RNA的生物合成（轉錄）RNABiosynthesis,Transcription轉錄RNADNA

轉錄(transcription)生物體以DNA為模板合成RNA的過程。也就是把DNA的堿基序列抄錄成RNA的堿基序列。復制與轉錄的異同點相同點：不同點:復制轉錄

以DNA作模板

雙鏈復制

模板鏈

需4種NTP

dNTP

NTP

堿基配對

A=T

A=U,T=A

合成方向5’3’

依賴DNA的聚合酶

DDDP

DDRP

多聚核苷酸大分子

半保留式子代

mRNA、tRNA、rRNA參與轉錄的物質原料:

NTP(ATP,UTP,GTP,CTP)模板:

DNA酶:

RNA聚合酶(RNApolymerase,RNA-pol)其他蛋白質因子模板和酶TemplatesandEnzymes第一節一、轉錄模板結構基因：strucuralgene能轉錄出mRNA然后指導蛋白質生成的部分。模板鏈：templatestrand可作為模板轉錄成RNA的一股鏈。也稱作有意義鏈或Watson鏈。編碼鏈：codingstrand相對于模板鏈的另一股鏈。也稱為反義鏈或Crick鏈。模板:轉錄、翻譯的序列比較5’GCATTAGCTAGCTACTAGC3’DNA3’cgtaatcgatcgatgatcg5’雙鏈轉錄5’GCAUUAGCUAGCUACUAGC3’mRNA翻譯NAla

Leu

Ala

Ser

TryC肽鏈轉錄的不對稱性不對稱轉錄：asymmetrictranscriptionDNA雙鏈對一個基因而言，一股可轉錄，另一股不轉錄。模板鏈與編碼鏈相對而言5

3

3

5

模板鏈編碼鏈編碼鏈模板鏈結構基因轉錄方向轉錄方向二、RNA聚合酶轉錄酶：依賴DNA的RNA聚合酶

DNAdependentRNApolymerase

DDRP

原核生物的RNA聚合酶大腸桿菌的RNA聚合酶：

2’其中2’稱為核心酶：只有轉錄功能亞基：辨別轉錄起始點+2’=全酶受利福平或利福霉素（結核菌藥物）的特異性抑制。核心酶(coreenzyme)全酶(holoenzyme)

RNA聚合酶全酶在轉錄起始區的結合

原核生物的RNA聚合酶

真核生物的RNA聚合酶RNA聚合酶II可認為是真核生物中最重要的RNA聚合酶三、模板與酶的辨認結合原核生物一個轉錄區段可視為一個轉錄單位，稱為操縱子(operon)，包括若干個結構基因及其上游(upstream)的調控序列。

5

3

3

5

結構基因調控序列RNA-polRNA聚合酶結合模板DNA的部位，稱為啟動子(promoter)。三、模板與酶的辨認結合啟動區的保守序列原核生物有兩個元件-35bp的辨認位點：5’-TTGACA--10bp的Pribnow盒:5’-TATAATPu真核生物有多個元件(如-30的Hogness或TATA盒)。RNA聚合酶保護法目錄開始轉錄TTGACAAACTGT-35區(Pribnowbox)TATAATPuATATTAPy-10區1-30-5010-10-40-205

3

3

5

原核生物啟動子保守序列RNA-pol辨認位點(recognitionsite)5

5

RNA聚合酶保護區結構基因3

3

TATA盒

CAAT盒

GC盒

增強子

順式作用元件結構基因-GCGC---CAAT---TATA轉錄起始真核生物啟動子保守序列轉錄過程TheProcessofTranscription第二節（一）轉錄起始轉錄起始需解決兩個問題：RNA聚合酶必須準確地結合在轉錄模板的起始區域。DNA雙鏈解開，使其中的一條鏈作為轉錄的模板。一、原核生物的轉錄過程2.DNA雙鏈解開1.RNA聚合酶全酶(2)與模板結合3.在RNA聚合酶作用下發生第一次聚合反應，形成轉錄起始復合物RNApol(

2

)-DNA-pppGpN-OH3

轉錄起始復合物:5

-pppG-OH+

NTP

5

-pppGpN

-OH3

+ppi轉錄起始過程轉錄起始中的事件解鏈形成轉錄空泡為首的為三磷酸GTP或ATP轉錄起始復合物(RNA-聚合酶全酶-DNA-pppGpN’-OH)第一個磷酯鍵形成后，

亞基從轉錄起始復合物中脫落下來。RNA聚合酶沿DNA鏈向前移動。轉錄空泡(transcriptionbubble)：RNA-pol（核心酶）

····DNA

····RNA（二）轉錄延長1.

亞基脫落，RNA–pol聚合酶核心酶變構，與模板結合松弛，沿著DNA模板前移；

2.在核心酶作用下，NTP不斷聚合，RNA鏈不斷延長。(NMP)n

+

NTP

(NMP)n+1

+PPi轉錄的延長轉錄的延長是以5’到3’的方向進行的。(NMP)n+NTP(NMP)n+1+PPi以G=C、A=U、T=A堿基配對。轉錄完成部分的DNA重新形成雙鏈。較長的RNA鏈上有核糖體結合，說明在某些情況下，轉錄的同時，翻譯已經開始進行了。轉錄的過程轉錄的延長5

3

DNA原核生物轉錄過程中的羽毛狀現象核糖體RNARNA聚合酶（三）轉錄的終止轉錄終止：是RNA聚合酶在模板上的某一位置停頓，RNA鏈從轉錄復合物上脫離出來。分為依賴Rho因子的轉錄終止和不依賴Rho因子的轉錄終止。1、依賴Rho因子的轉錄終止Rho因子的左右是使RNA-DNA雜化雙鏈的短鏈變性，從而有利于轉錄產物從轉錄復合物中釋放出來。ATP1.依賴Rho因子的轉錄終止2.非依賴Rho因子的轉錄終止DNA模板上靠近終止處，有些特殊的堿基序列，轉錄出RNA后，RNA產物形成特殊的結構來終止轉錄。2、非依賴Rho因子的轉錄終止5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`

RNA5

TTGCAGCCTGACAAATCAGGCTGATGGCTGGTGACTTTTTAGTCACCAGCCTTTTT...3

DNAUUUU...…UUUU...…5`UUGCAGCCUGACAAAUCAGGCUGAUGGCUGGUGACUUUUUAGUCACCAGCCUUUUU...3`莖環(stem-loop)/發夾(hairpin)結構莖環結構使轉錄終止的機理使RNA聚合酶變構，轉錄停頓；使轉錄復合物趨于解離，RNA產物釋放。5′pppG53

35RNA-pol不依賴Rho因子的轉錄終止模式RNA鏈出現莖-環結構，促進轉錄的終止。1.這樣的結構改變RNA聚合酶的構象，使酶不再向下移動。2.DNA和RNA各自形成自己的局部雙鏈，使雜化鏈更加不穩定，以致轉錄復合物趨于解體。接著的一串寡聚U，則更是促進RNA新鏈從模板上脫落的促進因素。二、真核生物的轉錄起始（一）轉錄起始真核生物的轉錄起始上游區段比原核生物多樣化，轉錄起始時，RNA-pol不直接結合模板，其起始過程比原核生物復雜。轉錄起始點TATA盒CAAT盒GC盒增強子順式作用元件(cis-actingelement)1.

