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文檔簡介

1、單革考題:1,生命化學起源與生命進化有哪些重要階段(寫出不少于五個,按時間先后順序),以一個重要階段為例,說明此階段對地球環(huán)境及生命起源進化本身的影響(5分)答:生命化學起源和生命進化重要階段:a 非生物合成小的有機分子(單體)(C+H=有機分子)。b 單體聚合形成聚合物(蛋白質、核酸)。c 合成能自我復制的分子(遺傳性狀)-蛋白質和核酸D. 有機分子組裝成原生生物-非生物分子維持內部化學環(huán)境的平衡并展現(xiàn)某些生命特征。 遺傳起源(origins of heredity):出現(xiàn)最早的遺傳物質,可能為RNA;原始細胞出現(xiàn)(proto-cells):有活性的物質開始有膜包裹;最早的細胞出現(xiàn);出現(xiàn)光合

2、作用;出現(xiàn)有氧呼吸形式;出現(xiàn)捕食行為;真核生物出現(xiàn);多細胞生物出現(xiàn);(2)光合作用:循環(huán)光合作用途徑起源于35-32億年前,陽光作為能源被生物利用。非循環(huán)光合作用途徑出現(xiàn)在25億年前,不僅可以利用光能,而且可以放出O2。自此之后,空氣中的O2開始聚集。為有氧呼吸的出現(xiàn)提供了條件。有氧呼吸可以為生物活動提供更多能量,對生物進化意義重大。2,你在研究中發(fā)現(xiàn)一個新的哺乳動物細胞中的RNA分子,設計實驗證明它是mRNA還是非編碼RNA,如果證實其為非編碼RNA,設計實驗研究其功能(10分)答: (1)驗證是mRNA還是ncRNA:真核生物中的mRNA有明顯的特征序列,即5帽(m7G)和3Poly(A)

3、尾巴。而哺乳動物mRNA的3端有20-30個腺苷酸組成的Poly(A)尾,可以作為鑒別mRNA的標志。 具體方法:首先合成15-20的聚dT和聚dA先進行聚dT的單引物PCR,經過5-10個循環(huán)加入聚dA繼續(xù)進行PCR,經過25個循環(huán)結束后,進行電泳。如果得到了相應的擴增條帶,說明此核苷酸序列是mRNA;反之,則為非編碼RNA。測序。 無細胞表達系統(tǒng) (2)研究非編碼RNA的功能:(假設用于研究的模式生物為小鼠) 首先,根據(jù)得到的ncRNA的序列,利用生物信息學的方法,把它在基因組上定位定位之后,對培養(yǎng)的細胞進行基因敲除實驗,使表達此ncRNA的DNA失去此功能進行細胞培養(yǎng),觀察此基因的確實會

4、對細胞的生長造成怎樣的影響,從而確定這一ncRNA的功能。 后續(xù)研究可以在胚胎細胞中進行基因敲除,觀察對動物生長發(fā)育過程有何影響。假如該RNA為ncRNA。 研究功能的實驗設計如下:(1) 敲除該RNA 的gene,觀察細胞與正常細胞的差別。 (2) 過量表達該RNA,觀察細胞與正常細胞的差別。(3)RNAi。(4)檢測與RNA相互作用的DNA、RNA或蛋白質進行下游分析。(5)生物信息學方法分析功能與通路。3、基因轉錄調控和染色質狀態(tài)調控之間是如何協(xié)調進行的,分別以轉錄抑制和轉錄激活為前提進行詳細敘述(10分)答:要想起始基因轉錄,需要染色質解螺旋化,即從緊密狀態(tài)變?yōu)樗缮顟B(tài)。這樣,RNA聚

5、合酶才能夠結合,進而起始轉錄過程,這時染色質可以說處于活化狀態(tài)。反之,若染色質高度螺旋化,便不能進行轉錄過程,這時染色質則處于失活狀態(tài),如巴氏小體即是處于此狀態(tài)。 會有DNA結合蛋白與DNA結合,調控其表達。 ARE基因:色氨酸阻遏子蛋白的結合改變其構象。 組蛋白在基因表達調控中起到重要作用。H2A在基因激活和抑制中都起到重要作用。 (1)轉錄抑制過程:轉錄抑制過程包括多個方面,例如抑制轉錄激活因子和DNA的結合、抑制RNA聚合酶活性、組蛋白修飾以及染色質結構改變等等。其中,當染色質結構改變,即從低螺旋化狀態(tài)轉變?yōu)楦叨嚷菪瘯r,便不能進行mRNA的合成,轉錄即被抑制。調節(jié)染色質結構改變的因素有

