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文檔簡介

1)分子生物學(xué)從分子水平上研究生命現(xiàn)象物質(zhì)基礎(chǔ)的學(xué)科。研究細(xì)胞成分的物理、化學(xué)的性質(zhì)和變化以及這些性質(zhì)和變化與生命現(xiàn)象的關(guān)系,如遺傳信息的傳遞,基因的結(jié)構(gòu)、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、表達(dá)調(diào)控和表達(dá)產(chǎn)物的生理功能,以及細(xì)胞信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)等。2) 移動基因: 又稱轉(zhuǎn)座子。由于它可以從染色體基因組上的一個位置轉(zhuǎn)移到另一個位置,是指在不同染色體之間躍遷,因此也稱跳躍基因。3)假基因: 有些基因核苷酸序列與相應(yīng)的正常功能基因基本相同,但卻不能合成出功能蛋白質(zhì),這些失活的基因稱為假基因。4)重疊基因: 所謂重疊基因是指兩個或兩個以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列成為兩個或兩個以上基因的組成部分。5)基因家族: 是真核生物基因組中來源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)的一組基因。6)基因:能夠表達(dá)和產(chǎn)生蛋白質(zhì)和RNA的DNA序列,是決定遺傳性狀的功能單位.7)基因組:細(xì)胞或生物體的一套完整單倍體的遺傳物質(zhì)的總和.8)端粒:以線性染色體形式存在的真核基因組DNA末端都有一種特殊的結(jié)構(gòu)叫端粒.該結(jié)構(gòu)是一段DNA序列和蛋白質(zhì)形成的一種復(fù)合體,僅在真核細(xì)胞染色體末端存在.9)操縱子:是指數(shù)個功能上相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起,構(gòu)成信息區(qū),連同其上游的調(diào)控區(qū)(包括啟動子和操縱基因)以及下游的轉(zhuǎn)錄終止信號所構(gòu)成的基因表達(dá)單位,所轉(zhuǎn)錄的RNA為多順反子.10) 順式作用元件:是指那些與結(jié)構(gòu)基因表達(dá)調(diào)控相關(guān),能夠被基因調(diào)控蛋白特異性識別和結(jié)合的特異DNA序列.包括啟動子,上游啟動子元件,增強(qiáng)子,加尾信號和一些反應(yīng)元件等.11)反式作用因子:是指真核細(xì)胞內(nèi)含有的大量可以通過直接或間接結(jié)合順式作用元件而調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性的蛋白質(zhì)因子.12)啟動子:是RNA聚合酶特異性識別和結(jié)合的DNA序列.13)增強(qiáng)子:位于真核基因中遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn),能明顯增強(qiáng)啟動子轉(zhuǎn)錄效率的特殊DNA序列.它可位于被增強(qiáng)的轉(zhuǎn)錄基因的上游或下游,也可相距靶基因較遠(yuǎn).14)轉(zhuǎn)錄因子:直接結(jié)合或間接作用于基因啟動子、形成具有RNA聚合酶活性的動態(tài)轉(zhuǎn)錄復(fù)合體的蛋白質(zhì)因子。有通用轉(zhuǎn)錄因子、序列特異性轉(zhuǎn)錄因子、輔助轉(zhuǎn)錄因子等。15)絕緣子:一種順式作用元件。長約數(shù)百個核苷酸對,通常位于啟動子正調(diào)控元件或負(fù)調(diào)控元件之間的一種調(diào)控序列。16)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)揮其特定的生物學(xué)功能和生物學(xué)效應(yīng)的全過程.17) 信息分子:調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動的化學(xué)物質(zhì).其中由細(xì)胞分泌的調(diào)節(jié)靶細(xì)胞生命活動的化學(xué)物質(zhì)稱為細(xì)胞間信息分子;而在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息調(diào)控信號的化學(xué)物質(zhì)稱為細(xì)胞內(nèi)信息分子.18)受體:是存在于靶細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能特異識別生物活性分子并與之結(jié)合,進(jìn)而發(fā)生生物學(xué)效應(yīng)的的特殊蛋白質(zhì).19)分子克隆:在體外對DNA分子按照即定目的和方案進(jìn)行人工重組,將重組分子導(dǎo)入合適宿主,使其在宿主中擴(kuò)增和繁殖,以獲得該DNA分子的大量拷貝.20)朊病毒: 又稱蛋白質(zhì)侵染因子(又稱毒阮)。朊病毒是一類能侵染動物并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的小分子無免疫性疏水蛋白質(zhì)。21)SD序列: 原核生物基因含有核糖體結(jié)合位點(diǎn)(ribosome-binding site, RBS),轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的富含嘌呤的序列可以與核糖體16S rRNA3-端富含嘧啶的序列互補(bǔ)配對,幫助翻譯的正確起始。22)C值矛盾: 生物體的單倍體基因組所含DNA總量稱為c值。每種生物各有其特定的C值,不同物種的c值之間有很大差別。C值矛盾是指真核生物中DNA含量的反?,F(xiàn)象。主要表現(xiàn)為:(1) C值不隨生物的進(jìn)化程度和復(fù)雜性而增加,如肺魚的C值為112.2,而人的是3.2,與牛相近。(2) 親緣關(guān)系密切的生物C值相差甚大,如豌豆為14,而蠶豆為2。(3)高等真核生物具有比用于遺傳高得多的C值,如人的染色體組DNA含量在理論上包含300萬個基因,但實(shí)際有用途的基因只有4萬左右23)管家基因: 又稱持家基因,是指所有細(xì)胞中均要表達(dá)的一類基因,其產(chǎn)物是對維持細(xì)胞基本生命活動所必需的。如微管蛋白基因、糖酵解酶系基因與核糖體蛋白基因等。24)擺動假說: 即當(dāng)tRNA的反密碼子與mRNA的密碼子配對時前兩對嚴(yán)格遵守堿基互補(bǔ)配對法則,但第三對堿基有一定的自由度可以“擺動”。25)端粒酶: 是基本的核蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶,可將端粒DNA加至真核細(xì)胞染色體末端。對于保持染色體穩(wěn)定性和細(xì)胞活性有重要作用,端粒酶能延長縮短的端粒,從而增強(qiáng)體外細(xì)胞的增殖能力。端粒酶在正常人體組織中的活性被抑制,在腫瘤中被重新激活,端粒酶可能參與惡性轉(zhuǎn)化。26)阻遏蛋白: 負(fù)調(diào)控系統(tǒng)中由調(diào)節(jié)基因編碼的調(diào)節(jié)蛋白,它本身或與輔阻遏物(corepressor)一起結(jié)合于操縱基因,阻遏操縱子結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。