轉錄起始前的上游區段AATAAA切離加尾轉錄終止點修飾點外顯子翻譯起始點內含子OCT-1OCT-1：ATTTGCAT八聚體2.

轉錄因子能直接、間接辨認和結合轉錄上游區段DNA的蛋白質，現已發現數百種，統稱為反式作用因子(trans-actingfactors)。反式作用因子中，直接或間接結合RNA聚合酶的，則稱為轉錄因子(transcriptionalfactors,TF)。參與RNA-polⅡ轉錄的TFⅡ

3.轉錄起始前復合物(pre-initiationcomplex,PIC)

真核生物RNA-pol不與DNA分子直接結合，而需依靠眾多的轉錄因子。POL-ⅡTFⅡFⅡAⅡB由RNA-PolⅡ催化轉錄的PICPOL-ⅡTFⅡFⅡHⅡETBPTAFTFⅡD-ⅡA-ⅡB-DNA復合物TATAⅡAⅡBTBPTAFTATAⅡHⅡECTD-PPIC組裝完成，TFⅡH使CTD磷酸化4.模板理論(piecingtheory)一個真核生物基因的轉錄需要3至5個轉錄因子。轉錄因子之間互相結合，生成有活性，有專一性的復合物，再與RNA聚合酶搭配而有針對性地結合、轉錄相應的基因。（二）轉錄延長真核生物轉錄延長過程與原核生物大致相似，但因有核膜相隔，沒有轉錄與翻譯同步的現象。RNA-pol前移處處都遇上核小體。轉錄延長過程中可以觀察到核小體移位和解聚現象。RNA-PolRNA-PolRNA-Pol核小體轉錄延長中的核小體移位轉錄方向5

------AAUAAA-5

------AAUAAA--核酸酶-GUGUGUGRNA-polAATAAAGTGTGTG轉錄終止的修飾點5

5

3

3

3加尾AAAAAAA······3mRNA（三）轉錄終止——

和轉錄后修飾密切相關。真核生物轉錄終止的特點真核生物mRNA帶有聚腺苷酸尾巴的結構，這是轉錄之后加上的。在模板鏈讀碼框架的3’端之后，常有一組共同序列AATAAA，再下游還有相當多的GT序列，這些序列稱為轉錄終止的修飾點。轉錄與復制的相似之處都以DNA為模板需要核苷酸作原料，從5’到3’延長；生成磷酸二酯鍵以連接核苷酸都遵從堿基配對規律都需要依賴DNA的聚合酶產物都是很長的多核苷酸轉錄和復制的區別真核生物的轉錄后修飾Post-transcriptionalModification第三節轉錄后的修飾轉錄生成的RNA，稱為初級轉錄產物。無論在真核生物或原核生物中，初級轉錄產物都經過一定程度的修飾加工，才能表現其功能。幾種主要的修飾方式1.剪接(splicing)2.剪切(cleavage)3.

修飾(modification)4.

添加(addition)一、真核生物mRNA的轉錄后加工（一）首、尾的修飾

5

端形成帽子結構(m7GpppGp—)3

端加上多聚腺苷酸尾巴(polyAtail)帽子結構5pppGp…5GpppGp…pppG

ppi鳥苷酸轉移酶5

m7GpppGp…甲基轉移酶SAM帽子結構的生成5ppGp…磷酸酶

Pi真核生物mRNA的轉錄后加工5’和3’首尾的修飾剪接5’加帽轉錄產物的第一個核苷酸pppG水解成5’-ppG或5’-pG與另一個三磷酸鳥苷生成三磷酸雙鳥苷第二個鳥嘌呤被甲基化加帽出現在hnRNA中，說明可能在細胞核中完成，并在剪接之前。3’端加上聚腺苷酸尾巴真核生物mRNA中polyA的出現是不依賴于DNA模板的。加入polyA之前，先由核酸外切酶切去3’末端一些過剩的核苷酸，然后加入polyA。3’端修飾也是在細胞核中，在剪接之前進行的。PolyA的有無與長短，是維持mRNA作為翻譯模板的活性，以及增加mRNA本身的穩定性。3’端修飾示意圖（二）mRNA的剪接1.

hnRNA

和snRNA核內的初級mRNA稱為雜化核RNA(hetero-nuclearRNA,hnRNA)snRNA(smallnuclearRNA)核內的蛋白質小分子核糖核酸蛋白體（并接體,splicesome）snRNA真核生物結構基因，由若干個編碼區和非編碼區互相間隔開但又連續鑲嵌而成，去除非編碼區再連接后，可翻譯出由連續氨基酸組成的完整蛋白質，這些基因稱為斷裂基因。斷裂基因(splitegene)CABD編碼區A、B、C、D非編碼區2.外顯子(exon)和內含子(intron)外顯子在斷裂基因及其初級轉錄產物上出現，并表達為成熟RNA的核酸序列。內含子隔斷基因的線性表達而在剪接過程中被除去的核酸序列。雞卵清蛋白基因hnRNA首、尾修飾hnRNA剪接成熟的mRNA雞卵清蛋白基因及其轉錄、轉錄后修飾雞卵清蛋白成熟mRNA與DNA雜交電鏡圖DNAmRNA真核細胞mRNA的剪接DNA模板與hnRNA是完全配對的，而成熟的mRNA與hnRNA或DNA雜交都只是部分配對。因此真核生物的基因有斷裂性。斷裂基因真核生物的結構基因，由若干個編碼區被非編碼區相互間隔開，但又連續鑲嵌而成，因此真核生物的基因稱為斷裂基因。外顯子代表了基因上編碼氨基酸的核苷酸序列。內含子表示相應的非編碼序列。原核生物結構基因是連續的編碼序列，不是斷裂基因。內含子的種類線粒體，葉綠體轉錄初級rRNA基因線粒體，葉綠體的mRNA形成套索狀結構的剪接，由SnRNA和核內蛋白形成的核小核糖核酸蛋白來完成。tRNA基因。3.

