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原核真核DNA结构1.双链，双螺旋（H键，碱基堆积力）2.碱基互补配对，含T3.碱基可以外翻进入E的催化部位4.多为右手螺旋，表面形成大小沟。大沟是Pro结合为点，有丰富化学信息，小沟无此作用5.加热，极端pH，有机溶剂处理可以变性，只留有一级结构，发生增色效应（吸收峰为260nm,1/2Max处温度为Tm），适当条件下复性。DNA为遗传物质实验1.肺炎双球杆菌转化实验：将灭火加热的S型菌与R菌共培养，注射入小鼠体内，小鼠死亡，并在其体内分离出有活性的S型菌,后又有实验证明S菌提取物亦有致病性，猜测菌中有转化子可以引起转化。Avery使用专一性E类分别降解DNA,pro,RNA,糖等，发现仅DNA被特异性处理的实验组无转化力2.T2噬菌体标记实验：Hershey分别用32P和35S标记秦代噬菌体的pro和核酸。感染E.coil并经历1-2个周期后，取大肠杆菌培养液高速离心，检测放射性发现：大部分的35S，32P分别位于上清液和底部沉淀。且子代噬菌体中检测出30%35P而不足1%32S。3.烟草TMV重建：TMV1与TMV2的RNA互换，感染烟草叶，发现病斑类型与RNA有关，与蛋白壳无关，说明RNA也是遗传物质（自设计实验：实验组--含抗卡那霉素的F因子转导入感态E.coil中，对照组加入不含致育因子的F因子，将对照组与实验组一起置于含卡那霉素的培养基中培养。结果实验组形成菌落，对照组则没有）DNA拓扑结构连环数=扭转数+缠绕数核小体引进负超螺旋拓扑异构E（I，II）RNA结构1.含U，单链2.易折叠成局部双螺旋，形成发夹，茎环，可G：U配对，不适合结合pro3.可形成复杂的三级结构4.可以使Ｅ类RNA功能1.在某些病毒中，RNA为遗传物质2.mRNA为基因到pro的媒介3.rRNA作为核糖体的一部分是pro合成场所4.tRNA是密码子与Aa间的适配器5.snRNA（小核RNA）是剪接体的一部分，介导mRNA的剪接6.sRNA（反义RNA）包括siRNA和miRNA，通过与mRNA序列互补参与基因沉默7.有些有E的作用，如RNaseP，介导tRNA剪接8.guideRNA：RNA编辑时指导U的插入与删除9.tmRNA：回收核糖体，除去由此产生的不完全pro10.scRNA（胞质容纳）：如信号颗粒中7sRNA11.snoRNA（核仁小RNA）：rRNA的甲基化修饰12.端粒RNA：真核端粒复制的模板染色体形状环状线状染色体特征1.结构稳定2.能自我复制3.指导pro合成4.可遗传染色体构成无核小体等结构可能有超螺旋DNA组pro核小体pro非组proHMGDNA结合pro+11bpDNA核小体核心2+2+2（）1.8圈146bpDNA染色体压缩核小体—念珠状—染色质丝—突环—玫瑰花结—螺线圈—染色单体染色体调控核小体重塑（DNA滑动，从一个核小体DNA完整转移到另一个上）修饰增加肽链末端基团（组pro密码）核小体定位（被特殊的DNA结合pro或序列限定）甲基化：抑制或增强基因表达乙酰化：提高表达水平磷酸化：募集蛋白复合体到染色质（1和3共同增加DNA活性）基因组1.结构简练（仅有一个）2.转录产物多为多顺反子mRNA3.有重叠基因4.不与大量pro结合1.基因组庞大（有多个染色体）2.存在大量重复序列3.大部分为非编码序列，含断裂基因，有内含子4.与大量组pro，非组pro结合5.转录产物多为单顺反子mRNA6.存在大量顺式作用元件7.存在大量DNA多态性8.有端粒结构DNA序列1.不重复序列2.中度重复序列（rRNA,tRNA等的）3.高度重复序列（卫星DNA）复性动力学可以分类，与基因组复杂性呈正比。C值：单倍体基因组DNA的总量N值：单倍体基因组DNA的数目C值反常：真核生物中C值一般随着生物进化而增加，但某些两栖类的C值比哺乳类还大N值反常：真核生物中N值不与进化程度呈正比的现象基因密度：复杂度高的生物基因密度低复制比较1.