分子生物學(xué)重點(diǎn)

1、 &遺傳物質(zhì)的基本特點(diǎn)：必須穩(wěn)定地含有關(guān)于有機(jī)體細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)育和繁殖的各種信息必須能精確的復(fù)制，使后代具有與親代細(xì)胞相同的信息必須能夠變異，為生物的進(jìn)化提供基礎(chǔ) &生物的遺傳物質(zhì)是DNA：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 噬菌體轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn) &DNA雙螺旋模型：意義：對(duì)生命科學(xué)的發(fā)展作用可與達(dá)爾文學(xué)說(shuō)媲美，與孟德?tīng)柖升R名。從而使遺傳學(xué)的研究全面進(jìn)入分子遺傳學(xué)階段 &確定了遺傳信息的傳遞方式：操縱子學(xué)說(shuō)；三聯(lián)體密碼說(shuō)”；中心法則這三大發(fā)現(xiàn)大大促進(jìn)了生命科學(xué)的迅速發(fā)展，為基因工程的誕生奠定了重要的理論基礎(chǔ)右手螺旋：A-DNA、B-DNA、C-DNA、D-DNA左

2、手螺旋：Z-DNA螺旋盤繞的松散程度受DNA分子的內(nèi)力影響，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)永遠(yuǎn)處于動(dòng)態(tài)平衡中，條件變化，B-DNA構(gòu)象變化，可以形成A-DNA或C-DNA等。&大溝和小溝是DNA行使功能時(shí)蛋白質(zhì)的識(shí)別位點(diǎn)，構(gòu)象發(fā)生變化，蛋白質(zhì)對(duì)DNA分子的識(shí)別也發(fā)生相應(yīng)變化 &核酸分子中的回文序列：回文序列中的單鏈可形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)；雙鏈回文序列可形成十字架結(jié)構(gòu)&超螺旋的意義：緊密，體積更?。荒苡绊戨p螺旋的解鏈程序，因而影響DNA分子與其它分子之間的相互作用。包括正超螺旋和負(fù)超螺旋，在一定條件下，可互相轉(zhuǎn)變。雙螺旋DNA的松開(kāi)導(dǎo)致負(fù)超螺旋，而擰緊則導(dǎo)致正超螺旋。 &超螺旋DNA的

3、性質(zhì)：結(jié)構(gòu)緊密，粘度較低，浮力密度大，沉降速度快。&核內(nèi)不均一RNA（hnRNA）：真核細(xì)胞mRNA的原始轉(zhuǎn)錄物是分子量極大的前體，在核內(nèi)加工過(guò)程中所形成的分子大小不一的中間產(chǎn)物。&開(kāi)放閱讀框，ORF：mRNA分子上從起始密碼子開(kāi)始到終止密碼子結(jié)束的一段連續(xù)的核苷酸序列，即mRNA分子上的編碼區(qū)。&真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)：3端具有polyA結(jié)構(gòu)；5端具有帽子結(jié)構(gòu)；只有一個(gè)開(kāi)放閱讀框。&原核生物mRNA的結(jié)構(gòu)：3端不具有polyA結(jié)構(gòu)；具有一個(gè)或多個(gè)開(kāi)放閱讀框。&tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu) ：aa接受臂（amino acid arm）二氫尿嘧啶環(huán) （DHU loo

4、p）反密碼環(huán)（anticodon loop）額外環(huán)（extra loop） TC環(huán)（TC loop）同功tRNA：識(shí)別同種氨基酸，但反密碼子不同的多個(gè)tRNA。多數(shù)tRNA和少數(shù)tRNA：反密碼子相同但結(jié)構(gòu)不同的tRNA。副密碼子：tRNA分子上決定其攜帶何種氨基酸的區(qū)域，能被AA-tRNA合成酶識(shí)別。&核酶(Ribozyme)是一種具有核酸內(nèi)切酶活性的反義RNA分子，可特異性地切割靶RNA序列，具有解離后重復(fù)切割相同靶分子的能力。&核酶的類型：剪切型核酶，催化自身或者異體RNA的切割，相當(dāng)于核酸內(nèi)切酶。剪接型核酶，具有核酸內(nèi)切酶和連接酶兩種活性。&核酶的催化活性：核苷

