1、w第一節(jié) dna結(jié)合蛋白w第二節(jié) rna的轉(zhuǎn)錄w第三節(jié) 啟動(dòng)子w第四節(jié) 終止與抗終止w第五節(jié) 原核生物和真核生物mrna的特征比較w第六節(jié) 內(nèi)含子的剪接、編輯及化學(xué)修飾第三章 生物信息的傳遞 從dna到rna第三章 生物信息的傳遞 從dna到rna第一節(jié)第一節(jié) dna結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白200bpdna結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白基因基因dna結(jié)合蛋白的結(jié)合位點(diǎn)是一個(gè)基因的上游序列一、研究一、研究dna結(jié)合蛋白的方法結(jié)合蛋白的方法凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)?zāi)z阻滯實(shí)驗(yàn)(gel retardation) 修飾保護(hù)測(cè)試修飾保護(hù)測(cè)試(modification assay) 修飾干擾實(shí)驗(yàn)修飾干擾實(shí)驗(yàn)（modification in

2、terference） 二、二、dna結(jié)合蛋白質(zhì)的純化結(jié)合蛋白質(zhì)的純化 親和層析法親和層析法雜交探針法雜交探針法x-射線衍射晶體分析射線衍射晶體分析(x-ray diffraction pattern)標(biāo)記標(biāo)記dna片段片段標(biāo)記標(biāo)記dna片段與片段與蛋白質(zhì)混合物蛋白質(zhì)混合物c1c2c3c4c5c6c1c2c3c4c5c6游離游離dnadna凝膠阻滯電泳一、研究一、研究dna結(jié)合蛋白的方法結(jié)合蛋白的方法修飾保護(hù)測(cè)試修飾保護(hù)測(cè)試(modification assay) 原理：如果一個(gè)原理：如果一個(gè)dna分子攜帶一個(gè)結(jié)合蛋白，那么該分子攜帶一個(gè)結(jié)合蛋白，那么該部分核苷酸序列會(huì)被保護(hù)而不能被修飾。有兩

3、種修飾方法部分核苷酸序列會(huì)被保護(hù)而不能被修飾。有兩種修飾方法：1.用核酸酶處理用核酸酶處理，可以裂解除被結(jié)合蛋白保護(hù)之外的所有，可以裂解除被結(jié)合蛋白保護(hù)之外的所有磷酸二酯鍵，通過(guò)磷酸二酯鍵，通過(guò)足跡法足跡法進(jìn)行檢測(cè)。進(jìn)行檢測(cè)。 ；2.暴露于甲基化試劑暴露于甲基化試劑，例如可將甲基加到核苷酸，例如可將甲基加到核苷酸g上形成上形成二甲基硫酸鹽，而被結(jié)合蛋白所保護(hù)的二甲基硫酸鹽，而被結(jié)合蛋白所保護(hù)的g則不能被甲基化。則不能被甲基化。dnase i 印跡試驗(yàn)(dnase i foot printing) 修飾保護(hù)測(cè)試修飾保護(hù)測(cè)試(modification assay) 一、研究一、研究dna結(jié)合蛋白的

4、方法結(jié)合蛋白的方法修飾干擾實(shí)驗(yàn)修飾干擾實(shí)驗(yàn)（modification interference） 原理：如果一個(gè)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)合起關(guān)鍵作用的核苷原理：如果一個(gè)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)合起關(guān)鍵作用的核苷酸被改變，例如加一個(gè)甲基，則可能會(huì)抑制蛋白的結(jié)酸被改變，例如加一個(gè)甲基，則可能會(huì)抑制蛋白的結(jié)合。修飾劑合。修飾劑二甲基硫酸鹽（二甲基硫酸鹽（dms）。）。 修飾保護(hù)修飾保護(hù)不應(yīng)與不應(yīng)與修飾干擾修飾干擾相混淆，后者是蛋白質(zhì)相混淆，后者是蛋白質(zhì)結(jié)合研究中的一種更敏感的技術(shù)。結(jié)合研究中的一種更敏感的技術(shù)。 用dms處理靶dna，使平均每條鏈上只有一個(gè)g被甲基化。將局部甲基化的dna與含dna結(jié)合蛋白的細(xì)胞提取物共溫育后進(jìn)

5、行凝膠滯緩試驗(yàn)。分離各種dna條帶，并用六氫吡啶切割甲基化的殘基。如果因某個(gè)g殘基的甲基化作用而阻止了蛋白質(zhì)與dna的結(jié)合，那么，六氫吡啶對(duì)這個(gè)甲基化g殘基的切割作用，就只能在沒有蛋白質(zhì)結(jié)合的dna中觀察到。 與蛋白質(zhì)結(jié)合與蛋白質(zhì)結(jié)合與蛋白質(zhì)結(jié)合與蛋白質(zhì)結(jié)合不能與蛋白質(zhì)結(jié)合不能與蛋白質(zhì)結(jié)合與蛋白質(zhì)結(jié)合的與蛋白質(zhì)結(jié)合的dna帶含有帶含有和和兩種類型的兩種類型的dnadna片段片段不能與蛋白質(zhì)結(jié)合的不能與蛋白質(zhì)結(jié)合的dna帶帶含有全部含有全部3種種類型的類型的dnadna片段片段切出所有結(jié)合切出所有結(jié)合與不結(jié)合蛋白與不結(jié)合蛋白質(zhì)的質(zhì)的dna帶帶,并并用六氫吡啶切用六氫吡啶切割甲基化的割甲基化的g殘

