碱基对

Dna聚合酶的机理

DNA聚合酶使用单一活性位点催化DNA合成DNA的合成是由一种叫做DNA聚合酶的酶催化的。与大多数酶不同的是，它们有一个活性位点专门用于单一反应，DNA聚合酶使用一个活性位点来催化四种脱氧核苷三磷酸中的任何一种的加成。DNA聚合酶交流通过利用A - T和G - C碱基对整齐相同的几何结构来实现这种催化的灵活性。

转录起始后的真核基因调控

有些激活子控制转录的延伸而不是启动在前一章我们遇到了N和Q蛋白质在噬菌体X中，这些调控因子控制着起始后转录本的延伸(图16-36)。具体来说，它们起到了反终止剂的作用。在真核otes中，我们也可以看到这一步的调控。真核细胞复杂的转录机制包含许多起始所需的蛋白质。它还含有一些有助于伸长的成分(参见…

的核小体

真核细胞中的大部分DNA被包装成核小体。核小体是由8个核组成蛋白质和包裹着它们的DNA每个核小体之间的DNA(串珠中的DNA)被称为连接DNA。通过组装成裸体，DNA被压缩了大约六倍。这远远低于在真核细胞中观察到的1000到10000倍的DNA压缩。然而,……

Dna拓扑

由于DNA是一种柔性结构，其精确的分子参数是周围离子环境和DNA结合性质的函数蛋白质它是复杂的。因为它们的末端是自由的，线性DNA分子可以自由旋转，以适应双螺旋的两条链相互缠绕的次数的变化。但如果两端是共价连接形成环状DNA分子，并且糖-磷酸没有中断。

拓扑异构酶功能与Dna拓扑问题

图6-17共价闭合圆形cet DNA的拓扑状态。图中显示了DMA的放松a到负超线圈b形式的转换。超颗粒状的斑点可能是由于超捻扭b或碱基配对c的局部破坏而变浅的。改编自Dt M. gelert提供的图表，来源从Komberg a修改，和Bake T.A 1992 DAW复制。1 1-21，第32页。1992年由W. H .弗里曼和公司使用，并获得许可。环形体或螺旋体，其中…

启动蛋白的结合、解开、起源、选择和激活

图8-25启动器功能蛋白质在DNA复制起始．启动蛋白的三个常见功能是DMA结合受挫，DNA链分离和复制蛋白招募。(这里招募的蛋白质被说明为DNA bcticase。然而，被招募的蛋白质不同的突破启动蛋白。启动蛋白通常在反应过程中有三种不同的功能开始复制(图8-25)，首先，这些蛋白质结合一个…

噬菌体

噬菌体(以及一般的病毒)提供了检查生命基本过程的最简单系统。它们的基因组通常很小，只有在被注入宿主细胞(噬菌体，一种细菌细胞)后才会被复制，编码的基因才会表达。在这些感染过程中，基因组也会发生重组。由于系统相对简单，噬菌体在分子生物学的早期被广泛使用。事实上，它们对分子生物学的发展至关重要。

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图8-12从新合成的DNA中去除UNA引物。RNAse H, 5'外切酶，DNA聚合酶,说明了DNA连接酶在RNA引物去除过程中的作用。RNA引物*去除之前存在的DNA显示为灰色，RNA引物显示为绿色，取代RNA引物的新合成ONA显示为红色。链只需要一个RNA引物。相比之下，后继链的不连续合成意味着新的引物启动…

Dna聚合酶的特化

DNA聚合酶在高效和精确的基因组复制中的核心作用要求细胞具有多个专门的DNA聚合酶。例如，大肠杆菌至少有5种DNA聚合酶，它们由酶的性质、亚基组成和丰度来区分(表8-2)。DNA聚合酶ⅱI (DNA Pol III)是参与染色体复制的主要酶。因为整个…

真核生物的同源重组

正如我们刚才所描述的，在真核生物中同源重组有额外的功能，细菌中的同源重组需要修复DNA中的双链断裂，重新启动崩溃复制叉并允许细胞的染色体DNA与通过噬菌体感染或结合进入的DNA重组。在真核细胞中，DNA修复和重新启动崩溃的复制叉也需要同源重组。该要求由……说明。

Tera-base双

SV40病毒，394 I细胞受体。338年“我”循环。90 TAF (tbp相关因素)，364。367串联质谱(MS MS)。676-77靶位点启动的反转录。322 - 26所示。326 TAT蛋白，563 567 TAT结合蛋白质(TBPs)， 85塔塔盒，85,66塔塔元素。363-64 TAT-SFl, 371 Tatum, Ldward, 19个互变异构体，235个互变异构体，101个TBP- dna复合物，366 TBP (tata结合蛋白)，364。366-67个Tcl mnrinerelement, 335- 35tcf Iranscriplion factor, 598个端粒酶…

