協(xié)和醫(yī)學院2011基因分子生物學復習資料

1、1基因分子生物學期末復習題總結（選擇和填空各五十分）(閉卷的話只背這些就夠了然后認真看出填空題的老師的課件)一一controlofprokaryoticgeneexpression（原核原核）Ⅰ名詞名詞1.Operon操縱子，是基因表達調控的基本單位，包含結構基因、操縱基因等一些相鄰基因組成的DNA片段，其中操縱基因可被調節(jié)蛋白識別并調控，結構基因的表達又受到操縱基因的調控。2.Inducibleoperon可誘導操縱子，當環(huán)境出現(xiàn)某一

2、小分子時，與代謝相關的基因表達，即誘導物所誘導的操縱子為可誘導操縱子，如lac操縱子，在誘導物作用下可產(chǎn)生本身代謝所需要的酶。3.Operat操縱基因，是操縱子結構基因前的DNA區(qū)段，可以結合阻遏物或活化物。常位于基因啟動子的后面或與啟動子重疊，可控制臨近結構基因的表達。4.Corepress輔阻遏物，阻遏蛋白與某一個小分子結合后活性被激活，阻止產(chǎn)生合成這種小分子相關的酶，那么這種小分子稱為~~，例如色氨酸。5.Repressibleo

3、peron可阻遏操縱子，共阻遏物所抑制的操縱子為可阻遏操縱子，即共阻遏物的存在可以抑制結構基因所編碼酶的表達，如trp操縱子等氨基酸合成相關的操縱子。6.Attenuat衰減子，是E.coliTrp操縱子一段特殊的調控序列。位于上游啟動子與第一個結構基因之間，是Trp操縱子含有的一個特殊調節(jié)序列，色氨酸操縱子的前導序列有4個關鍵區(qū)，當大腸桿菌細胞中色氨酸水平較高，核糖體迅速的翻譯前導序列中的序列1，生成14肽，并在轉錄序列3之前占據(jù)序列

4、2轉錄產(chǎn)物，以致前導序列轉錄產(chǎn)物序列3和序列4互補，形成類似終止子的衰減子結構。.7.Alarmones信號素，原核生物應急反應中所產(chǎn)生的信號分子，ppGpppppGpp(鳥苷45磷酸)它們通過與靶蛋白的結合來改變其活性即刻產(chǎn)生調控作用，從而對代謝做出調節(jié)。8.Prophage原噬菌體，某些溫和噬菌體侵染細菌后，其DNA整合到宿主染色體上，處于整合狀態(tài)的噬菌體DNA為原噬菌體。它是繁殖和傳遞噬菌體本身遺傳信息的一種重要方式。9.Ribo

5、switch核糖開關，是原核生物中一類調節(jié)RNA元件，它可以直接感受小分子的代謝來控制轉錄和翻譯，是不依賴調控蛋白的一種調節(jié)方式。10.sRNAs細菌內小RNA，sRNAs是細菌內長80~100nt的RNA調控序列。它們一般不由大的RNA前體形成，而是被自身基因所編碼產(chǎn)生。大多數(shù)的sRNA通過與靶mRNA配對來抑制轉錄，有些情況也促進轉錄。11.AntisenseRNAs反義RNA，由DNA鏈轉錄產(chǎn)生。一個RNA可以與某一個基因轉錄出的

6、mRNA互補，那么這個RNA則稱為此mRNA的反義RNA，抑制mRNA的翻譯，主要在翻譯水平上調節(jié)基因表達的一種RNA（少數(shù)可調節(jié)其轉錄）。Ⅱ簡答簡答1.簡述簡述lacoperon的調控機制的調控機制。Lac操縱子由操縱基因O、結構基因Z、Y、A及調節(jié)基因組成。lac操縱子在啟動子的35區(qū)缺乏UP元件，為弱啟動子。CAP和Repress分別通過影響RNAP與啟動子的結合來對lac基因進行調控。是通過CAP蛋白的正調節(jié)和Repress的負

