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分子生物学重点专业词汇1 基因的概念 (14)gene 基因：基因是DNA分子的片段 ，基因是染色体上的实体 ,象链珠 一样，孤立地呈线状地排列在染色体上。基因是功能(functional unit)突变(mutation unit) 交换(cross-over unit) “三位一体”的最小的， 不可分割的，基本的遗传单位 。cis action element 顺式作用元件：通过核苷酸自身的特异二级结构控制与它紧密连锁的结构基因的表达，一般不编码蛋白质(无基因产物的DNA功能区)。不编码任何产物的DNA片段，能影响与之相联系的同一条DNA链上的基因表达，如启动子、增强子等。trans action factor 反式作用因子：通过扩散自身表达产物（酶，调节蛋白）控制其他基因的表达。可转录，可翻译调节蛋白的DNA功能区。可通过互补测验体系确定其功能区域。由调节基因编码，调节基因是一种特殊的结构基因，其编码产物（RNA或蛋白质）可以扩散，控制其它基因的表达，如转录因子（TF）等。central dogma 中心法则：是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则(DNAseq.-RNAseq.(codon)-aaseq.- protein phenotype)。决定因素遗传信息的唯一性；遗传物质的自决性；信息表达的单程性；序列转换的共线性。double helix 双螺旋: DNA双螺旋的结构特点：碱基顶部基团裸露在DNA 大沟内；蛋白质因子与DNA 的特异结合依赖于氨基酸与DNA 间的氢键的形成；蛋白质因子沿大沟与DNA形成专一性结合的机率与多样性高于沿小沟的结合；大沟的空间更有利于与蛋白质的结合；每一单链具有5-3极性；两条单链间以氢键 连接；两条单链，极性相反，反向平行；以中心为轴，向右盘旋(B-form)；双螺旋中存在 大沟 (2.2 nm)小 沟 (1.2 nm)。影响双螺旋结构稳定性的因素：氢键 【(Hydrogen bond 46 kc / mol) 弱键, 可加热解链；氢键堆积, 有序排列(线性, 方向)】；磷酸酯键【 (phosphodiester bond 8090 kc / mol)强键, 需酶促解链】；0.2 mol / L Na+ 生理盐条件【消除DNA单链上磷酸基团间的静电斥力】；碱基堆积力【 (非特异性结合力)磷酸骨架, 氨基, 酮基周围水分子间的有序排列；Van de wals force (1.7A/ 嘌呤环与嘧啶环作用半径)；疏水作用力 (Hydrophobic interaction) 】major groove 大沟：碱基顶部基团裸露在DNA 大沟内。蛋白质因子沿大沟与DNA形成专一性结合的机率与多样性高于沿小沟的结合。大沟的空间更有利于与蛋白质的结合。DNA denaturation DNA 分子变性：D.S. DNA变成 S.S. DNA( 加温, 极端pH, 尿素, 酰胺 )。变性过程的表现：1、 S.S.DNA 沉降速度加快；2、S.S.DNA分子的A 260 nm UV 值上升( Hyperchromicity增色效应 )增色效应的跳跃现象 ( Jump of Hyperchromicity )：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, 使变性过程加快. Tm (melting temperature) 溶解温度： OD（光密度）增加值的中点温度(一般为85-95)， Tm = 69.3 + 0.41 (G+C)% 。影响 Tm值的因素 ：1.碱基排列对Tm值具有明显影响（除变性核心外）（相同碱基组成, 但不同排列, 堆积力的差异 ） ：在 A, T, C, G 随机分布的情况下，GC%愈高 Tm值愈大；GC%含量相同的情况下，AT形成变性核心，变性加快，Tm 值小；2.大片段D.S. DNA分子之间比较：片段长短对Tm值的影响较小, 与组成和排列相关；3.小于100bp 的 D.S DNA分子比较：片段愈短， 变性愈快，Tm值愈小；4.变性液中含有尿素，酰胺等：尿素，酰胺与碱基间形成氢键，改变碱基对间的氢键， Tm 值 可降至40左右；5.盐浓度的影响 ：当Na+浓度低-屏蔽作用小-斥力加强-Tm ；当Na+浓度高 -（屏蔽作用大，碱基溶解性降低，疏水作用力增加）-Tm ；6.