复制叉上的Dna合成

框8-2 ATP控制蛋白功能加载滑动CIctmp 206相互作用复制叉蛋白质形成大肠杆菌的复合体210DNA复制的开始特定的基因组DNA序列指导DNA复制的开始复制初始化212复制因子序列包括启动子结合位点和容易解开的DNA 211结合和解开启动子蛋白的起源选择和激活214 Box 8-3 Tilt1鉴定…

复制叉

到目前为止，我们已经在一个相对人为的背景下讨论了DNA合成。也就是说，在一个只产生一条新DNA链的引物模板连接处。在细胞中，双链DNA的两条链同时被复制。这需要分离双螺旋的两条链来创建两个模板dna。新分离的模板链和未复制的双链DNA之间的连接是已知的。

复制叉上的Dna合成

在复制叉前导链和后导链同时合成。这有一个重要的好处，即在DNA复制过程中限制了细胞中ssDNA的数量。当DNA的ssDNA区域断裂时，染色体上就会出现完全断裂，这比dsDNA区域的ssDNA断裂更难修复。此外，这类损伤的修复经常导致DNA突变，见第9章。因此，限制DNA处于这种状态的时间…

Dna复制的开始

启动子与复制子的结合刺激了复制的开始和相关DNA的复制。启动子与复制子的结合刺激了复制的开始和相关DNA的复制。特定的基因组DNA序列指导DNA复制的开始复制叉需要分离DNA双链的两条链，为RNA引物和新DNA....的合成提供模板

完成复制

DNA复制的完成需要一系列特定的事件。这些事件在圆形染色体和线性染色体中是不同的。对于圆形染色体，常规的复制叉机器可以复制整个分子，但产生的子分子在拓扑上彼此相连。相反，线性染色体的最末端的复制不能通过复制叉机器我们已经讨论过了。因此，含有线性…

参考书目

基因组,第二版。约翰威利。纽约和牛津BIOS科学出版有限公司。联合王国。DePamphilis毫升,199 b。真核细胞中的DNA复制。冷泉港实验室出版社，冷泉港，纽约。Romberg A.和Baker T.A. 1992。DNA复制，第二版。W·h·弗里曼，纽约。 Chemistry of DNA Synthesis Blautigaro C.A. and Steitz T.A. 1998. Structural and functional insights provided by crystal structures of DNA polymerases, Ctur. Opin....

同源重组蛋白机器

所有生命分支的生物都编码酶，催化重组的生化步骤。在某些情况下，同源蛋白家族的成员在所有生物体中提供相同的功能。相比之下，其他的重组停止是由不同种类的蛋白质在不同的生物中，但有相同的属的结果。我们对重组机制最详细的了解来自对大肠杆菌及其噬菌体的研究。因此，在接下来的章节中，我们首先……

噬菌体X层调控的案例

噬菌体是一种感染大肠杆菌的病毒。在感染后，噬菌体可以通过两种方式进行传播，如图16-24所示。裂解生长需要复制噬菌体DNA和合成新外壳蛋白质．这些成分结合形成新的噬菌体颗粒，并通过裂解宿主细胞释放出来。溶源性-替代的传播途径包括噬菌体DNA整合到细菌染色体中被动复制…

Dna内的遗传信息是由四个核苷酸组成单元的序列传递的

双螺旋结构的发现有效地结束了任何关于DNA是否是主要遗传物质的争论。甚至在DNA复制过程中的链分离得到实验验证之前，分子遗传学家主要关注的问题已经转向DNA的遗传信息如何调节氨基酸调节蛋白质合成(见框2-2，基因控制氨基酸序列的证据)蛋白质)．所有的DNA链都能形成双螺旋，本质上…

核酸

凝胶电泳根据大小分离DNA和RNA分子我们首先讨论用凝胶电泳技术分离DNA和RNA分子。当电场通过凝胶基质(一种惰性的、凝胶状多孔材料)时，线性DNA分子根据大小分离。因为DNA是带负电荷的，当以这种方式受到电场时，它会通过凝胶向正极移动(图20-)。DMA分子……

基因组的维护

染色体、染色质和核小体第九章DNA的突变和修复第十章分子水平上的同源重组第十一章DNA的位点特异性重组和转位第二部分主要讨论DNA的结构以及它从电影细胞一代到下一代的繁殖、维持和转化过程。在第6章到第11章中，我们将研究DNA及其近亲RNA，并解答以下问题:DNA和RNA的结构如何……

真核细胞可降解不完整或具有过早停止密码子的信使rna

在真核细胞中，翻译与mRNA的衰变过程有轻微的联系(图14-40a)。这种联系通过两种机制来监控被翻译的mRNA的完整性。例如，当一个mRNA含有一个过早终止密码子(称为无意义密码子，见第15章)，信使rna会通过一个被称为无意义介导的信使rna衰变的过程迅速降解(图14-40b)。在哺乳动物中，对带有过早停止密码子的信使rna的识别依赖于蛋白质.．.

