大学分子生物学经典课件第二章染色体与DNA

第二章染色体与DNA第一节染色体第二节DNA的结构第三节DNA的复制第四节DNA的修复第五节DNA的转座2023/7/261一、染色体的概述染色体（chromosome）

：是指存在于细胞核中的棒状可染色结构，由染色质（chromatin）构成。染色质是由DNA、RNA和蛋白质形成的复合体。染色体是一种动态结构，在细胞周期的不同阶段明显不同。染色体是遗传物质的主要载体亲子代传递量的恒定第一节染色体2023/7/262

不同物种染色体数目存在较大差别，同一物种内每条染色体所带的DNA量是一定的，但不同染色体或不同物种之间变化很大。如人的X染色体带有1.28亿个核苷酸对，而Y染色体只带有0.19亿个核苷酸对。2023/7/263真核生物染色体1、真核细胞结构2、染色体概况DNA:27%，蛋白质:66%，RNA:～6%每条染色体只有一个DNA分子2023/7/264非分裂期的染色质在电子显微镜下呈纤维串珠状的长丝一般说来，染色体只有在细胞有丝分裂过程中，才可在光学显微镜下观察到。2023/7/265细菌染色体组织没有明显的核区域，细菌基因组仍然是高度致密的。E.coli溶解时，DNA形成大量环形（loops）结构。在活体细胞中，DNA则以高度致密的状态与蛋白质结合。2023/7/266真核细胞染色体的特征：染色体位于细胞核的核仁内。在细胞分裂间期，染色体以较细且松散的染色质形式存在，只有在细胞分裂期，才可在光学显微镜下观察到棒状可染色的染色体。在染色体中，DNA与组蛋白和非组蛋白完全融合在一起。2023/7/267原核细胞染色体的特征:染色体位于类似“核”的结构—类核体上；染色体外包裹着稀疏的非组蛋白，不含组蛋白；原核生物中一般只有一条染色体，且大都带有单拷贝基因，只有很少数基因（如rRNA基因)是以多拷贝形式存在的；整个染色体几乎完全由功能基因和调控序列所组成。2023/7/268二、真核细胞染色体的组成染色体的特征：（1）分子结构相对稳定；（2）能够自我复制，使亲子代间保持连续性；（3）能够指导蛋白质合成，控制整个生命过程；（4）能够产生可遗传的变异。2023/7/269组蛋白残基数分子量（kD）%精%赖种类H121523.0129连接蛋白H2A12914.0911核心蛋白H2B12513.8616核心蛋白H313515.31310核心蛋白H410211.31411核心蛋白染色体上的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA组成核小体，是一类小的碱性蛋白。1、蛋白质2023/7/2610组蛋白的特征：1、进化上的极端保守（如H3、H4）；2、无组织特异性；3、肽链上氨基酸分布的不对称性（赖氨酸、精氨酸含量丰富）；4、组蛋白的修饰作用（甲基化、乙酰化、磷酸化）；5、富含赖氨酸的组蛋白H5（H5的磷酸化可能在染色质的失活过程中起重要作用）。2023/7/2611

非组蛋白包括酶类及细胞分裂有关的一些蛋白。它们可能与DNA的结构、复制及转录等有关。非组蛋白主要包括：1、HMG蛋白（highmobilitygroupprotein)，可能与超螺旋结构有关；2、DNA结合蛋白：可能是一些与DNA的复制或转录的关的酶或调节物；3、A24非组蛋白，肝脏中特有的一组蛋白，与H2A及泛素结构相似，功能不详。2023/7/2612哺乳动物两栖动物鸟类昆虫线虫霉菌酵母细菌支原体

各个种类生物的最小基因组与其复杂性正相关。2、DNA2023/7/2613开花植物鸟类哺乳动物爬行动物两栖类硬骨鱼软骨鱼棘皮动物甲壳类昆虫软体动物线虫霉菌藻类真菌革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌支原体各物种基因组大小比较C-值（C-value）:一种生物单位体基因组DNA的总量。C-值矛盾（C-valueparadox）：基因组大小与机体的遗传复杂性缺乏相关性。2023/7/2614（1）、不重复序列：在单倍体基因组中只有一个或几个拷贝的DNA序列。真核生物的大多数基因在单倍体中都是单拷贝。（2）、中度重复序列:每个基因组中10～104个拷贝。平均长度为300bp，一般是不编码序列，广泛散布在非重复序列之间。可能在基因调控中起重要作用。常有数千个类似序列，各重复数百次，构成一个序列家族。大多数高等真核生物的基因组都有10%~40%的中度重复序列。真核细胞DNA的种类:2023/7/2615(3)、高度重复序列——卫星DNA（satelliteDNA）只存在于真核生物中，占基因组的10%~60%，由6~10个碱基组成。卫星DNA均位于染色体的着丝粒。2023/7/26163、染色质和核小体染色质：是由许多核小体连成的念珠状结构。实验证据：1）染色质中，H2A、H2B、H3、H4的数量大致相等，而H1的数量不超过它们的一半；2）组蛋白组成直径约10nm的颗粒，由裸露的DNA连接；3）DNA位于核小体的外侧；染色质小球菌核酸酶处理染色质2023/7/26174）用小球菌核酸酶处理染色质，得到的DNA片段为200bp的整数倍；5）将组蛋白加入SV40的DNA中，可在体外形成染色质样纤维。其中与一个核小体结合的DNA很接近200bp；缺少H2A、H2B、H3、H4中任何一种都不能形成核小体，H1则不是必需的。2023/7/2618核小体是组成染色质的重复单位，每个核小体由约200（160～250）bp的DNA，和H2A、H2B、H3、H4各2个，以及一个H1组成。核小体中组蛋白聚合体组成2023/7/26191）核心颗粒结构：

