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基础分子生物学笔记 主讲：姜寒玉 教材：基础分子生物学教程 作 者:赵亚华 出版社: 科学出版社 目录 绪论 细胞内生物分子相互作用概述…………………………………………………………………2 核酸的结构与功能………………………………………………………………………………3 基因与基因组的结构与功能……………………………………………………………………6 DNA复制……………………………………………………………………………………………8 DNA的损伤、修复和基因突变…………………………………………………………………11 DNA重组与转座…………………………………………………………………………………13 RNA的转录合成…………………………………………………………………………………16 RNA转录后的剪切与加工………………………………………………………………………20 遗传密码…………………………………………………………………………………………24 蛋白质的生物合成——翻译………………………………………………………………26 原核生物的基因调控……………………………………………………………………………31 真核生物基因表达调控……………………………………………………………………………35 绪论 功能类似的分子的组装——cAMP-CAP与DNA序列识别并结合同类生物分子的组装——微管与微丝异类生物分子组装——蛋白质与核酸（核糖体）烟草花叶病毒粒子（TMV）的自我装配 在正常生理条件下，34个蛋白质亚基聚集形成20S双盘结构，RNA嵌入双盘结构，形成装配起始复合物，后蛋白质亚基才逐个加入，完成RNA的包装，最后形成病毒颗粒。 生物大分子的相互作用 核酸与蛋白质的相互作用 染色质：是DNA与小分子的碱性蛋白质组成的，组蛋白使DNA在染色体中紧密堆积在一起，并中和DNA磷酸-戊糖骨架负电荷的排斥力。 阻遏蛋白Cro对λ噬菌体DNA的结合： Cro蛋白是大肠杆菌噬菌体产生的阻遏蛋白，它可以识别并结合DNA上一段专一序列，是一个重要的调节蛋白，并且二者的结合是由于它们的结构特征，同时Cro蛋白的结合保护了其他蛋白质与DNA作用的特定位点。 ε.coli的CAP蛋白与ε.coliDNA的某一调控位点相结合： 大部分被特异性蛋白识别结合的序列都具有一定的对称性，而且许多顺序特异性的DNA结合蛋白是多亚基蛋白，它们形成对称性的排列，这种排列有助于识别对称序列；另外蛋白质的α螺旋通常位于DNA螺旋的大沟中，是DNA-蛋白质相互作用的一个普遍特征。 蛋白质与蛋白质的相互作用—多亚基形式的组合 多亚基体系具有的特点： 可减少蛋白质合成过程中随机错误对蛋白质活性的影响对DNA的利用来说，多亚基较为经济多亚基蛋白质的活性能够很有效和很迅速的被开启和关闭—酶的活性调节 糖与蛋白质的相互作用 糖蛋白：是蛋白质与寡糖链通过糖苷键连接成的产物，寡糖链由多种单糖构成，每一个单糖具有半缩醛羟基和一个以上的醇羟基，单糖间可通过不同苷键连接。 糖蛋白中的糖肽连接类型： 在糖蛋白中仅有一种糖残基与天冬酰胺相连，即N-乙酰-?-D-葡糖胺，生成的键是4-N-(2-乙酰氨基-2-脱氧-?-D-吡喃葡糖基)-L-天冬酰胺，这种连接方式有时称为N（或Asn）连接型糖链或N-聚糖。 糖基或糖链的还原端与蛋白质肽链中的Ser、Thr或羟赖氨酸羟基中的氧原子相连称为O-连接糖链。 大沟和小沟：大沟宽2.2nm 小沟宽1.2nm （3）超螺旋是DNA三级结构的一种普遍形式，双螺旋DNA的松开导致负超螺旋，而拧紧则导致正超螺旋。 4、维持DNA双螺旋结构的作用力： （1）氢键： G≡C 比 A=T更稳定； （2）碱基堆积力：使DNA分子内部形成强有力的疏水区，与分子表面的介质水分子隔开 （3）正负电荷作用：DNA分子中磷酸基团上的氧原子带负电荷，能与介质中的阳离子，带正电荷的碱性蛋白质等形成离子键，从而有效屏蔽磷酸基之间的静电斥力。 5、DNA的高级结构 （1）发夹结构：当一个核酸分子中一段碱基序列附近紧接着一段它的互补序列时，核酸链有可能自身回折配对产生一个反平行的双螺旋结构。 （2）回文序列：指在双链DNA序列中按确定的方向阅读双链中的每一条链的序列都是相同的。 在双链DNA中，如果两条互补链分开，每条链上的互补序列都有机会发生碱基配对而形成一个发夹结构（对单链而言），两个相对的发夹结构形成了一个十字架形结构（对双链而言）。 6、RNA的结构和功能 （1）RNA通常是单链线性分子，碱基组成A G C U （2）功能具有多