分子生物学第20章
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下篇胚胎学第20章胚胎学绪论一、胚胎学的内容和意义胚胎学(embryology)主要是研究从受精卵发育为新生个体的过程及其机制的科学,研究内容包括生殖细胞发生、受精、胚胎发育、胚胎与母体关系、先天性畸形等。
人胚胎在母体子宫中的发育经历38周(约266天),可分为两个时期:①从受精卵形成到第8周末为胚期(embryonic peri-od)Q在此期,受精卵由单个细胞经过迅速而复杂的增殖分化,历经胚(embryo)的不同阶段,发育为各器官、系统与外形都初具雏形的胎儿(fetus)。
此时只有3cm 长,堪称“袖珍人”。
②从第9周至出生为胎期(fetalperiod)。
此期内胎儿逐渐长大,各器官、系统继续发育,多数器官出现不同程度的功能活动。
胚期质变剧烈,胎期量变显著。
因此,胚期是研究和学习的重点。
个体出生后,许多器官的结构和功能还远未发育完善,还要经历相当长时期的继续发育和生长方逆成熟,然后维持一段时期,继而衰老死亡。
出生后的这一过程可分为婴儿期、儿童期、少年期、青年期、成年期和老年期。
研究出生前和出生后生命全过程的科学则称为人体发育学(devel-opment of human )胚胎学包括以下分支学科。
1.描述胚胎学(descriptiveembryology)主要应用组织学和解剖学的方法(如光镜、电镜技术)观察胚胎发育的形态演变过程,包括外形的演变、从原始器官到永久性器官的演变、系统的形成、细胞的增殖、迁移和凋亡等,是胚胎学的基础内容。
2.比较胚胎学(comparativeembryology) 以比较不同种系动物(包括人类)的胚胎发育为研究内容,为探讨生物进化过程及其内在联系提供依据,并有助于更深刻地理解人胚的发育。
3.实验胚胎学(experimentalembryology)对胚胎或体外培养的胚胎组织给予化学或物理因素刺激,或施加显微手术,观察其对胚胎发育的影响,旨在研究胚胎发育的内在规律和机制。
第一章名词解释1.基因(gene)是贮存遗传信息的核酸(DNA或RNA)片段,包括编码RNA和蛋白质的结构基因以及转录调控序列两部分。
2. 结构基因(structural gene)指基因中编码RNA和蛋白质的核苷酸序列。
它们在原核生物中连续排列,在真核生物中则间断排列。
3.断裂基因(split gene真核生物的结构基因中,编码区与非编码区间隔排列。
4. 外显子(exon)指在真核生物的断裂基因及其成熟RNA中都存在的核酸序列。
5.内含子(intron)指在真核生物的断裂基因及其初级转录产物中出现,但在成熟RNA中被剪接除去的核酸序列。
6.多顺反子RNA(polycistronic/multicistronic RNA)一个RNA分子上包含几个结构基因的转录产物。
原核生物的绝大多数基因和真核生物的个别基因可转录生成多顺反子RNA。
7.单顺反子RNA(monocistronic RNA)一个RNA分子上只包含一个结构基因的转录产物。
真核生物的绝大多数基因和原核生物的个别基因可转录生成单顺反子RNA。
8. 核不均一RNA(heterogeneous nuclear RNA, hnRNA)是真核生物细胞核内的转录初始产物,含有外显子和内含子转录的序列,分子量大小不均一,经一系列转录后加工变为成熟mRNA。
9. 开放阅读框(open reading frame, ORF)mRNA分子上从起始密码子到终止密码子之间的核苷酸(碱基)序列,编码一个特定的多肽链。
