2010年分子生物学硕士生复习题 下载本文

Chi是一个被recBCD基因编码的酶的作用目标。

RuvA辨认Holliday连合处的结构,RuvB是一个解旋酶,并以六聚体形式结合于双链DNA上,解开双链螺旋。

ruvC,编码了一个末端核酸酶,它能确精地辨认出Holliday结合处,结合到Holliday中间产物上,将这样的结合处分开。

9. 阐述易位因子概念和反转录病毒复制机制。

易位因子:即转座子,是存在于染色体上可自主复制和位移的基本单位。它可分为①简单转座子,不含有任何宿主基因也称为插入序列;②复合式转座子,是一类带有某些抗药性基因(或其他任何宿主基因)的转座子,其两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列。

反转录病毒复制机制:反转录病毒的复制是由其自身基因组上pol基因编码的反转录指导完成的,该酶具有以下三种性能:①能以RNA为模板合成出第一条互补的DNA链(逆转录酶活性);②在新和成的DNA链上合成另一条互补DNA链,形成双链DNA(DNA聚合酶活性);③水解除去RNA-DNA杂合分子中的RNA(Rnase活性,即核糖核酸酶活性)。

机制:反转录病毒的复制是通过一个RNA分子中间体完成的,是由其自身基因组上pol基因编码的反转录和通过一个RNA分子中间体来完成的反转录酶具有逆转录酶、DNA聚合酶和核糖核酸酶活性。当反转录病毒感染细胞时,pol基因就被宿主的RNA聚合酶Ⅱ转录,产生pol mRNA,并在宿主核糖体上合成包括反转录酶、整合酶等多个病毒复制和整合所需要的酶类。该反转录酶再以病毒RNA 为模板,转录出与病毒RNA序列互补的单链DNA分子,并以此为模板,利用宿主DNA聚合酶指导合成第二条DNA链,以双链DNA形式整合到宿主细胞基因组中,接着就可以被宿主的Ⅱ型聚合酶转录。

10. 原核生物启动子所组成的保守序列和终止子特异序列是什么?

启动子是指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。在原核生物

中,在起点上游约-10处找到6 bp的保守序列:TATAAT,称为Pribnow box,或-10序列。在-35位置,找到又以保守序列:TTGACA,称为识别区或-35序列。这两个序列是RNA聚合酶与启动子的结合位点,能与ζ因子相互识别而具有很高的亲和力。在-35区和-10区之间的距离17±1 bp。保持启动子这二段序列及它们之间的距离是很重要的。

终止子:提供转录停止信号的DNA序列。所有的原核生物的终止子在终止点之前均有一个回文结构,其产生的RNA可形成茎环构成的发夹结构。大肠杆菌中有两类终止子:不依赖ρ的终止子(简单终止子)和依赖ρ的终止子。简单终止子除能形成发夹结构外,在终点前还有一段由6-8个A组成的序列,所以转录产物的3’端为寡聚U,另外回文对称区通常有一段富含G-C的序列。依赖ρ的终止子必须在ρ因子存在时才发生终止作用,回文区无富含G-C,也无寡聚U。

11. RNA聚合酶I识别的启动子包含有哪两个部分?分别有什么蛋白因子识别?

RNA聚合酶Ⅰ只转录编码核糖体RNA的基因,转录产物经切割和加工后生成各种成熟rRNA

RNA 聚合酶I 的转录单位有两段起始调控序列,核心启动子(Core promoter)和与之相距70bp 处的上游启动元件upstream promoter element(UPE) (旧称上游控制元件(Upstream control element,UCE))

核心启动子(Core promoter)位于起始位点周围,从-45 延伸到+20,它本身就足以起始转录。但是,其效率可被位于-180 到-107 的上游启动元件(UPE)显著提高。与一般启动子相比,这两个区域都有不寻常的组成,富含G·C碱基对,而且它们约有85%是一致的。

RNA 聚合酶Ⅰ需要UBF1和SL1两个辅助因子。UBF1 是一个单链多肽,它先后与UPE和核心启动子上富含G·C 区结合。SL1 因子是一个四聚体蛋白,其作用类似于细菌,本身对于启动子没有特异性,但一旦UBF1 结合,SL1 就可以协同UPE结合到此覆盖的DNA 延伸区域,可能其主要功能是使RNA 聚合酶正确的定位在起始位点。

