子具有兼并性，单个碱基置换后密码子所编码的是同一种氨基酸，表型不改变
3.核糖体的组成在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分mRNA中的SD序列与核糖体16SrRNA3''端互补。在SD序列的下游5
～10个碱基处是起始密码AUG或GUG。核糖体的位点①与mRNA的结合位点②A位点(aminoacylsite)，又叫受位――氨
酰基位点，氨酰tRNA的结合位点③P位点(Peptidylsite)，也叫供位――肽酰基位点，肽酰tRNA的结合位点④E位点(
exitsite)――空载tRNA的结合位点⑤转移酶/转位酶的结合位点――将肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关；⑥肽基转移
酶（peptidyltransferase）的催化位点――催化肽键合成⑦此外还有与蛋白质合成有关的其他起始因子、延伸因子和终止因子
的结合位点。4.蛋白质的合成(一)氨基酸的活化蛋白质合成真实性主要决定于：tRNA能否把正确的氨基酸放到新生多肽链的正确位置。氨酰
-tRNA合成酶会引入两种错误：（2）翻译的起始多肽合成起始信号是一个ORF开始的独特密码子，常为AUG。但细菌中也可GUG和UU
G原核生物的翻译起始（3）延伸阶段延伸因子(elongationfactor,EF)1、后续AA-tRNA与核糖体A位点结合2
.肽键的生成新生肽链从P位的肽酰-tRNA转移至A位的氨酰-tRNA，这导致肽链延伸50S亚基具肽基转移酶的活性肽键形成使P位产
生脱酰基的tRNA，A位产生肽酰-tRNA3.移位核糖体向mRNA3’端方向移动一个密码子，二肽基tRNA，从A位进入P位，去氨酰
-tRNA被挤入E位需要消耗GTP，并需EF-G延伸因子；延伸因子EF-G有转位酶(translocase)活性（4）肽链的终
止释放因子RF能识别终止密码子并与之结合，水解P位上多肽链与tRNA之间的酯键，催化GTP水解促使肽链与核糖体解离（一是识别终止密
码，二是诱导转肽酶改变为酯酶活性，）真核生物只有一个终止因子（eRF），细菌细胞内存在3种不同的终止因子4.2蛋白质前体的加工
4.3蛋白质的折叠4.4蛋白质合成抑制剂5.蛋白质的转运机制1、翻译运转同步机制：蛋白质的合成和运转同时发生;2、翻译后运
转机制：蛋白质从核糖体上释放后才发生运转。5.2核定位蛋白的运转机制分散在细胞内的核蛋白必须被重新运入核内，因此，为了核蛋白的重
复定位，这些蛋白质中的信号肽――被称为核定位序列(nuclearlocalizationsequence,NLS)一般都不被
切除。NLS可以位于核蛋白的任何部位5.3蛋白质的降解泛素化泛素活化酶（E1）、泛素结合酶（E2）、泛素蛋白连接酶（E3）7原
核生物的表达调控1.基因的表达调控诱导（induction）：应环境条件变化基因表达水平增高的现象阻遏（repression）：随
环境条件变化而基因表达水平降低的现象基因表达的特点：基因表达调控的生物学意义：适应环境、维持生长和增殖（原核、真核）、维持个体发育
与分化（真核）2.原核生物的基因表达调控细菌的转录与翻译过程几乎发生在同一时间间隔内，转录与翻译相耦联（coupledtrans
criptionandtranslation）。转录水平的调控2.1.乳糖操纵子lacoperon（负控诱导+cAMP-C
RP正控阻遏双系统）操纵子：在基因组中成簇串联组成，是基因表达的协调单位，由启动子、操纵基因及其所控制的一组功能上相关的结构基因所
组成。操纵基因受调节基因产物的控制。负控诱导系统本底水平的表达：非诱导状态下有少量的lacmRNA合成（β-半乳糖苷酶，透过酶）
。真正的诱导物是异构乳糖（半乳糖IPTG）而非乳糖乳糖阻抑物实际上使聚合酶的结合能力增加了两个数量级，但不能起始转录。代谢阻遏效应