遗传方式相同：均为半保留，半不连续复制2.都需要多种pro和E的协同参与，都涉及到拓扑异构E，解璇E，单链结合pro，引物合成E，DNA聚合E，连接E等3.都是从固定点开始以等速双向复制4.均合成RNA引物1.每条染色体仅一个起点2.可连续开始新的复制，一个复制单元可有多复制叉3.整个细胞周期均可进行4.起始点为OriC（大肠杆菌）5.叉速快6.聚合酶少，以III为主1.可有多个起点2.一轮结束前不能开始另一轮，一个复制单元单复制叉3.只在S期进行4.起始点为自主复制序列ARS（酵母）5.叉速慢6.聚合酶多，有-的切换复制分类环状双链：1.型：大肠杆菌，双向2.滚环形：噬菌体，单向3.D-环型：线、叶中，单向线性DNA：双向，-，复制叉处成眼状复制调控复制叉的多少1.周期水平：-期2.染色体水平：决定染色体上复制起始顺序3.复制子水平：决定复制与否DNApolPolI—VI：生物活性低，有-外切E活性III：主要复制EPol—参与复制引发修复线粒体复制主要复制（-切换）修复滑动夹：与pol结合，使其不与DNA分离，大大加深其延长能力滑动夹装载器：催化滑动夹安置在DNA的引物-模板接头上复制叉相关pro（拓扑异构E：解开缠绕的超螺旋）解璇E：结合单链单链结合pro：SSB，协同结合，保护单链引物合成E：合成RNA引物，需引发体护送DNA聚合E连接E：链接线段DNA片段间隙（RNaseH：去除RNA引物）DNA复制过程起始起始子pro识别复制器，募集DNA解旋E解链形成复制叉，同多种pro和滑动夹及滑动夹装载器形成复制体，产生DNA单链区最为模板周期中起始多次。复制调节集中在DnaA起始pro对DNA的识别上周期中只起始一次。复制调节集中在解旋E对DNA的识别上延伸：解旋E沿-方向移动，分为前导链与后滞链，前导链连续合成，后滞链有冈崎片段的合成终止需拓扑异构E解链端粒问题：端粒E以RNA为模板，不需要引物，逆转录合成端粒DNA，能防止染色体的重组与末端降解E作用，维持染色体稳定复制1.力学校正：DNAE监视下引入的核苷酸形成正确配对的能力，只有经正校正确碱基配对的核苷酸的端在pol催化下才能形成二酯键2.核酸外切E校正：当pol引入错误核酸到DNA端时，pol催化速率下降，与pol活性中心亲和力下降，与核酸外切E活性中心亲和力增强，端进入外切E活性中心，错误NTP被切除，正确配对的DNA又进入pol活性中心继续延长3.错配修复系统（复制完成后）：MutS包围着含有扭结的错配DNA。MutS募集MutL和MutH，并由MutS的ATPE活性催化ATP水解，MutH是一种核酸内切E，能在DNA上错配位置上产生一个切口。紧接着，一个外切核酸E消化切口链，向着错配方向移动。最后，产生的单链缺口由DNA聚合E填补从而改正错配。意义：保证DNA作为遗传物质所需的稳定性和极高的保真度。而RNA聚合E没有校正功能。DNA损伤1.细胞内源性损伤：DNA复制错误；自发损伤包括碱基互变异构，碱基脱氨基（CU，AI）和碱基丢失等；氧化代谢副产物如活性氧物质的攻击等；2.环境中的损伤因素：1）辐射（含紫外线，X射线）产生胸腺嘧啶二聚体；2）化学致癌物（烷化剂，碱基类似物）；3）生物因素：RNA，DNA病毒插入基因引起突变突变类型1.碱基置换突变2.移码突变3.缺失突变4.插入突变根据突变产生影响分类：1.同义突变2.错义突变3.无义突变4.终止密码子突变损伤修复1.DNA损伤的直接修复：光激活作用修复紫外线辐射引起的嘧啶二聚体2.碱基切除修复：糖苷键断裂除去受损碱基，脱碱基戊糖从DNA骨架上去除。DNA聚合E和DNA连接酶修复受损链3.核苷酸切除修复：在受损两侧切除DNA链，最后由DNA聚合E与DNA链接E修复受损链4.重组修复：重组修复E通过从未受损的同源DNA链中找回序列信息来修复DNA断裂（真核）5.非同源末端连接：DSB可以通过直接与断裂末端相连而修复6.与转录相偶联的DNA修复：当RNA聚合E转录时遇到受损DNA链时，转录E受阻并停止转录，招募核酸切除修复E修复受损位置7.