极端pH条件的影响：一切减弱氢键，碱基堆积力的因素均将使Tm 值降低anneal/renaturation 分子复性：S.S. DNA变成 D.S. DNA。影响DNA复性过程的因素：1.阳离子浓度：0.18 0.2M Na+ 可消除poly-dNt 间的静电斥力；2.复性反应的温度Tm - 25 (60-65)：以消除S.S. DNA 分子内的部分二级结构；3.S.S. DNA分子的长度：S.S. DNA愈长 分子扩散愈慢 复性愈慢，S.S. DNA愈短 分子扩散愈快 复性愈快；4.S.S, DNA 的初始浓度 C0；5.DNA 分子中, dNt 的排列状况 (随机排列, 重复排列) 。palindromic sequence 回文序列：双链DNA中的一段倒置重复序列，当该序列的双链被打开后，可形成局部“十”字形结构。这段序列被称为回文序列。C value paradox C 值矛盾：1.生物体进化程度高低与大C值不成明显相关（非线性）；2.亲缘关系相近的生物大C值相差较大；3. 一种生物内大C值与小c值相差极大（Euk. 人体 c = C/10）( Prok. x174 c C ) 【大C：单倍体基因组总DNA含量；小C：编码基因信息的总DNA含量】overlapping gene 重叠基因：基因重叠方式：终止密码子的错读；交替的不同阅读框；不同起始子或终止子的选择。种类：I 类；反向重叠基因（重叠基因分布在同一DNA区域的不同单链上）；II 类；同向重叠基因（重叠基因分布在同一DNA区域的同一单链上）。重叠基因的生物学意义：.原核生物进化的经济原则(较小的C值编码较多的基因信息)；.遗传信息量的估算 ，突变效应的鉴定， 表达调控的理论发展；.丰富和发展了基因的概念(部分回答 C = c) repetitive gene 重复基因：分类：.高度重复序列 ( High repetitive sequence)：不编码基因，无选择压力，（multiple allele 可保留在群体中）（ 有效的分子标记， SSR simple sequence repeat）；.中度重复序列 ( middle repetitive sequence ) 特点：拷贝重复，多量；序列多为相似；排列成束；功能完全相同；具有进化的整体性，累积突变splitting gene 间隔基因：真核生物的结构基因是由若干exon 和intron 相间隔排列的序列组成的间隔基因。1、Exon (外显子)： DNA 与成熟RNA间的对应区域；氨基酸的编码区（amino acid coding region）；非间隔区（unspacer） 2、Intron (内含子)：DNA 与成熟RNA间的非对应区域 ；氨基酸的非编码区（uncoding region）；间隔区（spacer） pseudo gene真核生物的假基因：与正常基因结构相似，但丧失正常功能的DNA序列，往往存在于真核生物的多基因家族中 。种类：功能基因累积突变型，加工基因（processed gene, retrogene）。 2 分子生物学的研究方法（5）vector 载体:在基因工程重组DNA技术中将DNA片段（目的基因）转移至受体细胞的一种能自我复制的DNA分子。三种最常用的载体是细菌质粒、噬菌体和细菌病毒和动植物病毒。特点：能独立于宿主基因组进行DNA的自主复制；能轻易从宿主细胞中分离出来；大多为环形，有些为线形；至少有一个选择性标记；含多个克隆位点。分为克隆载体，表达载体和整合载体。plasmid 质粒：质粒是真核细胞细胞核外或原核生物拟核区外能够进行自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器（主要指线粒体和叶绿体）中和细菌细胞拟核区以外的环状脱氧核糖核酸(DNA)分子。现在习惯上用来专指细菌(大肠杆菌）、酵母菌和放线菌等生物中细胞核或拟核中的DNA以外的DNA分子。特点：小的，位于染色体外的环状DNA分子。大小为2200Kb，在宿主细胞内有多拷贝数。有一个复制起点并能进行独立复制，通常含有某些抗性基因。report gene 报告基因：是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，也就是说，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。