10.密码子(codon) mRNA分子的开放读框内从5' 到3' 方向每3个相邻的核苷酸(碱基)为一组,编码多肽链中的20种氨基酸残基,或者代表翻译起始以及翻译终止信息。
11. 反密码子(anticodon)指tRNA分子反密码环中间3个相邻的核苷酸(碱基),它们与mRNA上的三联体密码子互补配对,确保蛋白质合成时氨基酸按照密码子对号入座。
第二十章螺旋体螺旋体是一类细长、柔软、弯曲呈螺旋状、运动活泼的单细胞型微生物。
在生物学上的位置介于细菌与原虫之间。
它与细菌的相似之处是:具有与细菌相似的细胞壁,内含脂多糖和胞壁酸,以二分裂方式繁殖,无定型核(属原核型细胞),对抗生素敏感;与原虫的相似之处有:体态柔软,胞壁与胞膜之间绕有弹性轴丝,借助它的屈曲和收缩能活泼运动,易被胆汁或胆盐溶解。
在分类学上由于更接近于细菌而归属在细菌的范畴。
螺旋体广泛分布在自然界和动物体内,种类很多,有的有致病性,有的无致病性。
根据螺旋的数目、大小和规则程度及两螺旋间的距离分为三科五属,其中对人有致病性的有三个属。
1.疏螺旋体属(Borrelia):有5~10个稀疏而不规则的螺旋,其中对人致病的有回归热螺旋体及奋森氏螺旋体,前者引起回归热,后者常与棱形杆菌共生,共同引起咽峡炎,溃疡性口腔炎等。
2.密螺旋体属(Treponema):有8~14个较细密而规则的螺旋,对人有致病的主要是梅毒螺旋体、雅司螺旋体、品他螺旋体,后二亦通过接触传播但不是性病。
3.钩端螺旋体属(Leptospira):螺旋数目较多,螺旋较密,比密螺旋体更细密而规则,菌体一端或两端弯曲呈钩状,本属中有一部分能引起人及动物的钩端螺旋体病。
第一节密螺旋体属一、苍白密螺旋体苍白亚种俗称梅毒螺旋体(Treponema Pallidun)是梅毒的病原体。
梅毒是一种广泛流行的性病,近几年在我国发病率又有所回升。
(一)生物学特性1、形态与染色梅毒螺旋体细长,5~15×0.1~0.2um,形似细密的弹簧,螺旋弯曲规则,平均8~14个,两端尖直。
电镜下显示梅毒螺旋体结构复杂,从外向内分为:外膜(主要由蛋白质、糖及类脂组成)、轴丝(主要由蛋白质组成)、圆柱形菌体(包括细胞壁、细胞膜及胞浆内容物)。
革兰染色阴性,但不易着色。
Fontana镀银染色法可将螺旋体染成棕褐色,在光镜下易查见。
2、培养梅毒螺旋体不能在无活细胞的人工培养基中生长繁殖。
分子生物学智慧树知到课后章节答案2023年下山东农业大学山东农业大学第一章测试1.格里菲斯转型实验得出了什么结论()答案:DNA是生命的遗传物质,蛋白质不是遗传物质2.现代遗传工程之父Paul Berg建立了什么技术()答案:重组DNA技术3.下列哪种技术可以用于测定DNA的序列()答案:双脱氧终止法4.RNA干扰是指由单链RNA诱发的基因沉默现象,其机制是通过阻碍特定基因的翻译或转录来抑制基因表达。
()答案:错第二章测试1.比较基因组学是基于基因组图谱和测序基础上,对已知的基因和基因组结构进行比较,来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。
()答案:对2.以下哪项是原核生物基因组的结构特点()答案:操纵子结构3.细菌基因组是()答案:环状双链DNA4.下列关于基因组表述错误的是()答案:真核细胞基因组中大部分序列均编码蛋白质产物5.原核生物的结构基因多为单顺反子,真核生物的结构基因多为多顺反子。
( )答案:错6.病毒基因组可以由DNA组成,也可以由RNA组成。
( )答案:对第三章测试1.在原核生物复制子中以下哪种酶除去 RNA 引发体并加入脱氧核糖核苷酸?()答案:DNA 聚合酶 I2.使 DNA 超螺旋结构松驰的酶是()。