27)光活化修復(fù): DNA光解酶可切開嘧啶二聚體的環(huán)丁烷恢復(fù)其DNA的原初結(jié)構(gòu)。光解酶含有可吸收藍(lán)光為反應(yīng)提供所需能量的色素分子。28)SOS修復(fù): 指細(xì)胞在受到潛在致死性壓力(如UV輻射、胸腺嘧啶饑餓、絲裂霉素C作用、DNA復(fù)制必需基因失活等因素)之后,出現(xiàn)有利于細(xì)胞生存、以突變?yōu)榇鷥r的代謝預(yù)警反應(yīng)。誘導(dǎo) DNA 聚合酶活性,涉及近20個sos基因的表達(dá),整個反應(yīng)受到阻遏蛋白-LexA和激活蛋白-RecA的調(diào)節(jié)。29)DNA損傷由輻射或藥物等引起的DNA結(jié)構(gòu)的改變。包括DNA結(jié)構(gòu)的扭曲和點(diǎn)突變。DNA結(jié)構(gòu)的扭曲會造成對復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的干擾;而點(diǎn)突變則會擾亂正常的堿基配對,通過DNA序列的改變而對后代產(chǎn)生損傷效應(yīng)。小的DNA損傷通常可通過DNA修復(fù)糾正,而程度廣泛的損傷可引起細(xì)胞程序性死亡。30)氧化損傷在所有需氧細(xì)胞中由于超氧化物、氫過氧化物及最重要的羥基自由基等活性氧(ROS)的存在,會在正常條件下發(fā)生氧化損傷,這些自由基可在許多位點(diǎn)上攻擊DNA,產(chǎn)生一系列特性變化了的氧化產(chǎn)物。31)烷基化 烷化劑是可將烷基(如甲基)加入到核酸上各種位點(diǎn)的親電化學(xué)試劑,但其加入的位點(diǎn)有別于正常甲基化酶的甲基化位點(diǎn),常見的烷基化試劑有MMS和ENU。32)加合物 紫外線照射可使DNA鏈上相鄰嘧啶形成嘧啶二聚體,結(jié)果不能與其相對應(yīng)的鏈進(jìn)行堿基配對,導(dǎo)致DNA局部變性,產(chǎn)生破壞復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的大塊損傷。33)DNA的自發(fā)損傷 由DNA內(nèi)在的化學(xué)活性以及細(xì)胞中存在的正常活性化分子所致的損傷稱為自發(fā)性損傷。34)轉(zhuǎn)氨作用: 胞嘧啶會自發(fā)地水解脫氨變成尿嘧啶而造成點(diǎn)突變形成損傷。35)脫嘌呤作用: 在弱酸性條件下,核酸,尤其是DNA分子上的嘌呤堿基被脫除的過程。36)脫嘧啶作用: 核酸分子上的嘧啶堿基也可能發(fā)生脫除,但頻率很低。37)DNA修復(fù): 對受損傷的DNA進(jìn)行糾正結(jié)構(gòu)和功能的過程。38)光活化修復(fù): DNA光解酶課切開嘧啶二聚體的環(huán)丁烷恢復(fù)其DNA的原初結(jié)構(gòu)。光解酶含有可吸收藍(lán)光為反映提供所需能量的色素分子。39)烷基轉(zhuǎn)移酶 在細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有一種O6甲基鳥嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶,能直接將甲基從DNA鏈鳥嘌呤O6位上的甲基移到蛋白質(zhì)的半胱氨酸殘基上而修復(fù)損傷的DNA。這個酶的修復(fù)能力并不很強(qiáng),但在低劑量烷化劑作用下能誘導(dǎo)出此酶的修復(fù)活性。40)切割修復(fù) 是一種普遍存在的修復(fù)機(jī)制,有兩種形式,即核苷酸切除修復(fù)(NER)和堿基切除修復(fù)(BER)。(一)細(xì)胞內(nèi)有多種特異的核酸內(nèi)切酶,可識別DNA的損傷部位,在其附近將DNA單鏈切開,再由外切酶將損傷鏈切除,由聚合酶以完整鏈為模板進(jìn)行修復(fù)合成,最后有連接酶封口。(二)堿基脫氨形成的尿嘧啶、黃嘌呤和次黃嘌呤可被專一的N-糖苷酶切除,然后用AP(缺嘌呤或缺嘧啶)核酸內(nèi)切酶打開磷酸二酯鍵,進(jìn)行切除修復(fù)。(三)切除修復(fù)不需光照,也稱暗修復(fù)。41)錯配修復(fù) 在含有錯配堿基的DNA分子中,使正常核苷酸序列恢復(fù)的修復(fù)方式。這種修復(fù)方式的過程是:識別出下正確地鏈,切除掉不正確鏈的部分,然后通過DNA聚合酶和DNA連接酶的作用,合成正確配對的雙鏈DNA。42)細(xì)菌的應(yīng)急反應(yīng)的信號 SOS反應(yīng)指細(xì)胞在受到潛在致死性壓力(如UV輻射、胸腺嘧啶饑餓、絲裂霉素C作用、DNA復(fù)制必需基因失活等因素)之后,出現(xiàn)有利于細(xì)胞生存、以突變?yōu)榇鷥r的代謝預(yù)警反應(yīng)。43)機(jī)制: 細(xì)胞內(nèi)原少量表達(dá)的RecA-p(激活蛋白)與ssDNA結(jié)合激活RecA-p的蛋白酶活性LexA-p(阻遏蛋白)降解SOS openRecA-p高效表達(dá)渡過難關(guān)以后,RecA-p不表現(xiàn)蛋白酶活性,很快消失,LexA在細(xì)胞內(nèi)積累并與SOS盒(SOS基因上游一段操縱基因)結(jié)合,關(guān)閉SOS反應(yīng)46)斷裂基因: 對可表達(dá)為蛋白質(zhì)的基因,如其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物與成熟mRNA相比,其間含不能編碼為蛋白質(zhì)的間隔序列,則這個基因稱斷裂基因。47)內(nèi)含子: 斷裂基因中,轉(zhuǎn)錄但通過將兩端的序列(外顯子)剪接在一起而被去除的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物所對應(yīng)的DNA片段。48)外顯子: 斷裂基因中,在成熟mRNA產(chǎn)物中存在的任何片段。49)重疊基因: 具有獨(dú)立性,但使用部分共同序列的基因。50)管家基因: 是指所有細(xì)胞中均要表達(dá)的一類基因,其產(chǎn)物是對維持細(xì)胞基本生命活動所必需的。51)奢侈基因: 特定類型細(xì)胞中為其執(zhí)行特定功能而表達(dá)的基因?;蛑亟M: DNA片段在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞間,甚至在不同物種之間進(jìn)行交換,交換后的片段仍然具有復(fù)制和表達(dá)的功能。52)同源重組 發(fā)生在DNA同源序列之間、有相同或近似堿基序列的DNA分子之間的遺傳交換。同源重組是將外源基因定位導(dǎo)人受體細(xì)胞染色體上的方法,因?yàn)樵谠撟挥信c導(dǎo)人基因同源的序列,通過單一或雙交換,新基因片段可替換有缺陷的基因片段,達(dá)到修正缺陷基因的目的。53)位點(diǎn)特異重組 位點(diǎn)特異性重組是發(fā)生在兩條DNA鏈特異位點(diǎn)上的重組,重組的發(fā)生需一段同源序列即特異性位點(diǎn)(又稱附著點(diǎn))和位點(diǎn)特異性的蛋白因子即重組酶參與催化。54)轉(zhuǎn)座 轉(zhuǎn)座的機(jī)制依賴DNA的交錯剪切和復(fù)制,但不依賴于同源序列。轉(zhuǎn)座涉及轉(zhuǎn)座酶,解離酶和DNA聚合酶,共分為復(fù)制型、非復(fù)制及保守型三種類型。轉(zhuǎn)座的過程中會形成共合體。兩個轉(zhuǎn)座因子之間的重組會引起缺失和倒位。55)原核基因轉(zhuǎn)錄過程 轉(zhuǎn)錄開始不需要引物,鏈的延長方向也是 5 3。 每次被轉(zhuǎn)錄的DNA只是一個小區(qū)段,而且是其中的一條鏈。 