內含子的分類根據基因的類型和剪接的方式，通常把內含子分為4類。I：主要存在于線粒體、葉綠體及某些低等真核生物的rRNA基因；II：也發現于線粒體、葉綠體，轉錄產物是mRNA；III：是常見的形成套索結構后剪接，大多數mRNA基因有此類內含子；IV：是tRNA基因及其初級轉錄產物中的內含子，剪接過程需酶及ATP。4.mRNA的剪接——除去hnRNA中的內含子，將外顯子連接。snRNP與hnRNA結合成為并接體①②③UACUACA-AGUGU4U5U6E1E2U1U2UACUACA-AGUGU6E1E2U1、U4、U5pG-OH(ppG-OH,pppG-OH)U-OHGpUpGpA第一次轉酯反應第二次轉酯反應UpAGpU外顯子1內含子外顯子2G-OHUpUpGpA剪接過程的二次轉酯反應

(twicetransesterification)

?RNA編輯作用說明，基因的編碼序列經過轉錄后加工，是可有多用途分化的，因此也稱為分化加工(differentialRNAprocessing)。5.mRNA的編輯(mRNAediting)人類apoB基因mRNA（14500個核苷酸）肝臟apoB100（分子量為500000）腸道細胞apoB48（分子量為240000）mRNA編輯內含子的功能內含子有利于物種的進化選擇調節功能tRNA的轉錄后加工初級產物中有5’端的16個堿基和反密碼子后的14個堿基需要去除。二、tRNA的轉錄后加工tRNA前體RNApolⅢTGGCNNAGTGCGGTTCGANNCCDNARNAaseP、內切酶tRNA核苷酸轉移酶、連接酶ATPADP堿基修飾（2）還原反應如：UDHU（3）核苷內的轉位反應如：Uψ（4）脫氨反應如：A

I如：AAm（1）甲基化（1）（1）（3）（2）（4）涉及加工的反應甲基化還原核苷內的轉位反應脫氨反應3’端加上CCA-OH三、rRNA的轉錄后加工轉錄45S-rRNA剪接18S-rRNA5.8S和28S-rRNArDNA內含子內含子28S5.8S18SrRNA的轉錄后加工豐富基因：染色體上一些相似或完全一樣的縱列串聯基因單位的重復。真核細胞的rRNA基因屬于豐富基因。45s的轉錄產物是三種rRNA的前體，經過剪接后形成核糖體小亞基的18SrRNA，其余形成5.8S及28S的rRNA。四膜蟲rRNA的結構四膜蟲rRNA內含子的二級結構四膜蟲rRNA的剪接采用自我剪接方式5′-端核苷酸序列核酶(ribozyme)核酶：RNA本身具有催化活性，此種由RNA發揮催化作用的酶，稱為核酶。最簡單的核酶呈槌頭結構。最簡單的核酶二級結構——槌頭狀結構(hammerheadstructure)底物部分通常為60個核苷酸左右同一分子上包括有催化部份和底物部份催化部份和底物部份組成錘頭結構除rRNA外，tRNA、mRNA的加工也可采用自我剪接方式。核酶發現的意義對傳統酶學提出了挑戰對進化的研究有幫助人工核酶應用于疾病的治療。核酶研究的意義核酶的發現，對中心法則作了重要補充；核酶的發現是對傳統酶學的挑戰；利用核酶的結構設計合成人工核酶。人工設計的核酶粗線表示合成的核酸分子細線表示天然的核酸分子X表示一致性序列箭頭表示切斷點附錄GOH3′G5′OH5′3′GOH414G

3995′3′3955′3′E1E2I四膜蟲RNA的自我剪接5′3′L19RNA具有催化活性的片段翻譯翻譯：translation即蛋白質生物合成。把核酸中四種符號(AGCT/U)組成的遺傳信息，以遺傳密碼破讀的手段轉變為蛋白質的氨基酸排列順序的過程。第一節、參與蛋白質合成的物質各種RNA、核糖體、氨基酸、酶起始階段：起始因子延長階段：延長因子終止階段：核糖體釋放因子一、mRNA是翻譯的模板原核生物的一種mRNA往往編碼幾種功能相近的蛋白質。真核生物的mRNA比原核生物多，但一個RNA分子一般只帶有一種蛋白質的編碼信息。遺傳密碼的特點連續性(commaless)：密碼之間沒有間斷簡并性(degeneracy)：大多數氨基酸有2~6個密碼擺動性(wobble)：密碼的第三位堿基與反密碼的第一位堿基配對不嚴格通用性(universal)：全世界生物共用連續性GCA

GUA

CAU

GUC不連續的讀法：GCACAGAGU

GUA………….密碼之間沒有核苷酸間斷簡并性除了色氨酸和蛋氨酸外，其余氨基酸均有2

-6個三聯體為其編碼。*擺動性密碼與反密碼配對辨認時，有時并不完全按照堿基互補規律。尤其是密碼的第三堿基對反密碼的第一位堿基，更常出現這種擺動現象。mRNA密碼子C－G－I反密碼子G－C－C密碼子通用性除了動物細胞中的線粒體和植物細胞中的葉綠體外，從最簡單的病毒、原核生物到人類都使用一套遺傳密碼。二、核糖體是肽鏈合成的場所氨基酸首先在核糖體內合成蛋白質，再輸送至細胞其它組分中。核糖體由大、小亞基構成。亞基中含有不同的蛋白質和RNA。二、核糖體是肽鏈合成的場所大亞基：tRNA結合位點：P位：給出AA，釋放tRNAA位：接受tRNA-AA轉肽酶，合成肽鍵轉位酶小亞基：識別起始位點與mRNA形成復合物三、tRNA和氨基酰tRNAtRNA在蛋白質翻譯中起接合的作用。tRNA的氨基酸臂上攜帶氨基酸。tRNA分子的反密碼環與mRNA上的密碼配對。密碼-反密碼-氨基酸三聯體保證了翻譯的準確性。氨基酰-tRNA的生成氨基酰-AMP-E+tRNA氨基酰-tRNA+AMP+E氨基酸＋ATP－E

氨基酰－AMP-E+PPiE:氨基酰-tRNA合成酶，具高度專一性1.存在于胞質中2.需ATP供能,需Mg++,Mn++3.有二個識別位點氨基酰-tRNA的書寫Arg-tRNAarg