单个核小体继续消化可以把DNA进一步剪短，释放出H1；剩余的颗粒称为核心颗粒，由H2A、H2B、H3、H4组成；结合在核心颗粒而不被降解的DNA称为核心DNA（coreDNA）；重复单位中除核心DNA以外的其它DNA称为连接DNA（linkerDNA）。双折叠对称盘形，高6nm，直径11nm;由(H3)2(H4)2四聚体构成组蛋白八聚体核心，顶部和底部各有一H2A.H2B二聚体;2023/7/2620小球菌核酸酶对染色质的持续作用产生各种不同结果2023/7/26212）组蛋白H1H1由两部分组成，一部分是保守的核心，一部分是可变的延伸出去的N端和C端臂。DNA进入和离开组蛋白聚合体的位置十分接近，这由进出两端与H1结合形成。如没有H1，则DNA进入和离开核心颗粒的位置是随机的。2023/7/2622由核小体串联形成的10nm纤丝30nm纤丝3）、染色质的存在形式：2023/7/262330nm纤丝由10nm纤维卷曲绕成圆筒形线圈，每圈约6个核小体，螺距11nm（核小体直径）。这一结构需要H1稳定。30nm纤丝的包装比为40。2023/7/2624

DNA和组蛋白构成核小体，核小体再绕成一个中空的螺线管状结构，这种螺线管状结构（有的部分就是珠状核小体结构）就成为染色质丝。染色质丝再与许多非组蛋白结合形成染色体结构。染色体的包装过程DNA核小体7倍30nm纤丝6倍67nm10nm每圈6个核小体中期染色质40倍5倍染色体单体200bpDNA2023/7/2625真核生物基因组的结构特点：1、基因组庞大；2、大量重复序列的存在；3、大部分序列为非编码序列；4、转录产物为单顺反子；5、真核基因是断裂基因；6、真核基因存在大量的顺式作用元件；7、DNA存在多态性；8、具有端粒结构。2023/7/2626DNA多态性：指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异，主要包括单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)和串联重复序列多态性(tandemrepeatspolymorphism)两类。2023/7/2627三、原核生物基因组及其特点1、原核生物的遗传物质原核生物的遗传物质只以裸露的核酸分子存在，且与少量的非组蛋白结合，但不形成染色体结构，习惯上把原核生物的核酸分子也称为染色体。2023/7/26282、原核生物基因组的特点（1）结构简练

其DNA分子绝大多数用于编码蛋白质，不翻译的序列只占4%，并且编码序列是连续的；（2）存在转录单元功能上密切相关的基因构成操纵子或高度集中，并且可被一起转录；（3）重叠基因和基因内基因即同一段DNA序列能携带两种不同蛋白质的遗传信息。2023/7/2629小结一、染色体染色体的概念真核、原核染色体的特征2023/7/2630

真核细胞染色体的组成蛋白质组蛋白种类、特性非组蛋白DNAC值C值矛盾DNA的种类不重复序列中度重复序列高度重复序列染色质和核小体核小体的概念染色体的包装2023/7/2631三、真核生物、原核生物基因组结构的特点2023/7/2632核苷酸结构第二节DNA的结构2023/7/26331、DNA的一级结构：是指4种核苷酸的排列顺序，表示了该DNA分子的化学组成。又由于4种核苷酸的差异仅仅是碱基的不同，因此又是指碱基的排列顺序。2023/7/2634基本特点：（1）由两条互相平行的脱氧核苷酸链盘绕而成；（2）两条主链的脱氧核糖和磷酸由3’,5’磷酸二酯键交互连接而成，排在外侧，构成基本骨架；碱基位于内侧；（3）两条链上的碱基通过氢键结合，形成碱基对，碱基必须以A-T、C-G配对；2023/7/26352、DNA的二级结构：是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。DNA的二级结构右手螺旋左手螺旋A-DNAB-DNAZ-DNA2023/7/26362023/7/2637

两条主链的脱氧核糖和磷酸由3’,5’磷酸二酯键交互连接而成；碱基位于内侧；碱基必须以A-T、C-G配对；直径：2.0nm；螺距：3.4nm；每匝10bp/10.5bp；

大沟含较多信息，为复制，转录部位；小沟具一定调节功能。2023/7/2638DNA双螺旋结构的多态性2023/7/2639

B-DNA（含水量92%）脱水后变形为A-DNA（含水75%），相邻磷酸间距缩小，每匝增为11bp。总体变得宽而短；大沟变细、加深；小沟变得宽而浅。A-DNA

通常DNA在细胞中以B-DNA形式存在，但可能发生改变；DNA-RNA杂交分子呈A型。2023/7/2640Z-DNA与B-DNA的比较最大区别：Z-DNA为左旋！由部分碱基平面反转所致。螺距4.5nm，每对碱基上升0.37nm，每匝12bp。主链变的不平滑，从之字形。Z-DNAZ-DNA在邻近调控系统，抑制转录；在远离调控区，激活转录的起始。所以，Z-DNA可能与基因的调控有关。2023/7/2641A—DNAB—DNAZ—DNA螺旋方向右右左每匝碱基数111012每碱基对上升距离0.26nm0.34nm0.37nm螺距2.8nm3.4nm4.5nm每碱基对在螺旋中旋转角度3336-60总尺寸短而宽较长而细长而细大沟细而深宽而中等深平伏于螺旋表面小沟宽而浅窄而中等深很窄很深三种DNA结构特性比较2023/7/26423、DNA的高级结构