把它的编码序列和基因表达调节序列相融合形成嵌合基因，或与其它目的基因相融合，在调控序列控制下进行表达，从而利用它的表达产物来标定目的基因的表达调控，筛选得到转化体。作为报告基因，在遗传选择和筛选检测方面必须具有以下几个条件：(1)已被克隆和全序列已测定；(2)表达产物在受体细胞中不存在，即无背景，在被转染的细胞中无相似的内源性表达产物；(3)其表达产物能进行定量测定。PCR （polymerase chain reaction） 聚合酶链式反应：简称PCR，是一种分子生物学技术，用于放大特定的DNA片段。可看作生物体外的特殊DNA复制。反应体系：缓冲液，引物，dNTPs，模板，DNA聚合酶。标准的PCR过程分为三步：1.DNA变性（90-96）：双链DNA模板在热作用下， 氢键断裂，形成单链DNA2.退火（25-65）：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部双链。3.延伸（70-75）：在Taq酶（在72左右最佳的活性）的作用下，以dNTP为原料，从引物的5端3端延伸，合成与模板互补的DNA链。Taq E Taq 酶：该酶可以耐受90以上的高温而不失活，不需要每个循环加酶，使PCR技术变得非常简捷、同时也大大降低了成本，PCR技术得以大量应用，并逐步应用于临床。3 DNA复制 (16) DNA replication DNA复制：亲代双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下，分别以每单链 DNA分子为模板，聚合与自身碱基可以互补配对的游离的dNTP, 合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代DNA分子的过程。starting point RNA primer transcription activation（转录激活） leading strand（前导链） fork（复制叉） lagging strand（后随链） replicon 复制子：位于包含起始子和终止子的区域的DNA上的基因组的一个单位。replisome 复制体：在复制叉处组装合成大肠杆菌DNA的复合蛋白结构。组成：拓扑异构酶I, II ，解旋酶 ，单链结合蛋白，螺旋不稳定蛋白 (HDP) ，RNA 聚合酶 ，引物（dnaG），Ung-ase ，DNA聚合酶 III ，DNA聚合酶 I ，连接酶。replication origin 复制起点：复制起点呈现叉子的形状，被称为复制叉。一个复制子只含一个复制起点。复制叉以DNA 分子上的某一特定顺序为起点向两个方向等速生长前进。复制起点是固定的，表象为固定的序列，并识别参与复制起始的特殊蛋白质。semi-conservation replication DNA 半保留复制：DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋并被分开，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条链。这样形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一致。因此，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，这种复制方式被称为DNA的半保留复制。semi-discontinuous replication 半不连续复制:在DNA的复制过程中，前导链连续复制而滞后链不连续复制，这种复制方式称为DNA的半不连续复制。Okazaki fragment 冈崎片段：Okazaki 片段在某种意义上为 dUMP 片段。冈崎用氢同位素标记的脱氧胸苷短时间标记大肠杆菌，提取DNA，超速离心得到很多被标记的片段，被称为冈崎片段。延长标记时间，冈崎片段可变为成熟DNA，这些片段是复制的中间产物。transcriptional activation 转录激活：复制的起始需RNA聚合酶的参与,由其进行的转录在oriC起点附近终止.这种通过转录步骤导致起始处DNA结构发生变化、局部解链,以利引发酶的结合,合成RNA引物,这种作用称为转录激活。RNApol(RNA polymerase) RNA 聚合酶：RNA聚合酶（RNA polymerase）:以一条DNA链或RNA为模板催化由核苷-5-三磷酸合成RNA的酶。RNA聚合酶（RNA polymerase）的作用是转录RNA，为先导链合成引物；启动DNA复制的转录激活过程。