5、酸轉(zhuǎn)移作用；磷酸二酯鍵水解作用 ；磷酸轉(zhuǎn)移反應(yīng)催化作用 ；脫磷酸作用；限制性內(nèi)切酶作用 &核酸的雜交：不同來(lái)源的、序列互補(bǔ)的單鏈RNA、DNA，或DNA和RNA，根據(jù)堿基互補(bǔ)原則，借助氫鍵連接為雙鏈分子的過(guò)程。& 核酸的變性： 指核酸雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂，變成單鏈，但并不涉及共價(jià)鍵的斷裂 變性方法：熱變性、酸堿變性、化學(xué)變性劑 增色效應(yīng)（hyperchromicity）由于DNA變性而引起的光吸收增加的現(xiàn)象 DNA的融點(diǎn)（或熔解溫度，Tm）DNA分子的一半發(fā)生變性時(shí)的溫度為Tm。DNA分子的變性是一個(gè)爆發(fā)過(guò)程，變性作用發(fā)生在一個(gè)很狹窄的溫度范圍（68），變性曲線為雙曲線 &

6、;核酸的復(fù)性：指變性DNA分子在適當(dāng)條件下，兩條彼此分開(kāi)的鏈自發(fā)重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)復(fù)性過(guò)程：成核作用；拉拉鏈作用 復(fù)性條件：1、足夠的鹽濃度，0.150.50mol/L2、合適的溫度：比Tm低20253、樣品的性質(zhì)4、DNA的濃度5、DNA片段的大小&分子雜交技術(shù) 利用核酸雙鏈的堿基互補(bǔ)、變性和復(fù)性的原理，可以用已知堿基序列的單鏈核酸片段作為探針，與待測(cè)樣本中的單鏈核酸互補(bǔ)配對(duì)，以判斷有無(wú)互補(bǔ)的同源核酸序列的存在。 目的：運(yùn)用特異性探針鑒定復(fù)雜的靶DNA中同源的DNA片段。&雙鏈probe或DNA解鏈主要取決于： 1鏈的長(zhǎng)度：鏈越長(zhǎng)，需要的 能量多才能解鏈； 2堿基成分：G

7、C含量高，較難變性； 3化學(xué)環(huán)境：?jiǎn)蝺r(jià)陽(yáng)離子穩(wěn)定雙鏈，甲酰胺，尿素破壞雙鏈&核酸探針：是指帶有標(biāo)記的某一特定DNA或RNA片斷，能與待測(cè)樣本中單鏈核酸分子互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合，進(jìn)而檢測(cè)同源序列。&將探針標(biāo)記上一種標(biāo)識(shí)物以便雜交后檢測(cè)。常用于標(biāo)記探針的標(biāo)識(shí)物 ： 同位素：32P , 35S , 3H-dNTP等；非同位素：地高辛-dNTP ，生物素-dNTP。常用的標(biāo)記方法：缺口平移法；隨機(jī)引物法探針來(lái)源：基因組探針；DNA克隆；cDNA探針；寡核苷酸探針缺口平移法：DNA酶I；DNA聚合酶I：5 3外切酶活性、5 3的聚合酶活性、隨機(jī)引物法：DNA聚合酶I的Klenow亞單位：5 3聚

8、合酶活性。&常用核酸分子雜交方法：Southern 印跡雜交法；Northern 印跡雜交法；斑點(diǎn)雜交或狹縫雜交法；菌落雜交；夾心雜交法；原位雜交&基因芯片是在固相支持物上原位合成寡核苷酸或直接將大量DNA探針以點(diǎn)涂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(guò)對(duì)雜交信號(hào)的檢測(cè)分析，即可得出樣品的信號(hào)（即基因序列或表達(dá)的信息）突出特點(diǎn)：高度并行性、多樣性、微型化、自動(dòng)化 &反義核酸（antisense nuleic acid）是根據(jù)堿基互補(bǔ)原理，用人工合成或生物體自身合成的特定互補(bǔ)的DNA或RNA片段（或其化學(xué)修飾的衍生物），能夠與目的序列結(jié)合，通過(guò)空間位阻效

9、應(yīng)或誘導(dǎo)RNase活性的降解作用，在復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、剪接、mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)及翻譯等水平，抑制或封閉目的基因的表達(dá)反義技術(shù)：根據(jù)堿基互補(bǔ)原理，用人工合成或生物體自身合成的特定互補(bǔ)的DNA或RNA片段（或其化學(xué)修飾產(chǎn)物）抑制或封閉目的基因的表達(dá)的技術(shù)。有反義DNA、反義RNA、肽核酸&肽核酸，PNA：是指在特定肽鏈上連接不同堿基的核酸。即：以類氨基多肽鏈（N-氨基乙烷基乙酸鏈）代替核酸中的磷酸戊糖骨架，并按一定序列結(jié)合上標(biāo)準(zhǔn)的A、G、C、T堿基.第三代反義寡核苷酸藥物（肽核酸）作用 肽核酸可與互補(bǔ)DNA或RNA特異性結(jié)合，抑制或封閉基因表達(dá)。特點(diǎn) 與靶基因結(jié)合能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，易吸收，在體內(nèi)具有內(nèi)