6、:組蛋白的去乙?;ㄈヒ阴;罄诟呗菪隣顟B(tài)的形成)、染色體結合蛋白的作用、CpG中胞嘧啶的甲基化作用等。 (2)轉錄激活過程:基因激活蛋白結合到染色質上,形成染色質重構復合體染色質發(fā)生重構,組蛋白修飾酶加入組蛋白發(fā)生共價修飾,附加的激活蛋白結合到基因的調控區(qū)上,之后加入mediator(介導物)、一般的轉錄因子以及RNA聚合酶在啟動子處發(fā)生前起始復合體的聚合,之后加入其他的基因激活蛋白,再之后向前起始復合體中加入重排蛋白起始轉錄,在復合物形成的過程中往往會使DNA形成loop結構。 轉錄激活過程中組蛋白的變化:富含Lys組蛋白水平降低;H2A、H2B二聚體不穩(wěn)定性增加;組蛋白發(fā)生修飾;H3組

7、蛋白巰基暴露。DNA的甲基化和組蛋白的修飾會是基因組的不同區(qū)域顯示出不同的轉錄潛能,常染色體質通常高組蛋白乙?;虳NA甲基化和H3-K4甲基化,異染色質有低組蛋白乙酰化,高DNA甲基化和H3-K9甲基化。被折疊的染色質形成loop結構,具有較高的轉錄活性,形成RNA酶復合體。染色質對基因轉錄抑制包括改變染色質-DNA的聯(lián)系和內部染色質的聯(lián)系, 這些變化是通過組蛋白的修飾完成的.組蛋白的乙酰化和去乙?;腔蚧罨鸵种七^程中的主要調控機制, 組蛋白去乙酰化會導致形成阻遏性染色體復合物以至全染色體滅活. 組蛋白修飾酶主要有組蛋白乙?;D移酶, 組蛋白去乙酰基轉移酶, 組蛋白轉甲基酶和組蛋白激酶

8、.它們通過核心組蛋白乙酰化調節(jié)核小體結構及其相關基因的轉錄活性. 核小體核心組蛋白( H3/ H4) 堿基N端的多個賴氨酸殘基是可逆乙?;瘏⑴c調節(jié)基因轉錄的靶位點。在哺乳動物體細胞中, 組織特異性基因中的CpG二核苷酸在無轉錄活性時常含有甲基化的胞嘧啶堿基; 而有轉錄活性時則多含有未甲基化的胞嘧啶堿基.甲基化通過過甲基-CpG 結合蛋白或特異性轉錄激活因子的阻遏作用而實現(xiàn)轉錄抑制。4、從microRNA和RNAi通路的發(fā)現(xiàn)中你得到哪些啟示(至少列舉三點或詳述一點)(5分)答:microRNA and RNA interference (RNAi) (1)合適模式動物的選擇非常重要RNAi是在研

9、究秀麗隱桿線蟲(C. elegans)反義RNA(antisense RNA)的過程中發(fā)現(xiàn)的。秀麗隱桿線蟲有五對體染色體和一對性染色體,多數(shù)雌雄同體,只有極少數(shù)為雄性。成蟲約長毫米,生命周期大約為三天半,他們以大腸桿菌為食,易于大量培養(yǎng),每只成蟲在生命周期里可產生約只后代,適合作遺傳學研究。此外,培養(yǎng)秀麗隱桿線蟲成本低,在實驗室中容易掌控,并且可以在不用時冷凍,解凍之后仍能存活,因此適合長時間儲存。此外,秀麗隱桿線蟲身體透明,在研究細胞分化及其他發(fā)育過程方面特別有貢獻。每個體細胞如何發(fā)育都有詳細的紀錄,其細胞發(fā)育的命運在個體之間差異不大。秀麗隱桿線蟲也是第一個基因體完全被定序的多細胞生物。 (