將用作RNA合成的模板的鏈叫做反義鏈;另一條不做模板的鏈叫有義鏈。 對于整個DNA雙鏈,每條鏈上有的區(qū)段用作有義鏈,有的區(qū)段用作反義鏈。56)轉(zhuǎn)錄的啟動: 轉(zhuǎn)錄是由RNA聚合酶全酶結(jié)合于啟動子而被啟動的。57)轉(zhuǎn)錄起始: 轉(zhuǎn)錄的起始就是生成由RNA聚合酶,模板和轉(zhuǎn)錄5端首位核苷酸組成的起始復(fù)合物。原核生物RNA5端是嘌呤核苷酸(A、G),而且保留三磷酸核苷的結(jié)構(gòu),所以其起始復(fù)合物是:pppG-DNA-RNA聚合酶。58)轉(zhuǎn)錄延長: 轉(zhuǎn)錄的延長是以首位核苷酸的3-OH為基礎(chǔ)逐個加人NTP即形成磷酸二醋鍵,使RNA逐步從5向3端生長的過程。在原核生物,因?yàn)闆]有細(xì)胞膜的分隔,轉(zhuǎn)錄未完成即已開始翻譯,而且在同一DNA模板上同時進(jìn)行多個轉(zhuǎn)錄過程。59)轉(zhuǎn)錄終止: 轉(zhuǎn)錄的終止在原核生物分為依賴Rho因子與非依賴Rho因子兩類。Rho因子有ATP酶和解螺旋酶兩種活性,因此能結(jié)合轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3末端區(qū)并使轉(zhuǎn)錄停頓及產(chǎn)物RNA脫離DNA模板。非依賴Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止,其RNA產(chǎn)物3-端往往形成莖環(huán)結(jié)構(gòu),其后又有一串寡聚U。莖環(huán)結(jié)構(gòu)可使因子聚合酶變構(gòu)而不再前移,寡聚U則有利于RNA不再依附DNA模板鏈而脫出。因此無論哪一種轉(zhuǎn)錄終止都有RNA聚合酶停頓和RNA產(chǎn)物脫出這兩個必要過程。60)RNA聚合酶 轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶。原核生物的RNA聚合酶由多個亞基組成:2稱為核心酶,轉(zhuǎn)錄延長只需核心酶即可。2稱為全酶,轉(zhuǎn)錄起始前需要亞基辨認(rèn)起始點(diǎn),所以全酶是轉(zhuǎn)錄起始必需的。61)轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物: 是RNA聚合酶及其輔助因子與DNA模板相結(jié)合的區(qū)域。62)10序列: 含有一段共有序列TATAAT,其前兩個和最后一個堿基最為保守,對DNA解旋很重要。63)35序列: 含有一段共有序列TTGACA,前三個堿基最為保守,能增強(qiáng)與聚合酶因子相識別和相互作用的識別區(qū)。64) 蛋白激酶:是指能夠?qū)⒘姿峒瘓F(tuán)從磷酸供體分子轉(zhuǎn)移到底物蛋白的氨基酸受體上的一大類酶.65)蛋白磷酸酶:是具有催化已經(jīng)磷酸化的蛋白質(zhì)分子發(fā)生去磷酸化反應(yīng)的一類酶分子,與蛋白激酶相對應(yīng)存在,共同構(gòu)成了磷酸化和去磷酸化這一重要的蛋白質(zhì)活性的開關(guān)系統(tǒng).66)基因工程:有目的的通過分子克隆技術(shù),人為的操作改造基因,改變生物遺傳性狀的系列過程.67)載體:能在連接酶的作用下和外源DN*段連接并運(yùn)送DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞的DNA分子.68)轉(zhuǎn)化:指質(zhì)粒DNA或以它為載體構(gòu)建的重組DNA導(dǎo)入細(xì)菌的過程.69)感染:以噬菌體,粘性質(zhì)粒和真核細(xì)胞病毒為載體的重組DNA分子,在體外經(jīng)過包裝成具有感染能力的病毒或噬菌體顆粒,才能感染適當(dāng)?shù)募?xì)胞,并在細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)增.70)轉(zhuǎn)導(dǎo):指以噬菌體為載體,在細(xì)菌之間轉(zhuǎn)移DNA的過程,有時也指在真核細(xì)胞之間通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)移和獲得細(xì)胞DNA的過程.71)轉(zhuǎn)染:指病毒或以它為載體構(gòu)建的重組子導(dǎo)入真核細(xì)胞的過程.72)DNA變性:在物理或化學(xué)因素的作用下,導(dǎo)致兩條DNA鏈之間的氫鍵斷裂,而核酸分子中的所有共價鍵則不受影響.73)DNA復(fù)性:當(dāng)促使變性的因素解除后,兩條DNA鏈又可以通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合形成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu).74) 退火:指將溫度降至引物的TM值左右或以下,引物與DNA摸板互補(bǔ)區(qū)域結(jié)合形成雜交鏈.75)筑巢PCR:先用一對外側(cè)引物擴(kuò)增含目的基因的大片段,再用內(nèi)側(cè)引物以大片段為摸板擴(kuò)增獲取目的基因.可以提高PCR的效率和特異性.76)原位PCR:以組織固定處理細(xì)胞內(nèi)的DNA或RNA作為靶序列,進(jìn)行PCR反應(yīng)的過程.77)定量PCR:基因表達(dá)涉及的轉(zhuǎn)錄水平的研究常需要對mRNA進(jìn)行定量測定,對此采用的PCR技術(shù)就叫定量PCR.78)基因打靶:是指通過DNA定點(diǎn)同源重組,改變基因組中的某一特定基因,從而在生物活體內(nèi)研究此基因的功能.79)DNA芯片:指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接將大量的DNA探針以顯微打印的方式有序地固化于支持物表面,然后與標(biāo)記的樣品雜交,通過對雜交信號的檢測分析,即可獲得樣品的遺傳信息.由于常用計(jì)算機(jī)硅芯片作為固相支持物,所以稱為DNA芯片.80)錯義突變:DNA分子中堿基對的取代,使得mRNA的某一密碼子發(fā)生變化,由它所編碼的氨基酸就變成另一種的氨基酸,使得多肽鏈中的氨基酸順序也相應(yīng)的發(fā)生改變的突變.81)無義突變:由于堿基對的取代,使原來可以翻譯某種氨基酸的密碼子變成了終止密碼子的突變.82)同義突變:堿基對的取代并不都是引起錯義突變和翻譯終止,有時雖然有堿基被取代,但在蛋白質(zhì)水平上沒有引起變化,氨基酸沒有被取代,這是因?yàn)橥蛔兒蟮拿艽a子和原來的密碼子代表同一個氨基酸的突變.83)移碼突變:在編碼序列中,單個堿基,數(shù)個堿基的缺失或插入以及片段的缺失或插入等均可以使突變位點(diǎn)之后的三聯(lián)體密碼閱讀框發(fā)生改變,不能編碼原來的蛋白質(zhì)的突變.84) 癌基因:是細(xì)胞內(nèi)控制細(xì)胞生長的基因,具有潛在的誘導(dǎo)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的特性.當(dāng)癌基因結(jié)構(gòu)或表達(dá)發(fā)生異常時,其產(chǎn)物可使細(xì)胞無限制增殖,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生.包括病毒癌基因和細(xì)胞癌基因.85)細(xì)胞癌基因:存在于正常的細(xì)胞基因組中,與病毒癌基因有同源序列,具有促進(jìn)正常細(xì)胞生長,增殖,分化和發(fā)育等生理功能.