DNA的高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。

1965年首次发现绝大多数的原核生物DNA为共价闭合环状DNA（covalentlyclosedcircle，cccDNA），经进一步螺旋化，成为超螺旋结构。之后发现，几乎所有的DNA分子，包括线形分子，具超螺旋结构。2023/7/2643L=T+WL(linkingnumber，连接数)：一股链绕另一股链盘绕的次数。在闭合分子双链的共价键不发生断裂时保持不变，为分子的拓扑学常数。T(twistingnumber，盘绕数)：代表一股链绕旋转轴所做的完整的旋转数。即DNA双螺旋的匝数，等于碱基数÷每匝碱基数。W(writhingnumber，超盘绕数)：代表双螺旋轴在空间上的转动数。即直观上的超螺旋数。分子内发生扭转时，张力导致超螺旋形成。超螺旋的形成原因2023/7/2644

正超螺旋（positivesupercoil）：由于双链紧缠而引起的超螺旋。负超螺旋（negaivesupercoil）：由于双链松缠而引起的超螺旋。两种超螺旋的自由能均高于松弛状态。天然原核生物DNA都呈负超螺旋；在体外可形成正超螺旋，如加入溴乙锭，可引入正超螺旋。DNA的几种超螺旋的状态：2023/7/2645紧缠而引起正超螺旋右手螺旋的DNA顺时针方向旋转自由末端逆时针方向旋转自由末端松缠而引起负超螺旋逆时针方向旋转松缠而引起负超螺旋紧缠而引起正超螺旋顺时针方向旋转2023/7/2646质粒的松弛状态和超螺旋状态超螺旋分子的电泳迁移速率提高超螺旋对分子迁移的影响2023/7/2647超螺旋可形成高度致密状态，从而得以容纳于有限的空间内。活体中，DNA的构象是动态的。B-DNA是一种稳定结构，引入负超螺旋可提高其能量水平，影响DNA结构变化。如有助于在特定区域的结构转化、使DNA双链分开等。超螺旋的生物学意义2023/7/2648功能：催化DNA分子拓扑异构体之间的相互转化。作用机制：切开磷酸二酯键，在主链上造成切口，通过改变连接数（L）来改变超螺旋状态。分类：I型拓扑异构酶：每次切开一股链。II型拓扑异构酶：每次切开双股链。既可消除负超螺旋，又可消除正超螺旋。需要ATP，使分子L值每次变化±2。DNA拓扑异构酶（DNAtopoisomerase）二型拓扑异构酶的作用2023/7/2649小结DNA的一级结构DNA的二级结构基本特征分类DNA的高级结构概念特点概念概念分类2023/7/2650一、复制的概貌DNA复制的半保留性三种可能的方式：全保留复制（conservativereplication）半保留复制（semiconservativereplication）弥散复制（dispersivereplication）第三节DNA的复制2023/7/2651母链中的全部置换为15N，然后让E.coli在仅含有14N的培养基上进行复制。Meselson&Stahl,1958)半保留复制：每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条则是新合成的，这种复制方式称为DNA的半保留复制（semiconservativereplication)。2023/7/2652复制原点（origin）:DNA分子复制的特定起点。复制方向可以是单向或者双向二、复制的起点、方向和速度

对一个生物体而言，复制的起点是固定的，复制叉移动的方向和速度以双向等速为主。2023/7/2653复制叉（replicationfork）:正在进行复制的复制起点呈现叉子的形式，称为复制叉。复制眼（replicationeye）:DNA复制的部分看上去象一只眼睛，称为复制眼。复制子（replicon）：生物体的复制单位称为复制子。2023/7/2654三、DNA复制的几种方式1、线性DNA双链的复制所有已知的核酸聚合酶，无论是DNA聚合酶还是RNA聚合酶都只从5'端向3'端移动，新链的合成方向与聚合酶移动方向一致，即是5'→3'

；而对于DNA的合成必需一段引物的存在，体内DNA复制时，由一段RNA引物起始DNA合成，起始后它必须切除，切除后，5'端如何起始呢？这就提出了线性DNA末端复制的问题。2023/7/2655TherollingcirclereplicatesDNAPhageλ（1）将线性DNA分子转变为环状或多聚分子（末端简并性是前提条件，如T4噬菌体）；2023/7/26562023/7/2657（2）DNA末端发夹结构的形成，如（草履虫的线性线粒体）；2023/7/2658（3）在某种蛋白的介入下，在真正的末端起始复制，（如Φ29噬菌体和腺病毒DNA）。2023/7/26592、环状DNA双链的复制（1）θ

型复制体如，大肠肝菌质粒DNA的复制。2023/7/2660（2）滚环型复制如：ΦX174在原点割切；共价延伸；切下被替换的单链。2023/7/2661（3）D-环形如动物线粒体DNA的复制

双链环在固定点解开进行复制，但两条链合成速度高度不一致，其中一条进行复制，另一条则成为游离的单链环（即D环）。两条链复制起点不同。2023/7/2662四、原核生物和真核生物DNA复制的特点1、大肠杆菌DNA复制原核生物每个DNA分子只有一个复制原点。复制原点序列特征4个9bp重复序列，3个13bp重复序列，都富含A-T对。2023/7/2663（1）DNA双螺旋的解旋

DNA的解链过程，首先在拓扑异构酶I的作用下解开负超螺旋，并与解链酶共同作用，在复制起点处解开双链。一旦局部解开双链，就必须有单链结合蛋白(SSB)来稳定解开的单链，以保证核苷酸局部不会恢复成双链。接着由引发酶等组成的引发体迅速作用于两条单链DNA上。2023/7/2664a、DNA解链酶DNA解链酶能通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。大部分解链酶沿后随链模板的5´→3´方向并随着复制叉的前进而移动；Rep蛋白是沿前导链模板的3´→5´方向移动。2023/7/2665b、单链结合蛋白SSB以四聚体的形式结合在单链DNA的复制叉处，其作用是保证被解链酶解开的单链在复制完成前保持单链结构。SSB与DNA的结合能力在原核生物中表现协同效应，而在真核生物中则不表现协同效应。2023/7/2666c、DNA拓扑异构酶天然状态下，DNA以负超螺旋的形式存在，易形成部分单链结构，利于DNA与蛋白质的结合。在DNA复制过程中形成正超螺旋，拓扑异构酶能够消除解链造成正超螺旋的堆积，消除阻碍解链进行的压力，使复制继续进行。2023/7/2667（2）、DNA复制的引发