Met-tRNAmetmfMet-tRNAmetf原核生物起始密碼子需要在Met-tRNAmetf上進行甲?；?，而真核生物不需要。

Met-tRNAmetf+FH4-CHO

轉甲?；?/p>

fMet-tRNAmetf

第二節、蛋白質生物合成過程起始延長終止原核生物的翻譯起始起始因子(IF)：胞液中的可溶性因子。已知有三種：IF-1：促進IF-3與小亞基結合IF-2：使fMet-tRNAmetf

與小亞基結合IF-3：使大小亞基分離核糖體結合序列：原核生物的mRNA有一非常保守的序列，與核糖體的16S-rRNA結合，引導mRNA進入核糖體，這樣的序列稱為S-D序列，也叫核糖體結合序列。核糖體結合序列原核生物起始過程

70S核糖體＋IF3＋IF130S小亞基

IF3IF1+50S大亞基

fmet-tRNAfmet先形成fmettRNAfmetIF2GTP，再與小亞基和mRNA形成復合物，最后形成70S起始復合物。

P位為mRNA上的AUG及fmet

tRNAfmet

所占據,A位空缺。70SmRNAfmettRNAfmet70S起始復合物fmet-tRNAfmet+GTP+IF2fmettRNAfmetIF2GTP+mRNA30SmRNAfmettRNAfmetGTPIF1IF2IF3＋50S－IF1,IF2,IF3,GDP+Pi原核生物起始過程真核生物的翻譯起始起始因子（eIF）：有10種起始甲硫氨酰tRNAmet無甲酰化mRNA結構有所不同核糖體有所不同原核生物與真核生物的翻譯起始比較真核生物的翻譯起始二、肽鏈的延長核糖體循環：翻譯過程中的肽鏈延長，延長因子：延長過程所需的蛋白質因子稱

(EF)。核糖體循環分為注冊、成肽和轉位三個步驟。二、肽鏈的延長注冊注冊：氨基酰-tRNA根據遺傳密碼的指引，進入核糖體的A位。mRNA成肽和轉位成肽由轉肽酶催化，反應在A位上進行，即P位上的蛋氨酸退位到A位成肽。成肽后無負載的tRNA從核糖體上脫落下來。轉位：在A位上的肽連同mRNA從A位進入P位。由轉位酶催化。這實際上是肽-tRNA-mRNA與核糖體位置的相對變更。注冊、成肽和轉位三個步驟多次反復，肽鏈就不斷延長。三、肽鏈合成的終止

肽鏈合成終止包括：終止密碼的辨認肽鏈從肽-tRNA上水解mRNA從核糖體中分離核糖體大小亞基的拆分三、肽鏈合成的終止釋放因子RF：終止過程中的蛋白質因子辨認終止密碼促進肽鏈C端與tRNA3’-OH酯鍵的水解，使肽鏈從翻譯中的核糖體上釋放下來。RF-1：UAA和UAG；RF-2：UAA和UGA；RF-3：結合GTP，促進RF-1和RF-2對核糖體的結合。翻譯的終止過程當翻譯到A位出現mRNA的終止密碼時，由RF-1或RF-2識別終止密碼，進入A位。釋放因子的結合誘導核糖體上的轉肽酶將合成的肽鏈轉移到水分子，將P位上肽鏈從tRNA分離出來。通過GTP水解GDP及Pi，使殘留在核糖體上的tRNA和各種釋放因子脫離，最后核糖體從mRNA上脫落下來。翻譯的終止示意圖翻譯的終止示意圖翻譯的終止示意圖多聚核糖體在一條mRNA上常有多個核糖體呈串珠狀排列，核糖體是以多核糖體形式存在。多核糖體的形成是由于一條mRNA鏈上多個部位有核糖體在進行蛋白質合成，這樣可以大大加速蛋白質合成的速度，mRNA得到充分的利用。翻譯全過程IF-1IF-3IF-2GTPfMet起始翻譯全過程IF-1IF-3IF-2GTPfMetfMet核糖體循環翻譯全過程fMet核糖體循環fMet翻譯全過程終止IF-1IF-3核糖體循環原核生物中：復制、轉錄、翻譯同步，多肽合成后，進入大亞基的管腔內，經滑面內質網進高爾基體，進行后加工。翻譯后加工翻譯后加工：posttranslationalprocession蛋白質合成后，還必須進行后加工，才能表現出生理活性，這些蛋白質的修飾過程稱為翻譯后加工。翻譯后加工去除N-甲?；騈-蛋氨酸個別氨基酸的修飾亞基聚合輔基連接水解修飾分泌性蛋白質去除N-甲?；騈-蛋氨酸由脫甲酰基酶或氨基肽酶催化可與翻譯同步個別氨基酸的修飾脯氨酸羥脯氨酸賴氨酸羥賴氨酸磷酸化：Ser、Thr、Tyr二硫鍵的形成：空間相鄰的二個Cys氧化而成亞基聚合具有四級結構的蛋白質由兩條以上肽鏈通過非共價鍵聚合，形成寡聚體，才有生物活性。Hb：

2

2PKC：R2C2輔基連接蛋白質分為單純蛋白質和結合蛋白質兩類。如糖蛋白、脂蛋白等都需要加工后才能生成。水解修飾在真核生物中，往往會有一條已合成的多肽鏈經翻譯后加工產生多種不同活性的蛋白質或肽。信號肽

ACTH

-LT

-MSHEndophin

-MSH103肽POMC分泌性蛋白質分泌蛋白質：合成后分泌到血液循環中，或再到靶細胞去發揮功能的蛋白質。信號肽：具疏水性的肽段，可使蛋白質移向細胞膜并與細胞膜結合，然后將合成的蛋白質送出細胞。大多數分泌性蛋白質是一種蛋白質前身。肽類激素、血漿蛋白、凝血因子、抗體蛋白、蛋白酶等第四節、抗生素對翻譯的抑制作用抗生素一般是細菌或真菌所產生的具有抑制其它生物生長的物質。抗生素因具有殺菌或抑制細菌生長的作用而被廣泛用于臨床，部分用于科研。某些抗生素可抑制翻譯四環素抑制起始氨基酰-tRNA與原核生物或真核細胞的核糖體小亞基的結合而抑制翻譯由于不能透過真核細胞膜，故只能對原核細胞的翻譯過程發生抑制。氯霉素能與原核生物的核糖體大亞基結合，抑制轉肽酶活性而阻斷翻譯的延長過程。鏈霉素和卡那霉素能與原核生物核糖體小亞基結合，改變其構象，引起讀碼錯誤，使毒素類的細菌蛋白失活。結核桿菌敏感嘌呤霉素結構與酪氨酸-tRNA相似，從而取代一些氨基酰-tRNA進入翻譯進入翻譯中的核糖體的A位。對原核和真核都有作用放線菌酮抑制核糖體轉肽酶只對真核生物有特異性作用用于科研白喉毒素白喉桿菌產生對真核生物有劇毒的毒素蛋白質共價修飾EF-2，生成EF-2的腺苷二磷酸核糖衍生物，使EF-2失活?？股貙Ψg的抑制作用四環素族氯霉素放線菌酮嘌呤霉素鏈霉素和卡那霉素

