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文檔簡介
1、醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)資料小結(jié)醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)資料小結(jié) 1、質(zhì)粒、質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)攜帶的染色體外的 DNA 分子,是共價(jià)閉合的環(huán)狀 DNA 分子,能獨(dú)立進(jìn)行復(fù)制。質(zhì)粒 只有在宿主細(xì)胞內(nèi)才能夠完成自己的復(fù)制。 2、基因、基因指貯存有功能的蛋白質(zhì)多肽鏈或 RNA 序列及表達(dá)這些信息所需的全部核苷酸序列,是核酸分子中貯 存遺傳信息的遺傳單位。 3、癌基因、癌基因是細(xì)胞內(nèi)控制細(xì)胞生長和分化的基因,具有潛在的誘導(dǎo)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的特性,它的結(jié)構(gòu)異?;虮?達(dá)異常,可以引起細(xì)胞癌變。 4 4、基因克隆、基因克隆是指把一個(gè)生物體的遺傳信息(基因片段)轉(zhuǎn)入另一個(gè)生物體內(nèi)進(jìn)行無性繁殖,得到一群完全 相同的基因片段,又稱 DNA
2、 克隆。 5、抑癌基因、抑癌基因是指存在于正常細(xì)胞內(nèi)的一大類可抑制細(xì)胞生長并具有潛在抑癌作用的基因,當(dāng)這類基因在發(fā) 生突變、缺失或失活時(shí)可引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化而導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。 6、基因診斷、基因診斷是以 DNA 和 RNA 為診斷材料,通過檢查基因的存在、缺陷或表達(dá)異常,對(duì)人體狀態(tài)和疾病作 出診斷的方法和過程。 7、管家基因、管家基因是在生命過程都是必需的,是在一個(gè)生物個(gè)體的幾乎所有細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)的基因,它較少受環(huán) 境因素的影響,其表達(dá)方式為組成性基因表達(dá)。 8、klenow 片段片段亦稱 DNA 聚合酶 1 大片段,為 DNA 聚合酶 I 經(jīng)枯草桿菌蛋白酶裂解后產(chǎn)生的大片段,它除 了保留 53聚
3、合酶活性及 35外切酶活性外,失去了 53外切酶活性,它具有的 35外切 酶活性能保證 DNA 復(fù)制的準(zhǔn)確性,把 DNA 合成過程中錯(cuò)誤配對(duì)的堿基去除,再把正確的核苷酸接上去。 9、核蛋白體、核蛋白體系 tRNA 與蛋白質(zhì)結(jié)合生成的一種復(fù)合體,是蛋白質(zhì)生物合成的場所。 10、限制性內(nèi)切核酸酶、限制性內(nèi)切核酸酶能識(shí)別 DNA 的特異序列,并在識(shí)別位點(diǎn)或其附近切割雙鏈 DNA 的一類內(nèi)切核酸酶, 是基因克隆中最重要的工具酶,通常所說的限制酶是指 2 型酶。主要從原核細(xì)胞中提取,大多數(shù)限制性內(nèi)切酶 是錯(cuò)位切割雙鏈 DNA,產(chǎn)生粘性末端,部分酶則沿對(duì)稱軸切割 DNA 而產(chǎn)生平端。 11、Tm 值值DN
4、A 變性是在一個(gè)相當(dāng)窄的溫度范圍內(nèi)完成的,在這一范圍內(nèi),紫外吸收值達(dá)到最大值的 50%時(shí) 的溫度稱為 DNA 的解鏈溫度,又稱融解溫度(Tm),其大小與 G+C 含量成正比?;?雙鏈 DNA 變性一半所需 要的溫度叫 DNA 的融解溫度. 12、DNA 的甲基化的甲基化是指 DNA 的一級(jí)結(jié)構(gòu)中,有一些堿基可以通過加上一個(gè)甲基而被修飾,其作用是對(duì)自身 DNA 產(chǎn)生保護(hù)作用。 13、原位雜交、原位雜交是核酸保持在細(xì)胞或組織切片中,經(jīng)適當(dāng)方法處理細(xì)胞或組織后,將標(biāo)記的核酸探針與細(xì)胞或 組織中的核酸進(jìn)行雜交的方法。 1414、DNADNA 微陳列微陳列系直接將大量 DNA 探針以顯微打印的方式有序地
5、固化于支持物表面所組成的微陳列(基因芯 片)稱為 DNA 微陳列。. 15、順序作用元件、順序作用元件是指那些與結(jié)構(gòu)基因表達(dá)調(diào)控相關(guān),能被基因調(diào)控蛋白異性識(shí)別和結(jié)合的 DNA 序列,抱括 啟動(dòng)子.上游啟動(dòng)子元件.增強(qiáng)子.加尾信號(hào)和一些反應(yīng)元件。 16轉(zhuǎn)位因子是指能夠在一個(gè) DNA 分子內(nèi)或 2 個(gè) DNA 分子之間移動(dòng)的 DNA 片段。 17、基因治療-是指通過在特定靶細(xì)胞中表達(dá)該細(xì)胞本來不表達(dá)的基因,或采用特定方式關(guān)閉和抑制異常表達(dá)基 因,達(dá)到治療疾病目的的治療方法。 二、綜合內(nèi)容 1、DNA 的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及特點(diǎn) 一級(jí)結(jié)構(gòu)是指 DNA 分子中核苷酸的排列順序,二級(jí)結(jié)構(gòu)是指兩
6、條 DNA 單鏈形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)、三股螺 旋結(jié)構(gòu)和四股螺旋結(jié)構(gòu);三級(jí)結(jié)構(gòu)是指雙鏈 DNA 進(jìn)一步扭曲盤旋形成的超螺旋結(jié)構(gòu)。DNA 一級(jí)結(jié)構(gòu)的基本 特點(diǎn):4 種脫氧核糖核苷酸以 3,5磷酸二酯鍵相連,形成長鏈,鏈中的脫氧核糖和磷酸都是相同的。組 成 DNA 的堿基有腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。DNA 是由兩條單鏈結(jié)合在 一起形成的雙鏈分子,兩條單鏈都是由 A、T、G、C 以千變?nèi)f化的排列組合而形成的。大多數(shù)生物的遺傳信息 都是儲(chǔ)存在 DNA 分子中。DNA 分子主要攜帶兩類遺傳信息,即有功能活性的 DNA 序列所攜帶的信息和調(diào) 控信息。DNA 二級(jí)結(jié)構(gòu)是指 DNA
7、的雙螺旋結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)為:脫氧核糖與磷酸交替排列構(gòu)成了 DNA 主鏈; 兩條脫氧核苷酸鏈?zhǔn)欠聪蚱叫信帕?,一條是 53方向,另一條為 35方向;以右手方向盤繞成雙螺旋 構(gòu)型;A 配 T,G 配 C。生物體的閉環(huán) DNA 都以超螺旋形式存在,如細(xì)菌質(zhì)粒、一些病毒、線粒體的 DNA 等。 2、RNA 的結(jié)構(gòu)、功能、特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、功能、特點(diǎn) 由 4 種基本的核苷酸以 3,5-磷酸二酯鍵連接而成的長鏈,堿基中沒有 T,而為尿嘧啶(U)。分為 mRNA(信使 RNA),tRNA(轉(zhuǎn) RNA,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸)和核蛋白體 RNA(rRNA)。mRNA 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):不穩(wěn)定、 代謝活躍,更新迅速,壽命短。原核生物 mRNA