10、2)不輕易放過任何一個實驗中遇到的不正常的結果,可能新的發(fā)現(xiàn)就是在這些結果中誕生注射正義RNA(sense RNA)和反義RNA均能有效并特異性地抑制秀麗隱桿線蟲par-1基因的表達,該結果不能使用反義RNA技術的理論做出合理解釋,正義RNA抑制同源基因表達的現(xiàn)象是由于體外轉錄制備的RNA中污染了微量dsRNA而引發(fā),并將這一現(xiàn)象命名為RNAi (3)敢于接受新的事物,新的思想 (4)當一個新的現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)后,其作用機制要經過一段較長時間、很多人的研究才能逐步明朗。說明生物學科的發(fā)展不是單個人、單個實驗室的研究就可以完成的。5、簡述雌性哺乳動物體細胞X染色體隨機失活的過程。(5分)X 染色體失活

11、包括一系列相關的過程: 啟動、傳播和維持。X 失活于囊胚期末開始建立。X染色體失活始于X染色體上的特異性失活位點XIC基因座的啟動,朝兩個方向擴展。在XIC內存在基因XIST(X染色體失活特異轉錄物)。當使一條X染色體失活時,有一專一表達的獨特形式,而一條有活性的X染色體沒被表達。XIST的表達產物是一順式作用的核RNA,而不編碼生成蛋白質。XistRNA順式包裹表達它的染色體并引發(fā)快速基因沉默,導致表達Xist的X染色體上的大多數(shù)基因的活性被抑制,成為失活的X染色體。而表達它的翻譯轉錄產物Tsix的染色體保留了活性。失活過程:Xist是一條16000nt的長ncRNA,形成Xist ncRN

12、A recuited complex后,通過X染色體上的進入位點結合到染色體上。之后,復合體可以募集一種特定的組蛋白H2A1.2,使染色體保持在失活狀態(tài)。此外,Xist還可以募集組蛋白去乙?;负图谆傅膹秃象w。Xist的活性由另外一個4000nt的長ncRNATsix調控,包含一個Xist的反義鏈,可以通過與Xist互補配對來調節(jié)其活性。6、簡述研究基因表達調控和表觀遺傳調控的數(shù)種方法(舉出八種方法名稱;或者寫出三種方法,并對每種給出簡述)。(5分)?凝膠緩滯實驗核染色體免疫沉淀DNA親和層析DNA footprintingDNA親和層析: 第一步:把細胞內所有蛋白加入層析柱中,里面有含有

13、很多不同DNA序列的基質。之后用低鹽溶液洗去未結合DNA的蛋白,再用中鹽溶液把結合了DNA的蛋白洗提出來。 第二步:把第一步中的DNA結合蛋白加入只含有GGGCCC/CCCGGG序列的層析柱中,之后用中鹽溶液把所有對此序列不特異的蛋白都洗去,再用高鹽溶液洗提特異性識別GGGCCC/CCCGGG的蛋白。 基因表達調控:a.基因敲除:用同源序列替換目的基因達到目的基因失活的作用觀察該基因作用與表達產物。b.基因芯片:高通量篩選和檢測基因的表達狀況。c.報告基因:研究基因的表達過程以及其啟動子增強子的作用途徑。D.凝膠遷移電泳E.DNA footprinting表觀遺傳學:a.甲基化特異性寡聚核苷酸

14、生物芯片實驗b.實時RT-PCR實驗對DNA甲基轉移酶mRNA的相對定量分析c.基因沉默研究表型非編碼RNA:a.全基因組tiling 芯片技術(基因芯片)b.原位雜交:研究ncRNA不同時段所處位置所起作用等。c.RNAi研究相應ncRNA的功能7、簡述RNA world hypothesis的主要內容, 簡要討論目前已知的RNA在生命活動中的哪些功能支持了RNA world hypothesis.(5分)在DNA作為遺傳物質以前,在原始的生命中,RNA既是可自我復制和進化的遺傳物質,同時也是可催化代謝活動的酶。之后,RNA作為遺傳物質的功能被更穩(wěn)定的DNA所取代,催化功能被蛋白質取代。遺傳