小結翻譯中的三種RNA:mRNA、tRNA、rRNA對RNA的討論共有三次1.結構上2.生物合成3.功能上翻譯的三個過程:1.起始：IF、eIF2.延長：EF3.終止：RF、RR

相關的三個三核苷酸代謝嘌呤核苷酸合成嘌呤核苷酸分解嘧啶核苷酸合成嘧啶核苷酸分解核苷酸的生物功能作為核酸合成的原料體內能量的利用形式參與代謝和生理調節組成輔酶活化中間代謝物核酸的消化第一節嘌呤核苷酸合成代謝一、利用磷酸核糖、氨基酸、一碳單位及

CO2等為原料，稱為從頭合成途徑。二、利用體內游離的嘌呤或嘌呤核苷，合成嘌呤核苷酸，稱為補救合成。嘌呤核苷酸的從頭合成先合成次黃嘌呤核苷酸(IMP)IMP再轉化變成腺嘌呤核苷酸(AMP)與鳥嘌呤核苷酸(GMP)。天冬氨酸甲?；劝滨０芳柞；鵌MP的合成PRPP合成酶磷酸核糖焦磷酸酰胺轉移酶1-氨基-5’-磷酸核苷甘氨酸甲酰FH4谷氨酰胺特點嘌呤堿的合成一開始就沿著合成核苷酸的途徑進行，即在磷酸核糖分子上逐步合成嘌呤核苷酸，而不是首先單獨合成嘌呤堿后再與磷酸核糖結合的。這是嘌呤核苷酸從頭合成的一個重要特點。肝是體內從頭合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是小腸粘膜和胸腺。AMP和GMP的合成

腺苷酸代琥珀酸合成酶IMP脫氫酶腺苷酸代琥珀酸裂解酶GMP合成酶Asp，GTPATPATP和GTP的合成在激酶的作用下，以ATP為磷酸供給AMPADPATPGMPGDPGTP從頭合成的調節PRPP酰胺轉移酶的變構嘌呤核苷酸的補救合成腺嘌呤磷酸核糖轉移酶次黃嘌呤－鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶生理意義：可以節省從頭合成時能量和一些氨基酸的消耗；體內某些組織器官，不能從頭合成嘌呤核苷酸，因此對這些組織器官來說，補救合成途徑具有更重要的意義。嘌呤核苷酸的相互轉變酶脫氧核苷酸的生成dNDP+ATPdNTP+ADP核糖核苷酸還原酶嘌呤核苷酸的抗代謝抑制物嘌呤核苷酸的抗代謝物是一些嘌呤、氨基酸或葉酸等的類似物。它們主要以競爭性抑制或“以假亂真”等方式干擾或阻斷嘌呤核苷酸的合成代謝，從而進一步阻止核酸以及蛋白質的生物合成。嘌呤的類似物：6-巰基嘌呤(6MP)、6-巰基鳥嘌呤、8-氮雜鳥嘌呤。氨基酸類似物：氮雜絲氨酸及6-重氮-5-氧正亮氨酸，結構與谷氨酰胺類似。第二節嘌呤核苷酸的分解代謝類似于食物中核苷酸的消化過程。1.核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成核苷2.核苷磷酸解成自由的堿基及1-磷酸核糖。3.1-磷酸核糖轉變成5-磷酸核糖，成為PRPP的原料。4.嘌呤堿既可以參加補救合成，也可以分解產生尿酸。嘌呤代謝與臨床尿酸鹽晶體可導致關節炎、尿路結石及腎病。痛風病可能與嘌呤核苷酸代謝缺陷有關，臨床上用別嘌呤醇治療。第三節嘧啶核苷酸的合成代謝從頭合成原料：

谷氨酰胺、

CO2、天冬氨酸。補救合成嘧啶核苷酸的從頭合成谷氨酰胺＋HCO3-氨基甲酰磷酸合成酶II2ATP2ADP＋Pi氨基甲酰磷酸天冬氨酸氨基甲?；D移酶氨甲酰天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸二氫乳清酸酶二氫乳清酸脫氫酶乳清酸乳清酸乳清酸核苷酸尿嘧啶核苷酸脫羧酶磷酸核糖轉移酶CTP、dCDP、TMP的合成CTP合成酶UDPdUDPdUMPTMPTMP合成酶CTPCDPdCDPdCMP脫氨基N5,N10-CH2-FH4UMP嘧啶核苷酸的補救合成

嘧啶＋PRPP

一磷酸嘧啶核苷＋PPi

尿嘧啶核苷＋ATPUMP＋ADP

嘧啶磷酸核糖轉移酶

尿苷激酶嘧啶核苷酸的抗代謝物嘧啶類似物：5-氟尿嘧啶氨基酸類似物、葉酸類似物嘧啶核苷酸的分解代謝通過核苷酸酶及核苷磷酸化酶的作用，分別除去磷酸及核糖和嘧啶胞嘧啶脫氨基轉變成尿嘧啶。尿嘧啶還原成二氫尿嘧啶，并水解開環。最終生成NH3、CO2及

-丙氨酸。胸腺嘧啶降解成

-氨基異丁酸。嘧啶堿的代謝主要在肝中進行。產物易溶于水。

核酸的結構與

功能

NucleicAcidstructureandFunction

什么是核酸?核酸是遺傳信息物質核酸的結構與功能DNA(deoxyribonucleicacid)

RNA(ribonucleicacid)nucleicacidDNA（deoxyribonucleicacid)RNA(ribonucleicacid)核酸研究的歷史1869年，瑞士科學家Miescher在外科繃帶上得到一種含磷酸很高的酸性化合物。因存在于核中，故命名為“核質”(nuclein)。1889年，Altmann制備了不含蛋白質的核酸制品，首先使用了核酸(nucleic

acid)這個名稱。核酸研究的歷史1928－1932年，確立了核酸在生命現象中的地位。1944年，轉化作用的發現，證實：

核酸

遺傳物質

1953年，Waston和Crick建立了雙螺旋模型，這是核酸發展史上的重要里程碑。核酸研究的歷史早期的研究僅將核酸看成是細胞中的一種成分，后逐步證明核酸中含有戊糖，磷酸和堿基，是一種線狀聚合物。DNAisthecarrierofgeneticinformation核苷酸的結構