DNA复制时，往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶从RNA引物3，端开始合成新的DNA链。

后随链的引发过程由引发体来完成，引发体由6种蛋白质n、n,、

n,,、DnaB、C和I共同组成，6种蛋白质合在一起形成引发前体，引发前体与引发酶进一步组装成引发体才能发挥其功效。2023/7/2668引发酶是dnaG基因的产物，是在特定条件下发挥作用的RNA聚合酶，仅用于合成DNA复制所需的一小段RNA。

DNA聚合酶Ⅲ在RNA引物的3'末端继续合成DNA链，一直至下一个引物或冈崎片段。由RNaseH降解RNA引物并由DNA聚合酶Ⅰ将缺口补齐，再由DNA连接酶将两个冈崎片段连接在一起形成大分子DNA。2023/7/2669起始过程：a、大约20个DnaA蛋白在ATP的作用下与oriC处的4个9bp重复序列结合；b、在HU蛋白和ATP的共同作用下，DnaA蛋白使13bp序列变性，形成单链；C、DnaB（解链酶）六体分别与单链DNA结合（需要DnaC的帮助），进一步解开DNA双链；d、

DnaG进入，合成引物。其它蛋白：SSB，DNA聚合酶作用。2023/7/2670两股新合成链都是按5’~3’方向合成。（3）冈崎片段与半不连续复制2023/7/2671前导链（leadingstrand）：随着亲本双链体的解开而连续进行复制的链，称为前导链；后随链（laggingstrand）：一段亲本DNA单链首先暴露出来，然后以与复制叉移动相反的方向、按照5’

→3’方向合成一系列短DNA片段，然后再将它们连接成完整的链，称为后随链。后随链不连续合成形成的短DNA片段，称为冈崎片段（Okazakifragment）。2023/7/2672冈崎片段的连接DNAPolI，ligase2023/7/2673(4)、DNA复制的终止大肠杆菌DNA复制的终止

当复制叉遇到约22个碱基的重复性终止子序列（Ter)时，Tus-Ter复合物能使DnaB不再将DNA解链，阻挡复制叉的继续前移，等到相反方向的复制叉达到后停止复制。2023/7/2674

停止复制后，其间仍有50~100bp未被复制，由修复方式填补空缺，然后两条链解开。在拓扑异构酶Ⅳ的作用下使复制叉解体，释放子链DNA。2023/7/2675（5）、DNA聚合酶DNA聚合酶Iklenow片段（2/3的C端）DNA聚合酶活性3’-5’核酸外切酶活性N端：5’-3’核酸外切酶活性切除嘧啶二聚体除去RNA引物2023/7/2676

DNA聚合酶II（DNAPolymeraseII,PolII）具DNA聚合酶活性，但活力很低；具3’-5’核酸外切酶活性，可起校正作用，它的主要生理功能是修复DNA。DNA聚合酶III（DNAPolymeraseIII,PolIII）具DNA聚合酶活性，活力较强；具3’-5’核酸外切酶活性，可起校正作用，它是大肠杆菌DNA复制中链延长反应的主导聚合酶。2023/7/2677

DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ分别由dinB和umuD‘2C基因编码，主要在SOS修复过程中发挥作用。2023/7/2678大肠杆菌DNA聚合酶I、II和III的性质比较性质聚合酶I聚合酶II聚合酶III3’-5’外切＋＋＋5’-3’外切＋——新生链合成——＋生物学活性10.05152023/7/2679

含多个复制原点，即含多个复制子。一般为双向移动

各个复制子在完全完成复制之前，起始点上DNA的复制不能再开始。复制特点：2、真核生物DNA的复制2023/7/2680真核生物的复制子相对较小，其长度为40~100kb。自主性复制序列（autonomousreplicationsequence,ARS）：真核生物DNA的复制起始位点。ARS的特点：具有一个A区，该区含有11个A-T碱基对的保守序列。真核生物DNA复制的起始需要起始点识别复合物（originrecognitioncomplex,ORC)结合于ARS，ORC是由6种蛋白质组成的启动复合物。2023/7/2681复制原点的平均距离（复制子平均大小）同一基因组内的差异很大。Yeast/fly:40kb;animal:～100kb复制平均速度：～2,000bp/min(对比E.coli:50,000bp/min)，还不到大肠肝菌的1/20。在任意时刻，通常只有少数（<15%）复制子工作只有一部分用于起始复制，另有一部分有时使用。复制子的长度不是固定不变的。2023/7/2682真核生物DNA聚合酶的比较性质DNA聚合酶αDNA聚合酶βDNA聚合酶γDNA聚合酶δDNA聚合酶ε亚基数4122～3≥1在细胞内分布核内核内线粒体核内核内功能DNA引物合成损伤修复线粒体DNA复制主要DNA复制酶复制修复(补齐缺口)3’-5’外切——＋＋＋5’-3’外切—————2023/7/2683真核生物DNA的复制：聚合酶α复合体在复制叉上存在聚合酶δ复合体聚合酶δ和ε复合体与延伸前导链延伸冈崎片段2023/7/2684冈崎片段RNA引物的去除RNA酶H1在靠近RNA与DNA连接处切开引物具有5’-3’外切酶活性的FEN1蛋白降解RNA片段DNA连接酶Ⅰ将相邻的冈崎片段连接起来2023/7/2685防止染色体部分缺失的机制端粒结构端粒酶如端粒酶具有反转录酶活性，能利用自身携带的RNA链作为模板，以dNTP为原料，以反转录方式催化合成模板后随链5'端DNA片段或外加重复单位，以维持端粒一定的长度，防止染色体的缺失损伤。2023/7/26863、DNA复制的调控在不同养分条件的培养基中培养的E.coli，其分裂周期变化极大，可在20min～10h之间变化；但DNA的复制周期总是稳定在40min左右。DNA复制数量的不同主要是由复制叉的多少决定的。复制叉的多少又是由复制起始的频率决定的。复制起始频率的直接调控因子是蛋白质和RNA。E.coli细胞分裂周期与DNA复制的协调（1）原核生物DNA复制的调控2023/7/2687（2）真核生物DNA复制的调控S期：以第一个复制子激活复制起始为标志。细胞生活周期水平的调控（限制点调控）一些外部分因素和细胞因子参与限制点控制。2023/7/2688染色体水平的调控在任意时刻，通常只有少数（<15%）复制子工作，这种合成的先后顺序，是由什么来决定的呢？复制子水平的调控决定复制的起始与否，包括复制起始复合物的合成和引物合成等阶段。2023/7/2689小结1、DNA复制的概貌—半保留复制2、复制的起点、方向和速度3、DNA复制的几种方式线性DNA双链的复制环状DNA双链4、原核生物DNA的复制5、真核生物DNA的复制6、DNA复制的调控2023/7/2690第四节DNA的修复一、错配修复（又称甲基指导的错配修复）