答案:拓扑异构酶3.从一个复制起点可分出几个复制叉?()答案:24.所谓半保留复制就是以 DNA 亲本链作为合成新子链 DNA 的模板,这样产生的新的双链 DNA 分子由一条旧链和一条新链组成。
( )答案:对5.DNA 的5′→3′合成意味着当在裸露3′→OH 的基团中添加 dNTP 时,除去无机焦磷酸 DNA链就会伸长。
( )答案:对第四章测试1.对RNA聚合酶的叙述不正确的是()。
答案:全酶不包括ρ因子2.原核生物RNA聚合酶识别启动子位于()。
答案:转录起始位点上游3.增强子与启动子的不同在于()。
答案:增强子与转录启动无直接关系4.启动子总是位于转录起始位点的上游。
第二十章癌基因、抑癌基因与生长因子Oncogene、Anti-oncogene and Growth Factor一、授课章节及主要内容:第二十章癌基因、抑癌基因与生长因子癌基因、病毒癌基因和细胞癌基因的概念,癌基因激活的机制以及癌基因表达产物的功能。
抑癌基因的基本概念、作用机制。
生长因子的概念、作用方式和在作用机制,以及生长因子与疾病的关系。
二、授课对象:临床医学、预防、法医(五年制)、临床医学(七年制)三、授课学时:本章共1节课时(每个课时为45分钟)。
讲授安排如下:癌基因概念2 分钟,病毒癌基因3 分钟,细胞癌基因4 分钟,癌基因活化的机制10 分钟;原癌基因的产物与功能 6 分钟。
抑癌基因的概念 2 分钟,抑癌基因的作用机制9分钟;生长因子的概念2分钟,生长因子的作用机制5分钟;小节2分钟。
四、教学目的和要求目的:了解或掌握肿瘤的发生与癌基因、抑癌基因及生长因子之间的关系,为分子肿瘤学的进一步学习或研究奠定基础。
要求:掌握癌基因、原癌基因、细胞癌基因,抑癌基因、细胞凋亡与生长因子的基本概念,癌基因激活的机理。
了解癌基因、抑癌基因和生长因子的作用及其与肿瘤发生的关系。
熟悉癌基因、抑癌基因及生长因子的作用机制。
五、重点与难点重点:癌基因、原癌基因、细胞癌基因、病毒癌基因、生长因子和细胞凋亡的基本概念及区别。
抑癌基因、生长因子的基本概念。
难点:癌基因激活的机理。
六、教学方式及授课大致安排教学方式:面授或自学。
授课大致安排:本章以设问或启发的形式提出问题、解决问题,小结达到学习本章内容的目的。
七、主要外文专业词汇oncogene,anti-oncogene,pro-onc, c-onc,v-onc,growth factor八、思考题1.什么是癌基因,癌基因活化的机制?2.阐述原癌基因产物与功能。
3.什么是抑癌基因?举例说明抑癌基因的作用机制。
4.什么是生长因子?阐述生长因子的作用方式及机制。
九、教材与教具:人民卫生出版社《生物化学》第六版十、授课提纲(或基本内容)概述Introduction肿瘤是现代医学面临的主要挑战。
《分子生物学》讲稿课程简介课程编号:总学时数:80 周学时:6开课学期:第7学期学分:5本课程是生物科学专业一门重要的专业基础课,主要内容是通过对分子生物学的基本概念、基本理论和基本技能进行系统的阐述,注重学科体系的建立和发展过程,以DNA的结构及功能为主线,以基因表达及调控为视点,加大利用科学实验理解分子生物学概念和理论的内容,把基础知识和前沿技术有机地结合在一起。
