高级生化

一、Meselson和Stahl对半保留复制的证明思想,有哪些想法? 答:1958年,Meselson和Stahl研究了经15N标记3个世代的大肠杆菌DNA,首次证明了DNA的半保留复制。他们将大肠杆菌长期在以15N作氮源的培养基中培养,得到15N-DNA。由于该DNA 分子的密度比普通DNA(14N-DNA)的密度大,在氯化铯密度梯度离心时,这两种DNA形成位置不同的区带。他们用普通培养基(含14N的氮源)培养15N标记的大肠杆菌,经过一代以后,所有DNA的密度都在15N-DNA和14N之间,即形成了一半15N和一半14N的杂合分子,两代后出现等量的14N分子和14N-15N杂合分子。若在继续培养,可以看到14N-DNA分子增多,说明MNA分子在复制时均可被分成两个亚单位,分别构成子代分子的一半,这些亚单位经过许多代复制仍然保持着完整性。 二、Nirenberg对遗传密码的破译的思想方法(通过红细胞体系) 1961年,Nirenberg把poly U作为 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 加入到大肠杆菌的无细胞体系时意外地发现,新合成的多肽链是多聚苯丙氨酸,从而认定UUU代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 苯丙氨酸(Phe)。以poly C及poly A作模板得到的分别是多聚脯氨酸和多聚赖氨酸,这样很快就解决了3个氨基酸的密码子(当然,一个氨基酸可能有几个密码子)。幸运的是,由于该无细胞体系中Mg2+浓度很高,人工合成的多聚核苷酸不需要起始密码子就能指导多肽的生物合成,读码起始是随机的。在生理Mg2+条件下,没有起始密码子的多核苷酸不能被用作多肽合成的模板。 Nirenberg及Ochoa等又用各种随机的共聚物或特定序列共聚物作模板合成多肽,例如,以只含A、C的共聚核苷酸作模板,任意排列时可出现8种三联密码子,即CCC、CCA、CAC、ACC、CAA、ACA、AAC、AAA,获得由Asn、His、Pro、Gln、Thr、Lys等六种氨基酸组成的多肽。他们发现,以多聚二核甘酸作模板可合成由2个氨基酸组成的多肽,如以poly UG为模板合成的多聚Cys和Val,因为poly UG 中含Cys和Val的密码: 5’…UGU GUG UGU GUG UGU GUG…3’ 无论读码从U开始还是从G开始,都只能有UGU(Cys)及GUG(Val)两种密码子。以多聚三核苷酸作为模板可得到3中氨基酸组成的多肽。如以poly UUC为模板,可能有3种起读方式: 5’…UUC UUC UUC UUC UUC…3’ 或5’…UCU UCU UCU UCU UCU…3’ 或5’…CUU CUU CUU CUU CUU…3’ 根据读码起点不同,产生的密码子可能是UUC(Phe)、UCU(Ser)或CUU(Leu),所以得到的多肽可能是多聚苯丙氨酸、多聚丝氨酸或多聚亮氨酸,由此可知UUC、UCU、CUU分别是苯丙氨酸、丝氨酸及亮氨酸的密码子。当然,以多聚三核苷酸为模板时也可能只合成2种均聚多肽,以poly GUA为例: 5’…GUA GUA GUA GUA GUA…3’ 或5’…UCU UCU UCU UCU UCU…3’ 或5’…AGU AGU AGU AGU AGU…3’ 由第二种读码方式产生的密码子UAG是终止密码子,不编码任何氨基酸,因此,只产生3中密码子GUA(Val)或AGU(Ser),所以合成的多肽要么是多聚缬氨酸,要么是多聚丝氨酸。 三、真核mRNA和原核mRNA结构上的区别对翻译过程有何不同影响? ①原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在。 ②原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的,真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工,加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作。 ③原核生物mRNA半寿期很短,一般为几分钟,最长只有数小时(RNA噬菌体中的RNA除外)。真核生物mRNA的半寿期较长,如胚胎中的mRNA可达数日。④原核与真核生物mRNA的结构特点也不同。 原核生物mRNA一般5′端有一段不翻译区,称前导顺序,3′端有一段不翻译区,中间是蛋白质的编码区,一般编码几种蛋白质。真核生物mRNA(细胞质中的)一般由5′端帽子结构、5′端不翻译区、翻译区(编码区)、3′端不翻译区和3′端聚腺苷酸尾巴构成分子中除m7G构成帽子外,常含有其他修饰核苷酸,如m6A等。真核生物mRNA通常都有相应的前体。从DNA转录产生的原始转录产物可称作原始前体(或mRNA前体)。一般认为原始前体要经过hnRNA核不均-RNA 的阶段,最终才被加工为成熟的mRNA。 翻译过程 氨基酸的活化:原核起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸,真核是从生成甲硫氨酰-tRNAi (Met上角标)开始的。 