高级分子遗传学复习提纲 联系客服

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链状态,含有可与内含子5?剪接点保守序列互补的一段序列。

3)U1 snRNP参与早期前剪接复合体形成。U1识别5?剪接点、U2识别分支点、U6 识别5?剪接点(GU)、U5与两个外显子配对。剪接体中snRNA之间以及与底物碱基配对,引起构象变化,使参与反应的基团处于合适的位置,形成具有催化作用的活性中心。 4)多条途径可以形成复合体E。5?剪接点U1 snRNP的存在使U2AF可以和分支位点结合,并使得内含子的5?和3?末端在复合体中连在一起。

5)剪接体的形成。5种snRNA和蛋白质因子形成剪接体。剪接体含有U1、U2 、U5和U6 snRNP及其它的蛋白质,其大小在25~50nm。Spliceosome(剪接体):各种参与剪接的成分形成的剪接复合体,大小50-60S,与核糖体大亚基相似。

6)U4 释放触发催化反应。 U4的功能可能是暂时封闭U6的功能。U4和U6间的相互作用与U2和U6间的作用相互不能协调,因此U4的释放控制着剪接的进行。 7)U2和U6构成催化活性中心。

8)套索结构的功能是定位3?剪接点。靠近分支位点3?端的3?共有序列是第二次转酯反应的靶序列。

9)snRNP可循环作用。剪接体中的各种snRNA间以及snRNA与底物间的碱基配对使参与反应的基团处于合适的位置,并可能产生具有催化作用的活性中心。

10)snRNP可能具有多种功能。 每个snRNP在剪接中可能不只有一种作用。例如,U1 snRNP能增强U2 snRNP与分支位点结合,此功能不依赖它和5?剪接点的结合。U2 snRNA中除了能与分支位点结合外,还能与其它剪接组分相互作用。 16、何为核酶?请举例说明核酶的各种催化活性和催化特点。 答:核酶是具有催化活性RNA。

1)核糖核酸酶(ribonuclease) P是一个核糖核蛋白,含有一个与蛋白质结合的RNA分子。

此RNA能够催化tRNA底物的切割反应,但与之结合的蛋白质可能对维持催化RNA结构的稳定性起直接的作用。

2)类病毒(virusoid)的小RNA能够进行自我剪接反应。虽然这种反应属于分子内反应,

但此分子仍然可以分为“酶”和“底物”两部分,并且对相关序列的改造能够产生对独立“底物”有催化作用的“酶”。

3)I类和II类内含子具有将自身从pre-mRNA中剪接掉的功能。改造过的I类内含子比原始内含子具有几种其它催化活性。

以上三种反应的共同点是RNA在体外能够执行一种包括切割或磷酸二酯键连接的分子内或分子间反应。虽然反应的特异性和基本催化活性由RNA提供,但在体内进行正常反应还与RNA结合的蛋白质密切相关。 核酶的特性:

1)特异低效性:RNA催化的反应Km值较低,因此RNA可以高特异性地结合底物。转换数(turnover number)低说明催化速率低。

2)具有催化活性中心。活性中心只不过是提供一种界面,将一系列需要反应的基团拉到此界面上进而形成固定的空间关系。

17、请说明原核和真核生物mRNA的生命周期特点。

答: ①细菌的mRNA,转录和翻译发生在唯一的细胞区室内,两个过程紧密偶联以至于它们同时发生。细菌mRNA通常不稳定,因此只能在几分钟内翻译成蛋白质。 ②在真核细胞中,mRNA的合成与成熟完全在核内发生。只有这些过程完成之后,mRNA才运输到胞质,在胞质被核糖体翻译。真核mRNA相对稳定,能连续翻译几小时。

18、什么是遗传密码?遗传密码最初是如何破译的?遗传密码有何特点?