考试方式:闭卷考试预修课程:生物化学、细胞生物学教材:现代分子生物学(第三版),朱玉贤等(注:为专科学习时采用的教材)Gene VIII (Benjamin Lewin主编)(注:为接本时的补充教材)教学参考书:1 .Molecular Biology of the Cell (4th Edition by B Alberts)2.Molecular Cell Biology (4th Edition by H Lodish)3.Molecular Biology (2nd Edition by R Weaver)4.分子生物学(Instant Notes in Molecular Biology, 2nd Edition by P Turner)5.Advanced Molecular Biology (by R Twyman)6. 分子细胞生物学(第二版),韩贻仁,山东大学出版社7. Genomes 2, T. A.布朗著,袁建刚等译,科学出版社学时分配表理论课65学时章次内容学时一绪论 3二 DNA是遗传物质 3三 DNA的结构 3四 DNA复制和分子杂交 6五基因突变和修复8六遗传重组 8七基因组及基因作图8八基因转录和RNA加工 9九蛋白质合成 6十基因表达调控 9《分子生物学》理论课程内容课程要求: 按照知识点进行介绍;不拘泥于形式;互相学习,可以随时打断,随时质疑;要求能够在掌握一些知识的情况下熟悉分子生物学的基本原理和技术;要能够提出问题和建议;能自己进行实验设计和结果分析1 绪论[基本要求]通过本部分的学习,学生应对分子生物学的主要研究内容有一个全面系统地了解,对分子生物学的主要研究对象(基因、基因组、染色体)有一个全面的了解。
分⼦⽣物学复习资料第⼀章1、分⼦⽣物学定义:从分⼦⽔平研究⽣物⼤分⼦的结构与功能从⽽阐明⽣命现象本质的科学,主要指遗传信息的传递(复制)、保持(损伤和修复)、基因的表达(转录和翻译)与调控。
2、Crick提出中⼼法则(P463)第⼆章1、染⾊体的结构和组成原核⽣物:●⼀般只有⼀条⼤染⾊体且⼤都带有单拷贝基因,除少数基因外(如rRNA基因)是以多拷贝形式存在。
●整个染⾊体DNA⼏乎全部由功能基因和调控序列所组成。
●⼏乎每个基因序列都与它所编码蛋⽩质序列呈线性对应关系。
真核⽣物:真核⽣物染⾊体中DNA相对分⼦质量⼀般⼤⼤超过原核⽣物,并结合有⼤量的蛋⽩质,结构⾮常复杂。
其具体组成成分为:组蛋⽩、⾮组蛋⽩、DNA。
2、组蛋⽩⼀般特性:进化上的保守性(不同种⽣物组蛋⽩的氨基酸组成是⼗分相似的。
对稳定真核⽣物的染⾊体结构起着重要的作⽤);⽆组织特异性;肽链氨基酸分布的不对称性(碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上。
例如,N端的半条链上净电荷为+16,C端只有+3,⼤部分疏⽔基团都分布在C端);H5组蛋⽩的特殊性:富含赖氨酸(24%);组蛋⽩的可修饰性(包括甲基化、⼄基化、磷酸化)。
3、变性:DNA双链的氢键断裂,最后完全变成单链的过程称为变性。
增⾊效应:在变性过程中,260nm紫外线吸收值先缓慢上升,当达到某⼀温度时骤然上升,称为增⾊效应。
4、复性:热变性的DNA缓慢冷却,单链恢复成双链。
减⾊效应:随着DNA的复性, 260nm紫外线吸收值降低的现象。
5、融解温度(Tm ):变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。
⽣理条件下为85-95℃6、C值反常现象:C值是⼀种⽣物的单倍体基因组DNA的总量,⼀般情况,真核⽣物C值是随着⽣物进化⽽增加,⾼等⽣物的C值⼀般⼤于低等⽣物,但是某些两栖类C值⼤于哺乳动物,这种现象叫C值反常现象。
7、核⼩体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分⼦⽣成的⼋聚体和由⼤约200bpDNA组成的。