15、信息通常存儲為DNA ,但一些生物如病毒使用RNA來存儲信息。rRNA作為mRNA的支架,使mRNA分子在其上展開,實現(xiàn)蛋白質的合成。核酶的化學本質是核糖核酸(RNA), 卻具有酶的催化功能。核酶的作用底物可以是不同的分子, 有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。核酶的功能很多,有的能夠切割RNA, 有的能夠切割DNA, 有些還具有RNA 連接酶、磷酸酶等活性。白麗考題:1,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)外源分子e能激活細胞A釋放分子f并導致細胞B的活化,已知細胞A與細胞B在特定條件下可以發(fā)生直接相互作用,并且細胞B表達f分子的受體。請問在外源分子e的作用下致使B細胞活化的可能性有哪幾種,如何通過實驗驗證答:

16、(1)可能性: a、外源分子e與細胞A上的受體結合使之激活并釋放分子f,而分子f與細胞B表面的受體結合導致細胞B活化。 b、外源分子e與細胞A上的受體結合使之激活,之后細胞A與細胞B發(fā)生直接相互作用,使得細胞B活化。 c、外援分子e直接與細胞B上的受體結合,使細胞B活化。 (2)實驗驗證: 將細胞溶液離心,取上清液處理新鮮的B細胞;細胞沉淀物使用去垢劑處理,同樣去刺激新鮮的B細胞。若前者能使B細胞活化,則表明該細胞的活化是由于胞外小分子的作用;若是后者能使細胞活化,則為細胞接觸依賴的信號轉導。2、簡述SH2、SH3、PH結構域的功能和生物學意義。含SH2結構域的蛋白可以特異性識別多肽序列中的磷

17、酸酪氨酸殘基,SH3可以識別富含脯氨酸的序列;這兩種結構域能作為接頭蛋白上的結構域行使信息傳遞的功能,但其本身沒有催化活性。PH結構域可以識別磷脂酰肌醇。這些結構域通過介導蛋白與蛋白或蛋白與脂質間的相互聯(lián)結作用調節(jié)信號轉導蛋白在細胞內的定位,依靠高度保守的小的相互作用結構域。從而特異地決定信號轉導的途徑。這些結構域所介導的信號傳遞過程在細胞增殖、分化甚至凋亡中起著重要作用。1, 提高了效率,減少了信號分子擴散消耗的時間2, 另外還有就是阻止了不同信號通路之間可能存在的Cross Talk , 保證了信號的準確性。4、簡述胞內信號傳遞過程中作為信號起始的分子開關的作用原理(1) 磷酸化和去磷酸化

18、: 發(fā)揮作用的是兩種主要的蛋白質激酶-絲氨酸/蘇氨酸激酶和酪氨酸激酶。 信號傳入時,蛋白激酶被激活并且磷酸化下游的蛋白。 過程中ATP作為磷酸基團的來源。 在去磷酸化酶的作用下,下游蛋白上的磷酸分子脫去, 激活的狀態(tài)消失。 (2) GTP結合和去結合: 通過這種方式激活的蛋白質主要是G蛋白和小G蛋白。G蛋白結合的GDP被GTP 取代, 并且激活,進一步激活下游分子。 大G蛋白通常傳遞G蛋白偶聯(lián)受體接受的信號, 而小G蛋白通常呈遞多類細胞表面受體的信號。5、舉例說明不同組合的信號對細胞命運、功能的調控機制同一個細胞可以對很多不同組合的細胞外信號產生特異性反應,其原因就是信號傳導復合體的存在。信號

19、傳導復合體可以特異性地對不同的信號相互作用,進而調節(jié)細胞的功能。不同信號對細胞的調節(jié)功能不同,但不同的信號通路之間也會相互影響、相互交叉,共同對細胞調節(jié)起作用。 例如:由TCR/CD28激活的PKB途徑抑制Fas介導的細胞死亡。在T細胞中,PKB由TCR和CD28下游的PI3K激活。由FasL啟動的Fas導致procaspase-8募集到DISC處。Procaspase-8的加工和激活可以導致下游效應器的激活,產生caspase-3,進而導致細胞凋亡。FLIP可以結合到procaspase-8上并抑制其活性,而PKB可以通過抑制procaspase-8轉移到DISC上的方式來抑制其加工,最終抑