6、基殘基缺失的缺失的dna帶表明帶表明相應(yīng)相應(yīng)g殘基的重要?dú)埢闹匾饬x意義,它得到結(jié)合蛋它得到結(jié)合蛋白質(zhì)的保護(hù)白質(zhì)的保護(hù)三、三、dna和和dna結(jié)合蛋白的相互作用結(jié)合蛋白的相互作用 不同的不同的dna結(jié)合蛋白有廣泛的活性，而且調(diào)節(jié)基結(jié)合蛋白有廣泛的活性，而且調(diào)節(jié)基因組表達(dá)僅是這類蛋白的功能之一。多數(shù)參與基因組表因組表達(dá)僅是這類蛋白的功能之一。多數(shù)參與基因組表達(dá)的蛋白質(zhì)識(shí)別特定的達(dá)的蛋白質(zhì)識(shí)別特定的dna序列，序列， 并主要結(jié)合在這些并主要結(jié)合在這些靶位點(diǎn)上。盡管具有多樣性，但所有的靶位點(diǎn)上。盡管具有多樣性，但所有的dna結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白至少都一個(gè)共同點(diǎn)，即它們與至少都一個(gè)共同點(diǎn)，即它們與dna

7、結(jié)合，蛋白質(zhì)與結(jié)合，蛋白質(zhì)與dna的結(jié)合似乎只有有限的幾種方式。的結(jié)合似乎只有有限的幾種方式。三、三、dna和和dna結(jié)合蛋白的相互作用結(jié)合蛋白的相互作用1.參與蛋白質(zhì)相互作用的參與蛋白質(zhì)相互作用的dna核苷酸序列的直接讀取核苷酸序列的直接讀取ta大溝大溝小溝小溝vdwvdwaaaaada：氫鍵受體d：氫鍵供體vdw：范德華力b型雙螺旋a-t堿基對(duì)的識(shí)別核苷酸序列對(duì)螺旋結(jié)構(gòu)的間接影響核苷酸序列對(duì)螺旋結(jié)構(gòu)的間接影響a.dna雙螺旋結(jié)構(gòu)的多態(tài)性雙螺旋結(jié)構(gòu)的多態(tài)性b.dna彎曲（彎曲（dna bending） abzmimamamimima三、三、dna和和dna結(jié)合蛋白的相互作用結(jié)合蛋白的相互作用

8、大溝寬小溝窄小溝窄大溝不存在小溝窄而深大溝變深小溝寬淺abzhandednessbase inclination三、三、dna和和dna結(jié)合蛋白的相互作用結(jié)合蛋白的相互作用2.參與相互作用的蛋白質(zhì)參與相互作用的蛋白質(zhì) 為了以特異的方式結(jié)合，一個(gè)蛋白質(zhì)必須以能識(shí)為了以特異的方式結(jié)合，一個(gè)蛋白質(zhì)必須以能識(shí)別核苷酸序列的方式與雙螺旋接觸。這個(gè)家族可以根別核苷酸序列的方式與雙螺旋接觸。這個(gè)家族可以根據(jù)與據(jù)與dna分子相互作用的蛋白質(zhì)片段的結(jié)構(gòu)而分為幾分子相互作用的蛋白質(zhì)片段的結(jié)構(gòu)而分為幾個(gè)不同的群體。很多蛋白質(zhì)中都有這些個(gè)不同的群體。很多蛋白質(zhì)中都有這些dna結(jié)合基序結(jié)合基序（dna-binding motif），這些蛋白常來(lái)自差別很大的），這些蛋白常來(lái)自差別很大的生物，并且至少其中一些很可能進(jìn)化了一次以上。與生物，并且至少其中一些很可能進(jìn)化了一次以上。與dna結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子大多以二聚體形式起作用。結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子大多以二聚體形式起作用。幾種幾種dna結(jié)合基序結(jié)合基序基序基序具有這種基序的蛋白具有這種基序的蛋白螺旋轉(zhuǎn)角螺旋家族螺旋轉(zhuǎn)角螺旋家族標(biāo)準(zhǔn)的螺旋轉(zhuǎn)角螺旋同源異形結(jié)構(gòu)域高遷移率組結(jié)構(gòu)域大腸桿菌乳糖阻遏物，色氨酸阻遏物果蠅觸角足蛋白哺乳動(dòng)物的性別決定蛋白sry鋅指家族鋅指家族cys2his2鋅指多半胱氨酸鋅指堿性結(jié)構(gòu)域真核生物轉(zhuǎn)錄因子tf a 高等真核生物的類固