dnaG (primase) 引发酶：引发酶primase 为DNA复制中引物-RNA的合成酶，狭义的引发酶是指大肠杆菌dnaG遗传因子的产物。dnaG遗传因子的产物为分子量约6万的蛋白质，是大肠杆菌及以大肠杆菌为寄主的许多噬菌体的DNA复制所必需的。作用：为后随链合成引物； 后随链在先导链之后作为一个冈崎片段。primosome 引发体：引发体(primosome)是蛋白复合体, 主要成份是引物酶和DNA解旋酶,是在合成用于DNA复制的RNA引物时装配的。引发体与DNA结合后随即由引物酶合成RNA引物。引发体是由引发前体和引发酶共同构成的（RNA Polymerase + Primase（dnaG）。covalence elongation 共价延伸方式：这是一些环状DNA链的双向复制方式，DNA的一条链在复制起点处被切割开，其3-OH端在DNA聚合酶的作用下不断延伸，而自由端5-端不断被新生DNA链从双链中置换出来的复制方式rolling circle replication 滚环方式复制：同共价延伸方式，In mitochondrial（线粒体） DNA also in chloroplast（叶绿体） DNA 。single strand binding protein (SSB) 单链结合蛋白:与DNA聚合酶共同作用合成先导链，方向与复制叉推进的方向一致。作用：保证被解链酶解开的单链在复制完成前保持单链结构，以四聚体存在于复制叉处，复制后脱落，没有解链作用。lagging strand 后随链：与复制叉移动的方向相反，通过不连续的5-3聚合合成的新的DNA链。nucleosome replication 核小体复制：组蛋白的合成在细胞核内与DNA复制同步DNA复制时,Octamer（组蛋白八聚体）不离开亲本 DNA。前导链与原组蛋白结合，而后随链与新合成的组蛋白结合。methylation 甲基化：.m5C 的不足，基因表达相关；m5C的丰富，基因关闭相关。m5C 的程度具有明显的组织，细胞的特异性(时空性) .m5C-甲基化是生物自我保护的机制 ；.m5C-使Z-DNA在体内趋于稳定；.细胞分化，组织特化，阶段发育，组织培养过程的脱分化 ，与m5C的相关性（5-氨胞苷去甲基化的作用）。High repetitive seq.（高重复序列） ：frequent m5C；Structure gene ：rare m5C ； Cluster gene（集群基因）：frequent m5C Expressing gene ：rare（罕见） m5C ；Closed gene：frequent m5C4 转录 (21)polycistron 多顺反子：在原核细胞中，通常是几种不同的mRNA连在一起，相互之间由一段短的不编码蛋白质的间隔序列所隔开，这种mRNA叫做多顺反子mRNA。这样的一条mRNA链含有指导合成几种蛋白质的信息。 messenger RNA 信使RNA：携带遗传信息，在蛋白质合成时充当模板的RNA。从DNAHYPERLINK /view/83218.htm转录合成的带有遗传信息的一类单链核糖核酸（RNA）。它在核糖体上作为蛋白质合成的模板，决定肽链的氨基酸排列顺序。mRNA存在于原核生物和真核生物的细胞质及真核细胞的某些细胞器（如线粒体和叶绿体）中。作用：通过密码三联子翻译生成蛋白质。原核生物和真核生物mRNA有不同的特点：原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在。原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的，真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工，加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作 。原核生物mRNA半寿期很短，一般为几分钟 ，最长只有数小时（RNA噬菌体中的RNA除外）。真核生物mRNA的半寿期较长， 如胚胎中的mRNA可达数日。原核与真核生物mRNA的结构特点也不同：原核生物RNA的端无帽子结构，端没有或只有较短的（）结构，真核生物端存在帽子结构，大多数真核生物RNA具有poly（A)尾。 promoter 启动子：组成：1. -70 -40 CAPcAMP binding site （结合位点）， 基因表达调控的正控制位点。