翻译的起始:原核的起始tRNA是fMet-tRNA(fMet上角标),30s小亚基首先与mRNA模板相结合,再与fMet-tRNA(fMet上角标)结合,最后与50s大亚基结合。真核中起始tRNA是 Met-tRNA(Met上角标),40s小亚基首先与Met-tRNA(Met 上角标)相结合,再与模板mRNA结合,最后与60s大亚基结合生成起始复合物。 肽链的延伸:没有区别 肽链的终止:原核含有三种释放因子RF1,RF2,RF3。真核只有eRF1和eRF3。 蛋白质前体的加工蛋白质的折叠蛋白质的合成抑制这三步过程过于复杂,因具体物种而异 四、mRNA转录后有哪些加工方式? 原核生物基因组中的基因是连续排列的,因此基因转录后无需加工,同时又没有核膜的阻隔,转录出来的mRNA即可进行翻译。但真核生物基因的转录不仅要合成5,端帽子结构和3,端poly(A)尾巴,由于真核基因的不连续性,还必须对初始转录本进行剪切和修饰,使之成为成熟的mRNA,才能运输到细胞质中进行翻译,因此真核生物基因的转录要比原核生物的基因转录复杂得多。 A.5,端帽子结构的形成 B.RNA的剪切真核生物的基因由外显子与内含子组成,编码氨基酸序 列的外显子仅占基因的一小部分,但外显子与内含子将一同转录成 mRNA的前体,前提中的内含子必须予以切除。 C.3,端poly(A)尾巴的形成真核生物转录出来的RNA并不形成发夹 结构,而是在特定的位点裂解,并连上一段多聚腺苷酸,即poly(A) 尾巴。 D.修饰对某些碱基进行甲基化,主要是N6—甲基腺嘌呤。 五、乳糖操纵子模型(模型)(正负调控) 乳糖操纵子包括调节基因、启动基因、操纵基因和结构基因。乳糖操纵子模型是两重调控:乳糖负调控,CAP正调控。 当培养基没有乳糖时,阻遏蛋白与操纵基因结合,从阻止了RNA聚合酶与DNA的结合,转录停止。但是有乳糖时,在β—半乳糖苷酶的作用下,乳糖转变为异构乳糖从而与阻遏蛋白结合,使之构象发生改变,不能与操纵基因序列结合,从而DNA可转录。这就是乳糖操纵子的负调控。 当培养基有葡萄糖且充足时,CAMP水平很低,并且CAMP很少与CAP结合,导致RNA聚合酶无法高效结合到DNA,DNA转录低水平。但是葡萄糖含量少时, CAMP水平很高,CAP很容易结合CAMP,形成复合物结合DNA,增强RNA聚合酶结合效率,DNA转录并翻译。这就是乳糖操纵子中CAP的正调控。 六、酶的活性中心是如何形成的?通常有哪些基团经常出现在中心上? 酶蛋白上只有少数氨基酸残基参与酶对底物的结合与催化,这些相关氨基酸残基在空间上比较靠近,形成一个与酶显示活性直接有关的区域,称为酶的活性中心。构成活性中心的化学基团实际上就是酶蛋白氨基酸残基的侧链,有时尚包括肽链末端的氨基酸残基。 构成酶的活性中心的氨基酸有天冬氨酸,谷氨酸,丝氨酸,组氨酸,半胱氨酸,赖氨酸等,它们的侧链上分别含有羧基,羟基,咪唑基,巯基,氨基等极性基团。这些基团若经化学修饰,如氧化,还原,酰化,烷化等发生改变,则酶的活性丧失,这些基团就称为必需基团。对于需要辅因子的结合蛋白酶来说,辅酶(或辅基)分子或其分子上某一部分结构往往也是活性中心的组成部分。 七、别构酶的作用模型?(畸变模型和聚变模型) 序变模型:(KNF模型)和齐变模型是为了了解酶作用 机制 综治信访维稳工作机制反恐怖工作机制企业员工晋升机制公司员工晋升机制员工晋升机制图 提出的两种主要模型。其要点如下:一个配体可以诱导它要结合的亚基的三级结构的变化。这个亚基-配体复合体又能够改变相邻亚基的构象。这一模型特别强调对于配体只有一种形状是亲和力最高的,但与齐变模型不同的是在具有部分饱和的一个寡聚分子中允许存在着高亲和力和低亲和力的亚基。 任何亚基都只有两种构象状态,即R和T;结合底物后,改变结合了底物的亚基的构象,成为R态,而未被底物结合的亚基构象并没有发生显著的变化,仍处于T态;一个亚基中底物结合引起的构象变化会使同一酶分子中另一亚基对底物的亲和力增加或减少。 八、核酶有哪些应用前景? 核酶在基础研究,生物技术领域及医学方面的应用潜力十分巨大。 1.在基础理论研究方面的应用: 对核酶的研究有利于揭开生命起源的奥秘。如今,生命从RNA开始的结论已被广泛接受。体内选择技术的应用,已经找到了一些催化基本生化反应的核酶,这些结果支持了在蛋白质产生以前核酶可能参与催化最初的新陈代谢的设想。另外,在细胞学方面一些基本问题的阐明也有懒于核酶的应用。 在生物进化方面,酶性DNA和酶性RNA催化功能的发现改变了核酸是一种被动分子,仅适合于编码和携带遗传信息这一观念。 2.在医学领域的应用: A.利用核酶进行基因工程治疗 优点:核酶的本质是RNA,其引起免疫应答的可能性比外源蛋白小得多;一般核酶的分子比较小,易于操作。 策略:选择合适的核酶及载体;核酶与载体连接并转导细胞;核酶转录,在细胞内不断产生大量核酶分子;核酶通过共有序列的识别与异常基因转录产物结合;异常产物被核酶剪切并被RNase降解,核酶循环利用。 B.作为抗病因子: 在理论上,通过人工设计,活体细胞内的任何RNA的含量都可以被核酶控制,从而达到治疗疾病的目的。 在癌症治疗方面,有些科学工作者尝试构建核酶用于消除癌细胞的端粒酶逆转录酶进而消除这种酶对癌细胞染色体端粒的保护。 在治疗其它疾病方面,核酶的应用也很多。如艾滋病,肝炎 3..核酶在植物抗病毒方面的应用:如通过对烟草花叶病毒的研究,研究了核酶的作用机理。