8、 具有操縱子結(jié)構(gòu),主要是多順反子,mRNA5端無帽子結(jié)構(gòu), 3端一般無多聚 A 尾巴,沒有修飾堿基;真核 mRNA5端有帽子結(jié)構(gòu)、3端大多有多聚腺苷酸尾巴、分子 中可能有修飾堿基,主要有甲基化、有編碼區(qū)和非編碼區(qū)。tRNA 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及作用:作用:在蛋白質(zhì)合成過 程轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸,參與蛋白質(zhì)的翻譯。一級(jí)結(jié)構(gòu)含有稀有堿基如 DHU,3端為 3 個(gè)同樣的核苷酸序列(CCA) 序列,此序列是 tRNA 結(jié)合和轉(zhuǎn)運(yùn)安基酸而生成氨酰 tRNA 所必需的。5端為 G、具有 TC;二級(jí)結(jié)構(gòu)為三 葉草形,三級(jí)結(jié)構(gòu)為倒 L 形; C、rRNA 即核蛋白體 RNA:為細(xì)胞內(nèi)含量最豐富的 RNA,約占細(xì)胞總 RNA 的
9、 80%以上,參與組成核蛋白體,作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。原核生物核糖體的沉降系數(shù)為 70S,由 50S 和 30S 兩個(gè)大小亞基組成,30S 小亞基含 16SrRNA 和 21 種蛋白質(zhì),50S 大亞基含 23S 和 5SrRNA 以及 34 種蛋白質(zhì);真 核生物細(xì)胞核糖體的沉降系數(shù)為 80S,由大小亞基組成,40S 小亞基含 18SrRNA 及 30 多種蛋白質(zhì),60S 大亞基 含 3 種 rRNA(28S.5.8S.5S)以及大約 45 種蛋白質(zhì)。hnRNA 即核內(nèi)不均-RNA,為真核生物轉(zhuǎn)錄生成的 mRNA 前體。SnRNA 即小分子核內(nèi) RNA,不單獨(dú)存在,常與多種特異的蛋白質(zhì)結(jié)合在
10、一起,形成小分子核內(nèi)核蛋 白顆粒,在 mRNA 的剪接中起重要作用。反義 RNA,又稱調(diào)節(jié) RNA,主要封閉 RNA。 3、參與蛋白質(zhì)合成的氨基酸在特異的氨基酰 tRNA 合成酶催化下,與其相應(yīng)的 tRNA 結(jié)合成氨基酰 tRNA。真核生物起始 tRNA 結(jié)合的氨基酸為蛋氨酸,結(jié)合形成 Met-tRNAimet,翻譯起始時(shí)首先與 40S 核糖體小 亞基結(jié)合形成復(fù)合物。原核生物的起始氨基酸為甲?;鞍彼?,結(jié)合形成 fMet-tRNAffmet。導(dǎo)致 DNA 變性的常 用方法有熱變性、堿變性和化學(xué)試劑變性。DNA 變性的結(jié)果:粘性降低,密度增加,A260 紫外吸收值增加。 4 4、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功
11、能特點(diǎn)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn) 蛋白質(zhì)又稱為“功能分子”,根據(jù)功能分為結(jié)構(gòu)蛋白、活性蛋白和信息蛋白。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白 質(zhì)多肽鏈中氨基酸排列的順序。蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,可以使蛋白質(zhì)的功能發(fā)生改變,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致疾病 的發(fā)生。因基因突變而導(dǎo)致的蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)改變后表現(xiàn)出生理功能的異常,使機(jī)體出現(xiàn)病態(tài)現(xiàn)象,稱為分 子病。蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元(形式)有 a-螺旋、-折疊、-轉(zhuǎn)角、無規(guī)則卷曲。一級(jí)結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵是肽 鍵及二硫鍵;二級(jí)結(jié)構(gòu)主要化學(xué)鍵為氫鍵;三級(jí)結(jié)構(gòu)的主要靠疏水作用、離子鍵、氫鍵和范得華力等;四級(jí)結(jié) 構(gòu)的結(jié)合力主要是疏水作用、氫鍵和離子鍵。 5、端粒的主要特點(diǎn)和功能:、端粒的主要特點(diǎn)
12、和功能:特點(diǎn)為:位于真核生物染色體末端、端粒酶催化端粒 DNA 延長、在決定細(xì)胞壽 命中起重要作用、含短的高度重復(fù)序列。其主要功能有:保護(hù)線性 DNA 的完整復(fù)制、保護(hù)染色體末端、決定 細(xì)胞的壽命。 6、DNA 聚合酶(聚合酶(DNApol) 作用是催化 DNA 合成,其活性需要 Mg2+的存在。大腸桿菌 DNA 聚合酶有 I-II、II3 種(即原核生物 DNA 聚合酶)。DNApolI 的功能有:a、聚合作用,使 DNA 鏈沿 53方向延伸,b、35外切酶活性, 即能從 DNA 鏈 3端開始沿 35進(jìn)行水解反應(yīng),產(chǎn)生 5單核苷酸,糾正復(fù)制過程中的錯(cuò)誤,保證 DNA 復(fù)制的正確性,因而具有校
13、對(duì)功能;C、53外切酶活性,參與 RNA 生物的切除、填補(bǔ)岡崎片段間的空隙 以及 DNA 損傷的修復(fù)。DNApolII:具有 53DNA 聚合酶活性及 35外切核酸酶活性,可能參與 DNA 損傷的應(yīng)急狀態(tài)修復(fù)。DNApolII: 亞基具有催化合成 DNA 的功能; 亞基具有 35外切酶活 性及編輯和校對(duì)功能, 則為裝配所必需,是原核生物復(fù)制延長中真正起催化作用的酶。DNA 聚合酶的共同 性質(zhì)是:需要 DNA 模板;RNA 或 DNA 作為引物;ATP 與 Mg2+的參與;以 dNTP 作底物;DNA 合成的方向是 53。反應(yīng)特點(diǎn):新生鏈的延伸方向?yàn)?53;半保留方式合成子代 DNA 雙鏈;反應(yīng)
14、需要 DNA 引物。共 同具有的酶活性:53聚合酶活性;35核酸外切酶活性。 7、RNA 聚合酶聚合酶 RNA 聚合酶也稱依賴 DNA 的 RNA 聚合酶,能以 DNA 為模板,四種核苷三磷酸為底物,按照堿基配對(duì) 原則,從 53方向延長 RNA 鏈。原核生物的 RNA 聚合酶只有一種,是由四種亞基 2 組成的五 聚體蛋白質(zhì),稱為全酶。去掉 亞基后,剩下的 2稱為核心酶。活細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄起始,需要全酶;而核心 酶負(fù)責(zé)催化 RNA 鏈的延伸。 真核生物 RNA 聚合酶有三種,即 RNA 聚合酶 I、II、III。RNA 聚合酶 I 定位在核 仁,主要轉(zhuǎn)錄 5.8S、18S、28S-rRNA 基因;酶
15、II 定位在核漿,主要轉(zhuǎn)錄編碼蛋白質(zhì)的基因,即主要轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生 mRNA;酶 III 定位在核漿,主要轉(zhuǎn)錄 tRNA 和 5S-rRNA 基因。RNA 聚合酶催化聚合反應(yīng)時(shí)需要有 Mg2+或 Mn2+的 存在,無 35外切酶海性,無校對(duì)功能。 8 8、密碼子分為、密碼子分為起始密碼和終止密碼,起始密碼為 AUG,終止密碼為 UAA、UAG 和 UGA,共有 64 種不同的密碼。可 作為原核生物起始密碼的是:AUG.GUG.UUG。 9 9、遺傳密碼具有以下特點(diǎn):、遺傳密碼具有以下特點(diǎn): A、連續(xù)性:兩個(gè)密碼子之間沒有任何核苷酸加以分隔,即密碼是無標(biāo)點(diǎn)的。B、方向性:mRNA 中密碼子的排 列是有方