CAP: 环化AMP受体蛋白，Catabolite gene Activator Protein(降解物基因激活蛋白) ；2. -35 -10 RNApol. 结合位点。启动区包括：sextama box，pribnow box，initiation site。功能：1.CAPcAMP binding site （Activator region激活区域，AR）：ARI + CAP-cAMP提高ARII 的结合效率；AR II + CAP-cAMP促使Sextama Box 附近GC岛区的双螺旋结构稳定性降低，Pribnow Box 的解链温度降低，利于转录启动；2. Probnow Box 含有G/C, site II 必须有 CAP-cAMP, 以改变双螺旋体的稳定性 A/T G/C 双螺旋体稳定性 加强, 转录率下降(下降突变）；3. Pribnow Box 中A/TT/A, 改变了碱基堆积状况RNApol. 与模板链的结合效率，转录效率上升（上升突变）（或下降突变）；4. Sextama Box 与Pribnow Box 间距17bp,有利于RNApol启动；5.Sextama Box or Pribnow Box 突变 转录率下降100X，Sextama Box and Pribnow Box 突变 转录率下降1000X TATAAT (pribnow Box) TATAAT 盒：位于RNA-10bp（上游10bp）左右，A.T较丰富，易于解链。其功能是:(1)RNA pol (RNA 聚合酶)紧密结合;(2)形成开放启动复合体；(3)使RNA pol定向转录。core enzyme 核心酶:核心酶（core enzyme）：大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由5个亚基组成（2，），没有基的酶叫核心酶。核心酶只能使已开始合成的RNA链延长，但不具有起始合成RNA的能力，必须加入基才表现出全部聚合酶的活性。通常由5个亚基组成；，和两个亚基，可写作2。含有5个亚基的酶叫全酶（Holo Enzyme）2,失去亚基的叫核心酶（2）。亚基特点：因子：核心酶的组建因子 + 2+ +； 促使RNApol与DNA 模板链结合；位于前端的因子使双链解链为单链；位于尾端的因子使单链新聚合为双链； 降低与promoter的特异结合力。 因子： 促进RNA pol + NTPRNA elongation（延伸）；完成 NMP之间的磷酸脂键的连接；编辑；与 Rho()因子竞争RNA 3-end；构成Holo Enzyme后，因子含有 两个位点： I site (Rif S) 专一性地结合ATP or GTP；E site (Rif R)对 NTP 非专一性结合； 因子：强碱性亚基；促使RNA pol与非模板链（sense strand）强结合 ；受K酶抑制。Holo Enzyme（全酶）含有五个功能位点：有意链结合位点( )，DNA或RNA混合位点() ，双链DNA解除位点()，双链DNA复性位点()，因子位点. UPE (upstream promoter element) 上游启动子元件：UPE (Upstream Promoter Element) (CAAT box, GC box)housekeeping gene 看家基因：维持细胞最低限度功能所不可少的基因, 如编码组蛋白基因、编码核糖体蛋白基因、线粒体蛋白基因、糖酵解酶的基因等。这类基因在所有类型的细胞中都进行表达，因为这些基因的产物对于维持细胞的基本结构和代谢功能是必不可少的。constitutive expression 组成型表达:维持生命和基本代谢过程所不可或缺的酶或蛋白质，其合成速率不受环境变化或代谢状态的影响，这一类蛋白质的基因表达即被称为组成型表达 luxury gene 奢侈基因: 在特别细胞类型中大量(通常)表达并编码特殊功能产物的基因。指导合成组织特异性蛋白的基因，对分化有重要影响，称奢侈基因（luxury gene），即组织特异性(tissue-specific gene)表达的基因，如表皮的角蛋白基因、肌肉细胞的肌动蛋白基因和肌球蛋白基因、红细胞的血红蛋白基因等。这类基因与各类细胞的特殊性有直接的关系, 是在各种组织中进行不同的选择性表达的基因。