20、制細胞的死亡。 4. 論述蛋白質激酶PLK1在細胞中的生物學功能。cell proliferation III PLK1很細地記住。PLK1通過對蛋白復合物的磷酸化引導Pre-RC的產生及保持穩(wěn)定以啟動DNA復制。(在未受干擾的細胞中,PLK1可以促進Pre-RC招募磷酸化的Hbo1;在受干擾的細胞中,通過磷酸化Orc2來穩(wěn)定Pre-RC的休眠狀態(tài)。)通過多種方式調節(jié)APC/C促進有絲分裂進入G1期。調節(jié)中心體的復制PLK1和蛋白激酶B能夠協(xié)同調節(jié)微管與動粒的結合在分裂后期促進紡錘體的伸長,從而促進有絲分裂進入胞質分裂期。功能: 中心體的分離和成熟、紡錘體形成、染色體分離和胞質分裂。在脅迫環(huán)境

21、下,通過穩(wěn)定復制前復合物來促進DNA復制。此外對于DNA損傷的修復也有作用。5.影響細胞分化的重要因素a.細胞的全能性:細胞的全能性決定了細胞最基本的分化潛能。b.影響因素:(1)胞外信號分子:在早期胚胎發(fā)育中,一部分細胞會影響周圍細胞使其向一定方向分化,稱為近端組織的相互作用,也稱為胚胎誘導,這一作用是通過近距離細胞相互間旁分泌產生的信號分子來調節(jié),包括FGF、TGF、hedgedog、Wnt等生長因子。(2)細胞記憶與決定:信號分子的有效作用時間是短暫的,然而細胞可以將這種短暫的作用儲存起來并形成長時間的記憶,逐漸向特定方向分化,同時細胞決定也與細胞記憶有關,是正反饋調節(jié)。(3)受精卵細胞

22、質的不均一性:由于細胞具有記憶功能,隨著分化信息的不斷累積使之成為“決定”了的細胞,這種與細胞分化相關的信息可以上溯至受精卵,卵母細胞中含有多種不均一的mRNA,他們一般處于非活性狀態(tài),但在卵裂過程中他們不均等的給了子細胞,并且有些在之后會被激活,它們決定了未來細胞分化的命運,這種mRNA也被稱為決定子。(4)細胞間的相互作用和位置信息:改變細胞所處的位置可導致細胞分化方向改變,這就是位置效應,其產生的主要原因是如sonic hedgedog蛋白等的不均等分布產生的位置信息。(5)環(huán)境:譬如性別的決定在許多動物中受到環(huán)境的影響,蜥蜴類受溫度的影響,蝸牛受個體間的位置關系影響等。(6)染色質變化

23、與基因重排:有些生物中會有發(fā)育到一定階段的DNA消失、重復、重排等現(xiàn)象,這是細胞分化的一種特殊方式。9、 Necrosis和Apoptosis的區(qū)別Apoptosis(凋亡) Necrosis(壞死) 調節(jié) 基因編碼 局部缺血、外傷或ATP減少調控Controlled(受調控) Uncontrolled(不受調控) 細胞形態(tài) 收縮、濃縮腫脹 質膜完整性 保持徹底破壞細胞加工出芽 出泡 細胞內容物 形成凋亡小體 直接泄漏到胞外 DNA 碎裂,染色質濃縮 未碎裂 能量需要ATP不需要ATP炎癥反應 無 有Mediator 細胞凋亡蛋白酶 不需要蛋白酶(1) 凋亡細胞凋亡是指為維持內環(huán)境穩(wěn)定,由基因

24、控制的細胞自主的有序的死亡。1.形態(tài)學特征:胞膜出芽,但保持完整,染色體聚集在核膜周邊,胞漿收縮、細胞核凝集,最后細胞分裂為凋亡小體,Bcl-2家族蛋白導致線粒體膜通透性增加2.生化特征:ATP依賴性的(主動過程,在4C不能發(fā)生),以核小體為單位剪切DNA(電泳顯示為DNA ladder),Prelytic DNA 斷裂,線粒體釋放多種因子至胞漿中(細胞色素c、AIF),Caspases級聯(lián)活化,膜對稱性改變(PS外翻)3.生理學特征:它涉及一系列基因的激活、表達以及調控等的作用,它并不是病理條件下,自體損傷的一種現(xiàn)象,而是為更好地適應生存環(huán)境而主動爭取的一種死亡過程。只影響單個細胞 ,由生理