16、向性的,即起始密碼子總是位于編碼區(qū) 5末端,而終止密碼子位于 3末端。每個(gè)密碼子的三個(gè)核苷 酸也是 53方向閱讀,不能倒讀。C、簡并性:是指遺傳密碼中除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個(gè)密碼子外, 其余氨基酸有 26 個(gè)密碼子為其編碼。D、通用性:從最簡單的病毒、原核生物、直至人類,都使用同一套遺 傳密碼。E、擺動(dòng)性:翻譯過程中,氨基酸的正確加入,要靠 mRNA 上的密碼子與 tRNA 上的反密碼子相辯認(rèn)。密 碼子與反密碼子配對(duì)辯認(rèn)時(shí),有時(shí)不完全遵守堿基互補(bǔ)規(guī)律,即使不嚴(yán)格互補(bǔ)也能辯認(rèn)配對(duì),這種現(xiàn)象稱為擺 動(dòng)。 1010、轉(zhuǎn)錄的過程及特點(diǎn)、轉(zhuǎn)錄的過程及特點(diǎn) 轉(zhuǎn)錄是以 DNA 為模板,以 4 種 NTP
17、為原料,依堿基配對(duì)規(guī)律,在 DNA 指導(dǎo)的 RNA 聚合酶催化下合成 RNA 的 過程,其過程包括:起始、延長和終止三個(gè)階段。轉(zhuǎn)錄的特點(diǎn):A、對(duì)于一個(gè)基因組來說,轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在一部 分基因,而且每個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄都受到相對(duì)獨(dú)立的控制。B、轉(zhuǎn)錄是不對(duì)稱的。C、轉(zhuǎn)錄時(shí)不需要引物,而且 RNA 鏈的合成是連續(xù)的。D、轉(zhuǎn)錄的單向性,即 RNA 生物合成時(shí),只能向一個(gè)方向進(jìn)行聚合,所依賴的模板 DNA 鏈的 方向?yàn)?35,而 RNA 鏈的合成方向?yàn)?53。E、有特定的起始和終止位點(diǎn)。參與轉(zhuǎn)錄終止的因素為 因子或轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的 3端發(fā)夾結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)錄終止的修飾點(diǎn):AATAAA+GT 序列。 1111、原核生物、原核生物
18、 DNADNA 復(fù)制的過程及特點(diǎn)復(fù)制的過程及特點(diǎn) 復(fù)制過程包括:起始(復(fù)制起始位點(diǎn)識(shí)別、解螺旋酶解開 DNA 雙鏈,引發(fā)體合成 RNA 引物)延伸(DNA 聚 合酶催化聚合反應(yīng),連續(xù)合成前導(dǎo)鏈,不連續(xù)合成隨從鏈)。終止(RNA 引物去除、岡崎片段連接、在特殊的 終止結(jié)構(gòu)區(qū)域停止)。復(fù)制的共同特點(diǎn)為:半保留復(fù)制和半不連續(xù)復(fù)制、聚合反應(yīng)都需要模板、底物、DNA 聚合酶及其它酶和蛋白質(zhì)。 1212、真核生物染色體、真核生物染色體 DNADNA 復(fù)制的特點(diǎn):(原核相反)復(fù)制的特點(diǎn):(原核相反) 復(fù)制起始點(diǎn)為多個(gè);復(fù)制叉移動(dòng)速度慢;復(fù)制方向大多數(shù)為雙向;RNA 引物短;岡崎片段短, 不可連續(xù)復(fù)制 131
19、3、翻譯的主要過程及特點(diǎn)、翻譯的主要過程及特點(diǎn) 起始:形成翻譯起始復(fù)合物延長:指每加一個(gè)氨基酸經(jīng)過進(jìn)位、成肽和轉(zhuǎn)位,使肽鏈從 N 端向 C 端延長。 終止(當(dāng) mRNA 分子中的終止密碼子出現(xiàn)后,多肽鏈合成停止,肽鏈從肽酰-tRNA 中釋出,mRNA、核蛋白體等 分離)。蛋白制合成是一個(gè)耗能過程,每生成一個(gè)肽鍵,要消耗 2 個(gè)高能磷酸鍵,氨基酸活化要消耗 2 個(gè)高能 磷酸鍵,整個(gè)過程可能多于 4 個(gè)高能磷酸鍵。1414、原核生物、原核生物 mRNAmRNA 的加工:的加工:轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 mRNA 分子不需加工。tRNA 結(jié)構(gòu)基因的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物需要加工,才能成為具有生物功能的成熟分子。tRNA 前體
20、的加工包括剪切作用(切除 多余核苷酸)、添加和修復(fù) 3端 CCA 序列,某些堿基的化學(xué)修飾(成熟 tRNA 分子中有稀有堿基)。 1515、翻譯后的加工修飾:、翻譯后的加工修飾: 加工包括:A、去掉 N-甲?;-蛋氨酸或 N 端序列。B、個(gè)別氨基酸的修飾(羥化、磷酸化形成-S-S-等) 。C、多蛋白水解修飾,D、分子伴侶,蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶,肽-脯氨酰順反異構(gòu)酶輔助折疊成空間構(gòu)象。E、 亞基聚合,F(xiàn)、輔基的結(jié)合(糖基化等)。其中 A、B、C 屬一級(jí)結(jié)構(gòu)修飾,D、E、F 屬空間結(jié)構(gòu)修飾。多肽鏈 形成后,氨基酸殘基可進(jìn)行多種共價(jià)修飾,包括;磷酸化,羥基化,ADP-核糖基化,形成胱氨酸及乙?;?/p>
21、 翻譯過程涉及多種分子之間的相互作用,可以歸納為:RNA-蛋白質(zhì)相互作用,蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用及 RNA- RNA 相互作用。參與翻譯終止的蛋白質(zhì)因子包括:RF、PR、IF。廣義的核蛋白體循環(huán)包括:翻譯起始,進(jìn) 位,成肽,轉(zhuǎn)位和翻譯終止。 1616、真核生物、真核生物 mRNAmRNA 的加工包括:的加工包括: 5端加帽(由加帽酶催化 5端加入 7-甲苷烏苷酸,形成帽子結(jié)構(gòu) m7GpppmNP-)。 3端加入 Poly(A)尾 (A、組蛋白的成熟 mRNA 無需加 polyA 尾;B、加尾信號(hào)包括 AAUAAA 和富含 GU 的序列;C、加尾不需模板;D 剪切過程需要多種蛋白質(zhì)因子的輔助)。
22、mRNA 前體的剪接(剪接加工以除去內(nèi)含子序列,并將外顯子序列連 接成為成熟的有功能的 mRNA 分子。內(nèi)含子兩端的結(jié)構(gòu)通常是 5-GUAG-3。選擇性剪接的作用機(jī)制包括; A 使用不同的剪接位點(diǎn),B 選擇使用外顯子,C、反式剪接,D、使用不同的啟動(dòng)子,E、使用不同的多腺苷酸化 位點(diǎn))。RNA 的編輯(發(fā)生于轉(zhuǎn)錄后水平,改編 mRNA 序列,CU 或 AG,增加遺傳信息容量)。 17、基因表達(dá)是、基因表達(dá)是指生物基因組中結(jié)構(gòu)基因所攜帶的遺傳信息經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯等一系列過程,合成特定的蛋白 質(zhì),進(jìn)而發(fā)揮特定的生物學(xué)功能和生物學(xué)效應(yīng)的全過程。但并非所有基因表達(dá)過程都產(chǎn)生蛋白質(zhì), tRNA、rRNA
23、編碼基因轉(zhuǎn)錄生成 RNA 的過程也屬于基因表達(dá)。基因表達(dá)受到多級(jí)水平的調(diào)控,具有階段特異 性(時(shí)間特異性)和組織特異性(空間特異性)。基因表達(dá)分為幾個(gè)階段:基因活化、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工、翻 譯、翻譯后加工等、產(chǎn)物是 RNA 和有功能的蛋白質(zhì)。 18、原核生物基因表達(dá)調(diào)控的環(huán)節(jié),、原核生物基因表達(dá)調(diào)控的環(huán)節(jié),主要在轉(zhuǎn)錄水平,其次是翻譯水平。原核生物基因多以操縱子的形式存 在,轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控涉及到啟動(dòng)子、 因子(能與 RNA 聚合酶結(jié)合)、阻遏蛋白(負(fù)調(diào)控)、正調(diào)控蛋白、倒位 蛋白、RNA 聚合酶抑制物、衰減子等多種因素。而翻譯水平的調(diào)控涉及到 SD 序列(位于 AUG 前)、mRNA 的穩(wěn)定性(不