区别;看家基因是维持细胞生存不可缺少的，奢侈基因和细胞分化有关，是组织特异性表达有关的基因，在特定组织中保持非甲基化或低甲基化状态，而在其他组织中呈甲基化状态;看家基因以组成型方式在所有细胞中表达，而奢侈基因在特定组细胞中得到表达.inducible expression 诱导表达:表达受诱导物和调节蛋白结合的相互作用进行调节的基因表达方式enhancer 增强子：能强化转录起始的序列为增强子。增强子是通过启动子来增加转录的。有效的增强子可以位于基因的5端，也可位于基因的3端，有的还可位于基因的内含子中.分类组织和细胞专一性增强子;诱导性增强子。增强子有别于启动子处有两点:1增强子对于启动子的位置不固定，而能有很大的变动;2它能在两个方向产生相作用。Enhancer For luxury gene (inducible expression) transcription activation domain 转录激活域：(大多数激活子有一个或多个此种结构域)分为三类：Group 1 acidic domain（酸性结构域）; Group 2 Glutamine-rich domain（富谷氨酸结构域）; Group 3 Proline-rich domain（富脯氨酸结构域） Specific activator character：特点：1.多为变构蛋白，具有2或3个独立的功能结构域（Dimerization domain二聚域，DNA-binding domain结合域 ，transcription-activation domain转录激活域）；2.不同酸性激活结构域可调节不同的顺式因子靶向；3.真核生物以多种转录因子复合体方式（多种组合）与顺式因子结合， 激活转录 ；4. 表现一种复杂而又灵活的正调控系统yeast two-hibridization system 酵母双杂交系统：酵母双杂交系统由Fields和Song等首先在研究真核基因转录调控中建立。典型的真核生长转录因子， 如GAL4、GCN4、等都含有二个不同的结构域: DNA结合结构域(DNA-binding domain)和转录激活结构域(transcription-activating domain)。前者可识别DNA上的特异序列， 并使转录激活结构域定位于所调节的基因的上游， 转录激活结构域可同转录复合体的其他成分作用，启动它所调节的基因的转录。二个结构域不但可在其连接区适当部位打开，仍具有各自的功能。而且不同两结构域可重建发挥转录激活作用。酵母双杂交系统利用杂交基因通过激活报道基因的表达探测蛋白蛋白的相互作用。主要有二类载体: 1.含DNA结合域的载体; 2.含DNA激活结构域的载体。上述二类载体在构建融合基因时， 测试蛋白基因与结构域基因必须在阅读框内融合。 positive control 正调控: 调节基因(I)与操纵子区(O)的结合导致结构基因的转录及表达。在正调控中，反式作用因子必须结合顺式作用位点，以便使RNA聚合酶在启动子上启动转录，在真核系统中，结构基因是被单独调控的。Rho-dependent terminator Rho 依赖的抗终止子：(内在的终止子)结构： 回文序列；在palindrom中无G/C 富集区，但在RNA中形成松散的发卡结构；在DNA中 poly A/T不跟在回文序列之后 ；终止需要Rho 因子存在。intron内含子：内含子是基因内的间隔序列,不出现在成熟的RNA分子中,在转录后通过加工被切除。高度保守，成为剪接过程重要的识别序列；人类许多重要疾病的病因；具有Intron I or II or III 的基因分布不同；Intron I(细胞核或线粒体) , II(线粒体), III(细胞核或叶绿体) 的剪接方式，剪接机制不同 。ribozyme 核酶: 核酶一词用于描述具有催化活性的RNA, 即化学本质是核糖核酸(RNA), 却具有酶的催化功能。核酶的作用底物可以是不同的分子, 有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。核酶的功能很多,有的能够切割RNA, 有的能够切割DNA, 有些还具有RNA 连接酶、磷酸酶等活性。与蛋白质酶相比，核酶的催化效率较低，是一种较为原始的催化酶。大多数核酶通过催化转磷酸酯和磷酸二酯键水解反应参与RNA自身剪切、加工过程。exon 外显子: 外显子就是指真核细胞的基因在表达过程中能编码蛋白质的核苷酸序列。是真核生物基因的一部分，它在剪接 (Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。外显子是最后出现在成熟RNA中的基因序列, 又称表达序列。