25、學刺激誘導(如生長因子缺乏、激素環(huán)境改變等),被臨近細胞和巨噬細胞吞噬無炎癥反應。(二)壞死壞死是細胞受到強烈理化或生物因素作用引起細胞無序變化的死亡過程。1.形態(tài)學特征:細胞脹大,膜完整性喪失 ,細胞內容物外溢,核變化較慢,DNA降解不充分,全細胞裂解2.生化特征:離子內環(huán)境失調,非ATP依賴性的(被動過程,在4C也可以發(fā)生),隨機消化DNA,Postlytic DNA斷裂3.生理學特征:影響群組細胞由非生理學因素引起(如補體攻擊、代謝中毒、缺氧等),被巨噬細胞吞噬, 周圍有明顯的炎癥反應10、簡述細胞凋亡的內通路(intrinsic pathway)信號傳遞過程。 內通路:線粒體途徑:此通

26、路由含BH3結構域的Bcl-2家族成員在接受到胞內的死亡信號(如DNA損傷,興奮性氨基酸釋放增多、自由基產生增加等)后激活,并與另外的Bcl22家族成員(Bax亞家族成員等)相互作用,導致后者蛋白的寡聚并插入線粒體膜,引起線粒體膜通透性改變,跨膜電位丟失,釋放細胞色素C(Cytc)。在ATP/dATP存在的情況下,Cytc與凋亡蛋白酶活化因子(Apaf-1)形成多聚復合體,通過Apaf-1氨基端的Caspase募集結構域募集胞質中的Caspase-9前體,使其自我剪切活化并啟動Caspase級聯(lián)反應, 形成凋亡體(apoptosome),激活下游的Caspase-3,完成其相應底物的剪切,引起

27、細胞凋亡。外通路:CD95/CD95L死亡通路CD95死亡通路在免疫系統(tǒng)發(fā)育和功能中起重要作用。許多細胞均表達CD95,但其配體CD95L僅在激活的T細胞和NK細胞中表達。CD95L是一個同源三聚體,每個三聚體分子結合三個Fas分子,一旦與三聚體的配體相結合,Fas通過胞內段的DD募集胞質中的Fas相關死亡結構域(FADD)。FADD氨基端含有一個死亡效應結構域(DED),此DED和Caspase-8原域中的DED相互作用,把Caspase-8募集到Fas區(qū)域,Fas,FADD和Caspase-8形成了死亡誘導信號復合體(DISC),caspase-8酶原自我剪切活化成活性caspase-8。

28、活化的caspase-8可激活下游的procaspase-3酶原為caspase-3,剪切胞漿和核底物,包括多聚ADP-核糖多聚酶,DNA-PK, Lamin B和ICAD。ICAD剪接成CAD后移入核內,降解染色質DNA。位于胞漿的Bid被caspase-8切割成截斷的Bid,tBid有很強的促凋亡活性,轉移到線粒體膜將凋亡信號傳遞至線粒體,造成線粒體損傷并誘導其激發(fā)MPT,釋放Cytc,引發(fā)凋亡?!靖咂健?. 腫瘤發(fā)生的原因及機制 腫瘤的發(fā)生源于基因突變,包括堿基置換,插入,缺失,移碼突變等。這些突變的基因主要是原癌基因,抑癌基因,DNA修復基因、細胞分裂分化相關的基因等,這些基因的失活或

29、過度激活,就會使細胞周期、細胞凋亡、衰老、細胞增殖、分化等發(fā)生改變。原癌基因突變激活后,對細胞增殖起正性調控作用的蛋白質表達水平增加,破壞了正常細胞增殖的調控機制。抑癌基因突變失活,導致對細胞增殖起負性調控作用的蛋白表達水平降低,同樣也破壞了正常細胞衰老和死亡過程,細胞生長失控。DNA修復基因的突變,使其他基因的突變率大大增加。但是細胞基因組中與腫瘤發(fā)生相關的某一基因的突變,并非馬上形成癌,而是繼續(xù)生長直至細胞群體中一系列新的偶發(fā)突變的產生。與細胞增殖有關的基因突變,使某些細胞在選擇中具有競爭優(yōu)勢,在經過類似過程,逐漸形成攜帶一系列與癌相關的突變、具有癌細胞一切特征的惡性腫瘤??傊?,導致癌癥發(fā)