生物合成反应中的高能键

图4-3多步代谢途径a - B - C - D - C的自由能变化，两步< a - B和C - D)不有利于a * E方向的反应，因为它们有小的正AC值。然而，由于在sieps B C和D中提供了非常大的负AC值，它们不显著。因此。整个反应倾向于由较小的分子组成的大分子的A转换Tho结构，通常需要输入oT自由能。然而,生物合成的……

真核激活物对基因蛋白质复合物的招募537

激活子将转录机制引入基因537 Box J 7-2染色质微小预适应539激活子还可以引入核小体修饰物，帮助转录机制在启动子处结合540远距离作用环和绝缘体540某些基因组的适当调控需要基因座控制区域543信号整合和组合控制544激活子协同工作整合信号544信号整合HO基因是…

T基因在JLvJ原核生物中的调控作用

在第12章中，我们看到了DNA是如何通过RNA聚合酶转录成RNA的。我们还描述了组成启动子的序列元素，启动子位于基因开始的区域，在那里酶结合并启动转录。在细菌中，最常见的RNA聚合酶(携带tr7D)可以识别由-10，-35和UP三种元素组成的启动子，我们看到，任何特定启动子的强度都是由它拥有的这些元素的种类和方式决定的。

转录调控原理

基因表达受调控蛋白质正如我们在本节的介绍中所描述的，对于细菌来说，基因通常是由细胞外信号控制的，这通常意味着在生长介质中存在的分子。这些信号通过调控蛋白传递给基因，调控蛋白分为两种类型正调控蛋白或激活蛋白和负调控蛋白或抑制蛋白。通常，这些调节因子是dna结合蛋白，它们识别特定的位点或…

为什么腺嘌呤不与胞嘧啶配对

氨基亚氨基酮烯醇互变异构体。(a)胞嘌呤通常是氨基形式，很少形成亚氨基结构;(b)鸟嘌呤通常是酮基结构，很少以烯基结构存在。双螺旋的两条链具有互补序列腺嘌呤和胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶之间的配对，导致了两个相互缠绕的链上碱基序列的互补关系，使DNA具有其自身的功能。

甲壳类和昆虫的形态变化

到目前为止，我们已经讨论了模式决定基因的变化如何改变果实的形态。我们现在讨论改变模式决定基因活动的三种策略如何解释在不同节肢动物中发现的自然形态多样性的例子。前两种机制，即模式决定基因的表达和功能的变化，可以解释某些甲壳纲动物和昆虫肢体形态的变化。第三个机制是……

部分大纲

第二十章分子生物学技术在第二和第三部分中，我们概述了我们对中心原理下的分子机制的理解。第四部分重点讨论了基因表达的机制以及不同基因表达如何控制不同动物的发展和进化。我们在这些领域的大部分知识都来自于使用遗传学、分子生物学和生物化学技术对一种模式生物的研究，最近则来自于基因组分析。最后一部分……

Rna聚合酶首先与操作子或启动子结合

图16-7 lac算子对称半位。RNA聚合酶覆盖的cap结合位点DMA图16-8 lac操纵子控制区显示了乳糖操纵子控制区的核苷酸序列和组织。DNA上方和下方的彩色条表示RNA聚合酶覆盖的区域和结构蛋白质注意Uc阻遏子比被定义为最小操作结合位点的序列产生更多的DNA, RNA聚合酶比被定义为…

核糖体使用多种机制来选择不正确的氨基酰基trnas

翻译错误率在10-3到10 ' j之间，也就是说，每1000个氨基酸中不超过1个蛋白质是不正确的。选择正确的氨酰-tRNA的最终依据是带电tRNA与核糖体A位点上显示的密码子之间的碱基配对。尽管如此，一个正确形成的密码子-反密码子对和一个接近匹配的密码子-反密码子对之间的能量差异不能解释这种水平的准确性。在许多情况下，……

拼接通路

剪接体内的组装、重排和催化剪接通路剪接通路的步骤如图13-8所示。最初，Ul snRNP通过其snRNA和pre-mRNA之间的碱基配对来识别5'剪接位点，如图13-6所示)。UzAF的一个亚基与Py束结合，另一个与3'剪接位点结合。前一个亚基与BBP相互作用，并帮助该蛋白质结合到分支位点。这种安排的蛋白质RNA被称为…

同源重组机制的遗传后果

正如本章开头所讨论的，同源重组机制的初始模型主要是为了解释该过程的遗传后果而制定的。现在我们已经了解了重组的基本步骤，回顾一下同源重组过程是如何改变DNA分子从而产生特定的遗传变化是很有用的。同源重组的一个核心特征是它可以发生在DNA的任何两个区域之间，不管……

变量循环在Trna的作用

图14-3 tRNA中修饰核苷的子集。在某些trna的识别过程中起着重要作用。正如我们在第6章中看到的，RNA分子通常包含自互补区域，使它们能够形成有限的双螺旋延伸，通过碱基配对连接在一起。RNA分子的其他区域没有补体，因此是单链的。tRNA分子表现出…