alternative splicing 可变剪接：大多数真核基因转录产生的mRNA前体是按一种方式剪接产生出一种mRNA，因而只产生一种蛋白质。但有些基因产生的mRNA前体可按不同的方式剪接，产生出两种或更多种mRNA，即可变剪接。create isoform protein（同工型蛋白） ， 5% gene in mammal ，个体发育，细胞分化 。trans-splicing 反式剪接：顺式剪接【以一条pre-RNA为底物，在spliceosome中完成，组成型剪接或选择性剪接 (对供点或受点的识别差异) ，lariat intron 】；反式剪接【以两条不同来源的pre-RNA 为底物，在spliceosome中完成，在成熟RNA的leading sequence中拼接一外来的35Nt的spliced lead (SL, 剪接前导序列) 或 mini-exon或发生在两条 pre-RNA间的选择性剪接， Y- intron】RNA editing RNA编辑：编辑的内容主要涉及RNA中U缺失或插入；C 转变为U；A转变为I 。编辑的生物学意义：1.形成/删除AUG, UAA, UAG, UGA；2.改变codon信息；3.扩大编码的遗传信息量；4.mRNA editing 较大程度地改变了DNA的遗传信息，使该基因的DNA序列仅是一串简略意义模糊的序列（abbreviated ）或称为隐秘基因、模糊基因（cryptic gene, cryptogene）；5.中心法则的发展5 翻译 (8)universal triplex codon 通用三联体密码:特征：codon是mRNA 上连续排列的三个核苷酸序列，并编码一个氨基酸信息 的遗传单位;codon具有四大生物系统的通用性与保守性（除mt）； 在一个基因序列中 codon具有不重叠性和无标点性。特点：. 密码子具有通用性：不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子. 密码子不重叠：两个密码子见没有标点符号，读码必须按照一定的读码框架，从正确的起点开始，一个不漏地一直读到终止信号. 密码子具有简并性：大多数的氨基酸都可以具有几组不同的密码子. 密码子具有一定的方向性wobble hypothesis 摇摆假说：反密码子与密码子，1th(Nt34)与3 rd-Nt在一定范围内的可选择配对现象。Wobble base摇摆配对机理：1.tRNA的拓扑空间结构：34th摇摆位点位于拓扑结构的末端，碱基堆积力小，选择性配对的自由度大；2.34th摇摆位点被修饰的频率高导致配对原则的改变；3.34th几乎无 A；4.线粒体中U34 = N(any) isoacceptor 同功受体：每一个氨基酸可以有多过一个tRNA作为运载工具，这些tRNA称为氨基酸的同功受体。分类：负载同一氨基酸，但识别不同密码子的不同tRNA；负载同一氨基酸，识别相同密码子的不同tRNA。degeneration 简并: 一种氨基酸受2个以上codon编码的遗传现象; 编码一种氨基酸的4个codon间, 仅3rd Nt 不同, 称为codon family。stop codon 终止密码子：在把信使核糖核酸(mRNA)上所携带的信息转译成相应蛋白质的过程中，特指在编码肽链的核苷酸链上所存在的终止转译的讯号密码子，即在已知的64组密码子中，有三组不编码任何氨基酸，而是专司终止多肽合成，是起句号作用的三联核苷酸密码子，它们分别是UAG、UAA和UGA。此三组密码子不能被转移核糖核酸(tRNA)阅读，只能被肽链释放因子(termination factor)所识别。open reading frame(ORF) 开放阅读框架：开放阅读框是基因序列的一部分，包含一段可以编码蛋白的碱基序列，不能被终止子打断。当一个新基因被识别，其DNA序列被解读，人们仍旧无法搞清相应的蛋白序列是什麽。这是因为在没有其它信息的前提下，DNA序列可以按六种框架阅读和翻译（每条链三种，对应三种不同的起始密码子）。ORF识别包括检测这六个阅读框架并决定哪一个包含以启动子和终止子为界限的DNA序列而其内部不包含启动子或密码子，符合这些条件的序列有可能对应一个真正的单一的基因产物。ORF的识别是证明一个新的DNA序列为特定的蛋白质编码基因的部分或全部的先决条件。anti-codon 反密码子：tRNA分子二级结构的反密码环中部的三个相邻核苷酸组成反密码子。