第二十章转录的起始真核生物细胞的转录分为3类,每一类由不同的RNA聚合酶转录:•RNA聚合酶Ⅰ转录rRNA•RNA聚合酶Ⅱ转录mRNA•RNA聚合酶Ⅲ转录tRNA和其它小RNA起始需要辅助因子(Accessory factor),但以后就不需要了。
相对(vis-à-via) 辅助因子的平衡职责在所有真核生物的RNA聚合酶是相似的。
这些因子本身不是酶而是协助负责识别启动子。
这和细菌的RNA聚合酶的方式(Modus operandi )相对应,在辅助因子的帮助下,其中一个基本的酶识别启动子。
RNA聚合酶Ⅰ和Ⅱ的启动子(Promoter)位于转录起点上游(大多数),但RNA聚合酶Ⅲ的一些启动子位于转录起点下游。
每一个启动子包含特有的几组短的保守序列,可以被适当种类的因子识别。
RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ,每一个识别一套相对有限的启动子,而且依靠少量的辅助因子。
RNA聚合酶Ⅱ利用的启动子在序列上显示出更多的变化,并且是结构中的模序(Modular)。
被转录因子识别的短序列元件位于起始位点上游。
这些顺式作用位点(cis-acting site)通常伸展的区域大于200bp。
这些被识别的元件和因子中的一些是很普遍的:它们经常在不同的启动子中发现而且是必要的应用。
其它的是特异性的:它们确定特定种类的基因而且它们用于调控这些元件在个别启动子的不同组合中出现。
联合RNA聚合酶的因子的数目很大。
我们将它们分成三类群。
我们在这一章考虑前两类,在下一章考虑第三类:•通用因子(General factor)是在所有启动子的RNA合成的起始结构所必须的。
它们加入RNA聚合酶在起始位点周围形成复合体,而且它们决定起始的位置。
这些通用的因子和RNA聚合酶组成基本转录机构(Basal transcription apparatus)。
•上游因子(Upstream factor)是DNA结合蛋白,它们识别位于起始位点上游的特异性短共有元件。
这些因子的活性不被调控,它们是无所不在的,而且作用于在DNA上含有合适结合位点的启动子。
它们增加起始的效率,而且是在充分水平上的启动子起作用所必须的。
所有表达所需要的一套精确的因子是任何特定启动子的特性。
•可诱导因子(Inducible factor)作为上游因子以同样的通用方法起作用,但具有调节作用。
它们在特定的时间或特定的组织被激活或合成,因此负责时间和空间上转录模式的调控。
它们结合的序列称为应答元件(Response element)。
只含有一个被通用的和上游因子识别的元件的启动子可以在任何类型的细胞中转录。
这些启动子可能负责细胞内必须表达的基因表达(有时称为持家基因,Housekeeping genes)。
没有元件/因子组合是必不可少成分的启动子,暗示了由RNA聚合酶Ⅱ发起的起始可能有许多不同的方法。
其普遍的特征是上游或可诱导转录因子结合的序列元件位于起始位点的上游。
与DNA结合的因子与一个复合体结构相联合,在复合体中蛋白质与蛋白质的相互作用很重要。
上游和可诱导因子通过和基本转录机构的相互作用来起作用,典型的是与一些通用因子。
启动子上的序列成分是根据通常它们必须位于转录起始点的附近和起始所必须的而有效定义的。
增强子(Enhancer)是涉及起始的另一种类型的位点。
它的确认是通过刺激起始的序列,但距离起始位点相当远。
增强子元件经常是组织特异性(Tissue-specific)或瞬时调控的靶点。
图20.1列出启动子和增强子的普遍性质。