24、穩(wěn)定,其 5端和 3端的發(fā)夾結(jié)構(gòu)可保護(hù)其不被酶水解,mRNA 的 5端與核糖體結(jié)合,可明顯 提高其穩(wěn)定性)、翻譯產(chǎn)物及小分子 RNA 的調(diào)控作用。 19、真核生物基因表達(dá)的調(diào)控環(huán)節(jié)較多,、真核生物基因表達(dá)的調(diào)控環(huán)節(jié)較多,在 DNA 水平可通過染色體丟失,基因擴(kuò)增、基因重排、DNA 甲基 化以及染色體結(jié)構(gòu)改變影響基因表達(dá),在轉(zhuǎn)錄水平則主要通過反式作用因子的作用調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子與 TATA 盒的 結(jié)合、RNA 聚合酶與轉(zhuǎn)錄因子-DNA 復(fù)合物的結(jié)合及轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成;在轉(zhuǎn)錄后水平主要通過 RNA 修 飾、剪接及 mRNA 運(yùn)輸?shù)目刂苼碛绊懟虮磉_(dá);影響翻譯水平的因素有影響起始翻譯的阻遏蛋白、 5A
25、UG、5端非編碼區(qū)的長度、mRNA 的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)及小分子 RNA 等。真核基因調(diào)控中最重要的環(huán)節(jié)是基 因轉(zhuǎn)錄,真核生物基因表達(dá)需要轉(zhuǎn)錄因子、啟動(dòng)子、沉默子和增強(qiáng)子。 20、反式作用因子:、反式作用因子:指能直接或間接辨認(rèn)和結(jié)合轉(zhuǎn)錄上游區(qū)段 DNA 的蛋白質(zhì),其主要特點(diǎn)包括三個(gè)功能結(jié) 構(gòu)域(DNA 識(shí)別結(jié)合域、轉(zhuǎn)錄活性域、結(jié)合其它蛋白的結(jié)合域)、能識(shí)別并結(jié)合上游調(diào)控區(qū)的順式作用元件、 對(duì)基因表達(dá)有正性和負(fù)性調(diào)控作用。其活性調(diào)節(jié)方式:表達(dá)式調(diào)節(jié),共價(jià)修飾,配體結(jié)合及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互 作用。作用方式:成環(huán)、扭曲、滑動(dòng)、Oozing。DNA 結(jié)構(gòu)域包括:鋅指、螺旋轉(zhuǎn)角螺旋、亮氨酸拉鏈和螺 旋環(huán)螺旋。
26、轉(zhuǎn)錄激活域富含:酸性氨基酸、脯氨酸和谷氨酰胺。 2121、參與、參與 DNADNA 復(fù)制(合成)的物質(zhì)包括:復(fù)制(合成)的物質(zhì)包括: 模板(解開成單鏈的 DNA 母鏈)。引物(提供 3OH 未端使 dNTP 可以依次聚合)。底物 (dATP,dGTP,dCTP 和 dTTP)。聚合酶(依賴 DNA 的 DNA 聚合酶(DNApol)。其它的酶和蛋白質(zhì)因子。 DNADNA 復(fù)制復(fù)制的基本過程包括:DNA 雙鏈解開,RNA 引物的合成,DNA 鏈的延長,切除引物,填補(bǔ)缺口,連 接相鄰 DNA 片段,切除和修復(fù)錯(cuò)配堿基。 2222、結(jié)構(gòu)基因突變的類型包、結(jié)構(gòu)基因突變的類型包括點(diǎn)突變、缺失、插入和倒位
27、四類,遺傳密碼的改變分為錯(cuò)義突變、無義突變、同義 突變和移碼突變。 2323、癌基因惡性激活的機(jī)制包括:、癌基因惡性激活的機(jī)制包括:原癌基因點(diǎn)突變,原癌基因獲得外源啟動(dòng)子而激活,原癌基因因甲基化 程度降低而激活,基因易位或重排使原癌基因激活。 2424、逆轉(zhuǎn)錄病毒載體、逆轉(zhuǎn)錄病毒載體是基因治療中最常用的載體。造血肝細(xì)胞是基因治療中最重要的靶細(xì)胞,禁用生殖細(xì)胞?;?因轉(zhuǎn)移技術(shù)(基因治療技術(shù))包括生物學(xué)方法和非生物學(xué)方法:生物學(xué)方法有:逆轉(zhuǎn)錄病毒載體.腺病毒載體.腺相 關(guān)病毒載體.單純皰疹病毒載體;非生物學(xué)方法有:脂質(zhì)體、直接注射、受體介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移技術(shù)、DNA磷酸鈣沉 淀法、電穿孔法、顯微注射、顆
28、粒轟擊。 2525、DNADNA 甲基化甲基化的一個(gè)特點(diǎn)是它們經(jīng)過細(xì)胞許多代分裂之后仍保持穩(wěn)定。在真核生物 DNA 中,幾乎所有甲基化均 發(fā)生于二核苷酸序列 5mCG3上。 2626、一個(gè)基因所、一個(gè)基因所包括的序列有:編碼蛋白質(zhì)肽鏈或 RNA 的核酸序列、保證轉(zhuǎn)錄所必需的調(diào)控序列、位于編碼區(qū) 5端上游的非編碼序列、內(nèi)含子、位于編碼區(qū) 3端下游的非編碼序列。 2727、啟動(dòng)子、啟動(dòng)子是 RNA 聚合酶特異性識(shí)別和結(jié)合的 DNA 序列,啟動(dòng)子具有方向性,真核生物的啟動(dòng)子必須與轉(zhuǎn)錄因子 結(jié)合后,才能被 DNA 聚合酶識(shí)別和結(jié)合,真核生物的啟動(dòng)子元件是 TATA 蓋,TATA 盒的核心序列是 TAT
29、A(A/T) A(A/T),位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游25bp 處,啟動(dòng)子決定轉(zhuǎn)錄方向.模板鏈及轉(zhuǎn)錄效率。上游啟動(dòng)子元件包括:CAAT 盒,CACA 盒和 GC 盒。 2828、逆轉(zhuǎn)錄:、逆轉(zhuǎn)錄:是指以 RNA 為模板,利用宿主細(xì)胞中 4 種 dNTP 為原料,在引物的 3端以 53方向合成與 RNA 互 補(bǔ)的 DNA 鏈的過程,此過程與中心法則方向相反,故稱為逆轉(zhuǎn)錄。 2929、原癌基因產(chǎn)物的類型及細(xì)胞定位、原癌基因產(chǎn)物的類型及細(xì)胞定位 生長因子及其類似物,由細(xì)胞分泌,如 C-sis 家族 (sis 編碼血小板源生長因子,表達(dá)產(chǎn)物與 PDGF 鏈結(jié) 構(gòu)同源)??缒どL因子受體型的酪氨酸蛋白激酶,如
30、erb-B,表皮細(xì)胞生長因子(EGF)受體;fims,巨噬細(xì) 胞集落刺激因子受體;定位于質(zhì)膜。細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)分子,定位于胞夜,包括 A、低分子量 G 蛋白,如 H-ras 等基因表達(dá)產(chǎn)物;B、胞內(nèi)蛋白激酶(包括與膜結(jié)合的蛋白酪氨酸激酶和胞漿絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶),如 src、abl。核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子:如 myc、fos 等,定位于細(xì)胞核內(nèi)。胞漿調(diào)節(jié)蛋白,如 crk 的產(chǎn)物是存在于胞漿 中的調(diào)節(jié)蛋白,定位于胞漿??扇苄缘鞍桌野彼峒っ甘荏w和非蛋白激酶受。 3030、細(xì)胞周期的主要調(diào)控點(diǎn)、細(xì)胞周期的主要調(diào)控點(diǎn) 細(xì)胞周期的運(yùn)行受多種因素所調(diào)控,有 2 個(gè)主要調(diào)控點(diǎn),亦稱為檢測點(diǎn)。 G1/S 期檢測點(diǎn):在