左邊是電腦模型，右邊是簡化的表示法酯鍵糖苷鍵RiboseandDeoxyribose

第一節

核酸的化學

組成第一節核酸的化學組成

堿基水解完全水解核酸單核苷酸戊糖

磷酸核酸的化學組成Nucleicacid

nucleotide

phosphate+

nucleoside

base+pentose

purine、pyrimidineDNARNAdeoxyribonucleotideribonucleotidedeoxyribonucleosideribonucleosidedeoxyriboseriboseThestructureofbase嘌呤嘧碇核酸中的堿基是含氮雜環化合物：

堿基的互變異構酮式－烯醇

C=OC-OHNN氨基－亞氨基

C-NH2C=NH2+

+HNHN受介質pH影響

堿基的共軛雙鍵260nm波長的紫外吸收強。核酸測定的基礎。RiboseandDeoxyribosepentose核苷是堿基與戊糖以糖苷鍵相連接形成的化合物：核苷核苷或脫氧核苷與磷酸通過酯鍵相連接分別構成核苷酸或脫氧核苷酸按組成分類：含有1個磷酸基團的核苷酸稱為核苷一磷酸（NMP），如CMP含有2個磷酸基團的核苷酸稱為核苷二磷酸（NDP），如GDP含有3個磷酸基團的核苷酸稱為核苷三磷酸（NTP），如ATP核苷酸核苷酸許多單核苷酸在體內具有許多重要的生理功能

ATP是體內能量的直接來源和利用形式。

腺苷酸是NAD＋、FAD、輔酶A等的組成成分。

cAMP與cGMP是細胞內信號轉導過程中重要的調節因子。核苷酸的連接方式AdenosineADPATPAMP

第二節

核酸的一級結構核苷酸的連接(連接酶)DNA的一級結構是通過3’,5’-磷酸二酯鍵構成一個沒有分支的線性大分子，其兩個末端分別是5’-末端（游離磷酸基）和3’-末端（游離羥基）。是指DNA分子中核苷酸的排列順序。由于脫氧核苷酸之間的差別僅是其堿基的不同，所以DNA分子堿基的排列順序就代表了核苷酸的排列順序。DNA的一級結構5’3’DNA的

一級結構核酸的書寫方法5’：左側（上）3’：右側（下）AUGGC和AGUGC的堿基組成相同，但表示二段不同的核酸序列。

第三節

DNA的空間結構與功能Chargaff規則腺嘌呤與胸腺嘧啶的摩爾數相等，鳥嘌呤與胞嘧啶的摩爾數相等，即：A=T，G=C不同生物種屬的DNA,其堿基組成不同同一個體不同器官、不同組織的DNA具有相同的堿基組成。提示：A與T，G與C之間可能以互補的方式存在。DNA的雙螺旋結構

DNA的雙螺旋結構DNA分子由兩條脫氧核糖核酸作骨架的雙鏈組成，以右手螺旋方式盤旋糖－磷酸骨架均位于外側，堿基在內側堿基平面之間距離為0.34nm。螺旋一周為10堿基對，螺距為3.4nm。雙螺旋的兩條鏈是反方向平行的。堿基配對：G=CA=T。穩定力：互補堿基之間的氫鍵疏水性堆積力-堿基堆積力B型-DNADNA的三級結構原核生物和真核生物線粒體、葉綠體中的DNA是共價封閉的環狀雙螺旋，再形成超螺旋。環狀雙螺旋超螺旋DNA的三級結構真核生物中DNA的三級結構與蛋白質有關。和DNA結合的蛋白質有組蛋白和非組蛋白。組蛋白H2A、H2B、H3和H4各兩個分子形成八聚體，被兩圈140-145堿基對的DNA所圍繞。形成核小體。H1位于核小體之間的連接區，組成串珠狀結構。DNA的三級結構核小體

DNA的功能基因：就是DNA大分子的一個片段，有復制、轉錄等主要功能，是生物遺傳繁殖的物質基礎。DNA的功能：作為生物遺傳信息復制的模版和基因轉錄的模版。一個生物體的全部基因序列稱為基因組。

DNA功能是儲存遺傳信息，保證每一種生物機體合成它們獨特的蛋白質和RNA，使機體按一定時間和空間順序來合成細胞成分。

DNAisthestorehouse,orcellularlibrarythatcontainstheinformationrequiredtobuildacellororganism.

生物體內DNA的大小

第四節

RNA的空間結構

與功能結構：RNA由一條多核苷酸鏈組成，經卷曲盤繞可形成局部雙螺旋二級結構和三級結構RNA的結構和功能參與hnRNA的剪接轉運snRNA小核RNA成熟mRNA的前體hnRNA不均一核RNA轉運氨基酸mttRNAtRNA轉運RNA蛋白質合成的模板mtmRNAmRNA信使RNA核蛋白體的組成成分mtrRNArRNA核蛋白體RNA功能線粒體細胞核與胞液動物細胞內主要RNA的分布與功能蛋白質合成的場所一、信使RNA（mRNA）傳遞DNA遺傳信息的RNA稱為信使RNA（mRNA）。細胞核內初合成的mRNA前體是不均一核RNA（hnRNA），經剪接生成成熟的mRNA。去掉內含子（intron）轉錄后產物，留下外顯子（extron）轉錄后產物，重新連在一起。mRNA的結構特點：⑴．大多數真核mRNA的5’-端在轉錄后均加上一個帽子結構。mRNA的帽子結構可保護mRNA免受核酸酶從5’端的降解作用，并在翻譯起始中起重要作用。⑵．絕大多數真核mRNA的3’-端有200多個腺苷酸殘基的尾巴（PolyA），其作用在于增加mRNA的穩定性和維持其翻譯活動。m7GpppGmRNA的功能

mRNA的功能是把核內DNA的堿基順序（即遺傳信息）按照堿基互補原則，抄錄并轉移到細胞質，決定蛋白質合成過程中的氨基酸排列順序。mRNA通過三個核苷酸聯成的密碼子編碼氨基酸。二、轉運RNA（tRNA）tRNA的結構特點：tRNA分子中含有較多的稀有堿基：DHU、ψ和mG、mA等所有的tRNA均是線性多核苷酸鏈，局部片斷由于堿基互補而形成局部雙螺旋區，而非互補區則形成環狀結構。整個tRNA的二級結構呈現三葉草結構tRNA中的3個環分別是DHU環、TψC環和反密碼環tRNA的三級結構呈現倒L型，一端為氨基酸臂，另一端為反密碼子tRNA的功能其功能是攜帶蛋白質合成所需的氨基酸，并按mRNA上的密碼順序“對號入座”地將其轉運到mRNA分子上。tRNA的三葉草結構tRNA的三級結構tRNA的三級結構均呈倒L字母形，其3’末端含CAA-OH的氨基酸臂位于一端，反密碼環位于另一端。tRNA的三級結構的穩定力是核苷酸之間的各種氫鍵。三、核蛋白體RNA(rRNA)rRNA與蛋白質結合形成的核蛋白是細胞內蛋白質合成的場所。rRNA分子大小不均一，真核細胞的rRNA有4種，其沉降系數分別為28S、58S、5S和18S。大約與70種蛋白質結合而存在于的核蛋白體的大小亞基中rRNA的二級結構為莖環樣結構。