照片来自冷泉港实验室档案

CaH Lindegren, Alfred Hershey和Joshua Lederberg, 1951年基因与突变研讨会。刘易斯以果蝇为模型，进行了遗传分析(第16章)。他因此获得了1995年的诺贝尔媒体奖。L mdegren是酵母遗传学的先驱(第21章-好时是)。与马克斯·德尔布尔克(Max Delbr ck)和萨尔瓦多·卢西亚(Salvador Lucia)一起，他们是分子生物学早期使用噬菌体作为模型系统的团队的领导者(第21章)。

保守Sitespecific重组

保守的位点特异性重组CSSR负责许多反应，其中一个特定的DNA片段被重排。这些反应的一个关键特征是，将被移动的DNA片段携带特定的短序列元素，称为重组位点，在那里发生DNA交换。这种重组的一个例子是噬菌体X基因组与细菌染色体的整合。

核糖体是一种核糖酶

一旦正确充电的tRNA被放置在A位点并旋转到肽基转移酶中心，肽键就形成了。这个反应是由RNA催化的，特别是大亚基的23S rRNA组分。对此的初步证据来自实验，在实验中表明，一个大的亚基基本上被剥夺了它的蛋白质仍然能够进行肽键的形成。肽基转移酶完全由RNA组成的证据…

Dna复制后保持姐妹染色单体的结构

图7-8着丝粒的大小和组成在不同的生物体中差异很大。5.酿酒酵母的着丝粒很小，由非重复序列组成。相比之下，其他生物的着丝粒，如果蝇，melonogoster和裂变酵母，Schtzcsocchammyces pom be，要大得多，主要由重复序列组成。只有poenbe着丝粒中心的4- 7kb是非重复的，而果蝇和……

染色体复制和分离

真核染色体中有几个重要的DNA元素不是基因，也不参与调节基因的表达(图7-6)。这些因素包括:引导染色体DNA复制的复制起始点、控制染色体进入子细胞的着丝粒、以及保护和保护染色体的端粒。

通过核糖体的通道允许mRNA和生长多肽进入或退出核糖体

解码中心和肽基转移酶中心都隐藏在完整的核糖体内。然而，mRNA在翻译过程中必须穿过解码中心，新生多肽链必须从肽基转移酶中心逃脱。在mRNA的情况下，这些聚合物是如何进入和离开核糖体的?答案是由核糖体的结构提供的，它揭示了核糖体进出的通道。信使rna通过两个…

生物系统中的弱键

在生物系统中重要的弱键主要有范德华键、疏水键、氢键和离子键。有时，正如wr很快就会看到的，氢键和离子键之间的区别是任意的。能量在1到7千卡摩尔之间的弱键是范德华键。它们的能量(1到2千卡摩尔)仅略大于热运动的动能。氢键和离子键的能量在…

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出版商和赞助编辑John Iriglis编辑主任Alexander Gann编辑发展经理Jan Argentin。项目经理和发展编辑Kaaren Janssen项目协调员Maryliz Dickerson编辑发展助理Nora Rice水晶结构图像Leemor Joshua-Tor封面概念素描Erica Beade, MBC图形封面设计师Denise Weiss, Ed Atkeson版权2004年皮尔逊教育公司，出版为本杰明卡明斯，1301 Sansome街，旧金山，…

蛋白质的特殊构象是由它的氢键模式决定的

尽管稳定蛋白质的一部分能量是由疏水相互作用提供的，但蛋白质结构的具体构象在很大程度上是由氢键决定的。与疏水稳定有关的能量蛋白质而氢键需要精确的距离和角度(参见图3-Q和表3-3)。一般来说，蛋白质内部所有的氢键供体和受体都有合适的配偶。没有做…

从mRNA的5端向下游扫描发现起始密码子

一旦在mRNA的5'端组装，小子蛋白及其相关因子就会沿着mRNA的5' > 3'方向移动。这一依赖atp的过程由elf4f相关的RNA解旋酶驱动(图14-28)。在这个运动过程中，小亚基扫描mRNA寻找第一个起始密码子．起始密码子图14-28真核小核糖体亚基通过启动子tRNA的反密码子与…

高能键的重要性

在前一章中，我们从热力学的角度研究了弱键的形成。当一个潜在的弱债券被考虑的时候，问题被提出了。只有当AG为负时，热力学平衡才有利于反应的发生。这种方法同样适用于共价键。酶通常参与共价键的形成或断开，这一事实在任何意义上都不会改变对…

提供能量的分子热力学不稳定

特定分子所拥有的自由能有很大的变化。这是因为共价键并非都具有相同的键能。举个例子，氧和氢之间的共价键要比氢和氢之间或氧和氧之间的键强得多。以O - G或H- H为代价的O - M键的形成将因此释放能量。因此，能源方面的考虑告诉我们，足够浓缩的氧和氢的混合物……