增强子成分类似于由不同模序元件构成的启动子。
然而,元件被组织成紧密相邻的排列。
增强子元件像启动子的元件一样起作用,但增强子不需要靠近起始位点。
然而,蛋白质与增强子元件的结合和蛋白质与启动子元件的结合相互影响。
启动子与增强子的距离是有效地,而不包含机制的基本的差异。
这种观点是根据一些类型的元件在启动子和增强子中都能找到的事实形成的。
图20.1 一个典型的RNA聚合酶II基因在其转录起始位点的上游有一个启动子,启动子中含有一些10bp 以内能与转录因子结合的短序列,它们分散起来约有200bp以上长度。
增强子也含有能与转录因子结合的序列,只是这些序列排列的更紧密,而且可能距离转录起始位点几个kb。
为使启动子处和增强子处的转录因子互相作用,DNA可能会形成盘绕或重排。
转录起始所需的任何蛋白,但不是RNA聚合酶的部分,被定义为转录因子(Transcription factor)。
许多转录因子通过与顺式作用位点识别来发挥作用,这些顺式作用位点被归类为构成启动子或增强子的部分。
然而,与DNA的结合不是转录因子作用的唯一方法。
一个因子可以和另一个因子识别,或可以和RNA聚合酶识别,或在几种其它蛋白质存在时组装成起始复合体。
转录机构成员身份的最后鉴定是功能上的:一个蛋白质必须是在一个特定启动子或一套启动子上转录所需的。
真核生物与原核生物的mRNA在转录中的一个重要区别,是真核生物的启动子包含许多与一个多样性的顺式作用元件相结合的因子。
这种启动子定义为包含所有这些结合位点的区域,也就是它可以以正常效率和正确地调控来支持转录。
所以真核生物mRNA定义的启动子的主要特征,是转录因子结位点的位置。
RNA聚合酶本身结合在起始位点周围,但不直接与启动子的远端上游区域相接触。
比较而言,第九章所讨论的细菌的启动子,是根据与起始位点紧密连接的RNA聚合酶结合位点被广泛定义。
其它附近的序列调控启动子,但通常认为与启动子有区别。
调控真核生物转录的普遍方法是正调控(Positive regulation):转录因子在组织特异性调控下提供,来激活一个启动子或含有一个共有靶序列的一套启动子。
通过特异性阻遏一个靶启动子的调控不很普遍。
真核生物的转录单位通常包含一个基因,而且终止作用发生在超过编码区域的末端。
我们想要定义终止的机制,但它缺少应用于原核生物系统的调控重要性RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ终止在限定反应中的分离的序列,但是RNA聚合酶Ⅱ终止的机制并不清楚。
但是,产生mRNA的3′末端的重要活性不是终止活性本身,而是初级转录物的切断反应的结果(见第22章)。
20.1 真核生物RNA 聚合酶由许多亚基组成三种真核RNA 聚合酶在核内有不同的位置,与它们的职责相对应。
最明显的活性是RNA 聚合酶Ⅰ,它存在于核仁,内负责转录编码rRNA 的基因。
它负责大多数细胞内RNA 的合成。
另一个主要的酶是RNA 聚合酶Ⅱ,位于核质内(细胞核的一部分,不包括核仁)。
它代表了大多数的持久细胞活性,负责合成核不均一RNA(hnRNA),即mRNA 的前体。
RNA 聚合酶Ⅲ是一个次要的酶活性。
这个核质内的酶合成tRNA 和小RNA 。
上述几种真核生物RNA 聚合酶之间的主要区别是根据它们对二环八肽鹅膏蕈碱(ɑ-Amanitin)的反应划分的。
同一起源的分散进化的动物、植物和昆虫的细胞中,RNA 聚合酶Ⅱ的活性在低浓度的ɑ-鹅膏蕈碱下,被很快抑制。
RNA 聚合酶Ⅰ不被抑制。
RNA 聚合酶Ⅲ对于鹅膏蕈碱的反应在不同生物中不同;在动物细胞中,在高水平下被抑制,但在酵母和昆虫中不被抑制。