30、生的突變基因是多樣的,但其通路的種類是很有限的。腫瘤的發(fā)生涉及一系列的原癌基因與腫瘤抑制基因的致癌突變的積累。2. 與腫瘤發(fā)生發(fā)展相關的基因Oncogenes癌基因:控制細胞生長和分裂的正?;虻囊环N突變形式,即原癌基因的突變形式,能引起正常細胞癌變。(Proto-oncogenes原癌基因:編碼與細胞正常生長調控通路相關的蛋白,包括生長因子、受體、激酶、轉錄因子等。原癌基因的突變時顯性的。)Tumor-suppressor genes抑癌基因:正常細胞增殖過程中的負調控因子,編碼的蛋白往往在細胞周期的檢驗點上起阻止周期進程的作用。抑癌基因突變也會致癌,其突變時隱性的。Stability ge

31、nes:這類基因包括錯配修復基因、核苷酸剪切修復基因、堿基剪切修復基因等,能夠修復正常DNA復制過程中的微小的突變或使突變基因暴露出來,從而使基因突變減到最小,若它們失活,其他基因將以高水平突變。 3. 與腫瘤發(fā)生發(fā)展相關的pathway 1. Receptor tyrosine kinase (RTK) pathway對轉錄因子磷酸化,形成GPG轉錄導致腫瘤發(fā)生,可以由一串長信號通路由Ras蛋白RAFMAPKKErk對轉錄因子磷酸化,另一方面可以直接通過Stat對轉錄因子磷酸化。 2. Rb (a) and p53 (b) pathways(a)通過CDKN2A到Cdk的通路引發(fā)Rb的磷酸化

32、,Rb的作用是抑制E2F控制細胞周期的規(guī)律,這一作用使細胞周期紊亂。(b)由p53/WT1復合體的通路引發(fā)Cdk的抑制,擾亂細胞周期,同時抑制Bax和Bcl2使細胞凋亡無法正常進行。 3. Apoptosis pathway 由FAS、Bcl2和Bax所引發(fā)的細胞凋亡通路,通過caspase蛋白的協(xié)助使凋亡的調控出現(xiàn)問題。4. HIF1 pathway VHL因子對HIF1ub化使其降解,線粒體代謝出現(xiàn)問題。5. APC pathwayGPC3/WNT引發(fā)的通路一系列以-catenin為中心的以APC為主的因子出現(xiàn)問題,影響細胞周期。 6. SHH-GLI pathway SHH/EXT1,2

33、引發(fā)的通路PTCHSUFUGlI 最終使細胞周期蛋白出錯。7. PI3K pathway較復雜的通路,同時影響細胞凋亡、GPG轉錄由Pi3K引發(fā),關鍵因子還有AKT。8. SMAD pathway由EWS到II型受體,引發(fā)SMAD2/3的磷酸化,通過SMAD4影響GPG轉錄。每一個通路的共同特點都是導向HIf1,主要目的都是影響細胞凋亡和細胞周期。4. 癌癥的Hallmarks癌癥的主要特征:癌癥細胞的十大特征:(1)、維持增殖信號(2)、避免生長阻遏(3)、抵抗細胞死亡(4)、潛力無限的復制能力(5)、誘導血管生成(6)、組織浸潤和轉移(7)、基因組不穩(wěn)定和突變(8)、促進腫瘤炎癥(9、)避

34、免免疫摧毀 (10)、能量代謝異常1) 細胞生長與分裂失去控制,核質比例增大,分裂速度加快。2) 具有侵潤性和擴散性,能夠形成轉移灶。3) 細胞間相互作用改變,異常表達某些膜蛋白,以便黏著其它細胞和繼續(xù)增殖。4) mRNA的表達譜及蛋白表達譜或蛋白活性改變,如多數(shù)具有較高的端粒酶活性,纖連蛋白減少,轉錄因子Myc過表達等。5) 具有異質性。6) 體外培養(yǎng)時失去接觸抑制,可形成細胞克隆,貼壁性下降可懸浮培養(yǎng)。5.干細胞定義、種類、來源及特征定義:指具有自我更新,和多向分化潛能的未分化細胞,可分化為內中外三個胚層的各類細胞。種類:根據(jù)分化潛能分為單能干細胞只能分化為單一類型的細胞。 多能干細胞能形成兩種及兩種以上細胞類型的干細胞。 全能干細胞每個細胞能發(fā)育成一個完整的個體。根據(jù)來源分為胚胎干細胞(ES):來自著床前囊胚內細胞團,能夠形成身體內所有細胞類型

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