四、核酶(ribozyme)

rRNA前體的自我剪接是由內含子催化的，其本質是RNA。具有酶的催化活力的RNA就稱為核酶，核酶的發現改變了酶都是蛋白質的傳統概念。第五節

核酸的理化性質及其應用核酸的一般性質核酸分子通常表現為較強的酸性。由于DNA分子細長，其在溶液中的粘度很高；RNA分子比DNA短，在溶液中的粘度低于DNA。

核酸的紫外線吸收核酸分子中的堿基都含有共軛雙鍵，在260nm波長處有最大紫外光吸收。蛋白質在280nm波長處有最大吸收，所以可利用溶液260nm和280nm處吸收光度（A）的比值來估計核酸的純度。DNA的理化性質及其應用變性復性增色效應減色效應解鏈溫度雜交探針DNA的理化性質及其應用變性復性增色效應減色效應解鏈溫度雜交探針核酸的變性與復性（一）變性DNA變性是指在某些因素的作用下，維系DNA雙螺旋的次級鍵發生斷裂，雙螺旋DNA分子被解開成單鏈的過程。引起DNA變性的因素有加熱和化學物質的作用。變性可使其粘度下降和紫外吸收值的改變等。2．增色效應和解鏈溫度（Tm）。3．G＋C含量越高，Tm值越大；A＋T含量越高，Tm越值小。（二）復性1．解開的兩條鏈重新締合形成雙螺旋，稱為DNA的復性或退火。2．退火溫度：比Tm低25℃。變性和復性雙鏈分開和重新形成雙鏈這樣的過程稱為變性和復性。破壞氫鍵形成的因素都可能使DNA變性，如過量的酸、堿或加熱。變性與復性增色效應和減色效應OD260:單核苷酸>單鏈DNA>雙鏈DNADNA變性時，溶液的OD260增高，稱為增色效應。在解鏈曲線中的中點稱為中點解鏈溫度，或解鏈溫度(Tm)。變性和復性是可逆的，熱變性的DNA經緩慢冷卻后即可復性，故復性也稱為退火(annealing)雜交雜交：不同的DNA鏈放在同一溶液中作變性處理，或把單鏈DNA和RNA放在一起，局部的堿基配對，就可以形成局部雙鏈。這一過程稱為雜交。雜交的應用。

核酸分子雜交是根據兩條核酸單鏈在一定條件下可按堿基互補原則退火形成雙鏈的原理，用已知的單鏈核苷酸片段作為探針檢測樣本中是否存在與其互補的同源核酸序列的方法。

常用的核酸分子雜交方法：

Southern

印跡雜交、Northern

印跡雜交斑點雜交、狹縫雜交原位雜交（菌落原位雜交、細胞原位雜交、 組織片原位雜交）夾心雜交探針探針：在核酸雜交的基礎上發展起來的一種用于研究和診斷的新技術稱為探針技術。單鏈的核苷酸聚合體標記后，就可以稱為探針。探針探針技術：在核酸雜交的基礎上發展起來的一種用于研究和診斷的新技術。探針(probe)：經同位素標記的具有特定堿基序列的單鏈核苷酸聚合體。探針可用于：基因診斷、致病基因的定位、Southernblotting、Northernblotting、原位雜交、DNA芯片技術等臨床實踐和科研。第六節核酸酶

限制性內切酶的應用AluI….AGCT…..….AGCT...…..TCGA…..….TCGA...

BamHI…GGATCC…...GGATTC......CCTAGG……CCTAGG...

小結DNA的組成與結構及性質一級：堿基序列二級：雙螺旋結構三級：核小體、超螺旋等RNA的組成與結構

mRNA：遺傳密碼及其性質

tRNA：三葉草、倒L型結構、反密碼子

rRNA：大、小亞基組裝而成DNA與RNA的區別

基因表達調控RegulationofGeneExpression

通常情況下，真核生物細胞只有2-15%的基因處于有轉錄活性的狀態。表達調控是研究不同的環境和條件以及各種因素如何令基因表達或不表達，而且按一定的時間、空間有次序高效地運作。調控水平：轉錄、轉錄后、翻譯、翻譯后

調控：細胞代謝的調控（細胞生存、適應內環境）基因表達的調控（生命延續、適應大環境）多水平的調控、多途徑的調控調控特點：復雜、多變、靈敏、準確第一節、原核生物的操縱子調控模式操縱子：幾個相關基因排列在一起，轉錄出一個mRNA，翻譯出多種具相關功能的蛋白質，完成一個功能。有一個調控成分。是原核生物的轉錄單位。

第一節、原核生物的操縱子調控模式一、酶的誘導（enzymeinduction）二、操縱子（operon）的結構與功能三、乳糖操縱子（Lacoperon）與色氨酸操縱子（Trpoperon）四、

cAMP對轉錄的調控五、原核生物轉錄的整體調控模式induceraddedinducerremoved酶蛋白合成量細胞孵育時間一、誘導現象由底物導致利用該底物的酶的合成增加。一、誘導現象葡萄糖乳糖

無半乳糖苷酶乳糖葡萄糖+半乳糖一、誘導現象酶的誘導是生物進化中的一種合理、經濟地利用有限資源的本能。酶的誘導是低等生物的普遍現象。1961年，JacobandMonod提出了操縱子學說。酶誘導的本質：代謝物對催化本身代謝的酶的合成量調節。二、操縱子的結構與功能