：不是葡萄糖而是它的某些降解产物抑制lacmRNA的合成cAMP-CRP正控系统CRP和cAMP都是合成lacmRNA所必需的
，cAMP-CRP是一个不同于阻遏物的正调控因子，而lac操纵子的功能是在这两个相互独立的调控体系作用下实现的。只要有葡萄糖存在，
这些糖代谢操纵子就不表达，被称为降解物敏感型操纵子，由cAMP-CRP复合物调控。cAMP—CAP复合物与启动子区的结合是转录起始
所必需的。2.2.色氨酸操纵子Trp（负控阻遏系统+弱化机制）色氨酸负控阻遏系统trpR基因突变常引起trpmRNA的永久型合成，
该基因产物被称为辅阻遏蛋白（aporepressor）除非培养基中有色氨酸，否则这个辅阻遏蛋白不会与操纵区结合弱化机制（已开始转录
）弱化子：在一些合成代谢的操纵子的前导区内，存在着类似终止子结构的一段DNA序列，可导致转录过早终止的一段核苷酸序列转录和翻译紧密
偶联，前导RNA的转录后紧接着前导肽的合成，因此弱化作用才能形成。3.转录水平的其他调控转录过程涉及转录机器附着与DNA，识别启动
子序列，起始RNA的合成，延伸和终止。转录的任何一步都受到调控。转录水平上以下其它调控方式：σ因子的调节作用参与大肠杆菌中基因表达
调控最常见的蛋白质可能是σ因子每种不同类型的σ因子特异地负责不同的启动子，大肠杆菌利用可置换的σ因子对常见环境变化产生应答。组蛋白
类似蛋白的调节作用转录调控因子的作用抗终止作用4.转录后调控基因表达的转录调控是生物最经济的调控方式。但转录生成mRNA以后，再在
翻译或翻译后水平进行“微调”，是对转录调控的补充。它使基因表达的调控更加适应生物本身的需求和外界条件的变化。反义RNA的调节作用细
菌响应环境压力的改变，会产生一些非编码小RNA分子，能与mRNA中的特定序列配对并改变其构象，导致翻译过程的开启或关闭等作用。魔斑
核苷酸（鸟苷酸四磷酸、五磷酸）细菌生长时，遇到氨基酸全面缺失时，细菌会产生一个应急反应，停止许多基因的表达，产生这信号的是ppGp
p、pppGpp，可影响一大批操纵子，成为超级调控子或称为魔斑。8真核生物的基因表达1.真核生物基因组的特点基因家族（gene
family）：真核细胞中许多相关的基因常按功能成套组合，被称为基因家族。1简单多基因家族：串联方式前后相连，合成一个转录单元（
rRNA基因家族）2复杂多基因家族：间隔序列隔开，独立的转录单元3发育调控多基因家族：间隔序列隔开，不能发育阶段单独转录（血红
蛋白）假基因（pseudogene）：具有与功能基因相似的序列，但由于有许多突变以致失去了原有的功能，所以假基因是没有功能的基因，
常用ψ表示。是基因组中因突变而失活的基因，无蛋白质产物。一般是启动子出现问题。断裂基因：基因的编码序列在DNA分子上是不连续的，被
非编码序列所隔开，其中编码的序列称为外显子，非编码的序列称为内含子。提供了进行重组的潜在位点，使DNA序列有充分的机会进行重复和组
合，非常有利于真核基因的进化。2.真核生物的基因调控原核细胞——环境因素对调控起决定性的作用。真核细胞——特定时间，特定的细胞中
特定的基因被激活，实现“预定”的、有序的、不可逆转的分化、发育，并使生物的组织和器官保持正常功能。真核生物的基因调控分类瞬时调控或
称可逆性调控(热胁迫)，它相当于原核细胞对环境条件变化所做出的反应，包括某种底物或激素水平升降，或细胞周期不同阶段酶活性的调节；发
育调控或称不可逆调控（器官的分化），是真核基因调控的精髓部分，决定了真核细胞生长、分化、发育的进程。2.真核生物转录水平的调控真核
基因调控主要在转录水平上进行，基本要素包括顺式作用元件（cis-actingelement）和反式作用因子（transactin
gfactor）和RNA聚合酶（RNApolymerase）。真核生物的转录调控大多数是通过顺式作用元件和反式作用因子复杂的相
互作用来实现的2.1顺式作用元件是一段与被转录的结构基因距离较近的DNA序列，包括增强子、启动子、沉默子等，与转录调控有关2.1.