错配修复是按模板的遗传信息来修复错配碱基的，修复时先要区分模板链和复制链。这是通过碱基的甲基化来实现的。

Dam甲基化酶能使位于5’GATC序列中腺苷酸的N6位甲基化，半甲基化DNA是识别模板链和新合成链的基础。2023/7/2691发现碱基错配在水解ATP的作用下，MutS，MutL与碱基错配位点的DNA双链结合Muts-MutL在DNA双链上移动，发现甲基化后由MutH切开非甲基化的子链2023/7/26922023/7/2693二、切除修复碱基切除修复核苷酸切除修复B-磷酸糖苷键N-β-糖苷键AP位点糖苷水解酶2023/7/2694三、重组修复机体细胞对在起始复制时尚未修复的DNA损伤部位可以先复制再修复。

原理：先从同源DNA母链上将相应核苷酸序列片段移至子链缺口，然后再用新合成的序列补上母链缺口。2023/7/2695在DNA光解酶的作用下将环丁烷胸腺嘧啶二体和6-4光化物还原成为单体。甲基转移酶使O6-甲基鸟嘌呤脱甲基生成鸟嘌呤，防止G-T配对。四、DNA的直接修复(directrepair)2023/7/2696五、SOS反应SOS反应是细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下，细胞为求生存而产生的一种应急措施。主要包括：（1）DNA的修复；（2）产生变异。2023/7/2697第五节DNA的转座1983年诺贝尔生理和医学奖BarbaraMcClintock（1902—1992）2023/7/2698

DNA的转座：又称移位（transposition)，是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。转座子（transposon）：存在与染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。2023/7/26991、插入序列(IS因子)插入序列（insertionsequence，IS）是最简单的转座子，不含有任何宿主基因，是细菌染色体和质粒DNA的正常组成部分。命名：IS+鉴定类型；插入特定序列：λ:IS1，表示插入λ的IS1元件。一、转座子的分类和结构2023/7/26100IS的一般结构长度较小(约1kb);具有编码自身移动的酶--转座酶（transposase）；含一对反向末端重复序列（invertedterminalrepeats）。在靶位点产生一正向重复序列。2023/7/261012、复合型转座子除含有转座所需的酶外，还编码其它基因（eg.抗药基因）的转座子。复合转座子具有IS模块。基本结构：其它基因位于中央区；两侧各连接一由IS模块组成的“臂”；两个IS序列相同或高度同源。命名：Tn+数字2023/7/261023、TnA家族转座子TnA：复合转座子，较大（～5kb），无IS类型元件。两端有38bp的反向重复序列（IR）；转座后产生5bp正向重复序列。与转座相关的酶：转座酶（transposase），由tnpA编码，；解离酶（resolvase），由tnpR编码。2023/7/26103TnA转座子家族的结构基因：tnpA：转座酶，tnpR：解离酶，ampR：β内酰氨酶末端LR(反向重复序列）序列；res位点：TnpR的特异拆分位点。2023/7/26104二、转座的类型1、复制型转座：转入新位点的是原先元件的拷贝，即转座子作为可移动的元件被复制。2023/7/261052、非复制型转座：座子作为一个物理实体从供体的一个位点转移到受体的一个位点；这种方式会在供体分子处留下一个裂口。2023/7/26106转座子插入一新位点时，在其两侧产生一对正向重复序列（directrepeats）靶序列的复制可能起源于特定内切酶所造成的DNA黏性未端。三、转座作用的机制2023/7/26107五、转座子的遗传效应1、引起插入突变2、插入位点出现新基因3、引起染色体畸变----转座促进重排：4、引起生物进化2023/7/26108转座促进重排：转座事件本身导致序列删除、反转或者移动到新的位点；两个邻近的转座子正向重复拷贝之间重组造成之间的DNA删除。2023/7/26109两个邻近的转座子反向重复拷贝之间重组造成之间的DNA的反转。杏坛2023/7/26110六、真核生物的转座子玉米的控制因子（controllingelement）：没有固定的染色体定位；自主因子（autonomouselement）：具有自主剪接和转座能力，可持续移动，造成的结果不稳定。非自主因子（nonautonomouselement）：不能自发转座，只有在基因组中存在同一家族的自主元件时，才能发生转座而变得不稳定。2023/7/26111自主元件和非自主元件在功能上的关系2023/7/26112Ac与Ds的结构和二者的关系2023/7/26113控制元件位点的断裂，可能造成杂合子表型的改变。2023/7/26114果蝇中的转座子2023/7/26115第三个内含子的切除是发生转座所必需的。在体细胞中存在与P转座子外显子3特异性结合的蛋白，与外显子3结合后妨碍了内含子3的剪切，因此P转座子编码的是转座阻遏蛋白，抑制转座的发生。母体的体细胞能够产生转座阻遏物，抑制转座。2023/7/261162023/7/26117