在正常細(xì)胞內(nèi)未激活的細(xì)胞癌基因叫原癌基因,當(dāng)其受到某些條件激活時,結(jié)構(gòu)和表達(dá)發(fā)生異常,能使細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化.86)病毒癌基因:存在于病毒(大多是逆轉(zhuǎn)錄病毒)基因組中能使靶細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的基因.它不編碼病毒結(jié)構(gòu)成分,對病毒無復(fù)制作用,但是當(dāng)受到外界的條件激活時可產(chǎn)生誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生的作用.87)基因診斷:以DNA或RNA為診斷材料,通過檢查基因的存在,結(jié)構(gòu)缺陷或表達(dá)異常,對人體的狀態(tài)和疾病作出診斷的方法和過程.88)RFLP:即限制性片段長度多態(tài)性,個體之間DNA的核苷酸序列存在差異,稱為DNA多態(tài)性.若因此而改變了限制性內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)則可導(dǎo)致相應(yīng)的限制性片段的長度和數(shù)量發(fā)生變化,稱為RFLP.89)基因治療:一般是指將限定的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)入患者特定的靶細(xì)胞,以最終達(dá)到預(yù)防或改變特殊疾病狀態(tài)為目的治療方法.90)反義RNA:堿基序列正好與有意義的mRNA互補(bǔ)的RNA稱為反義RNA.可以作為一種調(diào)控特定基因表達(dá)的手段.91)核酶:是一種可以催化RNA切割和RNA剪接反應(yīng)的由RNA組成的酶,可以作為基因表達(dá)和病毒復(fù)制的抑制劑.92)三鏈DNA:當(dāng)某一DNA或RNA寡核苷酸與DNA高嘌呤區(qū)可結(jié)合形成三鏈,能特異地結(jié)合在DNA的大溝中,并與富含嘌呤鏈上的堿基形成氫鍵.93)SSCP:單鏈構(gòu)象多態(tài)性檢測是一種基于DNA構(gòu)象差別來檢測點(diǎn)突變的方法.相同長度的單鏈DNA,如果堿基序列不同,形成的構(gòu)象就不同,這樣就形成了單鏈構(gòu)象多態(tài)性.94) 細(xì)胞全能性:指同一種生物的所有細(xì)胞都含有相同的DNA,即基因的數(shù)目和種類是一樣的,但在不同階段,同一個體的不同組織和器官中基因表達(dá)的種類和數(shù)目是不同的.95)SD序列:轉(zhuǎn)錄出的mRNA要進(jìn)入核糖體上進(jìn)行翻譯,需要一段富含嘌呤的核苷酸序列與大腸桿菌16S rRNA3,末端富含嘧啶的序列互補(bǔ),是核糖體的識別位點(diǎn).96)反義核酸技術(shù):是通過合成一種短鏈且與DNA或RNA互補(bǔ)的,以DNA或RNA為目標(biāo)抑制翻譯的反義分子,干擾目的基因的轉(zhuǎn)錄,剪接,轉(zhuǎn)運(yùn),翻譯等過程的技術(shù).97) 核酸探針:探針是指能與某種大分子發(fā)生特異性相互作用,并在相互作用之后可以檢測出來的生物大分子.核酸探針是指能識別特異堿基順序的帶有標(biāo)記的一段DNA或RNA分子.98)周期蛋白:是一類呈細(xì)胞周期特異性或時相性表達(dá),累積與分解的蛋白質(zhì),它與周期素依賴性激酶共同影響細(xì)胞周期的運(yùn)行.99)CAP:是大腸桿菌分解代謝物基因活化蛋白,這種蛋白可將葡萄糖饑餓信號傳遞個許多操縱子,使細(xì)菌在缺乏葡萄糖時可以利用其他碳源.1)什么是“RNA世界”假說?列舉支持該假說的主要生化及分子生物學(xué)證據(jù)?答:生命進(jìn)化的早期,沒有蛋白質(zhì),某些RNA可催化RNA的復(fù)制,也就是說RNA是唯一的遺傳物質(zhì),是生命的盡頭。支持該假說的主要生化及分子生物學(xué)證據(jù):RNA分子比較簡單,只有一條鏈,DNA分子卻很復(fù)雜,有兩條鏈,按照進(jìn)化規(guī)律,簡單的分子總是最先出現(xiàn)。其次,DNA分子自我復(fù)制時離不開酶,酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),在原始地球上,在蛋白質(zhì)沒有產(chǎn)生以前,DNA分子是無法完成自我復(fù)制的,然而有些RNA分子本身就有酶的活性,在原始地球條件下,即使沒有蛋白質(zhì),RNA也可以完成自我復(fù)制。2)簡述錯配修復(fù)過程?答:在含有錯配堿基的DNA分子中,使正常核苷酸序列恢復(fù)的修復(fù)方式。修復(fù)的過程是:識別出正確的鏈,切除掉不正確的部分,然后通過DNA聚合酶和DNA連接酶的作用,合成正確配對的雙鏈DNA。3)什么是信號肽,其主要特點(diǎn)有哪些?答:某種分泌蛋白質(zhì)及細(xì)胞膜蛋白質(zhì)等,以前體物質(zhì)多肽的形式合成,其N末端含有作為通過膜時之信號的氨基酸序列,這種氨基酸序列稱信號肽或信號序列(起始密碼子后,有一段編碼疏水性氨基酸序列的RNA區(qū)域,這個氨基酸序列就被稱為信號序列。) 三個特點(diǎn):(1)一般帶有10-15個疏水氨基酸; (2)常常在靠近該序列N-端疏水氨基酸區(qū)上游帶有1個或數(shù)個帶正電荷的氨基酸; (3)在其C-末端靠近蛋白酶切割位點(diǎn)處常常帶有數(shù)個小分子極性氨基酸,離切割位點(diǎn)最近的那個氨基酸往往帶有很短的側(cè)鏈(Ala或Gly)。4)原核生物和真核生物核糖體的RNA結(jié)構(gòu)組成?答:原核生物的核糖體RNA結(jié)構(gòu):70S核糖體由一個50S大亞基和一個30S小亞基組成,大亞基包括31種不同蛋白以及5SRNA、23SRNA、,小亞基包含16SRNA分子和21種不同蛋白。 真核生物的核糖體RNA結(jié)構(gòu):80S核糖體由一個60S大亞基和一個40S小亞基組成。40S小亞基包含一個18SrRNA分子和大約30種蛋白,而60S大亞基包含5SrRNA、5.8SrRNA和28SrRNA各一個以及大約45種蛋白。5)核糖體的主要功能部位 答:1.A部位(acceptor site, A site), 即氨酰tRNA結(jié)合部位,也稱為受體部位 2.P部位(peptidal site, P site),即肽酰tRNA結(jié)合部位,也稱為供體部位(donor site) 3. E部位(exit site, E site), 即空載tRNA在離開核糖體之前與核糖體臨時結(jié)合的部位 4.肽酰轉(zhuǎn)移酶(peptidyl transferase)活性部位,該部位負(fù)責(zé)催化肽鍵的形成 5.mRNA結(jié)合部位 6.多肽鏈離開通道(exit channel) 7.一些可溶性蛋白質(zhì)因子(起始因子、延伸因子和終止因子)的結(jié)合部位6)簡述真核基因在原核生物中表達(dá)要注意的問題?答:若將真核基因在原核細(xì)胞中表達(dá),對該目的基因的基本要求是:“無內(nèi)含子,原核細(xì)胞的基因中沒有內(nèi)含子,而真核細(xì)胞的基因中有內(nèi)含子.若將含有內(nèi)含子的真核基因移入原核細(xì)胞,則原核細(xì)胞會把內(nèi)含子也表達(dá)出來,就破壞了原有的基因結(jié)構(gòu).7)維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的四種力答:堿基對間的氫鍵 堿基的堆積作用:1氫鍵的相互作用 2 范德華力 電荷偶極作用 堿基的分子間內(nèi)能8)細(xì)菌的應(yīng)急反應(yīng)的信號答:細(xì)菌的應(yīng)急反應(yīng):當(dāng)細(xì)菌生長過程中,氨基酸全面缺乏時,細(xì)菌將會產(chǎn)生應(yīng)急反應(yīng),停止全部基因的表達(dá)。