发生在两个部位的结合因子之间相互作用的详细情况尚不清楚。 两个因子都结合后, RNA 聚合酶Ⅰ就与核心启动子结合起始转录。 简单答案:(RNA聚合酶I识别的启动子包含-40~+50的近启动子和-165~-40的远启动子两部分。近启动子功能决定了转录起始的精确位置,远启动子的功能是影响转录的频率。近启动子有辅助因子UBFl识别,远启动子有SL1识别。)

12.RNA聚合酶II识别的启动子含有多种顺式作用因子,请举4例。

RNA聚合酶II启动子涉及众多编码蛋白质基因表达的控制,该类型启动子包含四类控制元件:基本启动子、起始子、上游元件和应答元件。这些元件的不同组合,再加上其它序列的变化,构成了数量十分庞大的各种启动子。它们受相应转录因子的识别和作用。

eg1: TATA box通常位于起始位点上游约25bp处的7bp保守区,它组成唯一的上游启动子元件,此元件距起始位点有相对固定的位置,具有定位转录起始的功能。它可以在所有真核生物中找到。TATA盒倾向于被富含G*C对的序列环绕,可能是TATA盒起作用的一个因子。具有选择定位转录点的功能,作为定位因子起作用的

eg2: GC box通常在起始位点上游40-70bp处,但在每一个启动子中,GC盒前后的情况是不一样的。功能是加强转录,两个方向都有效。

eg3: CAAT box约在-75bp处,决定了转录的效率,两个方向都有效。

eg4: 核苷酸八聚体(Oct,8bp长的序列元件)能增强真核生物启动子的转录功能。

13. RNA聚合酶III识别的启动子有哪几类?其定位因子是什么?

RNA聚合酶的启动子有三种类型结构。

基因内启动子有两种类型,各自含有两个框架序列,分别被3种辅助因子识别。 类型Ⅰ(5SrRNA)由boxA 序列和一个隔开的boxC组成,类型Ⅱ(tRNA)由boxA和一个隔开的boxB序列组成。类型Ⅱ启动子上的A盒和B盒之间的距离

可以变化很大,但两盒不能过近,太近会失去其功能。

有关的转录因子包括TFⅢA 、TFⅢB、 TFⅢC。在Ⅰ类启动子的转录起始过程中,首先TFⅢA结合于内部启动子的boxA,然后TFⅢC结合于boxC然后招募真正的起始因子TFⅢB,TFⅢB最后招募RNA聚合酶Ⅲ。在Ⅱ类启动子的转录起始过程中,首先TFⅢC结合于平boxA和boxB,然后招募真正的起始因子TFⅢB,后者招募RNA聚合酶Ⅲ。

TFⅢB含TBP,是定位因子,负责将RNA聚合酶Ⅲ定位于正确的位置。TFⅢB本身不具有结合DNA的能力,RNA聚合酶Ⅲ也不能识别特异的DNA序列。但TFⅢB借助TFⅢC等装配因子,可精确结合于转录起始位点上游,从而使RNA聚合酶Ⅲ结合于转录起始位点。

(TFⅢB含TBP是真正的转录因子,A、C可被高盐除掉,是装配因子) RNA聚合酶Ⅲ的第Ⅲ类启动子位于转录起点的上游,这类启动子有三个上游元件,负责转录snRNA的基因,其元件主要包括:Oct-PSE-TATA(Oct 核苷酸八聚体;PSE近端序列元件,提高转录效率;TATA区。它们各自被有关因子识别和结合。有些snRNA的基因由RNA聚合酶II转录,究竟是由RNA聚合酶II还是Ⅲ转录,似乎由TATA矿的序列决定。关键的TATA框由包含TBP的转录因子所识别,TBP又与其它蛋白质结合,其中有些对聚合酶III启动子特异的蛋白质。由TBP 和TAF的功能使RNA聚合酶III正确定位于起点。

14.如何实现真核生物一蛋白基因在大肠杆菌细胞中受控、稳定、分泌和高效表达。

需要一种高效的原核表达载体,包括一个强大并且可以严紧调节的启动子;一位于翻译起始密码子5’端大约9bp的SD序列;位于目的基因3’末端的一个高效转录终止子。除此之外,载体还需要一个复制起点,筛选标记和利于对启动子活性进行严紧调节的基因。这种调节元件可以插入载体自身,也可以插入宿主的染色体。其他的元件包括转录和翻译增强子等。

另外,减少E.coli中异源蛋白的降解;使用融合蛋白表达方法高效表达和纯化重组蛋白;利用分子伴侣共表达,促进蛋白质翻译后正确折叠;寻找合适的培养基