31、酵母中稱起 點(diǎn),在哺乳細(xì)胞中稱限制點(diǎn),是控制細(xì)胞進(jìn)入 S 期檢測點(diǎn)(G1 期檢測點(diǎn)),cyclinB 與 CDK4 和 CDK6 結(jié)合, cyclinE 與 CDK2,CDK3 結(jié)合,通過磷酸化使它們活化。cyclin-CDK 復(fù)合物可使 Rb 蛋白磷酸化,從而釋放轉(zhuǎn)錄 因子 E2F,促進(jìn) DNA 復(fù)制相關(guān)基因的表達(dá)。CDK2 也可和 cyclinA、cyclinA1 結(jié)合,促進(jìn)早 S 期 DNA 合成的起始。 G2/M 期檢測點(diǎn):是控制細(xì)胞進(jìn)入 M 期檢測點(diǎn)(G2期檢測點(diǎn)),促有絲分裂因子(MPF)由 cyclinB 和 CDK1 組 成,是啟動(dòng)有絲分裂的關(guān)鍵因子。細(xì)胞何時(shí)進(jìn)入 M 期取決于
32、 Cdc2 的磷酸化狀態(tài)。 3131、真核細(xì)胞轉(zhuǎn)染的基本方法:、真核細(xì)胞轉(zhuǎn)染的基本方法: 磷酸鈣沉淀法。電穿孔法。脂質(zhì)體介導(dǎo)的基因?qū)敕āEAE-葡聚糖法。顯微注射法。 3232、DNADNA 損傷的主要類型損傷的主要類型 堿基和糖基破壞錯(cuò)配DNA 鏈斷裂:電離輻射致 DNA 損傷的主要形式DNA 變聯(lián)。上述 DNA 損傷可導(dǎo)致 DNA 模板發(fā)生堿基的置換、插入、缺失、鏈的斷裂,并可影響到染色體的高級(jí)結(jié)構(gòu)。DNA 鏈中一種嘌呤被另一種 嘌呤取代,或嘧啶被另一種嘧啶所取代,稱為轉(zhuǎn)換;嘌呤被嘧呤取代,或反之,稱為顛換;轉(zhuǎn)換和顛換在 DNA 復(fù)制時(shí)可引起堿基錯(cuò)配,導(dǎo)致基因突變;堿基的插入和缺失可引
33、起移碼突變。 3333、DNADNA 修復(fù)機(jī)制的主要類型修復(fù)機(jī)制的主要類型 光修復(fù);切除修復(fù);重組修復(fù);SOS 修復(fù);錯(cuò)配修復(fù)。 3434、基因文庫篩選的主要方法及原理、基因文庫篩選的主要方法及原理 (1)根據(jù)抗藥性標(biāo)志篩選:對(duì)于帶有某種抗藥性標(biāo)志基因,只有轉(zhuǎn)化成功的受體菌才可能在含該抗生素的培養(yǎng)基 中生存并形成菌落;而沒有轉(zhuǎn)化成功的受體菌,不能在培養(yǎng)基中生長,以此可選擇陽性菌。(2)根據(jù)菌落的呈色 反應(yīng)篩選(互補(bǔ)、藍(lán)-白篩選):根椐菌落的顏色并結(jié)合插入片段的序列測定篩選。(3)營養(yǎng)缺陷型標(biāo)記法:(4) 核酸分子雜交法:即采用與目的基因部分互補(bǔ)的 DNA 片段作為探針,與含有重組體的細(xì)菌菌落進(jìn)
34、行雜交,以確 定重組體中帶目的基因。包括原位雜交和 southern 印跡雜交。(5)遺傳互補(bǔ)法:載體上的營養(yǎng)代謝標(biāo)記可以 對(duì)宿主細(xì)胞的營養(yǎng)代謝缺陷進(jìn)行互補(bǔ),以此作為篩選重組體的標(biāo)記。(6)免疫學(xué)方法:如果克隆基因的產(chǎn)物是 已知的,并且在菌落或噬菌斑中表達(dá),因而可以用相應(yīng)的抗血清或單克隆抗體,通過放射免疫、化學(xué)發(fā)光或顯 色反應(yīng)進(jìn)行篩選。 3535、PCRPCR 的主要步驟及引物設(shè)計(jì)的基本要求的主要步驟及引物設(shè)計(jì)的基本要求 PCR 的主要步驟:PCR 又稱聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是在體外進(jìn)行的 DNA 復(fù)制反應(yīng)過程。其基本過程包括:A、雙 鏈 DNA 模板加熱變性成單鏈(變性),溫度 95 度左右。B、
35、在低溫下引物與單鏈 DNA 互補(bǔ)配對(duì)(退火),85-90 度。 C、延伸:在四種 DNTP 底物及 Mg2+存在條件下,TaqDNA 聚合酶在最適作用溫度(7075)下,根據(jù)堿基互補(bǔ) 配對(duì)原則,從特異結(jié)合到 DNA 模板上的引物 3-OH 端開始摻入單核苷酸,合成新的 DNA 分子。引物設(shè)計(jì)的基 本要求:A、引物長度一般為 1530 個(gè)核苷酸。B、引物中的堿基組成盡可能隨機(jī)分布,避免出現(xiàn)嘌呤、嘧啶堿 基堆積現(xiàn)象,尤其在 3端避免連續(xù) 3 個(gè) G 或 C。C、引物自身不應(yīng)存在互補(bǔ)序列以避免折疊成發(fā)夾結(jié)構(gòu),引物 自身存在的連續(xù)互補(bǔ)序列,一般不超過 3bp。D、兩個(gè)引物之間不應(yīng)存在互補(bǔ)序列,尤其應(yīng)避
36、免 3端的互補(bǔ)重 疊。E、引物與非特異擴(kuò)增區(qū)的序列的同源性不要超過 70%,引物 3末端連續(xù) 8 個(gè)堿基在待擴(kuò)增區(qū)以外不能有 完全互補(bǔ)序列。F、引物與模板結(jié)合時(shí),引物的 5端可以修飾。 3636、乳糖操縱子的正、負(fù)調(diào)節(jié)機(jī)制、乳糖操縱子的正、負(fù)調(diào)節(jié)機(jī)制 乳糖操縱子包含 3 個(gè)結(jié)構(gòu)基因 Z.Y.A(編碼 -半乳糖苷酶,-半乳糖苷通透酶和轉(zhuǎn)乙?;福?、3 個(gè)調(diào)控元件 (啟動(dòng)子、操縱基因和 CAP 結(jié)合位點(diǎn))和 1 個(gè)調(diào)節(jié)基因(編碼阻遏蛋白)。乳糖操縱子的轉(zhuǎn)錄起始是由 CAP 和 阻遏蛋白兩種調(diào)控因子來調(diào)控的。(1)阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控:無乳糖時(shí),阻遏蛋白結(jié)合操縱基因,妨礙 RNA 聚合 酶結(jié)合啟動(dòng)子,從
37、而抑制結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。有乳糖時(shí),生成半乳糖(誘導(dǎo)劑)結(jié)合阻遏蛋白,使阻遏蛋白構(gòu)象改 變,變構(gòu)的阻遏蛋白不能與操縱序列結(jié)合,阻遏機(jī)制解除,結(jié)構(gòu)基因可以轉(zhuǎn)錄,基因得以表達(dá)。cAMP-CAP 復(fù) 合物的正調(diào)控:無葡萄糖時(shí),cAMP 濃度高,形成的 cAMP-CAP 復(fù)合物結(jié)合于 CAP 結(jié)合位點(diǎn),增強(qiáng)啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄活性, 促進(jìn)下游基因得以表達(dá);有葡萄糖時(shí),cAMP 濃度低,cAMP-CAP 復(fù)合物形成受阻,影響轉(zhuǎn)錄活性。正、負(fù)調(diào)控 機(jī)制相輔相成:cAMP-CAP 復(fù)合物是轉(zhuǎn)錄必需的,同時(shí)阻遏蛋白進(jìn)一步控制轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)。綜上,乳糖操縱子最強(qiáng)的 表達(dá)條件是有乳糖而無葡萄糖。 3737、雙脫氧末端終止法、雙脫氧末端
38、終止法 DNADNA 測序的主要步驟:測序的主要步驟:雙脫氧末端終止法是以單鏈或雙鏈 DNA 為模板,采用 DNA 引物引導(dǎo) 新生 DNA 的合成,又稱為引物合成法,或酶促引物合成法。其主要步驟為:制備單鏈模板。模板與測序引 物結(jié)合。摻入法標(biāo)記反應(yīng)。延伸-終止反應(yīng)。 變性膠電泳。放射自顯影。閱讀測序結(jié)果。 3838、常用的分子生物學(xué)技術(shù)的原理、過程及特點(diǎn)、常用的分子生物學(xué)技術(shù)的原理、過程及特點(diǎn) 核酸分子雜交技術(shù):基本原理是:具有互補(bǔ)序列的兩條單鏈核酸分子在一定條件下堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合,重 新形成雙鏈;在這一過程中,核酸分子經(jīng)歷了變性和復(fù)性的變化,以及復(fù)性過程中各分子間鍵的形成和斷裂等。 特點(diǎn):直