弱键正确定位蛋白质沿Dna和Rna分子

图5-19蛋白质-单链DMA相互作用的单链dna结合蛋白(SSB)。s5s55为灰色，单链DMA ts为红色。Raghcmathdn S.， Kozlov AG。雷曼TM和Waksrrwi C. 2000。Nature Structural Btology, 8 6A8.)(法师与moscript, BobSaipt和Raster准备30。图5-19单链dna结合蛋白(SSB)的蛋白质-单链DMA相互作用。s5s55为灰色，单链DMA ts为红色。Raghcmathdn S.， Kozlov AG。,雷曼兄弟……

染色体、染色质和核小体

在第6章中，我们单独考虑了DNA的结构。然而，在细胞内，DNA与蛋白质每个DNA和它相关的蛋白质被称为染色体。这种组织结构适用于原核和真核细胞，甚至病毒。DNA包装成染色体有几个重要的功能。首先，染色体是DNA的一种紧凑形式，很容易融入细胞内。第二，将DNA包装成小粒可以保护…

核糖体423

和一个小亚基425瓦或大或小的子单元进行协会和离解在每个周期的翻译425个氨基酸与糖基的多肽链增长427肽债券是由发光的多肽链的转移从一个tRNA到另一个428年核糖体rna都是核糖体的结构和催化因素428核糖体l ias三通过核糖体结合位点tRNA 429频道让信使rna和…

Trna鉴频器

Glu Gin Arg Cys Mer Vaf lie I ou Tyr Trp来源数据来自De arue(1995年版)。Afninogcyl。tRNA合成酶。J类酶通常是单聚体的，而ft类酶是二聚体或特拉蒙体的。与残基连接的两个分支在结合的载体上形成了1HMA o和p对RWA合成酶的子链和下标指示了它们的slCTchiome对焦磷酸盐的释放....

位点特异性重组的生物学作用

细胞和病毒保守位点专一的重组具有多种生物功能。下面几节将讨论其中一些函数。许多噬菌体在感染过程中利用这种重组机制将它们的DNA插入宿主染色体。在其他情况下，位点特异性重组被用来改变基因表达。例如，一个DNA片段的倒置可以允许两个替代基因的表达。位点特异性重组也被广泛用于…

代码几乎是通用的

大规模基因组测序的结果在很大程度上证实了预期的遗传密码的普遍性。代码的普适性对我们理解进化产生了巨大的影响，因为它使直接比较成为可能蛋白质编码所有生物体的基因组序列。正如我们将在第20章中看到的，强大的计算机程序可以从广泛的……

生物分子中的自由能

热力学告诉我们，所有的生化途径都必须以自由能的减少为特征，这显然是降解途径的情况，其中热力学不稳定食物分子在加热过程中转化为更稳定的化合物，如二氧化碳和水。所有的降解途径都有两个主要目的(1)产生小的有机碎片，作为更大的有机分子的基础(2)保存重要的……

Rna聚合酶和转录周期

从细菌到人类，RNA聚合酶在所有细胞中的反应本质上是相同的。因此，来自这些生物体的酶具有许多共同的特征，尤其是在酶的那些直接参与催化合成RNA的部分，这并不奇怪。从细菌到哺乳动物，细胞RNA聚合酶由多个亚基组成(尽管一些噬菌体和细胞器确实编码单个亚基酶……

Rna剪接的化学

RNA内的序列决定剪接发生的位置我们现在考虑剪接反应的分子机制。内含子和外显子是如何区分的内含子是如何被移除的外显子是如何高精度连接的内含子和外显子之间的边界是由pre- mrna中特定的核苷酸序列标记的。这些序列描述了剪接发生的位置。因此，如图13-2所示，外显子-内含子边界即5'端边界…

剪接体机械

刚刚描述的酯交换反应是由一个叫做剪接体的巨大分子机器介导的。该建筑群约有150个蛋白质和5个rna，大小与核糖体相似(第14章)。在执行哪怕一个单一的剪接反应，剪接体水解ATP的几个分子。令人惊讶的是，人们认为剪接体的许多功能是由它的RNA来实现的……

修复Dna损伤

正如我们所看到的，DNA损伤会产生两种后果。某些类型的损伤，如胸腺嘧啶二聚体或DNA主干上的缺口和断裂，会造成复制或转录的障碍。其他类型的损伤会产生碱基改变，对复制没有直接的结构影响，但会引起错配，这可能导致复制后UNA序列的永久性改变。例如，胞嘧啶通过deami nation转化为尿嘧啶，造成了U G不匹配，这…

中央教条

到1953年秋天，工作假设被采用，即染色体DNA作为RNA分子的模板，随后移动到细胞质，在那里它们决定了内部氨基酸的排列蛋白质．1956年，弗朗西斯·克里克将这种途径称为遗传信息流作为中心教义。转录翻译DNA -> RNA *蛋白质这里的箭头表示遗传信息转移的建议方向。箭头包围……

基团转移反应中前体的活化

当ATP被水解为ADP和磷酸盐时，大部分的自由能被释放出来。因为热能不能用来形成共价键，所以一个偶联反应不可能是两个完全独立的反应的结果，一个AG为正，另一个AG为负。相反，耦合反应是由两个或两个以上连续的反应实现的。这些通常是基团转移反应，不涉及氧化或还原反应，其中分子交换官能团....