產(chǎn)生應(yīng)急反應(yīng)的信號是鳥苷四磷酸(ppGpp)和鳥苷五磷酸(pppGpp),是由空載的tRNA所引起的 ??蛰dtRNA會激活焦磷酸轉(zhuǎn)移酶,使ppGpp大量合成,ppGpp的出現(xiàn)會關(guān)閉許多基因,PpGpp與pppGpp的作用能夠影響一大批操縱子,所以稱他們是超級調(diào)控子或稱為魔斑。9)DNA是遺傳物質(zhì)的主要實(shí)驗(yàn)證明答:證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個關(guān)鍵性實(shí)驗(yàn)是肺炎球菌感染小鼠、T2噬菌體感染大腸桿菌。10)核小體概念及其對基因表達(dá)的調(diào)控答:核小體核心是染色體結(jié)構(gòu)的基本單位,由組蛋白八聚體即含四種核心組蛋白各兩分子。146bp的DNA一左手方式環(huán)繞八聚體1.8圈。核小體的形成及其在染色質(zhì)上的精確定位有以下兩方面的作用: (1) 提供一個框架(scaffold), 使轉(zhuǎn)錄因子之間的信息傳遞更有效; (2) 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的不均一性,即其某些區(qū)域不形成核小體, 從而保證了轉(zhuǎn)錄因子易于接近染色質(zhì)模板。11)啟動子、增強(qiáng)子和絕緣子的概念答:啟動子(promoter): 啟動子是位于基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游的一段特定的DNA順序,是RNA聚合酶與之相識別、結(jié)合的部位,從而啟動基因的轉(zhuǎn)錄。 原核啟動子區(qū):兩個保守序列-35序列和-10序列。 真核啟動子區(qū):TATA框、CAAT框、GC框等。 增強(qiáng)子(enhancer): 增強(qiáng)子是指能夠增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄作用的一段特定的DNA順序,其作用是增強(qiáng)啟動子效應(yīng),與基因的轉(zhuǎn)錄啟動無關(guān)。增強(qiáng)子的位置比較靈活,它可以位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游,也可以位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的下游。它通過與特異性的蛋白質(zhì)結(jié)合而促進(jìn)基因的轉(zhuǎn)錄。 絕緣子:絕緣子(insulator)長約幾百個核苷酸對,是通常位于啟動子同正調(diào)控元件(增強(qiáng)子)或負(fù)調(diào)控因子(為異染色質(zhì))之間的一種調(diào)控序列。絕緣子本身對基因的表達(dá)既沒有正效應(yīng),也沒有負(fù)效應(yīng),其作用只是不讓其他調(diào)控元件對基因的活化效應(yīng)或失活效應(yīng)發(fā)生作用。絕緣子的作用是有方向性的12)RNA聚合酶羧基端結(jié)構(gòu)域的作用 答:在RNA聚合酶的羧基端含有一段7氨基酸的序列,這一七肽序列為tyr-ser-pro-thr-ser-pro-ser,被稱為羧基末端結(jié)構(gòu)域(CTD)。CTD是轉(zhuǎn)錄延伸過程中特異激活的一個重要靶標(biāo)。TFH導(dǎo)致RNA 聚合酶的CTD磷酸化,這種磷酸化的結(jié)果導(dǎo)致了RNA聚合酶復(fù)合體的形成,并且允許RNA聚合酶離開啟動子區(qū)域,向前進(jìn)。13)質(zhì)粒DNA的制備答:含質(zhì)粒細(xì)菌懸于等滲溶液中,EDTA破壞細(xì)胞外膜,去污劑SDS溶解球形體,使質(zhì)粒從細(xì)菌內(nèi)部釋放出來;通過堿處理(PH 12 NaOH)使細(xì)菌染色體DNA變性,但閉狀質(zhì)粒DNA鏈由于處于拓?fù)淅p繞狀態(tài)而不能彼此分開,當(dāng)pH恢復(fù)正常時,質(zhì)粒DNA鏈迅速準(zhǔn)確配置,重新形成完全天然的超螺旋分子,而較大的細(xì)菌染色體DNA則纏繞在細(xì)胞碎片上,經(jīng)過離心可與細(xì)胞碎片、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)一起被除去,從而得到封閉的環(huán)狀DNA。14)DNA復(fù)制基本原理:半保留復(fù)制,半不連續(xù)復(fù)制答:從親代DNA合成子代DNA的過程。根據(jù)沃森-克里克提出的DNA雙螺旋模型和DNA的復(fù)制機(jī)制:親代DNA的兩條鏈解開,每條鏈作為新鏈的模板,從而形成兩個子代DNA分子,其中每一個子代DNA分子包含一條親代鏈和一條新合成的鏈。15)切割修復(fù)答:是一種普遍存在的修復(fù)機(jī)制,有兩種形式,即核苷酸切除修復(fù)(NER)和堿基切除修(BER)。 (一)細(xì)胞內(nèi)有多種特異的核酸內(nèi)切酶,可識別DNA的損傷部位,在其附近將DNA單鏈切開,再由外切酶將損傷鏈切除,由聚合酶以完整鏈為模板進(jìn)行修復(fù)合成,最后有連接酶封口。 (二)堿基脫氨形成的尿嘧啶、黃嘌呤和次黃嘌呤可被專一的N-糖苷酶切除,然后用AP(缺嘌呤或缺嘧啶)核酸內(nèi)切酶打開磷酸二酯鍵,進(jìn)行切除修復(fù)。 (三)切除修復(fù)不需光照,也稱暗修復(fù)。16)RNA自我剪接 答:類內(nèi)含子,帶有這些內(nèi)含子的RNA本身具有催化活性,能進(jìn)行內(nèi)含子的自我剪接,而無需借助于形成剪接體(主要是原核生物),其實(shí)就是發(fā)生兩次磷酸二酯鍵的轉(zhuǎn)移(-OH攻擊磷酸二酯鍵使其斷裂)。17)RNA可變剪接 答:在高等真核生物中,在個體發(fā)育或細(xì)胞分化時可以有選擇性地越過某些外顯子或某個剪接點(diǎn)進(jìn)行變?yōu)榧艚樱a(chǎn)生出組織或發(fā)育階段特異性mRNA,稱為內(nèi)含子的可變剪接。18)亞克隆的概念和實(shí)施方法答:分為分子克隆和細(xì)胞克隆 細(xì)胞克?。簭脑械目寺≈?,再篩選出具有某種特性的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng) 分子克隆:從大片段吃的克隆中選取特定小片段再克隆 1,目的DNA片段和載體的制備 2,目的DNA片段和載體的連接 3,連接產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化 4,重組子篩選19)質(zhì)粒DNA的制備答:堿裂解分離質(zhì)粒DNA是基于染色體DNA與質(zhì)粒DNA的變性與復(fù)性的差異而達(dá)到分離的目的。當(dāng)細(xì)胞在NaOH 和SDS溶液中裂解時,蛋白質(zhì)與染色體DNA發(fā)生變性,加入醋酸鉀中和液,進(jìn)行離心后,它們隨細(xì)胞碎片沉淀下來,而變性的質(zhì)粒DNA又恢復(fù)到原來的構(gòu)型留在上清中,再經(jīng)酚/氯仿抽提乙醇沉淀等步驟獲得質(zhì)粒DNA20)質(zhì)粒載體和噬菌體載體的特點(diǎn)及其應(yīng)用答:1具有自主復(fù)制能力 2攜帶易于篩選的選擇標(biāo)記 3含有多種限制酶的單一識別序列,以供外源基因插入 4除保留必要序列外,載體盡可能小,便于導(dǎo)入和繁殖 5使用安全。 