1真核生物的启动子真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，至少包括一个转录起始位点以及一个以上的功能组件（TA
TA盒、GC盒、CAAT盒）2.1.2增强子（enhance）能显著提高转录起始频率的DNA序列2.1.3沉默子(silencer
)可降低基因启动子转录活性的一段DNA顺式元件，沉默子的DNA序列被调控蛋白结合后阻断了转录起始复合物的形成或活化，使基因表达活性
关闭2.1.4绝缘子(insulator)长约几百个核苷酸对，是通常位于启动子同正调控元件(增强子)或负调控因子(为异染色质)之间
的一种调控序列其作用只是不让其他调控元件对基因的活化效应或失活效应发生作用。绝缘子的作用是有方向性的2.2反式作用因子能直接或间接
地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上，参与调控靶基因转录效率的蛋白质。2.2.2反式因子的结构域DNA结合结构域转录活化结构
域带负电荷的螺旋结构富含谷氨酰胺的结构富含脯氨酸的结构3.染色质修饰和表观遗传调控在真核生物中，发生在转录之前的，染色质水平上的结
构调整，称之为基因表达的表观遗传调控。主要包括DNA修饰（DNA甲基化）和组蛋白修饰（组蛋白乙酰化、甲基化）两个方面。3.1DN
A修饰3.1.1“开放型”活性染色质结构对转录的影响HMG（high–mobilitygroup)蛋白，高速泳动族蛋白，是
染色体上一类低分子量非组蛋白。非活性染色质：没有转录活性的染色质活性染色质：具有转录活性的染色质，具有DNaseI超敏感位点3.1
.2基因扩增是指基因的拷贝数专一性大量增加，使细胞在短时间内产生大量的基因产物以满足生长发育的需要。例如：非洲爪蟾卵母细胞中的r
RNA基因(rDNA),rDNA以简单多基因家族形式形成中度重复序列3.1.3基因重排将一个基因从远离启动子的地方移到距离
很近的位点从而启动转录，这种方式称为基因重排。3.1.4DNA的甲基化DNA甲基化主要形成5-甲基胞嘧啶和少量的N6-甲基腺嘌呤
及7-甲基鸟嘌呤（7-mG）。在真核生物中，5-甲基胞嘧啶主要出现在CpG序列CpG岛：CpG二核苷酸通常成串出现在DNA上机理
：DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与DNA的相互作用，抑制了转录因子与启动区DNA的结合效率。巴氏小体是一
个失活的X染色体，失活的过程就称为莱昂化（lyonization）生殖细胞形成时失活的X染色体可得到恢复3.2组蛋白修饰3.2.
1组蛋白乙酰化acetylation(激活转录)乙酰化降低了组蛋白与DNA的亲和性，导致核小体构象发生有利于转录调节蛋白与染色质
相结合的变化，从和提高了基因转录的活性两种残基：赖氨酸和精氨酸两种酶：组蛋白乙酰化酶（HAT）、组蛋白去乙酰化酶（HDAC）在含有
活性基因的染色体结构域中，组蛋白乙酰化程度增加，组蛋白甲基化程度减少3.2.2组蛋白甲基化（激活或抑制）3.2.3组蛋白磷酸化3.
2.4组蛋白泛素化3.2.5组蛋白糖基化4.基因沉默又称为RNA沉默，指真核生物中由双链RNA诱导的识别和清除细胞中非正常RNA
的一种机制spliceosome是真核生物mRNA剪接的场所，由snRNA和相关蛋白组成。snRNA:U1、U2、U4、U5和U6RNA干扰（RNAinterference,RNAi）：指双链RNA（dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解的技术。干扰小RNA(smallinterfeingRNA,siRNA)：21～23nt小片段，介导基因沉默5.其他水平上的表达调控5.1转录后加工的多样性简单转录单位：这类基因只编码产生一个多肽，初级转录产物加工简单。复杂转录单位：多种不同的方式加工成两个或两个以上的mRNA.前mRNA不同的剪接方式造成了不同组织中不同的降钙素样蛋白mRNA寿命的延长是mRNA有效性的一个重要因素5.2翻译水平的调控mRNA5''末端帽子结构的识别与蛋白质合成AUG的前和后序列特征为A/GNNAUGG，这使得核糖体滑行到mRNA的第一个AUG能准确识别并起始翻译分子生物学技术1.核酸凝胶电泳核酸分子在电场中向正极方向迁移。其迁移速率取决于核酸分子本身的大小和构型，通常超螺旋质粒比线性质粒迁移快。琼脂糖凝胶电泳：分辨率高聚丙烯酰胺凝胶电泳：分辨率低凝胶的浓度越高，孔隙越小，其分辨能力越大2.细菌转化和目标DNA分子的增值CaCl2法——感受态细胞转化子筛选1.抗性筛选2.蓝白斑筛选：重组质粒无法形成蓝色菌落3.聚合酶链式反应1.PCR变性、引物退火和延伸2.实时定量PCR荧光定量PCR是在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，使每一个循环变得“可见”，通过Ct值和标准曲线对样品中的DNA或cDNA的起始浓度进行定量的方法（准确定量）3.基因文库的构建基因组文库：含有某种生物全部遗传信息的重组DNA分子(克隆)的总和cDNA文库：cDNA文库来自于某一物种某种组织的mRNA，所以cDNA文库既有种属特异性，也有组织特异性。4.总RNA的提取主要检测28S,18S,5S，一般要求28S比18S亮2倍，5S更弱。201909分子生物学期末第38页 |
|
