暨南大学2005 分子生物学复习题及参考解答暨南大学2005生物化学与分子生物学专业2005年12月22日2005年分子生物学硕士生复习题1.举例解释蛋白质二级结构、超二级结构（MOTIF）、三级结构、DOMAIN和四级结构。

2.定义chaperone，并解释其功能。

3.分析你所认识的RNA分子二级结构。

4.解释DNA聚合酶I的三种酶活性。

5.解释DNA聚合酶III各亚基的功能。

6.生物如何控制一个世代只复制一次？7.阐明Rolling Circle Replication。

8.阐明端粒结构与端粒酶的功能。

9.描述The Nucleotide Excision Repair pathway。

10.解释recA, recB, recC，recD，RuvA，RuvB，RuvC genes 所编码蛋白和Chi sites 在重组中的作用。

11.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？12.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？13.RNA聚合酶III识别的启动子有哪几类？其定位因子是什么？14.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。

15.列出能在真核生物细胞中表达载体的构件名称，并作出解释。

16.请阐述ALTERNATIVE SPLICING的生理学意义。

17.请阐述RIBOZYME的应用。

18.请阐述RNA分子功能的研究进展。

19.请阐述Aminoacyl tRNA synthetases 在蛋白质翻译中的作用。

20.阐述IF1、IF2 、IF3、EF-Tu、EF-Ts、EF-G、RF1、RF2、RF3、RRF的功能。

21.原核生物如何Rescuing synthesis on "broken" mRNA from ribosome。

22.解释真核生物翻译SCANNING模型。

23.解释大肠杆菌乳糖操纵子的正负调控机制。

24.解释大肠杆菌半乳糖操纵子的两启动子调控机制。

25.解释大肠杆菌阿拉伯糖操纵子的C蛋白正负调控机制。

26.解释大肠杆菌衰减子（Attenuator）调控机制。

27.请围绕你的导师科研课题阐述其分子生物学问题并作一定的解答。

参考解答：1.举例解释蛋白质二级结构、超二级结构（MOTIF）、三级结构、DOMAIN 和四级结构？二级结构:一条多肽链主链原子局部的空间排列核酸分子的二级结构，对RNA而言，是指单链RNA分子通过自身碱基的配对，折叠而成的螺旋，突环相间排列的结构。

如广泛存在的tRNA的三叶草形二级结构是由于小片断互补碱基配对而形成。

它包括四条根据结构或已知功能命名的手臂即受体臂，D 臂，反密码臂和TψC臂。

另外还有一条易变的多余臂。

无法配对的碱基形成套索状结构。

4.解释DNA聚合酶I的三种酶活性？①＇→3＇聚合酶活性，即使脱氧核糖核苷酸逐个DNA聚合酶I 其活性主要有：5加到3＇－OH末端的核苷酸链上，使DNA链沿5＇→3＇方向延长，其聚合活性只能②＇→5＇核酸在已有的核苷酸链上延长DNA而不能从无到有开始DNA链的合成；36.生物如何控制一个世代只复制一次？原核生物与真核生物控制自身DNA复制次数的机理是不一样的现分别以大肠杆菌和酵母为例加以阐明：在大肠杆菌复制起点存在一些被Dam甲基化酶甲基化的位点，包括那些DnaA特异的13bp结合位点，复制起时候再复制周期后将保持甲基化状态，并处予隔离状态约10分钟，在这一时期他与膜相连，而复制的再次起始会被抑制知道复制起点完全甲基化时与膜连接的DnaA取代抹上的抑制剂时DNA才开始下一次的复制细胞分裂后，真核生物细胞和含有执照因子，它是复制起时所需的，在酵母中执照因子在复制起始后被破坏，这就能阻止再次复制周期的发生，支着因子不能从细胞只运送到细胞核中，只能在有丝分裂过程中和崩裂时才能进入核内的真核细胞端粒存在类似的DNA 序列与结构，且高度保守。