操縱子阻遏物基因上游啟動子操縱基因一組結構基因

R(i)POSinhibitorpromotoroperatorstructuralgenegene二、操縱子的結構與功能啟動子是結合RNA聚合酶的DNA序列強：-35TTGACA、-10TATAAT弱：-35區共有序列-10Pribnow不一致一般：基因工程選用強啟動子，或雜交融合生成新啟動子二、操縱子的結構與功能Lacoperon的啟動子Plac的-10Trpoperon的啟動子Ptrp的-35PtacPtac-17二、操縱子的結構與功能操縱基因是結合阻遏物的部位，位于啟動子和結構基因之間，可與啟動子部分重疊。是RNA聚合酶是否能通過的開關。無阻遏物時，O區開放讓酶通過并轉錄下游的結構基因有阻遏物時酶就不能通過二、操縱子的結構與功能阻遏物基因：產生阻遏物，位于離操縱子較遠的上游區。負調控：起調控作用的蛋白質分子抑制轉錄關閉的基因由代謝底物開放（誘導）-----阻遏物失活開放的基因由代謝底物關閉（阻遏）-----阻遏物激活二、操縱子的結構與功能操縱子：結構基因、上游啟動子(P)和操縱基因(O)組成。P和O合稱調控區可誘導和可阻遏的操縱子LacTrp三、乳糖操縱子和色氨酸操縱子乳糖操縱子操縱子的三個結構基因為-半乳糖苷酶、-半乳糖苷通透酶和-半乳糖苷乙酰轉移酶。在無乳糖時，阻遏蛋白與O區結合，阻止RNA聚合酶的轉錄在有乳糖時，乳糖與阻遏蛋白結合后，改變了阻遏蛋白的結構，使其不能與O區結合。(1kb)(155000)

DDRPDDRP色氨酸操縱子色氨酸操縱子有5個結構基因D、E基因：共產生鄰氨基苯甲酸合成酶C基因：產物是吲哚甘油磷酸合成酶B、A基因：共同產物是色氨酸合成酶這些基因一起轉錄翻譯后可進行色氨酸的合成。色氨酸合成僅限細菌。色氨酸操縱子調控方式（-）（+）乳糖和色氨酸操縱子的共同點以負調控方式為主：蛋白質分子（阻遏物）對受調控的區域起抑制作用。由低分子物質（底物或產物）影響蛋白質對DNA的結合。結果：既滿足細胞生長需求，又不無謂浪費。乳糖和色氨酸操縱子的不同點乳糖操縱子色氨酸操縱子

阻遏物阻遏物R基因R基因阻遏物阻遏物代謝物基因開放基因關閉四、cAMP對轉錄的調控在乳糖和葡萄糖都存在時，哪種糖被優先利用？

四、cAMP對轉錄的調控乳糖操縱子的啟動子屬于弱啟動子正調控方式CAP：catabolitegeneactivatorprotein分解代謝基因活化蛋白，受cAMP激活cAMP-CAP復合物：結合于DNA上游的CAP位點，促進分解代謝基因表達CAP位點：位于PO上游，屬正調控位點四、cAMP對轉錄的調控培養基中有葡萄糖時：葡萄糖代謝引起細胞內cAMP水平下降，乳糖操縱子基因關閉。培養基中葡萄糖不足時：cAMP水平升高，cAMP-CAP復合物生成，cAMP使CAP變構，而與CAP位點結合，促進乳糖操縱子基因的轉錄，以便細胞利用乳糖。四、cAMP對轉錄的調控1阿拉伯糖操縱子B、A、D：編碼三種酶，共催化阿拉伯糖的代謝。C：R1（阻遏蛋白），變構后成R2。起始區：initiator（I）R1和R2在變構前后，分別執行負和正調控功能。誘導物可以使抑制蛋白在R1和R2兩種構象之間轉變。阿拉伯糖操縱子五、原核生物轉錄的整體調控模式調節子：regulon操縱子是基因表達的基本單元，成群操縱子所組成的高一級的調控網絡稱為調節子調節原理：內、外環境的變化通過傳感器使膜內產生信號，這種信號可同時作用于多個操縱子，或激活或抑制，從而達到群體協調的目的。調節子模式SOS修復系統的調節子DNA損傷和復制受阻是刺激因子和信號。LexA蛋白是一系列操縱子的阻遏物。

recA基因轉錄產物RecA蛋白可水解LexA蛋白。LexA阻遏recA基因，RecA蛋白可水解LexA蛋白，二者之間的平衡移動，使細胞在應急時可迅速啟動大量基因的轉錄。SOS修復系統的調節子第二節、真核生物的基因轉錄調控真核生物的基因轉錄調控更為復雜：總量大：30億bp，10萬基因分散在各染色體上，23對染色體：定位大量的內含子：比結構基因多十數倍大量的重復序列：重復次數可達幾千~百萬次更多的蛋白質參與基因的多態性：不同的地域、人種、個體一、人類基因的研究基因組：DNA雙螺旋天書人類基因組即將全部破譯，一本書已通讀一遍，但閱讀理解的任務還剛開始。一、人類基因的研究人類基因組計劃：（HGP）

humangenomicproject

對人類基因組大約30億核苷酸對的全序列測定。在完成結構分析過程中，對基因的功能，包括其表達調控，作進一步研究，以便徹底了解生命的奧秘。HGP的內容建立人類基因組高分辨率的遺傳圖譜完成全部人類染色體的各種物理圖譜及選擇某些模型生物的DNA物理圖譜。人類DNA和模型生物的DNA全部序列的測定。建立收集、儲存、分類和分析所有有關資料和數據的工作系統。創建完成以上目標所需的新技術、新方法。二、基因轉錄調控元件分子辨認：molecularrecognition探討DNA-蛋白質、蛋白質-蛋白質之間的辨認與結合的機制，以及與調控的關系。二、基因轉錄調控元件TATAbox：-30區CAATbox啟動子GCbox上游活化序列：（USA）upstreamactivatorsequence應答元件與可誘導因子：-200bp八聚體TATAbox：免疫球蛋白增強子的特點增強子：enhancer它是在遠距離影響啟動的轉錄調控元件，必須被蛋白質因子結合后才能發揮增強轉錄的功能。增強子影響啟動子，但沒有嚴格的專一性。增強子作用無方向性。二、基因轉錄調控元件順式作用元件：真核生物結構基因上游的調控區，有特定的相似或一致性的序列。反式作用因子：和順式作用元件相結合或間接影響其作用的蛋白質因子。真核生物RNApolII轉錄的基因RNA聚合酶II的轉錄因子轉錄前起始復合物TFIID是唯一與DNA特異位點即TATA盒結合的轉錄因子。TATA和TFIID、TFIIA、TFIIB、RNApolII、TFIIF和TFIIE形成轉錄前起始復合物(PIC)。反式作用因子性質同一DNA序列可被不同蛋白質識別，同一蛋白質因子也可與多種不同DNA序列結合。DNA與蛋白質的結合少數是直接結合，多數是蛋白質-蛋白質相互作用后再影響DNA。蛋白質-蛋白質或