39、接檢測血清中病毒基因組,無須擴(kuò)增,靈敏度較 PCR 低。在雜交體系中已知的核酸序列稱作探針。 聚合酶鏈反應(yīng)(PCR):PCR 的原理是根據(jù)待測 DNA 片段兩端的核苷酸序列,設(shè)計(jì)并人工合成兩個(gè)分別與 DNA 片 段兩端互補(bǔ)的寡聚核苷酸引物,在有過量的引物、過量的底物(4 種 dNTP)、DNA 聚合酶以及模板(待擴(kuò)增片 段的 DNA 分子)的反應(yīng)體系中,經(jīng)過高溫變性(使 DNA 鏈解開)、低溫退火(使引物與模板結(jié)合)和適溫延伸 (新合成的 DNA 片段)三個(gè)階段的循環(huán)周期,對(duì) DNA 分子進(jìn)行擴(kuò)增。特點(diǎn):極強(qiáng)的擴(kuò)增能力,度高靈敏性,高度特 異性,只需微量模板,只需數(shù)小時(shí),擴(kuò)增產(chǎn)物量大,變性.復(fù)
40、性.延伸三個(gè)步聚循環(huán)進(jìn)行,操作簡便,適用廣泛,但 可出現(xiàn)假陽性. DNA 序列測定:DNA 序列測定是在高分辨率變性聚丙烯酰胺凝膠電泳技術(shù)的基礎(chǔ)上建立起來的,包括 Sanger 雙脫氧鏈末端終止法和化學(xué)降解法。Sanger 法的基本原理是:雙脫氧核苷酸(ddNTP)在 DNA 合成過程 中代替相應(yīng)的脫氧核苷酸(dNTP)作為底物,不能形成 3,5-磷酸二酯鍵而導(dǎo)致鏈延伸終止?;瘜W(xué)降解法: 是采用化學(xué)試劑處理末端放射性標(biāo)記的 DNA 單鏈片段,造成堿基特異性切割,由此產(chǎn)生一組具有不同長度的 DNA 鏈的反應(yīng)混合物,經(jīng)凝膠電泳按分子大小分離和放射自顯影,直接讀出待測 DNA 的核苷酸順序。 DNA
41、 芯片技術(shù):DNA 芯片技術(shù)是一種大規(guī)模集成的固相核酸分子雜交,以大量已知堿基序列的寡核苷酸 片段為探針,檢測樣品中哪些核酸序列與其互補(bǔ),然后通過定性、定量分析得出待測樣品的基因序列及表達(dá)的 信息。DNA 芯片的主要技術(shù)流程包括:芯片的設(shè)計(jì)與制備、靶基因的標(biāo)記(常用熒光色素.生物素或放射性核 素標(biāo)記 dNTP)、芯片雜交與雜交信號(hào)檢測。特點(diǎn):高通量.鑒別診斷。酶:DNA 聚合酶。所需探針:合成的寡 核苷酸片段,cDNA,已克隆的基因片段,雙鏈或單鏈 DNA 或 RNA,肽核酸。 基因克隆技術(shù)(重組 DNA 技術(shù)):基因克隆是指某種目的基因的擴(kuò)增與分離過程,具體是從基因組或 DNA 大片段中分離
42、并獲得某一特定的基因或 DNA 片段,再通過 DNA 序列擴(kuò)增形成由眾多拷貝組成的 DNA 拷 貝群體的過程。其基本過程為:A-目的基因的制備;栽體的選擇與制備;B-DNA 分子的體外連接;C-將外源 DNA 導(dǎo)入宿主細(xì)胞;D-目的基因的篩選與鑒定;E-DNA 重組體的擴(kuò)增與表達(dá) 39、原核生物與真核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)控的特點(diǎn)比較:、原核生物與真核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)控的特點(diǎn)比較: 兩者均涉及 RNA 聚合酶和轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列(啟動(dòng)子等)的相互作用。真核需要多種轉(zhuǎn)錄因子輔助、原核 不需要。真核以正調(diào)控為主,原核以負(fù)調(diào)控為主。真核 3 種 RNA 聚合酶負(fù)責(zé)不同種類基因的轉(zhuǎn)錄,原核只 有 1 種 RNA 聚合酶。 4
43、0、原核生物和真核生基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較。、原核生物和真核生基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)的比較。 相同點(diǎn):轉(zhuǎn)錄起始是基因表達(dá)調(diào)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)不同點(diǎn):A、原核基因表達(dá)調(diào)控主要包括轉(zhuǎn)錄和翻譯水平;真 核基因表達(dá)調(diào)控主要包括染色質(zhì)活化、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工、翻譯、翻譯后加工多個(gè)層次。B、原核基因表達(dá)調(diào)控 主要為負(fù)調(diào)節(jié),真核主要為正調(diào)節(jié)。C、原核轉(zhuǎn)錄起始不需要轉(zhuǎn)錄因子,RNA 聚合酶直接結(jié)合啟動(dòng)子,由 因 子決定基因表達(dá)的特異性;真核轉(zhuǎn)錄起始需要基礎(chǔ)、特異兩類轉(zhuǎn)錄因子,依賴 DNA-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相 互作用,調(diào)控轉(zhuǎn)錄激活。D、原核基因表達(dá)調(diào)控主要采用操縱子模型,轉(zhuǎn)錄出多順反子 RNA,實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)調(diào)節(jié);真 核基因
44、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子 RNA,功能相關(guān)蛋白質(zhì)的協(xié)調(diào)表達(dá)機(jī)制更為復(fù)雜。 4141、質(zhì)粒的特征:、質(zhì)粒的特征: 原核細(xì)胞中染色體外的共價(jià)閉合的環(huán)狀 DNA 分子。能獨(dú)立于細(xì)胞的染色體而進(jìn)行復(fù)制,并依賴于宿主細(xì)胞。 在同一宿主中具有不相容性,即具有相同復(fù)制起始位點(diǎn)和分配區(qū)的兩種質(zhì)粒不能共存于一個(gè)宿主菌。具有 嚴(yán)格的遺傳控制系統(tǒng)(復(fù)制調(diào)控系統(tǒng),分配系統(tǒng),細(xì)胞分裂控制系統(tǒng) ,位點(diǎn)特異重組系統(tǒng))。其所攜帶的遺 傳信息能賦予宿主細(xì)胞特定的遺傳性狀。是 DNA 重組技術(shù)中所使用的主要載體。作為克隆載體的質(zhì)粒具有的 特點(diǎn):分子量較小,能在細(xì)菌內(nèi)穩(wěn)定存在,有較高的拷貝數(shù);具有一個(gè)以上的遺傳標(biāo)志;具有多個(gè)限制酶的單
45、一切點(diǎn),稱為多克隆位點(diǎn),便于外源基因的插入。 4242、真核生物基因組結(jié)構(gòu)與功能的特點(diǎn)。、真核生物基因組結(jié)構(gòu)與功能的特點(diǎn)。 每一種真核生物都有一定的染色體數(shù)目, 體細(xì)胞一般為雙倍體。真核基因組遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原核生物的基因組, 具有許多復(fù)制起點(diǎn)。真核基因組由一個(gè)結(jié)構(gòu)基因與相關(guān)的調(diào)控區(qū)組成,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子,即一分子 mRNA 只能翻譯一種蛋白質(zhì)。真核生物分子含有大量重復(fù)順序。真核生物基因組內(nèi)非編碼的順序占 90%以上。 真核基因是斷裂基因。功能相關(guān)的基因構(gòu)成各種基因家族。真核生物基因組中也存在一些可移動(dòng)的遺傳因 素。 4343、蛋白質(zhì)生物合成后的靶向輸送過程及特點(diǎn):、蛋白質(zhì)生物合成后的靶向輸送過程及