質(zhì)粒載體:克隆DNA片段大小小于10kb,用于外源基因的克隆和表達(dá),以及各種基因操作和分析 噬菌體:克隆DNA片段大小小于23kb,優(yōu)點(diǎn)易于使細(xì)胞感染,提高DNA導(dǎo)入細(xì)胞的效率,能裝配成噬菌體顆粒,用于建基因文庫和cDNA文庫。1)什么是操縱子調(diào)控模型?其結(jié)構(gòu)組成?其發(fā)現(xiàn)的科學(xué)意義?答:通過調(diào)節(jié)基因編碼的調(diào)節(jié)蛋白或與誘導(dǎo)物、輔阻遏物協(xié)同作用,開啟(增強(qiáng)或啟動)或關(guān)閉(減弱或阻止)操縱基因,對操縱子結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)進(jìn)行正、負(fù)控制。 結(jié)構(gòu)組成:操縱子(operon):由啟動子(promoter, P)、結(jié)構(gòu)基因(structural gene)、操縱基因(operator, O)和調(diào)節(jié)基因(regulator gene) 組成。 啟動子:被RNA pol識別、結(jié)合并啟動基因轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列。一個operon通常只有一個啟動子,一般位于第一個結(jié)構(gòu)基因的上游。 結(jié)構(gòu)基因:operon中被調(diào)控的編碼蛋白質(zhì)的基因。一個operon含有2個以上的結(jié)構(gòu)基因,多的可達(dá)十幾個。每個結(jié)構(gòu)基因是一個連續(xù)的開放閱讀框。 操縱基因:指能被調(diào)節(jié)蛋白特異性結(jié)合的一段DNA序列,常與啟動子相鄰或與啟動子序列重疊,當(dāng)調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合其上,會影響其下游基因的轉(zhuǎn)錄。 調(diào)節(jié)基因:編碼與操縱基因結(jié)合的調(diào)節(jié)蛋白,分為阻遏蛋白和激活蛋白。 科學(xué)意義:1.開創(chuàng)了從分子水平認(rèn)識基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的新領(lǐng)域。2.操縱子模型預(yù)言了mRNA的存在,直接導(dǎo)致mRNA的發(fā)現(xiàn)。3.啟動了氨基酸密碼子的研究,建立和完善了分子遺傳學(xué)體系。2)乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)組成及調(diào)控方式? 答:結(jié)構(gòu)組成:啟動子(Plac);結(jié)構(gòu)基因:Lac Z、Lac Y 、Lac A ;調(diào)節(jié)基因(阻遏蛋白)(Lac I);操縱基因(Lac O) 1、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié):沒有乳糖存在時,I基因編碼的阻遏蛋白結(jié)合于操縱序列O處,乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài),不能合成分解乳糖的三種酶;有乳糖存在時,乳糖作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)阻遏蛋白變構(gòu),不能結(jié)合于操縱序列,乳糖操縱子被誘導(dǎo)開放合成分解乳糖的三種酶。所以,乳糖操縱子的這種調(diào)控機(jī)制為可誘導(dǎo)的負(fù)調(diào)控。 2、CAP的正性調(diào)節(jié):在啟動子上游有CAP(激活蛋白或cAMP受體蛋白)結(jié)合位點(diǎn),當(dāng)大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樘菫樘荚吹沫h(huán)境時(乳糖和葡萄糖同時存在,乳糖操縱子不被激活,處于被抑制的狀態(tài)), cAMP(環(huán)腺苷酸)濃度升高,與CAP結(jié)合,使CAP發(fā)生變構(gòu),CAP結(jié)合于乳糖操縱子啟動序列附近的CAP結(jié)合位點(diǎn),激活RNA聚合酶活性,促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄,調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合于操縱子后促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄,對乳糖操縱子實(shí)行正調(diào)控,加速合成分解乳糖的三種酶。 3、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié):乳糖操縱子中的I基因編碼的阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控與CAP的正調(diào)控兩種機(jī)制,互相協(xié)調(diào)、互相制約。 3)詳述色氨酸的弱化子調(diào)控? 答:弱化子:在trpE(第一個結(jié)構(gòu)基因)與操縱基因(Otrp)之間有一段前導(dǎo)序列L(162bp),它能編碼出一個內(nèi)含兩個并連的trp的14肽,由于這兩個trp的合成速度能控制核糖體在mRNA上的移動,使得前導(dǎo)序列的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA可形成特殊的結(jié)構(gòu),類似轉(zhuǎn)錄終止信號,因此編碼該結(jié)構(gòu)區(qū)域的基因被稱為弱化子。弱化子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):一個不依賴于因子的終止子區(qū)域在一小段富含GC的回文結(jié)構(gòu)之后是8個連續(xù)的U殘基,是否形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)決定轉(zhuǎn)錄是否終止 TrpR單獨(dú)是不能與操縱基因結(jié)合的,只有與色氨酸結(jié)合后,構(gòu)象發(fā)生改變,成為具有活性的阻遏物與操縱基因結(jié)合,使RNA Pol不能和啟動子結(jié)合而抑制了轉(zhuǎn)錄。 無色氨酸時,核糖體在trp密碼子處停留,形成2、3莖環(huán),阻止了3、4莖環(huán)的形成,轉(zhuǎn)錄繼續(xù) 有色氨酸時,核糖體的移動阻止了2、3 莖環(huán)的形成,但3、4莖環(huán)形成,終止轉(zhuǎn)錄4)DNA損傷修復(fù)答:DNA修復(fù)是細(xì)胞對DNA受損傷后的一種反應(yīng),這種反應(yīng)可能使DNA結(jié)構(gòu)恢復(fù)原樣,重新能執(zhí)行它原來的功能;但有時并非能完全消除DNA的損傷,只是使細(xì)胞能夠耐受這種DNA的損傷而能繼續(xù)生存。(1)回復(fù)修復(fù)這是較簡單的修復(fù)方式,一般都能將DNA修復(fù)到原樣。 1.光修復(fù):DNA光解酶可切開嘧啶二聚體的環(huán)丁烷恢復(fù)其DNA的原初結(jié)構(gòu)。