移损DNA合成：复制时遇到损伤如TT，DNA聚合EIII与其滑动夹一起从DNA链上脱离下来，并由移损聚合E取代，越过TT损伤继续合成，然后换回聚合EIII继续合成。8.SOS修复：差错倾向性修复，准确性差，只在大规模受损时发生分子水平上的发生地点：姐妹染色单体之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子同源重组（同源、大范围、对等）之间或分子之内的重新组合作用：1.修复DSB2.促进遗传物质交换3.保证染色体减分时正确配对(真)三阶段：前联会体阶段、联会体形成、holliday结构的拆分关键步骤：1.两个同源DNA分子的联会2.引入DNA断裂3.在两条重组DNA分子之间，形成碱基互补的段片段起始区（链入侵）4.链入侵之后两个DNA分子相互交叉的DNA链连接在一起（重组中间体，分支移位）5.Holliday联结体的断裂（拆分）Pro机器：RecBCD结合断裂且有chi位点的DNA，单链chi处停止，另条继续水解，形成单链DNA，RecA组装于形成单链促进链入侵（在recA蛋白丝里简历新的配对DNA，共三条DNA单链）RuvAB复合体特异性识别holiday联结体并促进分支移位，RuvC剪切位于holliday联结体的特定DNA链从而结束重组。Eg.细菌的转化、接合、转导均为同源重组1）转化、接合为ssDNA与宿主双链间重组，形成异源双链区，是否成功看修复结果2）转导为dsDNA与双链间重组，偶次交换才成功Pro机器：原真引入链断裂无spo11HO产生入侵单链RecBCDMRX联会及链入侵RecARad51,Dcm1分支移位RuvAB未知拆分hollidayRuvC未知遗传结果：无论何种序列，只要有足够相似区域，就可以发生在任意两个DNA区间。可引起基因转变，修复。位点特异性重组(CSSR)（同源、小范围、不对等）发生地点：两段特定序列之间，小范围同源序列的联会，但两个DNA分子间并不进行对等的交换，DNA不丢失不合成。效应：1.特定位点DNA片段的插入2.DNA片段的缺失3.DNA片段的倒位Eg.噬菌体的溶源与激活异常重组（非同源）Eg.复制性转座，只需依赖转座区DNA复制和转座有关的E转座发生地点：特定序列和非特定序列之间，不需要交换染色体片段。作用：1.引起插入突变，染色体畸变（基因的倒位与缺失，移动与重排）2.可形成操纵子表达结构，产生新的生物学功能基因和pro3.调节基因表达（上，下）4.标记后作为探针分离未知产物基因5.作为基因工程载体分类：1.DNA转座子两端为反向重复序列，是转座E识别和切除的位点，还含有编码转座E的基因，和赋予宿主特殊遗传性的基因。机制：1.复制型2.非复制型（普通型--断裂需修复，保守型--断裂自动连接）2.类病毒反转录转座子（包括反转录病毒）有长末端重复序列LTR，亦有末端反向重复序列并嵌在LTR中，还含有编码反转录E与整合E的基因。机制：通过RNA中间体进行转座，然后逆转录E以tRNA为引物，反转录出第一条cDNA单链。RnasH降解模板链RNA，在降解时产生第二条cDNA的引物。整个过程有两次引物合成，两次单连交换，以保证反转录出完整的cDNA转座子，最后在整合E辅助下整合进靶位点。3.聚腺苷酸反转录转座子无末端反向重复序列，两端序列含有完全不同成分，一端称为-URT，一端为-URT，带有一串叫聚A序列的A-T碱基对，该转座子还携带有2个基因：ORF1/ORF2，ORF1编码一个RNA结合pro，ORF2编码具有反转录E和核酸内切E的作用。机制：首先转录出一条RNA，RNA离开cell核在质中翻译出ORF1、2，随后两蛋白结合在RNA上，回到cell核，通过多聚A尾定位靶位点多聚T，在ORF2协助下，反转录成DNA，插入靶位点。转座子插入序列（IS）转座子（Tn）Mu噬菌体酵母：Ty系列果蝇：P因子玉米：Ac-Ds体系人：LINE（长散在重复序列）转录步骤起始封闭复合物：RNApol+模板（双链）起始