46、特點(diǎn): 蛋白質(zhì)合成后,定向地被輸送到最終發(fā)揮生物學(xué)功能的部位稱為靶向輸送。靶向輸送的蛋白質(zhì)的 N 端往往有 一些特異的氨基酸序列,稱為信號(hào)序列,是決定蛋白質(zhì)靶向輸送特性的重要元件,通過信號(hào)序列引導(dǎo)蛋白質(zhì)從 胞漿進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng).線粒體.葉綠體和核內(nèi),靶向不同的蛋白質(zhì)各有特異的信號(hào)序列。分泌型蛋白合成后進(jìn)入內(nèi)質(zhì) 網(wǎng),經(jīng)加工,包裝成分泌小泡,再轉(zhuǎn)移.融合到靶部位或分泌出細(xì)胞,其靶向輸送主要靠信號(hào)肽與胞漿中的信號(hào) 肽識(shí)別粒子(SRP)識(shí)別并特異結(jié)合,然后再通過 SRP 與膜上的對(duì)接蛋白(DP)識(shí)別并結(jié)合后,將所攜帶的蛋白 質(zhì)送出細(xì)胞;線粒體蛋白的靶向輸送靠導(dǎo)肽與多種蛋白復(fù)合體介導(dǎo)進(jìn)入基質(zhì)和膜間腔,然后自發(fā)
47、的或在分子伴 侶 HSP70 幫助下折疊形成有功能的蛋白質(zhì);而細(xì)胞核蛋白的靶向輸送則通過核定位信號(hào)與核輸入受體結(jié)合形成 核蛋白-受體復(fù)合物,被導(dǎo)出核孔,再與核孔復(fù)合體結(jié)合后進(jìn)入細(xì)胞核。 4444、核酸分子雜交的基本方法、核酸分子雜交的基本方法包括:Southern 印跡雜交(鑒別 DNA 靶分子的雜交、待測核酸是 DNA 片段)、 Northern 印跡雜交(鑒別 RNA 靶分子、待測核酸是 RNA)、斑點(diǎn)雜交、原位雜交和液相雜交。 4545、DNADNA 復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的異同。復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的異同。 相同點(diǎn):模板是 DNA遵守堿基互補(bǔ)規(guī)律新鏈合成方向?yàn)?53催化核苷酸以磷酸二酯鏈連接合成 部位在細(xì)胞
48、核。 不同點(diǎn):復(fù)制的原材料是 dNTP,轉(zhuǎn)錄的原料是 NTP復(fù)制的主要酶類是 DNA 聚合酶,轉(zhuǎn)錄酶是 RNA 聚合酶復(fù) 制需要 RNA 引物,轉(zhuǎn)錄不需要引物復(fù)制的產(chǎn)物是雙鏈 DNA,轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是單鏈 RNA復(fù)制的模板是 DNA 雙鏈 (半保留復(fù)制),轉(zhuǎn)錄的模板是 DNA 單鏈(不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄)復(fù)制的功能是傳遞遺傳信息給子代 ,轉(zhuǎn)錄是表達(dá)信 息所需步聚. 4646、雙脫氧核苷酸末端終止法、雙脫氧核苷酸末端終止法 DNA 序列測定中所需要的順序試劑:M13載體、dNTP、DNA 聚合酶 I 的 klenow 片段, 逆轉(zhuǎn)錄酶,TqaDNA 聚合酶(耐熱 DNA 聚合酶),經(jīng)過修飾的 T7 噬菌菌體
49、DNA 聚合酶,測序酶 2.0 版,雙脫氧 核苷三磷酸(即 2,3-ddNTP)、dNTP 類似物,放射性標(biāo)記的a-32PdNTP。 4747、PCRPCR 體系的主要成分。體系的主要成分。 引物、TaqDNA 聚合酶、dNTP、模板核酸、緩沖液。 4848、DNADNA 聚合酶聚合酶 I I 的作用特點(diǎn):的作用特點(diǎn): 模板為 DNA,底物為 4 種脫氧核苷酸(dATP、dCTP、dGTP、dTTP),Mg2+參與,DNA 合成方向?yàn)?53,具有 DNA 聚合酶活性,35及 53核酸外切酶活性,其 53核酸外切酶活性,用于缺口平移 法標(biāo)記 DNA 探針。 基因治療的方法有兩種:體內(nèi)直接轉(zhuǎn)基因,
50、稱為體內(nèi)法;細(xì)胞介導(dǎo)的基因治療,稱為回體法?;驕缁罴夹g(shù)有: 反義核酸技術(shù),核酶技術(shù),三鏈技術(shù),干擾 RNA 技術(shù)。人的 DNA 端粒含有 TTAGGG 重復(fù)序列。 49.信號(hào)肽的特點(diǎn):能與細(xì)胞質(zhì)中的信號(hào)識(shí)別顆粒結(jié)合,SRP 受體是蛋白質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)所必需的,N 端一小段富含蔬 水氨基酸的序列,翻譯的同時(shí)引導(dǎo)新生多肽鏈穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng). 基因組文庫采用限制酶將基因組 DNA 切成片段,每一 DNA 片段都與一個(gè)載體分子拼接成重組 DNA,將全部 DNA 分子都引入宿主細(xì)胞并擴(kuò)增所得到的分子克隆混合體叫基因組文庫。 50.基因重組是指 DNA 之間的共價(jià)連接.在分子克隆中的克隆是指無性繁殖 DNA?;?/p>
51、工程中目的基因的來源可 以是:化學(xué)合成.PCR 合成.細(xì)胞 DNA.組織 DNA.cDNA 文庫。 分子生物學(xué)需要掌握的重點(diǎn):分子生物學(xué)需要掌握的重點(diǎn): DNA、RNA、蛋白質(zhì)、質(zhì)粒、基因、端粒、聚合酶、密碼子、突變、變性的概念或結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及特點(diǎn); 復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯、加工修飾、靶向輸送的主要過程及特點(diǎn); 癌基因的概念、原癌基因產(chǎn)物的類型及細(xì)胞定位、癌基因活化致癌的主要機(jī)制; 常用分子生物學(xué)技術(shù)的原理、主要步驟、酶學(xué)及特點(diǎn); 基因表及其調(diào)控的原理、主要過程或步驟,乳糖操縱子的正、負(fù)調(diào)節(jié)機(jī)制; 常用的基因診斷及基因治療技術(shù); 基因克隆、基因診斷、基因治療、管家基因、抑癌基因、Klenow
52、片段、核蛋白體、限制性內(nèi)切核酸酶、人類 基因組計(jì)劃、原位雜交的概念; 雙脫氧末端終止法 DNA 測序、重組 DNA 技術(shù)的主要步驟; 結(jié)構(gòu)基因、順式作用元件、啟動(dòng)子、遺傳密碼、反式作用因子、氨基酰-tRNA、基因組文庫、DNA 多態(tài)性、轉(zhuǎn) 位因子、探針、Tm 值、DNA 微陣列、DNA 甲基化的概念、性質(zhì); 核酸分子雜交的主要類型、PCR 的主要步驟及引物設(shè)計(jì); DNA、RNA 及多肽鏈的合成方向; 真核細(xì)胞轉(zhuǎn)染的基本方法; 細(xì)胞周期的主要調(diào)控點(diǎn); DNA 損傷及修復(fù)的主要類型和機(jī)制; 基因文庫篩選的主要方法及原理。 醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)主要內(nèi)容 1、醫(yī)學(xué)分子生物學(xué):醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)是分子生物學(xué)的一個(gè)