所有真核生物的RNA 聚合酶都是大蛋白质,以500kD 或更大的聚合物呈现。
典型的有8-14个亚基。
纯化酶可以进行模板依赖型RNA 转录,但不能在启动子有选择的开始。
真核RNA 聚合酶Ⅱ的整体结构可用图20.2所列酿酒酵母的酶来代表。
三个最大的亚基与细菌RNA 聚合酶的亚基同源;两个最大的亚基可能携带催化位点。
剩下的亚基中的三个是所有RNA 聚合酶都具有的,即它们也是RNA 聚合酶Ⅰ和RNA 聚合酶Ⅲ的成分。
图20.2 真核生物(酵母)的RNA 聚合酶II 的亚单位数目超过10个。
图20.3 启动子边界确定的方法是:从启动子上游端做渐进性的缺失,如果某个缺失发生时RNA 尚能合成,但紧接着的缺失导致RNA 不能被合成,则两个缺失之间的区域即为启动子边界。
RNA 聚合酶Ⅱ中的最大的亚基具有C-末端结构域(Carboxy-terminal domain ,CTD),它由一个7氨基酸的保守序列的多重复组成。
这一序列在RNA 聚合酶Ⅱ中是独一无二的。
在酵母中有约26个重复,在哺乳动物中有约50个重复。
重复数很重要,因为缺失或切除(典型的)超过一半的重复将会致死(在酵母中)。
CTD可以在丝氨酸或羟丁氨酸残基高度磷酸化;这与起始反应有关(见后)。
线粒体和叶绿体的RNA聚合酶的活性很小,与细菌RNA聚合酶相似而不像其它的核RNA聚合酶。
当然,细胞器基因组很小,其聚合酶只需转录相对很少的基因,转录的调控也非常简单(如果存在)。
所以,这些酶与噬菌体的酶相类似,噬菌体的酶有一个单一固定的用途,而且不需要具有反映更为复杂环境的能力。
20.2 启动子元件通过突变和足纹法确定启动子是根据在适宜的测试系统中起始转录的能力来定义的。
在确定启动子功能序列时,我们还需分析与之结合的蛋白质。
所用的几个类型的系统是:•卵母细胞系统(Oocyte system):该方法是依靠注射一个合适的DNA模板到爪蟾(X. leavis)卵细胞的细胞核,来建立翻译。
RNA转录物可以被找出和分析。
该方法的局限性在于系统的条件受卵细胞内的条件限制。
它可以用来分析DNA序列的特性,但不能分析与DNA正常结合的因子。
•转染系统(Transfection system):将外源DNA导入转染的细胞并使之表达(此程序已在第十七章讨论过)。
由于转录是由负责表达细胞自己基因组的同一机构完成的,因此此系统是真正的体内系统。
然而,它又和自然情况不同,因为由基因组成的模板通常不被宿主细胞转录。
使用不同的宿主细胞,可提高该系统的价值。
用两个(或更多)DNA共转染允许分析两个因子间的相互作用。
•转基因系统(Transgenic system):将一个基因加到动物的生殖细胞。
使转基因在动物的部分或全部组织表达。
该系统和转染系统有一些相同的局限性:即外源基因常以多拷贝存在,整合的位置也和内源性基因不同。
•体外系统(in vitro system):采用经典的方法纯化所有成分并且改变条件直到看见忠实的起始。
“忠实的”起始定义为从相应的mRNA的5′的位点开始产生RNA。
我们用DNA上的一个在这些系统中可以起始转录的特定片段开始。
于是,这个序列的边界构成启动子,启动子可以用在此片段的每一端剪去一定的长度,直到一些点停止活性来确定,如图20.3所示。
上游边界可以通过从这一末端渐进性切除直到启动子失去功能来确定。
试验下游的边界,需要再结合被剪短的启动子与减去的序列,直到可以转录(否则没有分析的产物)。
需要一些预防措施来避免外来影响。
要保证启动子在同一情况下,同样长度的上游序列总是按顺序放置。