光解酶含有可吸收藍(lán)光為反應(yīng)提供 所需能量的色素分子。 2.單鏈斷裂的重接 3.堿基的直接插入 4.烷基的轉(zhuǎn)移(2)切除修復(fù) 是修復(fù)DNA損傷最為普遍的方式,對多種DNA損傷包括堿基脫落形成的無堿基位點(diǎn)、嘧啶二聚體、堿基烷基化、單鏈斷裂等都能起修復(fù)作用。普遍存在于各種生物細(xì)胞中,是人體細(xì)胞主要的DNA修復(fù)機(jī)制。(3)錯配修復(fù) 在含有錯配堿基的DNA分子中,使正常核苷酸序列恢復(fù)的修復(fù)方式。修復(fù)的過程是:識別出正確的鏈,切除掉不正確的部分,然后通過DNA聚合酶和DNA連接酶的作用,合成正確配對的雙鏈DNA。(4)重組修復(fù) 切除修復(fù)在切除損傷段落后是以原來正確的互補(bǔ)鏈為模板來合成新的段落而做到修復(fù)的。但在某些情況下沒有互補(bǔ)鏈可以直接利用,例如在DNA復(fù)制進(jìn)行時發(fā)生DNA損傷,此時DNA兩條鏈已經(jīng)分開,其修復(fù)可用DNA重組方式。(5)SOS修復(fù) 指細(xì)胞在受到潛在致死性壓力(如UV輻射、胸腺嘧啶饑餓、絲裂霉素C作用、DNA復(fù)制必需基因失活等因素)之后,出現(xiàn)有利于細(xì)胞生存、以突變?yōu)榇鷥r的代謝預(yù)警反應(yīng)。誘導(dǎo) DNA 聚合酶活性,涉及近20個sos基因的表達(dá),整個反應(yīng)受到阻遏蛋白-LexA和激活蛋白-RecA的調(diào)節(jié)。5)三類RNA聚合酶及其作用的啟動子的特點(diǎn)答:RNA聚合酶:存在于核仁中,負(fù)責(zé)前rRNA的合成。結(jié)合的啟動子有核心啟動子、上游控制元件(UCE)。 核心啟動子: 位于-31到+6,負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄的起始。上游控制元件(UCE),從起始上游大約100bp處起始,可增加核心元件的轉(zhuǎn)錄起始的效率。轉(zhuǎn)錄開始時上游結(jié)合因子(UBF)與UCE結(jié)合,同時接結(jié)合到核心元件上游的不同位點(diǎn)上,是兩位點(diǎn)間的DNA形成環(huán)狀結(jié)構(gòu),然后選擇因子1(SL1)與UBF-DNA復(fù)合物結(jié)合并使其穩(wěn)定,然后RNApol結(jié)合進(jìn)來開始轉(zhuǎn)錄。 RNA聚合酶: 存在于核質(zhì)中,負(fù)責(zé)前mRNA的合成。結(jié)合的啟動子有TATA框、上游調(diào)控元件和InR序列。 核心元件: TATA框 -25-30 與Inr共同決定轉(zhuǎn)錄位點(diǎn);GC框;起始子(initiator,Inr):位于-3+5,-1為C, +1為A,可能提供RNA pol 識別。上游調(diào)控元件:CATT框,OCT框等;遠(yuǎn)端調(diào)控區(qū):增強(qiáng)子,減弱子,沉默子。TFD結(jié)合到TATA框上,然后TFA與TFD結(jié)合,并增強(qiáng)TFD與TATA框的結(jié)合,然后TFB結(jié)合到TFD上,同時TFB與RNAPol結(jié)合,RNA聚合酶結(jié)合后,另三個轉(zhuǎn)錄因子TFE、J、H迅速結(jié)合到復(fù)合物上,TFH同時激活RNA聚合酶的羧基末端結(jié)構(gòu)域(CTD),使其磷酸化,轉(zhuǎn)錄開始。 RNA聚合酶:存在于核質(zhì)中,負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄5SrRNA的前體、前t RNA的合成。結(jié)合的啟動子有內(nèi)部啟動子和上游控制元件。 tRNA: 稱作A框和B框的兩個轉(zhuǎn)錄控制區(qū)位于轉(zhuǎn)錄單位內(nèi)的起始點(diǎn)的下游,TFC與tRNA啟動子中A框和B框結(jié)合;TFB與TFC-DNA復(fù)合體結(jié)合,并與TFC結(jié)合位點(diǎn)上有的DNA相互作用,引導(dǎo)RNAPol的結(jié)合而起始轉(zhuǎn)錄。 5SrRNA: 稱作A框和C框的兩個轉(zhuǎn)錄控制區(qū)位于轉(zhuǎn)錄單位內(nèi)的起始點(diǎn)的下游,TFA與C框啟動子序列緊密結(jié)合;TFC與TFA-DNA復(fù)合體結(jié)合,并與A框序列相互作用,這一復(fù)合體形成后TFB才能結(jié)合進(jìn)來,引導(dǎo)RNAPol 的結(jié)合而起始轉(zhuǎn)錄6)基本轉(zhuǎn)錄因子、激活劑、輔激活劑和應(yīng)答元件的概念答:基本轉(zhuǎn)錄因子:又稱通用轉(zhuǎn)錄因子。通過與反式作用因子、RNA聚合酶相互作用刺激轉(zhuǎn)錄,這些相互作用促進(jìn)起始復(fù)合物的形成,是轉(zhuǎn)錄開始的基本機(jī)制。 激活劑:在分子生物學(xué)中,能增加一個或多個基因轉(zhuǎn)錄速率的DNA結(jié)合蛋白。 輔激活劑:通常與一般轉(zhuǎn)錄因子締合在一起,是真核細(xì)胞激活性轉(zhuǎn)錄因子的輔助因子,能增加序列特異性轉(zhuǎn)錄因子對基因轉(zhuǎn)錄的激活。 應(yīng)答元件:是位于基因上游能被轉(zhuǎn)錄因子識別和結(jié)合,從而調(diào)控基因?qū)R恍员磉_(dá)的DNA序列。7)轉(zhuǎn)錄因子與DNA結(jié)合相關(guān)的結(jié)構(gòu)域 答:反式作用因子含有兩個結(jié)構(gòu)域:DNA激活結(jié)構(gòu)域和轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域。反式作用因子通過DNA特定順序結(jié)構(gòu),通過后者發(fā)揮轉(zhuǎn)錄活化功能。 DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域大體有4種形式:螺旋-轉(zhuǎn)交-螺旋結(jié)構(gòu)域、鋅指結(jié)構(gòu)域、亮氨酸拉鏈以及螺旋-環(huán)-螺旋二聚體結(jié)構(gòu)域。 螺旋-轉(zhuǎn)交-螺旋這樣的結(jié)構(gòu)域存在于原核生物的DNA結(jié)合蛋白如乳糖阻抑蛋白同源異型框序列編碼的60個氨基酸的結(jié)構(gòu)域中,兩個-螺旋由一個特定角度的-轉(zhuǎn)角分開,其中用于識別的-螺旋與DNA發(fā)生相互作用。 鋅指結(jié)構(gòu)域有兩種,一種是通過二個半胱氨酸和兩個組氨酸殘基與鋅離子結(jié)合形成的C2H2型,另一種是通過4個半胱氨酸殘基與鋅離子相連的C4型。C2H2型的鋅指與DNA結(jié)合需要三個或更多的“手指”,而C4型則成對出現(xiàn),以二聚體的形式與DNA結(jié)合。 堿性結(jié)構(gòu)域是與亮氨酸拉鏈以及螺旋-環(huán)-螺旋二聚體結(jié)構(gòu)域相結(jié)合的,堿性結(jié)構(gòu)域一般以二聚體的形式與DNA結(jié)合。8)染色體重建和異染色質(zhì)的概念答:染色體重建:指發(fā)生在基因活化轉(zhuǎn)錄時核小體能量-依賴型的排列或重排。 異染色質(zhì):在細(xì)胞周期中,間期、早期或中、晚期,某些染色體或染色體的某些部分的固縮常較其他的染色質(zhì)早些或晚些,其染色較深或較淺,具有這種固縮特性的染色體稱為異染色質(zhì)。具有強(qiáng)嗜堿性,染色深,染色質(zhì)絲包裝折疊緊密,與常染色質(zhì)相比,異染色質(zhì)是轉(zhuǎn)錄不活躍部分,多在晚S期復(fù)制。