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15章 细胞的遗传活动和蛋白质生物合成 复习 第一节 基因组的复制 DNA的复制的必要条件 1、：母链DNA解链成单链后的两条链均可作为摸板。 2、原料：4种脱氧核苷三磷酸。 3、需要一小段RNA作为引物，提供3-OH末段。 4、需要ATP和无机离子。 5、需要多种酶和蛋白因子：如引物酶、DNA聚合酶、拓扑酶、SSB蛋白等。 复制的起始 复制起点 方向 半不连续复制 端粒复制的特点如何？ 端粒DNA的复制要靠端粒酶的催化。端粒酶是一种反转录酶，由RNA和一种EST2基因编码的蛋白质构成，蛋白质具有催化活性。 端粒酶RNA中含有一段由15-22个碱基组成2个与高CA序列一致的重复序列，此RNA是合成高TG序列的模板。 端粒酶只能催化以自身RNA为模板的DNA合成。模板RNA定位于DNA引物上，添加几个核苷酸后，下移一个重复序列，再进行DNA的合成。 第二节 转录 原核生物和真核生物的转录过程有何主要差别？ 真核生物一个mRNA分子一般只含有一个基因，编码产物为单顺反子。原核生物的一个mRNA分子通常含有多个基因，编码产物为多顺反子。边转录边翻译（原核生物）原核生物和真核生物RNA聚合酶种类不同，原核生物中RNA聚合酶可以直接起始转录合成RNA ，真核生物则不能。在真核生物中，三种RNA聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进行RNA的转录。 聚合酶I定位在核仁中，转录为45S- rRNA编码的基因； 聚合酶II定位在核质中，催化合成核不均一RNA，即前体mRNA。 聚合酶III是最小的聚合酶，在核质中，催化合成tRNA和其它小5sRNA 真核生物前体mRNA与成熟mRNA在分子结构上有何差别，其转录后的加工修饰如何？ 1 5’端戴帽 转录开始不久，在先导片段的5’末端加上7-甲基鸟苷酸，使核苷酸链变成5-M7G-ppp-3’。M7G戴帽是通过一些专一性的酶分步进行的，有磷酸水解酶、RNA鸟苷酸转移酶、RNA鸟嘌呤7-甲基转移酶。M7甲基鸟苷帽有使mRNA保持稳定和提高翻译效率的作用 切除内含子 3’末端的多腺苷酸化 首先新合成的mRNA在3’末端被切除，随后进行多腺苷酸化。在这个过程中，2种多亚基结合蛋白的作用至关重要，即切割和多腺苷酸化因子（CPSF）和切割刺激因子（CstF）。一旦它们结合到新生mRNA的加尾信号上，其他的切割因子、多A聚合酶、多A结合蛋白等随即与它们组装在一起，共同执行3’尾部加工。当前体mRNA3’尾被专一酶识别、切割之后，多A聚合酶便可利用切割后的游离端逐个加上A。 什么叫剪接体？它的作用如何？ U1 snRNA含有一个序列与靠近内含子5’剪接位点的一个序列互补，它结合到初级转录物的这一序列上。再加上U2,U4，U5和U6snRNP，共同组成一个复合物，成为剪接体，剪接反应在剪接体中进行。 原核生物的操纵子学说的要点如何？ 1乳糖操纵子的结构 大肠杆菌的乳糖操纵子含Z、Y及A三个结构基因，分别编码β-半乳糖苷酶、透酶、乙酰基转移酶，此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P及一个调节基因。基因编码一种阻遏蛋白，后者与O序列结合，使操纵子受阻遏而处于转录失活状态。在启动序列P上游还有一个分解（代谢）物基因激活蛋白CAP结合位点，由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成LAC操纵子的调控区，三个酶的编码基因即由同一调控区调节，实现基因产物的协调表达。 2阻遏蛋白的负性调节 在没有乳糖存在时，乳糖操纵子处于阻遏状态。此时，基因列在P启动序列操纵下表达的乳糖阻遏蛋白与O序列结合，故阻断转录启动。阻遏蛋白的阻遏作用并非绝对，偶有阻遏蛋白与O序列解聚。因此，每个细胞中可能会有寥寥数分子β半乳糖苷酶、透酶生成。 当有乳糖存在时，乳糖操纵子即可被诱导。真正的诱导剂并非乳糖本身。乳糖经透酶催化、转运进入细胞，再经原先存在于细胞中的少数β -半乳糖苷酶催化，转变为别乳糖。后者作为一种诱导剂分子结合阻遏蛋白，使蛋白构型变化，导致阻遏蛋白与O序列解离、发生转录，使β-半乳糖苷酶分子增加 1000倍。 3CAP的正性调节 分解代谢物基因激活蛋白 CAP是同二聚体，在其分子内有DNA结合区及cAMP结合位点。当没有葡萄糖及cAMP浓度较高时，cAMP与CAP结合，这时CAP结合在乳糖启动序列附近的CAP位点，可刺激RNA转录活性，使之提高50倍；当葡萄糖存在时，cAMP浓度降低，cAMP与CAP结合受阻，因此乳糖操纵子表达下降。 由此可见，对乳糖操纵子来说 CAP是正性调节因素，乳糖阻遏蛋白是负性调节因素。两种调节机制根据存在的碳源性质及水平协调调节乳糖操纵子的表达。 第四节 新生肽链的加工 第五节 蛋白质在细胞内的转运和定位 分拣信号 被运输的蛋