2010年分子生物学硕士生复习题张2010年分子生物学硕士生复习题张.doc

阐述基因概念和你对基因定义的了解。 基因是指定产生一条多肽链的一段DNA，它包括位于编码区前后的前导序列和后随序列，以及处在两个编码片段之间的间隔序列。--Genes VIII 基因被定义为功能单位是在发现单个基因负责产生特定的蛋白质之后。基因的DNA及其多肽链产物在化学性质上的差别，导致了“一个基因编码一种蛋白质”的概念产生，因此我们得更严谨的来定义基因，在许多情况下，基因是编码一段RNA的一段DNA序列。 举例解释蛋白质二级结构、超二级结构（MOTIF）、三级结构、DOMAIN和四级结构。 蛋白质二级结构: 一条多肽链主链原子局部的空间排列。蛋白质主链的折叠产生由氢键维系的有规则的构象。如α-螺旋、β片层、β转角和无规卷曲等。 超二级结构（MOTIF）：在蛋白质分子中特别是在球状蛋白质分子中经常可以看到由若干相邻的二级结构元件组合在一起，彼此相互作用，形成种类不多的、有规则的二级结构组合，在多种蛋白质中充当三级结构的构件，称为超二级结构。3种基本组合形式：αα，βαβ和ββ。 Domain结构域：多肽链中一些连续的或不连续的氨基酸，在二级结构或超二级结构的基础上进一步组装成三级结构的局部折叠区，形成可被特定分子识别和具有特定功能的三级结构元件。它是相对独立的紧密球状实体，称为结构域。如红细胞凝集素含有一个球状和一个纤维状的结构域。 三级结构：一条肽链的所有原子的空间排列。三级结构是在二级结构的基础上由疏水作用和侧链相互作用形成的。如肌红蛋白的三级结构有8段α-螺旋区每个α-螺旋区含7～24个氨基酸残基，有1～8个螺旋间区肽链拐角处为非螺旋区（亦称螺旋间区），包括N端有2个氨基酸残基，C端有5个氨基酸残基的非螺旋区内部存在一口袋形空穴，血红素居于此空穴中。 四级结构：几个亚基在三级结构的基础上相互作用所形成的空间结构。如血红蛋白是由4个亚基聚合而成的，4个亚基两两相同，即含两个α亚基和两个β亚基。在一定条件下，这种蛋白质分子可以解聚成单个亚基，亚基在聚合或解聚时对某些蛋白质具有调节活性的作用。 解释大肠杆菌DNA复制的基本过程。 E.coli只有一个复制起始位点，由245bp组成，在大多数细菌中高度保守，其DNA复制其实阶段需要在引发体作用下合成RNA引物。 起始： 在Hu蛋白，INF协助下，DnaA蛋白四聚体在ATP参与下通过消耗ATP，结合于OriC的9bp重复序列，这种结合具有协同性，能使20-40个DnaA在较短时间内结合到OriC附近的DNA上。 DnaA蛋白组装成蛋白核心，DNA环绕其上。 DnaA水解ATP驱动TATA box序列解链，形成长约45bp的开放起始复合物。 在DnaC和DnaTA的协助下，两个DnaB被招募到解链区。 在DnaB作用下，OriC内接恋曲不断扩大，形成复制泡，SSB结合于单链DNA上，期间解旋形成张力由TOP II消除。 延伸： 在PriA，PriB和PriC的协助下，DnaG被招募到两个复制叉上与DnaB结合，DnaA脱离复合物。 DnaG沿着DNA模板链合成前导链的RNA引物。 DnaG沿着DNA模板链合成后随链的RNA引物。 DNA Pol III结合到两个复制叉上。 由DNA Pol III分别合成前导链和后随链。 终止： E.coli顺时针复制叉有4个连续排列的称作终止子的序列，逆时针复制叉有3个连续排列终止子。当复制叉移动到终止子处，被称作终点利用物质的蛋白结合在Ter序列上，阻值复制叉移动。当两个复制叉相遇，则完成整个DNA复制。 复制完成后两个子代分子需由TOP IV将其中一个环切开，使两个子代分子分离之后再由连接酶连接成环。 DNA聚合酶III各亚基的功能。 DNA聚合酶III是一个900kDa的复合体，它包括10个蛋白质，组成4个亚复合体，包括： 有两份拷贝的催化核心，每个催化核心包括α亚基(DNA聚合酶)、ε亚基(3’-5’核酸外切酶校正活性)、和θ亚基(刺激核酸外切酶) 有两份拷贝的二聚化亚基τ，它将两个催化核心连接在一起，维持二聚体 γ复合体由5个蛋白质组成，而夹钳组装机γ使具有前进动力的亚基β结合到DNA上 阐明Rolling Circle Replication。 在以这种机制进行的复制中，亲代双链DNA的一条链在DNA复制起点处被切开，其5端游离出来。这样，DNA聚合酶III便可以将脱氧核糖核苷酸聚合在3-OH端。当复制向前进行时，亲代DNA上被切断的5端继续游离下来，并且很快被单链结合蛋白所结合。因为5端从环上向下解链的同时伴有环状双链DNA环绕其轴不断的旋转，而且以3-OH端为引物的DNA生长链则不断地以另一条环状DNA链为模板向前延伸，因而称为滚环复制。由于只有一条DNA链是完整的，因而在DNA解链时不会产生拓扑学上的问题，即未解链的双螺旋区不