王境岩《生物化学》(第三版)精要速览(14)

本站小编 半岛在线注册/2016-09-03


2.复突变:插入—— 增加一段顺序。缺失—— 减少一段顺序。倒位—— 一段碱基顺序发生颠倒。易位—— 一段碱基顺序的位置发生改变。重组—— 一段碱基顺序与另一段碱基顺序发生交换。
七、DNA突变的效应:
1.同义突变:基因突变导致mRNA密码子第三位碱基的改变但不引起密码子意义的改变,其翻译产物中的氨基酸残基顺序不变。
2.误义突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换,其意义发生改变,翻译产物中的氨基酸残基顺序发生改变。
3.无义突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换而改变成终止暗码子,引起多肽链合成的终止。
4.移码突变:基因突变导致mRNA密码子碱基被置换,引起突变点之后的氨基酸残基顺序全部发生改变。
八、DNA损伤的修复:
DNA损伤的修复方式可分为直接修复和取代修复两大类。直接修复包括光复活、转甲基作用和直接连接作用,均属于无差错修复。取代修复包括切除修复、重组修复和SOS修复,后二者属于有差错倾向修复。
1.光复活:由光复活酶识别嘧啶二聚体并与之结合形成复合物,在可见光照射下,酶获得能量,将嘧啶二聚体的丁酰环打开,使之完全修复。
2.转甲基作用:在转甲基酶的催化下,将DNA上的被修饰的甲基去除。此时,转甲基酶自身被甲基化而失活。
3.直接连接:DNA断裂形成的缺口,可以在DNA连接酶的催化下,直接进行连接而封闭缺口。
4.切除修复:这种修复机制可适用于多种DNA损伤的修复。该修复机制可以分别由两种不同的酶来发动,一种是核酸内切酶,另一种是DNA糖苷酶。①特异性的核酸内切酶(如原核中的UvrA、UvrB和UvrC)或DNA糖苷酶识别DNA受损伤的部位,并在该部位的5'端作一切口;②由核酸外切酶(或DNA聚合酶Ⅰ)从5'→3'端逐一切除损伤的单链;③在DNA聚合酶的催化下,以互补链为模板,合成新的单链片段以填补缺口;④由DNA连接酶催化连接片段,封闭缺口。
5.重组修复:①DNA复制时,损伤部位导致子链DNA合成障碍,形成空缺;②此空缺诱导产生重组酶(重组蛋白RecA),该酶与空缺区结合,并催化子链空缺与对侧亲链进行重组交换;③对侧亲链产生的空缺以互补的子链为模板,在DNA聚合酶和连接酶的催化下,重新修复缺口;④亲链上的损伤部位继续保留或以切除修复方式加以修复。
6.SOS修复:这是一种在DNA分子受到较大范围损伤并且使复制受到抑制时出现的修复机制,以SOS借喻细胞处于危急状态。
第十一章 RNA的生物合成
一、RNA转录合成的特点:
在RNA聚合酶的催化下,以一段DNA链为模板合成RNA,从而将DNA所携带的遗传信息传递给RNA的过程称为转录。经转录生成的RNA有多种,主要的是rRNA,tRNA,mRNA,snRNA和HnRNA。
1.转录的不对称性:指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录,从而将遗传信息由DNA传递给RNA。对于不同的基因来说,其转录信息可以存在于两条不同的DNA链上。能够转录RNA的那条DNA链称为有意义链(模板链),而与之互补的另一条DNA链称为反意义链(编码链)。
2.转录的连续性:RNA转录合成时,在RNA聚合酶的催化下,连续合成一段RNA链,各条RNA链之间无需再进行连接。
3.转录的单向性:RNA转录合成时,只能向一个方向进行聚合,RNA链的合成方向为5'→3'。
4.有特定的起始和终止位点:RNA转录合成时,只能以DNA分子中的某一段作为模板,故存在特定的起始位点和特定的终止位点。
二、RNA转录合成的条件:
1.底物:四种核糖核苷酸,即ATP,GTP,CTP,UTP。
2.模板:以一段单链DNA作为模板。
3.RNA聚合酶(DDRP): RNA聚合酶在单链DNA模板以及四种核糖核苷酸存在的条件下,不需要引物,即可从5'→3'聚合RNA。
原核生物中的RNA聚合酶全酶由五个亚基构成,即α2ββ'σ。σ亚基与转录起始点的识别有关,而在转录合成开始后被释放,余下的部分(α2ββ')被称为核心酶,与RNA链的聚合有关。
真核生物中的RNA聚合酶分为三种:RNA polⅠ存在于核仁,对α-鹅膏蕈碱不敏感,用于合成rRNA前体;RNA polⅡ存在于核基质,对α-鹅膏蕈碱极敏感,用于合成HnRNA;RNA polⅢ存在于核基质,对α-鹅膏蕈碱敏感,用于合成tRNA前体、snRNA及5S rRNA。
4.终止因子ρ蛋白:这是一种六聚体的蛋白质,能识别终止信号,并能与RNA紧密结合,导致RNA的释放。
5.激活因子:降解产物基因激活蛋白(CAP),又称为cAMP受体蛋白(CRP),是一种二聚体蛋白质。该蛋白与cAMP结合后,刺激RNA聚合酶与起始部位结合,从而起始转录过程。
三、RNA转录合成的基本过程:
1.识别:RNA聚合酶中的σ因子识别转录起始点,并促使核心酶结合形成全酶复合物。
位于基因上游,与RNA聚合酶识别、结合并起始转录有关的一些DNA顺序称为启动子。在原核生物中的启动子通常长约60bp,存在两段带共性的顺序,即5'-TTGACA-3'和5'-TATAATG-3',其中富含TA的顺序被称为Pribnow盒。真核生物的启动子中也存在一段富含TA的顺序,被称为Hogness盒或TATA盒。
2.起始:RNA聚合酶全酶促使局部双链解开,并催化ATP或GTP与另外一个三磷酸核苷聚合,形成第一个3',5'-磷酸二酯键。
3.延长:σ因子从全酶上脱离,余下的核心酶继续沿DNA链移动,按照碱基互补原则,不断聚合RNA。
4.终止:RNA转录合成的终止机制有两种。
⑴自动终止:模板DNA链在接近转录终止点处存在相连的富含GC和AT的区域,使RNA转录产物形成寡聚U及发夹形的二级结构,引起RNA聚合酶变构及移动停止,导致RNA转录的终止。
⑵依赖辅助因子的终止:由终止因子(ρ蛋白)识别特异的终止信号,并促使RNA的释放。
四、真核生物RNA转录后的加工修饰:
1.mRNA的转录后加工:
⑴加帽:即在mRNA的5'-端加上m7GTP的结构。此过程发生在细胞核内,即对HnRNA进行加帽。加工过程首先是在磷酸酶的作用下,将5'-端的磷酸基水解,然后再加上鸟苷三磷酸,形成GpppN的结构,再对G进行甲基化。

相关话题/生物化学