大多数动物基本上有相同的基因

对现有基因组的比较揭示了一个特别显著的特征，不同的动物基本上拥有相同的基因。因此，已知的三种脊椎动物基因组河豚鱼、老鼠和人类各自包含大约3万个基因。除了极少数例外，几乎每个人类基因在老鼠基因组中都有一个明确的对应体。换句话说，在5000万年的进化分歧中，没有新的基因被发明出来，使老鼠和人类从他们最后的共享…

Vdj重组

我们已经看到，转位涉及许多不同的遗传元素的运动。然而，细胞也利用这种重组机制来实现直接帮助生物体的功能。最好的例子是V(D)J重组，它发生在脊椎动物的细胞中免疫系统．脊椎动物的免疫系统的作用是识别和抵御入侵的生物，包括病毒、细菌和致病的真核生物。脊椎动物有两个特殊的细胞…

Djrosophila胚胎发生的分子生物学

在本章的其余部分中，我们将重点讨论果蝇的早期胚胎发育。在这个系统中，发育如何被调控的分子细节比在任何其他动物胚胎中都更容易被理解。本章前半部分所讨论的各种细胞通讯机制，以及前几章所讨论的基因调节机制，都在本例中得到了综合。

肽键形成的周期消耗两分子GTP和一分子ATP

让我们用一个简单的成本核算来结束对延伸率的讨论。每一轮肽键的形成要花费多少分子的核苷三磷酸(暂且不考虑氨基酸生物合成的能量和起始和终止的能量)，正如你会回忆的那样，在创建连接氨基酸和tRNA的高能酰基键时，氨基酰基-tRNA合成酶会消耗一个分子的核苷三磷酸(ATP)。这种高能…

碱基对到毫米

X阻遏剂单体相互作用形成二聚体。这些二聚体相互作用形成四聚体。这些相互作用保证了阻遏剂与DNA的结合是合作的。在0升时，抑制因子四分之一分子之间的相互作用进一步促进了这种协同结合(见图16-37)。盒子16:5浓度。亲和力和协同结合当我们说强结合位点和弱结合位点时我们指的是什么当我们说两个分子。

氧化J

图中显示了鸟嘌呤上的特定部位，这些部位易受膜化处理(如共基化或氧化)和辐射的损伤，这些修饰的模产物通常具有高度诱变性。DNA易受共化、氧化和辐射的损伤。甲基或乙基转移到碱基上的活性位点和DNA骨干中的磷酸盐上。烷基化……

SsrA RNA挽救了翻译受损mrna的核糖体

正常情况下，从mRNA中释放核糖体需要一个终止密码子。当一个核糖体开始翻译一个缺少终止密码子的mRNA片段时，会发生什么蛋白质抗生素是对抗疾病的有力工具。许多在医学上使用最广泛的抗生素都能杀死bactena，但对…作用甚微或没有作用。

Rna编辑

RNA编辑是改变mRNA序列的另一种方式RNA编辑，像RNA剪接一样，可以在RNA被转录后改变其序列。因此,蛋白质翻译时产生的与基因序列预测的不同。有两种机制介导编辑位点特异性脱氨基和指导rna定向尿苷插入或删除。我们依次考虑。在一种位点特异性脱氨基反应中，一种特异性靶向胞苷残基…

改变动物形态的实验操作

第一个模式决定基因在摩根苍蝇实验室的果蝇中被发现(见第1章，框1-2和第21章)。一种叫做bxd的突变会导致部分的缰绳转变为翅膀。(我们将看到，正常的果蝇有一对翅膀和一对退化的后翅，称为halalieres。在过去的20年里，对Dmsophilq胚胎和幼虫的各种操作已经证明了几种模式决定基因在发育中的重要性。不正常……

寻找基因蛋白关系的初步尝试

早期发现基因和蛋白质研究了基因变化影响细胞中蛋白质存在的方式。起初，这些研究很困难，因为没有人知道存在于诸如眼睛或翅膀等结构中的蛋白质。人们很快就发现，具有简单代谢功能的基因比影响草结构的基因更容易研究。第一个有用的例子来自对……的研究。

三种策略指导细胞在发育过程中表达特定的Oe基因集

我们已经看到了基因表达是如何被细胞从环境中接收到的信号所控制的。例如，乳糖激活大肠杆菌中紫胶蛋白的转录，而病毒感染激活哺乳动物中干扰素基因的表达。在本章中，我们将重点讨论用于指导基因相同的细胞表达不同的基因集，从而分化成不同的细胞类型的策略。三大战略是……