53、重要分支,是從分子水平研究人體在正常和 疾病狀態(tài)下生命活動(dòng)及其規(guī)律的一門科學(xué)。 2、基因的概念、功能 基因:是貯存遺傳信息的核酸(DNA 或 RNA)片段,包括編碼 RNA 和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因以及轉(zhuǎn)錄調(diào)控序 列兩部分。 基因的功能:1、利用 4 種堿基的不同排列荷載遺傳信息;2、通過復(fù)制將所有的遺傳信息穩(wěn)定、忠實(shí) 地遺傳個(gè)子代細(xì)胞;3、作為基因表達(dá)的模版。 3、DNA、RNA 的結(jié)構(gòu)和功能 功能:DNA:DNA 的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息,并作為基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板。它是生命 遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),也是個(gè)體生命活動(dòng)的信息基礎(chǔ)。 RNA:1、mRNA:攜帶蛋白質(zhì)的序列信息,在翻譯過程作為模板
54、指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 2、tRNA:在蛋白質(zhì)生物合成時(shí)運(yùn)輸氨基酸 3、核蛋白體:介導(dǎo) rRNA 與 mRNA 的結(jié)合 rRNA 與核蛋白體蛋白的結(jié)合 rRNA 與 tRNA 的相互識(shí)別和相互作用 4、小分子 RNA:參與 mRNA 的剪接、加工 U3 與 rRNA 加工有關(guān) 4、不同生物基因的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 原核生物:5-啟動(dòng)子-結(jié)構(gòu)基因-轉(zhuǎn)錄終止子-3 真核生物:由 1 個(gè)結(jié)構(gòu)基因+轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列組成,mRNA 多是單順反子,rRNA 基因結(jié)構(gòu)是多順反子 病毒:與真核基因相比很小,一般沒有內(nèi)含子,調(diào)控序列較少,有不規(guī)則基因 5、原核、真核生物基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列有哪些 (1)原核生物:啟動(dòng)子、終止子、
55、操縱原件、正調(diào)控蛋白結(jié)合位點(diǎn); 啟動(dòng)子:提供轉(zhuǎn)錄起始信號(hào),其本身不出現(xiàn)于 RNA 產(chǎn)物中。其中有著“TATAAT”的共有特征序列,稱 為普里布諾盒。 終止子:提供 RNA 合成終止信號(hào)。其含有 GC 富集區(qū)組成的回文特征序列。 操縱元件:被阻遏蛋白識(shí)別與結(jié)合。與啟動(dòng)子通常有部分重疊。 正調(diào)控蛋白結(jié)合位點(diǎn):加強(qiáng)下游結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。 (2)真核生物:啟動(dòng)子、上游啟動(dòng)子元件、增強(qiáng)子、加尾信號(hào)和一些反應(yīng)元件等。 啟動(dòng)子:提供轉(zhuǎn)錄起始信號(hào),啟動(dòng)子本身通常不被轉(zhuǎn)錄,除了編碼 tRNA 基因的啟動(dòng)子。分為三類: I 類啟動(dòng)子富含 GC 堿基對(duì),編碼 rRNA 的基因,除了 5SrRNA。II 類啟動(dòng)子具有
56、TATA 盒特征結(jié)構(gòu),編 碼蛋白質(zhì)(mRNA)的基因和一些小 RNA 基因。III 類啟動(dòng)子包括 A 盒、B 盒、C 盒,編碼 5SrRNA、tRNA、U6snRNA。 增強(qiáng)子:順式作用元件,增強(qiáng)鄰近基因的轉(zhuǎn)錄。 沉默子:負(fù)性調(diào)控元件,可抑制基因轉(zhuǎn)錄的特定序列。 6、操縱子、啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、斷裂基因、內(nèi)含子和外顯子的概念 操縱子:功能上相關(guān)聯(lián)的數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起,由一套轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列控制其轉(zhuǎn)錄,構(gòu)成的基因表 達(dá)單位。 啟動(dòng)子:指結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近的一段 DNA 序列,它結(jié)合 RNA 聚合酶(真核生物還需要結(jié)合 其他蛋白質(zhì)因子)后能夠開放基因轉(zhuǎn)錄。 增強(qiáng)子:是可以增強(qiáng)真核生物基因啟動(dòng)子
57、的工作效率的順式作用元件。 斷裂基因:真核生物的結(jié)構(gòu)基因中,編碼區(qū)與非編碼區(qū)間隔排列。 內(nèi)含子:指在真核生物的斷裂基因及其初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中出現(xiàn),但在成熟 RNA 中被剪接除去的核酸序列。 外顯子:指在真核生物的斷裂基因及其成熟 RNA 中都存在的核酸序列。 7、基因組的定義和功能 定義:細(xì)胞或生物體中,一套完整單倍體的遺傳物質(zhì)的總和。 功能:儲(chǔ)存和表達(dá)遺傳信息 8、真核生物基因組的特點(diǎn) 真核生物的基因組龐大,出了結(jié)構(gòu)基因的結(jié)構(gòu)與原核生物大不相同以外,還存在大量的非結(jié)構(gòu)基因區(qū) 域。真核細(xì)胞基因組具有結(jié)構(gòu)基因呈斷裂基因形式、以單順反子轉(zhuǎn)錄、結(jié)構(gòu)基因在基因組中所占比 例小于非編碼區(qū)域的特點(diǎn)。真核細(xì)胞基
58、因組存在大量重復(fù)序列,可以分為高度重復(fù)序列、中毒重復(fù) 序列和單拷貝或低度重復(fù)序列等 3 種。真核基因組的另一特點(diǎn)是存在多基因家族。 9、原核生物基因組的特點(diǎn) 原核生物的基因組主要是染色體 DNA。 特點(diǎn):1、基因組中很少有重復(fù)序列;2、編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因多為單拷貝基因,但編碼 rRNA 的基因 仍然是多拷貝基因;3、結(jié)構(gòu)基因在基因組中所占的比 例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真核基因組,但小于病毒基因組; 4、許多結(jié)構(gòu)基因在基因組中以操縱子為單位排列。 10、質(zhì)粒、基因重疊、基因組、假基因、核酶 質(zhì)粒:細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的、染色體外的 DNA 分子,是共價(jià)閉合的環(huán)狀 DNA 分子,能夠獨(dú)立于細(xì)胞的染色質(zhì) DNA 而進(jìn)行復(fù)
59、制。 基因重疊:同一 DNA 片段可以是 2 種甚至 3 種蛋白質(zhì)分子的部分編碼區(qū)。 基因組:細(xì)胞或生物體中,一套完整單倍體的遺傳物質(zhì)的總和。 假基因:與有功能的基因同源,但不能產(chǎn)生有功能的基因產(chǎn)物的基因。 核酶:指具有催化活性的 RNA,其作用底物是 RNA,主要參與 RNA 的加工成熟。 11、DNA 復(fù)制過程的共同特點(diǎn) 1、半保留復(fù)制方式保證了遺傳信息的忠實(shí)傳遞;2、基因組 DNA 都有固定的復(fù)制起始點(diǎn);3、復(fù)制 子是基本復(fù)制單位;4、雙向復(fù)制形成復(fù)制泡和復(fù)制叉;5、半不連續(xù)復(fù)制方式克服了 DNA 空間結(jié)構(gòu) 對(duì) DNA 新鏈合成的制約。 12、DNA 復(fù)制保真性的機(jī)制 1、DNA 聚合酶對(duì)堿基配對(duì)的選擇作用
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