答:⑴ 从5?端到3?端阅读的一段DNA编码序列包括一系列三联体核苷酸(密码子),对应着蛋白质中从N端到C端的一系列氨基酸。这种对应关系称为遗传密码(genetic codon) ⑵ 遗传密码的破译: Nirenberg于1961年发现一个与多核苷酸链翻译有关的体系,发现多聚尿苷酸(PolyU)能指导苯丙氨酸聚合为聚苯丙氨酸,这意味着UUU一定编码苯丙氨酸。后来又建立了另一体系,用三联体核苷酸模拟密码子使相应的氨酰-tRNA结合在核糖体上,若知道氨酰-tRNA所携带的氨基酸成分,也就知道了密码子的含义。通过这两种技术最终破译了所有编码氨基酸的密码子。

⑶特点:①三联体密码(三个连续的核苷酸决定一个氨基酸)。 ②统一性(所有生物都通用)。 ③简并性(几个密码决定一个氨基酸)。 ④不重叠性(前后密码无兼用核苷酸)。 ⑤无标点密码(氨基酸顺序间)。

19、参与蛋白质合成的RNA有三种,分别说明它们在蛋白质合成中的基本功能。

答:①mRNA:DNA中编码的生命信息的传递工具,每个核苷酸三联体代表一个氨基酸,它将信息从DNA经过转录和翻译形成蛋白质。

② tRNA:是一种“双向适应器”,是一种转运氨基酸的工具。首先它代表代表唯一的 氨基酸并与它共价相连。其次,它包括一个三核酸序列,即反密码子,它与代表氨基酸 的密码子是互补的。反密码子使tRNA能够通过碱基配对识别密码子,具有校对功能。 ③ rRNA:翻译mRNA的场所是核糖体,rRNA是核糖体骨架,具有肽酰转移酶活性,校对功能。蛋白质合成中涉及rRNA碱基配对。 ①rRNA的3?端在起始时与mRNA直接相互作用。②16S rRNA上的特异区域与A位点及P位点上tRNA反密码子区直接相互作用;23S rRNA与肽酰-tRNA上的CCA相互作用。③亚基相互作用涉及16S和23S rRNA,但现在还不清楚结合是由RNA-RNA相互作用引发还是由RNA-蛋白质相互作用介导。

20、蛋白质的定位需要前导信号序列指导,请简要说明蛋白质在细胞中的定位过程。 答:根据蛋白质的定位可将其大致分为2类:膜结合型和非膜结合型蛋白质。1)后转运的蛋白质再核糖体上合成后被释放到胞质中,具有信号序列的被定位到各个细胞器(细胞核,线粒体等)。2)共转运的蛋白质在合成过程中与内质网相连,其核糖体是“膜结合型”的。膜结合型蛋白穿过内质网,经过高尔基体并跨过胞膜。如果这些蛋白有主留信号则会在经过的各个环节停留,或被定位于各种细胞器(溶酶体,核小体等)。

21、膜泡是运输蛋白质的主要工具,请举例说明受体介导的内吞循环过程。

答:(1)受体介导的内吞作用。受体侧向移动进入质膜的下陷区域,即包被窝(coated pits),包被窝被网格蛋白包围。包被窝缩进胞质并以网格蛋白包被膜泡的形式分离出来,向早内吞体(endosome)运输,去衣被后再与靶膜融合,并释放其内容物。此过程称为受体介导的内吞作用(receptor-mediated ondocytosis

(2)受体循环的基本类型。可将受体循环分为四种类型。

①受体循环型:当配体降解时受体循环回到质膜表面,受体通过此途径将配体高速运进细胞内。例如,低密度蛋白(low density lipoprotein,LDL)受体,其配体是质膜上的LDL载脂蛋白E和载脂蛋白B(统称LDL)。

②受体-配体循环型:例如,转铁蛋白(transferrin)受体,该受体的配体是载有铁离子的转铁蛋白。当受体-配体复合物到达内吞体时,酸性环境使转铁蛋白释放铁,无铁的配体被称为空载转铁蛋白。空载转铁蛋白仍会与受体结合并循环回到质膜,然后才从受体上解离,使空载转铁蛋白能自由地再与铁结合,而转铁蛋白受体能继续与载铁的转铁蛋白结合

③受体-配体降解型:例如,表皮生长因子(EGF)受体与其配体结合,是内构化的需要。虽然EGF与其受体似乎在低pH下互相解离,它们却都能运输到溶酶体,在那里它们被降解

④受体-配体再运输型:某些极性细胞可能利用此途径,受体-配体结合物占据细胞表面,被运往内吞体,并在运输过程中释放到细胞的远端表面,称为穿胞外排(transcytosis)作用。例如,免疫球蛋白受体将免疫球蛋白运过表皮细胞。