7、調節(jié)這兩種調節(jié)來實現(xiàn)的3原核激活蛋白作用的主要機制有二：1）通過募集RNA聚合酶激活轉錄，如lac操縱子的激活蛋白；2）通過變構作用激活RNAP：ⅰ改變RNAP的構象使啟動子活化，如glnA啟動子的NtrC激活蛋白；ⅱ誘導啟動子DNA構象改變，如merT啟動子的MerR激活蛋白。1）CAP:募集作用，與RNAP協(xié)同來起始轉錄；2）NtrC：與RNAP作用，利用NtrC的ATPase的活性，水解ATP所釋放的能量來改變RNAP的構象，使得

8、它從close狀態(tài)變?yōu)閛pen；3）MerR：改變啟動子區(qū)的DNA的構象，縮短DNA35區(qū)和10區(qū)之間的距離，并且使DNA發(fā)生旋轉，從而使35區(qū)和10區(qū)朝同一側。6.舉例說明原核舉例說明原核represss的主要作用機制。的主要作用機制。原核阻遏蛋白的作用機制有二：1）抑制RNAP跟啟動子的結合，由于阻遏蛋白結合位點與RNAP的結合位點有重疊區(qū)，因此RNAP被排斥，如laz操縱子中的Lac阻遏蛋白；2）阻遏蛋白結合到非啟動子位點，與RN

9、AP相互作用，從而抑制轉錄起始，如E.coli的Gal阻遏蛋白。8.簡述簡述trpoperon的調控機制的調控機制。Trp操縱子（typoperon）負責Trp的生物合成，包括啟動子，操縱基因及5個結構基因。在第一個結構基因的上游有一段簽到序列，其轉錄產(chǎn)物可以分為4個區(qū)域，通過配對調控基因表達。當培養(yǎng)基中有足夠的Trp時，這個操縱子自動關閉，缺乏Trp時操縱子被打開，trp基因表達，Trp或與其代謝有關的某種物質在阻遏過程中起作用。Tr

10、p操縱子的調控機制主要有兩種：1）阻遏作用：trp操縱子轉錄起始的調控是通過Trp阻遏蛋白實現(xiàn)的。在色氨酸的存在下，它結合到Trp抑制子上，誘導該蛋白構象改變，可結合于操縱基因，抑制結構基因的表達。但該負調控的能力相對較低，此過程中色氨酸為輔阻遏物。2）衰減作用：trp操縱子轉錄終止的調控是通過衰減作用實現(xiàn)的。原核生物轉錄翻譯偶聯(lián)，當轉錄開始后一段時間，若E.coli中Trp水平較高，核糖體迅速地翻譯出前導序列中的序列1，生成14肽，并

11、占據(jù)序列2區(qū)域，使前導序列轉錄產(chǎn)物3和4互補，形成類似終止子的衰減子結構；如果Trp水平較低，核糖體在序列1處翻譯出9肽產(chǎn)物，使得序列2和3互補，阻止了衰減子的形成，使轉錄繼續(xù)進行。通過Trp的濃度在轉錄、翻譯2個層次調節(jié)基因表達。9.細菌營養(yǎng)環(huán)境極差（如缺乏氨基酸）時如何進行應急反應？細菌營養(yǎng)環(huán)境極差（如缺乏氨基酸）時如何進行應急反應？在缺乏氨基酸的環(huán)境下，細菌會停止大部分活動，應急反應會使RNA水平降低5~10%，使兩種信號素ppG

12、pp及pppGpp聚集，它們通過與靶蛋白的結合來改變其活性。未負載的tRNA與A位點結合，觸發(fā)應急反應，RelA被活化，合成（p）ppGpp，它們降低了某些基因如rDNA的轉錄或者是增加另一些基因的轉錄，部分是因為改變了與RNAP的結合及改變RNAP啟動子的特異性。10.細菌如何利用細菌如何利用Riboswitch調控基因表達？調控基因表達？核糖開關常包含兩個結構域：適體結構域(AD)及表達結構域(EPD)。調控機制：核糖開關的適體結構