它们与结合在核糖体上的mRNA中的核苷酸（密码子）根据碱基配对原则互补成对，因此在蛋白质合成过程中，携带特定氨基酸的tRNA凭借自身的反密码子识别mRNA上的密码子，把所携带的氨基酸掺入到多肽链的一定位置上。tRNA中anti-codon碱基修饰的意义：限制对密码识读的随意性，以保证遗传的稳定；提高摇摆能力，防止突变效应，以保证遗传的稳定；修饰的碱基保证正确的读码框架, 限制+1读码，以保证遗传的稳定。anti-codon两侧的碱基亦被称为扩展的反密码子 AARS 氨基酰tRNA合成酶：催化一个特定的tRNA结合到相应的tRNA分子上。因有20种氨基酸，故有20种氨基酰- tRNA合成酶。氨基酰-tRNA合成酶(aaRS)的催化特异性对遗传信息的准确传递十分重要。6 生物的调控 (12)inducer 诱导物:是一种通过结合到调节蛋白上来触发基因转录的小分子。effector 效应物：在诱导酶合成时能和阻遏物结合并使之失去阻遏活性的诱导物或在阻遏酶合成时能与无活性的阻遏蛋白结合并使之成为有活性的阻遏蛋白的辅阻遏物之类的低分子物质，都称为效应物。repressor 阻遏物：一类通过结合到或上的操作基因以阻止转录或翻译的蛋白质。阻遏物是基于某种调节基因所合成的一种控制蛋白质，具有抑制特定基因（群）产生特征蛋白质的作用。由于它能识别特定的操纵基因，并与之结合，因而可抑制与这个操纵基因相联系的基因群，也就是操纵子的mRNA合成。stringent reaction 严谨反应：细菌在营养缺乏时停止tRNA及核糖体合成的现象。operator/operator gene 操纵基因：是DNA上的一个阻遏蛋白结合位点，这种阻遏蛋白能阻止转录开始于邻近的启动子。Operon（操纵子）:是细菌基因表达和调控的一个单位 , 包括被调节基因产物所识别的DNA上的结构基因和控制元件。lac operon 乳糖操纵子:参与乳糖分解的一个基因群，由乳糖系统的阻遏物和操纵基因受负的控制，而同时又同步地受支配。 乳糖操纵子占用DNA的6000 bp 。在左边 lacI 基因有自己的启动子和终止子。 lacI 区的末尾 与启动子邻近。 操纵子占用了长lacZ 基因的前26 bp, lacY 和lacA基因以及终止子紧跟其后。 cAMP 环状腺苷单磷酸：葡萄糖下降AMP上升（cAMP 受体蛋白）不结合到DNA上不转录。AMP有一个单一的磷酸基团连接到了糖环的和碳上。葡萄糖的存在导致AMP水平下降从而导致分解代谢产物的阻遏（Catabolite repression）【葡萄糖上升AMP减少非活化的CAP不转录】。葡萄糖效应 (Glucose effect)：当培养基中同时存在乳糖和葡萄糖时，大肠杆菌优先分解利用葡萄糖而不利用乳糖，直到葡萄糖用完后才开始利用乳糖。即葡萄糖存在时，阻止了乳糖的利用。葡萄糖对半乳糖操纵子、阿拉伯糖操纵子和麦芽糖操纵子等的表达都有阻遏作用。trp operon 色氨酸操纵子：色氨酸操纵子是由包括启动子，操纵子，前导肽编码区，衰减子在内的一个调控区后的五个连续的结构基因组成的。leader sequence 前导序列：trp操纵子中，第一个编码的结构基因tprE的起始密码前有一段长162bp的mRNA片段，即为前导序列attenuator 衰减子：一个衰减子控制RNA聚合酶进入色氨酸基因的进程。【培养基中的色氨酸浓度】影响【核糖体通过2个相邻色氨酸密码子的速度大小，即核糖体的位置】影响【先导肽mRNA的3和4区所呈现的二级结构】。anti-sense RNA 反义RNA：反义RNA可以影响RNA靶向的功能或稳定性。三种方式调节RNA：.与mRNA翻译起始部位结合，形成RNA-RNA二聚体，使核糖体不能结合，阻止翻译起始；.与mRNA结合，使转录提前终止（如大肠杆菌的渗透蛋白基因的调节）；.与RNA结合，形成双螺旋结构，由于所形成的双螺旋结构成为内切酶的底物，使与之结合的RNA变得不稳定。antitermination protein 抗终止蛋白：能够使RNA聚合酶通过一定的终止位点的蛋白质。（有些终止子的作用可被特异的因子所阻止,使酶越过终止子继续转录,称为通读,这类引起抗终止作用的蛋白质称为抗终止蛋白）。lysogenization 溶源化：温和噬菌体感染其宿主并将核酸整合到宿主染色体中，此时检查不到噬菌体的存在，这种作用就叫溶源化。7 突变、重组与转座 (15)point mutation 点突变 ：点突变，也称作单碱基替换（single base substitution），指由单个碱基改变发生