开始翻译

要成功启动翻译，必须发生三个事件(图14-22)。首先，核糖体必须被招募到信使rna上。第二，一个带电荷的tRNA必须被放置到核糖体的P位点。第三，核糖体必须精确地位于起始点上。图14-21多肽出口通道。在这张照片中，505亚基被切成两半显示多肽出口通道。iRNA显示为白色，nbosomal显示为蛋白质用黄色表示。这三个结合的trna是…

氨基酰基trna通过延伸因子EFTu传递到A位点

氨基酰基trna不会自己与核糖体结合。相反，它们被延伸因子EF-Tu护送到核糖体(图14-31)。一旦tRNA被氨基酰化，EF-Tu结合到tRNA的3'端，掩盖耦合的氨基酸。这种相互作用阻止结合的氨基酰- trna参与肽键的形成，直到它被EF-Tu释放。和起始因子IF2一样，延伸因子EF-Tu结合并水解GTP和鸟嘌呤核苷酸结合的类型。

原核信使rna有一个核糖体结合位点，招募翻译机制

为了使翻译发生，核糖体必须被招募到mRNA上。为了方便核糖体的结合，许多原核开放阅读框架包含一个上游(在5'侧)的短序列起始密码子叫做核糖体结合位点(RBS)这个元素也被称为Shine-DaIgarno序列，因为科学家在比较多种信使rna序列的基础上发现了它。核糖体结合位点通常位于5'侧的3 - 9个碱基对…

信号转导与转录调控因子的调控

正如我们已经看到的，一个特定的基因是否被表达通常取决于环境信号。信号有很多种形式，就像我们在细菌中看到的那样，它们可以是小分子，比如糖。但它们也可能是蛋白质由一个细胞释放，由另一个细胞接收。这在多细胞生物的发育过程中特别常见(第18章)。有……

Dna合成的化学

DNA合成需要脱氧核苷三磷酸和引物。要进行DNA合成，必须有两个关键的底物。首先，新的合成需要四种脱氧核苷三磷酸盐dGTP, dCTP, dATP, dTTP图fi-la)。核苷三磷酸有三个磷酸基，它们是通过2′脱氧核糖的5′羟基连接的。最里面的磷酸基(也就是靠近脱氧核糖的基团)被称为-磷酸基，而…

从酵母到哺乳动物转录调控的保守机制

在这一章中，我们考虑了从单顶酵母到哺乳动物的生物中的基因调控。所有这些生物都有更复杂的转录机制和核小体及其修饰物的典型真核生物。因此，基因调控的许多基本特征在所有的核生物中都是相同的，这并不奇怪。由于酵母菌最容易接受遗传和生化分离的结合，许多关于激活剂和阻遏剂如何工作的信息……

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DNA链的长度，终止于标明在每个烷的顶部的二脱氧肽，通过在poty丙烯酸-酰胺上分解确定，如图所示。从上到下排列凝胶，得到5'到3'的序列，并使用不同的程序组装重叠的DNA序列。这个过程在概念上类似于拼装拼图。随机DNA片段是根据包含的匹配序列组装的。如此短的DNA序列的连续组装…

基因组进化与人类起源

我们已经描述了基因表达的变化如何导致节肢动物不同类群之间的形态多样性。我们现在考虑不同哺乳动物的功能多样性。老鼠和人类的基因组已经被测序和组装，它们的比较应该能揭示我们自己的人类起源。人类含有的基因出奇的少各种基因预测程序被用来识别蛋白质在全基因组组装中编码基因(见第20章)。这些程序识别……

信号积分与组合控制“，

在细菌中，我们看到了基因调控中信号整合的例子。例如，回想一下，大肠杆菌的lac基因只有在乳糖同时存在和葡萄糖不存在的情况下才能有效表达。这两种信号通过不同的调控因子传递给基因，一个是激活因子，另一个是抑制因子。在多细胞生物中，信号集成被广泛应用。在某些情况下，需要大量的信号来……

框171图

上述实验表明，细菌的DNA结合域可以取代真核激活体的DNA结合域。这一结果表明，dna结合的方式没有根本的区别蛋白质从这些生物体中辨认出它们的位置。回顾前一章，大多数细菌调节剂以二聚体的形式与DNA结合……

肽键的形成和延伸因子EFG驱动trna和mRNA的易位

一旦肽基转移酶反应发生，P位点的tRNA被去乙酰化(不再附着在氨基酸上)，生长的多肽链连接到A位点的tRNA上。为了使新一轮肽链伸长发生，P位点的tRNA必须移动到E位点，a位点的tRNA必须移动到P位点。同时，信使rna必须移动三个核苷酸来暴露下一个密码子。这些运动是在核糖体内协调的，是集体的…

总结

大多数属编码蛋白质，而任何给定蛋白质中的氨基酸序列是由其基因中的密码子序列决定的。每条鳕鱼由三个相邻的核苷酸组成。在几乎所有的细菌基因和噬菌体基因中，开放阅读框都是一串没有间断的密码子。但是，许多真核基因的编码序列被noi借用序列打断而分裂成密码子的序列。这些分裂基因中的编码片段被称为…