其共同的特征是富含G，而且富含G的链(5′→3′)比富含C的链(3′→5′)突出12~16个核苷酸。

尽管端粒DNA 是染色体末端的一个结构，但在染色体的中间也发现了同样的重复序列．与端粒DNA 相邻的是一“端粒下区”(subtelomericregion)，它由一些退化的端粒DNA 片断独特的重复片断组成。

端粒除简单的核苷酸重复外，还包含有特殊的非核小体蛋白端粒结合蛋白．端粒结合蛋白依据结合特性分为两大类(1) 双链TBPs (double-strand TBPs)：这是一类可特异地与双链端粒重复序列结合的蛋白质，它在端粒长度的维持中具有重要作用，而且对端粒具有保护和调节功能。

(2) 单链TBPs(single-strand TBPs)：可结合于3′单链突出的末端，对于染色体末码蛋白和Chi sites 在重组中的作用。

RceA蛋白具有链交换，ATP酶及蛋白酶活性。

它能结合到ssDNA上，促使DNA分子间的链交换，我们将RecA催化单、双链DNA的反应分为三个阶段：1RecA结合到单链DNA上。

2单链DNA与其互补物在双链上快速配对反应，产生异性双链连接3单链从双链中转移，取代了双链中的一条链。

RecBCD是由recB，recC，recD三个基因编码的三个亚单位组成的酶，具有：核酸外切酶V活性；解旋酶；核酸内切酶；ATP酶；ssDNA外切酶活性。

它能结合到双链的上并使双链解旋并分开，当遇到Chi位点时，RecBCD就切开一条单链，并失去RecD亚单位，RecBC继续解开双链。

这样就得到了链交换和重组的位点。

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。

11.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？原核生物中绝大部分的启动子都存在位于-10bp处的TATAAT区和-35bp处的TTGACA区。

这两个区是相当保守的序列，是RNA聚合酶与启动子的结合位点，能与σ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±1bp。

保持启动子这二段的序列以及它们之间的距离是很重要的，否则会改变它所控制的基因的表达水平。

UP 元件，位于启动子上游-57 和-47 富含A/T 。

(5'-AAAATTATTTT-3').不依赖于rho因子的终止子：终止位点上游一般都存在一个富含GC碱基的二重对称区，由这段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构。

在终止位点前面有一段由6-8个A组成的序列，所以转录产物的3`端为寡聚U，这种结构特征的存在决定了转录的终止。

依赖于rho因子的终止子：依赖rho因子的转录终止区DNA序列缺乏共性。

Rho因子是一个相对分子量为2.0×105的六聚体蛋白，是一种NTP酶，通过催化NTP的水解促使新生RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录。

RNA合成起始以后，rho因子即吸附在新生的RNA链上，靠ATP水解产生的能量，沿5`→3`方向朝RNA聚合酶移动，到达RNA的3`-OH端后取代了暂停在终止位点上的RNA聚合酶，使之从模板DNA上释放mRNA ，完成转录过程12. 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rRNARNA 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。

）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Ⅲ的启动子分成两大类,由不同的因子采用不同方式识别。

5SrRNA和tRNA基因的启动子是内部（internal）启动子，它们位于起点下游（Downstream）。

snRNA（核小RNA）基因的启动子与其它启动子相似，位于起始位点上游（Upstream）。

在这两种情况中，启动子的功能元件都是由可被转录因子识别的序列组成，但它反过来指导RNA聚合酶结合。

5SrRN转录产物的启动子位于基因+55和+80之间。

RNA聚合酶Ⅲ有三种类型启动子包括两种类型的内部启动子，每个都含有两个分开的结构，其中两个短序列元件被一个多变的序列分开。

类型Ⅰ（5SrRN）同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。

RNA聚合酶Ⅲ的第Ⅲ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(PSE：近端序列元件，提高转录效率)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是真正的转录因子，A、C可被高盐除掉，是装配因子）14.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。