杂交类型是否能引起不育，主要看细胞质类型是否生成阻遏蛋白，也就是看雌性配子中是否存在P转座子。2023/7/26118小结一、转座子的分类和结构简单转座子复合转座子TnA家族转座子二、转座的类型复制型转座非复制型转座三、转座子的遗传效应四、真核生物的转座子玉米中的控制因子

自主性因子非自主性因子果蝇中的P转座子2023/7/26119复习题1、证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是：肺炎链球菌在老鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌。这两个实验中主要的论点证据是：（）(a)从被感染的生物体内重新分离得到DNA，作为疾病的致病剂(b)DNA突变导致毒性丧失(c)生物体吸收的外源DNA（而并非蛋白质）改变了其遗传潜能(d)DNA是不能在生物体间转移的，因此它一定是一种非常保守的分子2023/7/261202、1953年Watson和Crick提出：（）（a）多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋（b）DNA的复制是半保留的，常常形成亲本—子代双螺旋杂合链（c）三个连续的核苷酸代表一个遗传密码（d）遗传物质通常是DNA而非RNA2023/7/261213、下列哪一种蛋白不是组蛋白的成分（）H1H2A、H2BH3、H4H52023/7/261225、DNA的二级结构指：（）；（a）是指4种核苷酸的连接及其排列顺序，表示了该DNA分子的化学构成；（b）是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构；（c）是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。2023/7/261236、在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核苷酸：(A)DNA聚合酶Ⅲ（B）DNA聚合酶Ⅱ（C）DNA聚合酶Ⅰ(D)外切核酸酶MFl2023/7/261247、DNA复制时不需要以下哪种酶？（）（A）DNA指导的DNA聚合酶（B）RNA指导的DNA聚合酶（C）拓扑异构酶（D）连接酶2023/7/26125DNA复制时在前导链上DNA沿5’-3’方向合成，在滞后链上则沿3’-5’方向合成。（）核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的（）和由大约200bpDNA组成的。八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而（）则在核小体的外面。2023/7/26126简述真核生物染色体上组蛋白的种类，组蛋白修饰的种类及其生物学意义（中国科学院2003年硕士研究生入学《生物化学与分子生物学》试题）在细胞周期特定时间可发生甲基化、乙酰化和磷酸化等。H3、H4修饰作用较普遍，H2B有乙酰化作用、H1有磷酸化作用。这些组蛋白修饰的意义：一是改变染色体的结构，直接影响转录活性；二是核小体表面发生改变，使其他调控蛋白易于和染色质相互接触，从而间接影响转录活性。2023/7/26127简述DNA的C值以及C值矛盾（CValueparadox（中国科学院上海生化与细胞所2002年招收硕士研究生分子遗传学入学考试）简述真核细胞内核小体与核小体核心颗粒的结构（上海第二军医大硕士研究生入学考试试题）基因组的特点（真核、原核比较）2023/7/26128DNA双螺旋模型是哪年由谁提出的?简述其基本内容。为什么说该模型的提出是分子生物学发展史上的里程碑，具有划时代的贡献?（浙江大学医学院2003生物化学（硕士））2023/7/26129请设计一个实验来证明DNA复制是以半保留方式进行的（8分）。（中国科学院上海生化与细胞所2002年招收硕士研究生分子遗传学入学考试）2023/7/26130拓扑异构酶（上海生化所1998年分子遗传学试题）真核生物复制起始点的特征包括（）A、富含GC区B、富含AT区C、ZDNAD、无明显特征

（上海生化所1998年分子遗传学试题）2023/7/26131基因组DNA复制时，先导链的引物是DNA，后随链的引物是RNA()（2002年上海生化与细胞所）冈崎片段（华中科技大学2004年生物化学与分子生物学硕士研究生入学试题）2023/7/26132原核DNA合成酶中（）的主要功能是合成前导链和冈崎片段A、DNA聚合酶ⅠB、DNA聚合酶ⅡC、DNA聚合酶ⅢD、引物酶（华中科技大学2004年生物化学与分子生物学硕士研究生入学试题）2023/7/26133利用自己的位点专一重组酶把自己从寄主基因组中的一个地方移到另一个地方的遗传元件叫（）A、启动子B、转座子C、T-DNAD、顺反子（华中科技大学2004年生物化学与分子生物学硕士研究生入学试题）2023/7/26134作业一、什么是核小体？简述其形成过程。二、简述真核生物染色体的组成及组装过程。三、原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征？四、简述原核生物DNA的复制特点。五、细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复？2023/7/26135安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）导致频跳的原因B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。导致频跳的原因C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。

由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳频跳的原因阀门拒跳：当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门不起跳的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内机构发生偏心而卡死。安全阀拒跳的原因阀门不回座或回座比过大：安全阀正常起跳后长时间无法回座，阀门保持排放状态的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门上下调整环的位置设置不当。2、排气管道设计不当造成排气不畅，由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞，使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累，这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。安全阀不回座或回座比过大的因素：4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足，从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。6、阀杆螺母（位于阀杆顶端）的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。安全阀不回座或回座比过大的因素：7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱，在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。

8、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在回落过程中受阻。

9、阀门的密封面中有杂质，造成阀门无法正常关闭。

10、锁紧螺母没有锁紧，由于管道震动下环向上运动，上平面高于密封面，阀门回座时无法密封安全阀不回座或回座比过大的因素：谢谢观看癌基因与抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突变概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分类.癌基因产物的作用.癌基因激活的机理主要内容疾病：