的转录机制

到目前为止，我们一直在考虑基因组的维护，即遗传物质是如何组织、保护和复制的。我们现在转向遗传物质的低表达问题也就是说，DNA中的碱基序列是如何指导rna和蛋白质在接下来的几章中，我们将描述负责基因表达转录、RNA处理的基本过程，以及……

Dna 1

所有核小体重塑复合物都能促进裸体滑动，然而，只有一个子集具有转移或重塑核小体而不改变其在DNA上的位置的能力。导致重构的核小体的确切结构改变尚不清楚。然而，很明显，与这些重塑核小体相关的DNA更容易获得。在任何给定的细胞中都有多种类型的核小体重塑复合体(表7-6)。

染色质结构的调节

DNA与组蛋白八聚体的相互作用是动态的正如我们将在第17章中详细了解到的，DNA与核小体的结合可以对基因组的表达产生深远的影响。在许多情况下，核小体可以移动，或者它们对DNA的控制可以放松，以允许访问DNA的特定区域，这是至关重要的。与这一要求一致，组蛋白八聚体与Ihe DNA的结合具有内在的动态。此外，还有一些因素……

DNA和RNA的结构

他发现DNA是主要的遗传分子，携带着染色体内所有的遗传信息，立即将注意力集中到它的结构上。人们希望，通过对这种结构的了解，可以揭示DNA是如何携带基因信息的，当染色体分裂产生两个完全相同的自身副本时，这些基因信息会被复制。在20世纪40年代末和50年代初，美国和欧洲的几个研究小组进行了认真的努力，既有合作的，也有竞争的。

酶降低生化反应的活化能

酶对生命是绝对必要的。酶的作用是通过降低分子重排的活化能和运动热提供的活化能来加快细胞存在所必需的化学反应的速率(图4-2)。当一种特定的酶存在时，就不再有一个有效的屏障来阻止具有最低自由能的反应物的快速形成。酶永远不会影响平衡的本质。

次要的作用力是酶的基础

图3-11氨基酸非极性侧基之间范德华疏水键的例子。氢原子没有单独标明。为了清晰起见，范德华半径减小了20。每个填充图旁边的结构公式表明了原子的排列-苯丙氨酸-亮氨酸键，b苯丙氨酸-苯丙氨酸键蛋白质版权归Harold Scheraga所有。使用许可…

关于基因是什么以及它们如何存在的早期推测

在重新发现孟德尔定律之后，遗传学家们几乎立即开始推测基因的化学结构及其作用方式。然而，由于遗传物质的化学特性仍然未知，因此无法取得真正的进展。甚至意识到核酸和蛋白质存在于染色体中的基因并没有真正起作用，因为这两种基因的结构都不为人知。最有成效的推测集中在这样一个事实上:……

染色体的映射

然而，Thorn饰演的Hunt Morgan和他的学生们在利用Janssens假说的含义之前，并没有等待正式的细胞学证据来证明跨界。他们推断，染色体上距离较近的基因会比染色体上距离较远的基因更有规律地相互配合(紧密联系)。他们立即认为这是一种定位(绘制)基因油染色体的相对位置的方法，从而绘制出一幅遗传地图。他们使用…

基因连锁与交叉

孟德尔的独立分类原理是基于位于不同染色体上的基因在减数分裂过程中独立行为的事实。然而，通常情况下，两个基因不能独立排序，因为它们位于同一条染色体上(链接基因见框1-2，基因链接到f ibromo小体)。许多Box - 1-2 Cenes与染色体有关，最初所有的育种实验都使用了自然界已经存在的遗传差异。例如，孟德尔使用了从种子中获得的种子。

化学和遗传学

第一章化学与遗传学第一章孟德尔的世界观第二章人体酸传递遗传信息第三章弱化学相互作用的重要性第四章高能键的重要性与本书的其他部分不同，构成第一部分的五章所包含的材料与以前的版本基本相同。这是因为即使在基因组测序的今天，这种物质仍然和以往一样重要。具体来说，第一章和第二章提供了一个……

细胞在发育过程中被指示表达特定基因组的三种策略

由于细胞骨架的固有极性，一些mrna在卵子和胚胎内定位576细胞间接触和分泌(凝胶信号分子都引起邻近细胞的基因表达变化576 Box 18-1 Mtcroarray分析理论和实践577分泌信号分子的梯度可以指导细胞根据其位置遵循不同的发育路径578建立差异基因表达的三种策略的例子580…

高阶结构是由分子内部和分子间的相互作用决定的

DNA能形成常规螺旋69 RNA能形成多种结构71蛋白质组成单元的化学特征71肽键72蛋白质的结构有四层片状和片状是二级结构的常见形式75蛋白质结构的确定蛋白质的特殊构象是由它的氢键模式决定的螺旋聚在一起形成螺旋状的螺旋大多数蛋白质是模块化的，包含两个或多个域…