異染色質(zhì)分為結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)和功能異染色質(zhì)兩種類型: 結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)是指各類細(xì)胞在整個細(xì)胞周期內(nèi)處于凝集狀態(tài)的染色質(zhì),多定位于著絲粒區(qū)、端粒區(qū),含有大量高度重復(fù)順序的脫氧核糖核酸(DNA),稱為衛(wèi)星DNA。 功能異染色質(zhì)只在一定細(xì)胞類型或在生物一定發(fā)育階段凝集,如雌性哺乳動物含一對X染色體,其中一條始終是常染色質(zhì),但另一條在胚胎發(fā)育的第1618天變?yōu)槟癄顟B(tài)的異染色質(zhì),該條凝集的X染色體在間期形成染色深的顆粒,稱為巴氏小體。9)啟動子、增強(qiáng)子和絕緣子的概念答:啟動子:是基因轉(zhuǎn)錄精確和特異性啟動所必需的DNA序列。決定轉(zhuǎn)錄的啟動和方向。 增強(qiáng)子:是一種能大幅度增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄效率的順式作用元件。 其特點(diǎn)是: 具有遠(yuǎn)距離效應(yīng)。 無方向性。 順式調(diào)節(jié)。 無物種和基因的特異性,具組織的特異性。 有相位性,其作用和DNA的構(gòu)象有關(guān)。 有的增強(qiáng)子可以對外部信號產(chǎn)生反應(yīng)。 絕緣子:長約幾百個核苷酸對,是通常位于啟動子和增強(qiáng)子或負(fù)調(diào)控因子之間的一種調(diào)控序列。絕緣子本身對基因的表達(dá)既沒有正效應(yīng)也沒有負(fù)效應(yīng),其作用只是不讓其他調(diào)控元件對基因的活化效應(yīng)或失活效應(yīng)發(fā)生作用10)組蛋白的甲基化和乙酰化、DNA的甲基化對基因的調(diào)控答:(1)組蛋白的甲基化對基因的調(diào)控 組蛋白甲基化與轉(zhuǎn)錄的激活或抑制相關(guān),依賴于其發(fā)生甲基化的位點(diǎn)及程度的不同而不同。組蛋白賴氨酸的甲基化在異染色質(zhì)的形成、x染色體的失活、基因組印跡、DNA修補(bǔ)及基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控中有重要作用。有研究表明組蛋白H3的第4、36、79位賴氨酸的甲基化使常染色質(zhì)區(qū)的轉(zhuǎn)錄激活,而第9、27和H4的第20位賴氨酸的甲基化則對轉(zhuǎn)錄有抑制作用 。 (2)組蛋白的乙?;瘜虻恼{(diào)控 在真核細(xì)胞中,DNA與組蛋白是染色質(zhì)的主要成分。染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)與基因活性密切相關(guān),染色體的乙酰化可使核小體的結(jié)構(gòu)改變,并促進(jìn)轉(zhuǎn)錄相關(guān)因子結(jié)合到染色體DNA上。由于乙?;瘻p弱了組蛋白與DNA的結(jié)合,從而使染色質(zhì)構(gòu)象處于開放狀態(tài),有利于DNA的基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。一般情況下,轉(zhuǎn)錄活躍區(qū)的核小體組蛋白呈高乙酰化,而不活躍區(qū)呈低乙酰化狀態(tài)。 (3)DNA的甲基化:DNA上特定的GC序列處的C可發(fā)生甲基化修飾,這種甲基化可以阻止某些基因的轉(zhuǎn)錄,并且能遺傳到子細(xì)胞去。11)RNA剪接加工的機(jī)制。自我剪接、可變剪接答:前體mRNA剪接是指內(nèi)含子在剪接體的催化下被準(zhǔn)確地識別和切除。剪接體是由5個小核RNA復(fù)合體,以及許多輔助蛋白組成。是通過兩次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)來完成剪接的。 自我剪接:具有自我催化能力,將自身的某些部位切除的現(xiàn)象稱為自我剪接。 可變剪接:從相同的轉(zhuǎn)錄物通過不同外顯子的組合方式產(chǎn)生不同的成熟mRNA,繼而翻譯出結(jié)構(gòu)和功能不同的蛋白質(zhì)。12)RNA干擾的概念和應(yīng)用答:RNA干擾:由雙鏈RNA引發(fā)的抑制效應(yīng)。它具有特異性,只是引起dsRNA同源的mRNA降解。應(yīng)用:1 在探索基因功能中的應(yīng)用 2 在基因治療領(lǐng)域中的應(yīng)用: RNAi作為一種高效的序列特異性基因剔除技術(shù)在傳染性疾病和惡性腫瘤基因治療領(lǐng)域發(fā)展極為迅速。 3.是自然界中保留的一種保護(hù)機(jī)制,主要用于防御病毒感染和維持基因組的穩(wěn)定。研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性siRNA可特異性的抑制轉(zhuǎn)座子的活性,而在植物中的研究表明,當(dāng)植物受到病毒感染后可誘發(fā)內(nèi)源性抗病毒siRNA的合成,從而抑制病毒的增殖和侵染。13)酵母雙雜交檢驗(yàn)的原理答:真核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的組件式結(jié)構(gòu)特征,因?yàn)檫@些蛋白往往由兩個或以上相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域構(gòu)成,其中DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(BD)和轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(AD)是轉(zhuǎn)錄激活因子發(fā)揮功能所必須的,單獨(dú)的BD能與特定基因的啟動區(qū)結(jié)合,但不能激活基因的轉(zhuǎn)錄,而又不同轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的BD和AD所形成的雜合蛋白卻能行使激活轉(zhuǎn)錄的功能試驗(yàn)中, 1.將編碼已知的DNA序列連接到帶有酵母轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域編碼區(qū)(BD)的表達(dá)載體上,導(dǎo)入酵母細(xì)胞中使之表達(dá)帶有DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域的雜合蛋白,與報(bào)告基因上有的啟動調(diào)控區(qū)相結(jié)合,準(zhǔn)備作為“誘餌”捕獲與已知蛋白相互作用的基因產(chǎn)物。 2.將已知的編碼轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(AD)的DNA分別與待篩選的cDNA文庫中不同插入片段相連接,獲得“獵物”載體 3.轉(zhuǎn)化含有“誘餌”的酵母細(xì)胞。 4.一旦酵母細(xì)胞中表達(dá)的“誘餌”蛋白與“獵物”載體中表達(dá)的某個蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用,不同轉(zhuǎn)

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