——是人体某一层面或各层面形态和功能（包括其物质基础——代谢）的异常，归根结底是某些特定蛋白质结构或功能的变异，而这些蛋白质又是细胞核中相应基因借助细胞受体和细胞中信号转导分子接收信号后作出应答（表达）的产物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法规Whatisgene?基因：

—是遗传信息的载体

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是编码RNA或蛋白质的一段DNA片段

—是由编码序列和调控序列组成的一段DNA片段基因主宰生物体的命运：微效基因的变异——生物体对生存环境的敏感度变化关键关键基因的变异——生物体疾病——死亡所以才有：“人类所有疾病均可视为基因病”之说注：如果外伤如烧伤、骨折等也算疾病的话，外伤应该无法归入基因病的行列。Genopathy问：两个不相干的人，如果他们患得同一疾病，致病基因是否相同？再问：同卵双生的孪生兄弟，他们患病的机会是否一样，命运是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子(复制)中发生碱基对的______、______

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，而引起的

的改变。替换增添缺失基因结构基因变异的概念：英语句子中的一个字母的改变，可能导致句子的意思发生怎样的变化？可能导致句子的意思不变、变化不大或完全改变THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替换、增添、缺失碱基对，可能会使性状不变、变化不大或完全改变。基因的结构改变,一定会引起性状的改变??原句：1.基因多态性与致病突变基因变异与疾病的关系2.单基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多态性polymorphism是指DNA序列在群体中的变异性（差异性）在人群中的发生概率>1%（SNP&CNP)<1%的变异概率叫做突变基因多态性特定的基因多态性与疾病相关时，可用致病突变加以描述SNP:散在单个碱基的不同，单个碱基的缺失、插入和置换。

CNP:DNA片段拷贝数变异，包括缺失、插入和重复等。同义突变、错义突变、无义突变、移码突变

致病突变生殖细胞基因突变将突变的遗传信息传给下一代(代代相传),即遗传性疾病。体细胞基因突变局部形成突变细胞群（肿瘤）。受精卵分裂基因突变的原因物理因素化学因素生物因素基因突变的原因（诱发因素）紫外线、辐射等碱基类似物5BU/叠氮胸苷等病毒和某些细菌等自发突变DNA复制过程中碱基配对出现误差。UV使相邻的胸腺嘧啶产生胸腺嘧啶二聚体,DNA复制时二聚体对应链空缺，碱基随机添补发生突变。胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外线诱变物理诱变(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)与T类似，多为酮式构型。间期细胞用酮式5BU处理，5BU能插入DNA取代T与A配对；插入DNA后异构成烯醇式5BU与G配对。两次DNA复制后,使A/T转换成G/C，发生碱基转换,产生基因突变。化学诱变(chemicalinduction)碱基类似物(baseanalogues)诱变AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别，以适应不同的外界环境，是生物进化的重要因素之一。2.致病突变是导致人类遗传病的病变基础。基因突变的意义概述：肿瘤细胞恶性增殖特性（一）肿瘤细胞失去了生长调节的反馈抑制正常细胞受损,一旦恢复原状，细胞就会停止增殖，但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。（二）肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。正常细胞体外培养，相邻细胞相接触，长在一起，细胞就会停止增殖，而肿瘤细胞生长满培养皿后，细胞可以重叠起生长。（三）肿瘤细胞表现出比正常细胞更低的营养要求。（四）肿瘤细胞生长有一种自分泌作用，自己分泌生长需要的生长因子和调控信号,促进自身的恶性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因组内正常存在的基因，其编码产物通常作为正调控信号，促进细胞的增殖和生长。癌基因的突变或表达异常是细胞恶性转化（癌变）的重要原因。——凡是能编码生长因子、生长因子受体、细胞内信号转导分子以及与生长有关的转录调节因子等的基因。如何发现癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一个年轻的研究员Rous发现，鸡肉瘤细胞裂解物在通过除菌滤器以后，注射到正常鸡体内，可以引起肉瘤，首次提出鸡肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔径细菌过不去但病毒可以通过从病毒癌基因到细胞原癌基因的研究历程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分离出一种病毒，注射到小鼠体内可以引起肝脏、肾脏、乳腺、胸腺、肾上腺等多种组织器官的肿瘤，因而把这种病毒称为多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一个极具想像力的研究领域，主流科学家开始进入癌病毒研究领域polyomavirus这期间，Temin发现RSV有不同亚型，且引起细胞恶变程度不同，推测RNA病毒将其遗传信息传递给了正常细胞的DNA。这与Crick提出的中心法则是相违背的让事实屈从于理论还是坚持基于实验的结果？VSTemin发现逆转录酶，1975年获诺贝尔奖TeminCrickTemin的实验设计：实验设计简单而巧妙：将合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四种脱氧核苷酸，与破坏了外壳的RSV一起在体外40℃的条件下温育一段时间结果在试管里获得了一种新合成的大分子，它不能被RNA酶破坏，但却可以被DNA酶所分解，证明这种新合成的大分子是DNA用RNA酶预先破坏RSV的RNA，再重复上述的试验，则不能获得这种大分子，说明这个DNA大分子是以RSV的RNA为模板合成的1969年，一个日本学者里子水谷来到Temin的实验室，这是一个非常擅长实验的年轻科学家。按Temin的设想，他们开始寻找RSV中存在“逆转录酶”的证据DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法规据说，1975年Temin因发现逆转录酶而获诺贝尔奖时，Bishop懊恼不已，因为早在1969年他就认为Temin的RNADNA的“前病毒理论”有可能是正确的，并且也进行了一些实验，但不久由于资深同事的规劝而放弃了这方面的努力。但Bishop马上意识到：逆转录酶的发现为逆转录病毒致癌的研究提供了一条新途径。一个RSV，三个诺贝尔奖！！！1989年，UCSF的Bishop和Varmus根据逆转录病毒的复制机制发现了细胞癌基因，并获诺贝尔奖。Cellularoncogene启示：Perutz说:“科学创造如同艺术创造一样，都不可能通过精心组织而产生”Bishop说:“许多人引以为豪的是一天工作16小时，工作安排要以分秒计……可是工作狂是思考的大敌，而思考则是科学发现的关键”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科学的本质和艺术一样，都需要直觉和想像力请给自己一些思考的时间吧！癌基因的分类目前对癌基因尚无统一分类的方法，一般有下面3种分类方法：一、按结构特点分（6）类（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按细胞增殖调控蛋白特性分成（4）类（一）生长因子（二）受体类（三）细胞内信号转换器（四）细胞核因子二、按产物功能分（8）类（一）生长因子类（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相关G蛋白（四）受体，无蛋白激酶活性（五）胞质丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶（六）胞质调控因子（七）核反式调控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因产物参与信号转导

胞外信号作用于膜表面受体→胞内信使物质的生成便意味着胞外信号跨膜传递的完成。胞内信使至少有：cAMP（环磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（环磷酸鸟苷）DG（二酰基甘油）Ca2＋（钙离子）CAM（钙调素）主要机制是通过蛋白激酶活化引起底物蛋白一连串磷酸化的生物信号反应过程,跨膜机制涉及到：（一）质膜上cAMP信使系统（二）质膜上肌醇脂质系统这两个系统都是由受体鸟苷酸调节蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效应酶（腺苷酸环化酶磷脂酶等）组成，有相似的信号转导过程：即受体活化后引起GTP与不同G蛋白结合活化和抑制效应酶从而影响胞内信使产生而发生不同的调控效应。（三）受体操纵的离子通道系统（四）受体酪氨酸蛋白激酶的转导

（一）获得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的机制

（二）染色体易位和重排使无活性的原癌基因转位至强启动子或增强子附近而被活化。与基因脆性位点相关。（三）基因扩增（四）点突变三、癌基因的产物与功能（一）癌基因产物作用的一般特点1.目前发现c-onc均为结构基因.2.癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外.（二）癌基因产物分类1.细胞外生长因子：TGF-b2.跨膜生长因子受体:MAPK3.细胞内信号转导分子:Gprotein/Ras4.核内转录因子

（三）癌基因产物的协同作用实验证明，用ras或myc分别转染细胞，可使细胞长期增殖，但不能转化成癌细胞，在裸鼠体内也不能形成肿瘤。但用ras+myc同时转染细胞，则使细胞转化成癌细胞。说明：致癌至少需要2种或以上的onc协同作用，2种onc在2条通路上发挥作用，由于细胞增殖调控是多因子，多阶段影响的结果。而影响增殖分化的onc达几十种之多，所以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤的。Whatistumorsuppressorgene?肿瘤抑制基因（抗癌基因、抑癌基因）——是调节细胞正常生长和增殖的基因。当这些基因不能表达，或其产物失去活性时，细胞就会异常生长和增殖，最终导致细胞癌变。反之，若导入或激活它则可抑制细胞的恶性表型。——癌基因与抑癌基因相互制约，维持细胞增殖正负调节信号的相对稳定。影响1岁的儿童“二次打击”学说两个等位基因同时突变视网膜母细胞瘤（Retinoblastoma）RB基因变异(13号染色体)

(1)脱磷酸化Rb蛋白（活性）与转录因子E2F结合，抑制基因的转录活性(2)磷酸化Rb蛋白（失活）与E2F解离，释放E2F(3)E2F启动基因转录(4)细胞进入增生阶段(G1S)因此，Rb蛋白在控制细胞生长方面发挥重要作用一旦Rb基因突变可使细胞进入过度增生状态RB基因的功能等位基因(allele)例如：花颜色基因位于一对同源染色体的同一位置上、控制相对性状的两个的基因叫等位基因(allele)一对相同的等位基因称纯合等位基因

一对不同的等位基因称杂合等位基因

显性基因隐性基因完全显性不完全显性共显性问：女性的两条X染色体基因应如何表达？拓展知识：X染色体基因中，有65%完全处于“休眠”状态，20%仅在部分女性身上“休眠”，15%则完全逃离“休眠”状态一旦其中一条X染色体被损坏，还可以由另一条X染色体来纠正男性却只有一条X染色体，一旦它遭到破坏，男性就会患上血友病、色盲以及肌肉萎缩症等各种遗传病以前人们一直认为，在女性的两条X染色体中，有一条染色体是完全不起作用或是处于“休眠”状态的在Y染色体中，目前仍在“工作”的基因只剩下不到100个X染色体中“工作”的基因>1000个有一个这样的故事：20年前一次意外事故，三个工人遭受钴60（Co60)放射性核素的照射结果：一名工人不久死亡一名工人几年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就诊你知道医生在为病人检查时发现了什么吗？锁骨骨折肋骨串珠样X光片发现广泛性骨质缺损骨髓检查——浆细胞比例为30%左右（正常为0.6-1.3%）(多发性骨髓瘤）因此，多基因病涉及遗传因素和环境因素物理因素化学因素生物因素自发因素2.多基因病(polygenicdisease)：性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微效基因的累加作用，同时还受环境因素的影响，因此这类性状也称为复杂性状或复杂疾病（complexdisease）也叫：“复杂性状疾病”近视(myopia)高血压(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂症(schizophrenia)哮喘(asthma)肿瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遗传要点数量性状的遗传基础是两对以上基因。这些基因之间没有显,隐性的区别,而是共显性。每个基因对表型的影响很小,称