10、切酶活性和抑制端粒作用。&反義核酸的有效抑制結(jié)合區(qū)：1、mRNA5端非翻譯區(qū)2、mRNA5端編碼區(qū)，主要是3、始密碼AUG4、mRNA5端帽子形成位點(diǎn)5、前體mRNA外顯子和內(nèi)含子結(jié)合部位6、mRNApolyA形成位點(diǎn)7、阻止mRNA的成熟和向胞漿的轉(zhuǎn)運(yùn) &RNA干擾：RNAi：一條短小的單鏈RNA與一條mRNA的互補(bǔ)區(qū)發(fā)生堿基配對(duì)作用，從而阻遏這條mRNA的表達(dá)。即一種RNA能夠有效地控制另一種RNA的活性。具有RNA干擾作用的RNA分子稱為小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）.&RNAi的效應(yīng)：siRNA與靶mRNA形成的雙鏈結(jié)構(gòu)阻

11、止其它蛋白因子與靶mRNA的結(jié)合；影響靶mRNA其它區(qū)域的空間結(jié)構(gòu)的形成；形成的雙鏈結(jié)構(gòu)體區(qū)會(huì)成為雙鏈RNA酶的作用靶標(biāo)，使靶mRNA被降解。&RNAi 的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)錄后水平的基因沉默；較高的特異性；高效性；可遺傳性及遠(yuǎn)距離效應(yīng)&病毒核酸的一般特征：病毒核酸分子大小差別很大；病毒核酸存在形式多樣；病毒核酸分正、負(fù)鏈；病毒基因組具有操縱子結(jié)構(gòu)；噬菌體基因組中無(wú)內(nèi)含子，但動(dòng)物病毒的基因組中具有內(nèi)含子；病毒基因組織有重疊基因的存在。&端粒（telomere）真核細(xì)胞染色體末端的蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合體，是染色體必需的組成部分。&端粒的功能：能封閉正常染色體末端，維持了染色體

12、結(jié)構(gòu)的完整性。保證遺傳信息的完全復(fù)制。端粒使染色體具有極性，保證了染色體在細(xì)胞周期中的正常行為。在維持細(xì)胞核的三維結(jié)構(gòu)及染色體配對(duì)中起一定的作用。端粒起到細(xì)胞分裂計(jì)時(shí)器的作用。&端粒酶（telomerase)：化學(xué)性質(zhì)是核糖核蛋白,是一種自身攜帶模板的反轉(zhuǎn)錄酶，催化端粒DNA的合成，能夠在缺少DNA模板的情況下, 以自身攜帶的RNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄合成端粒DNA并添加于染色體末端，從而維持了端粒長(zhǎng)度的穩(wěn)定。端粒酶RNA作為合成端粒DNA的模板；端粒酶蛋白亞基具有逆轉(zhuǎn)錄酶活性。&真核生物DNA分類 ：非重復(fù)序列（單拷貝序列）；輕度重復(fù)序列；中度重復(fù)序列；高度重復(fù)序列&組蛋白

13、：特點(diǎn)：分子量??；堿性蛋白質(zhì)；含量高，每種分子數(shù)可達(dá)6 000萬(wàn)個(gè)；沒(méi)有種屬和組織專一性；類型 ： 核小體組蛋白：H2A、H2B、H3、H4；H1組蛋白；功能：組蛋白分子中的正電荷使組蛋白借靜電引力與帶負(fù)電荷的磷酸形成穩(wěn)定的鹽鍵，使組蛋白與DNA分子緊密結(jié)合。&非組蛋白：特點(diǎn) ： 酸性蛋白質(zhì)；帶負(fù)電荷；含量低，種類多（數(shù)百），每種僅1萬(wàn)個(gè)分子；具有種屬和組織特異性類型：一半是結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)；一半為酶類；如DNA聚合酶、RNA聚合酶等功能 ：為序列特異性DNA結(jié)合蛋白，能從DNA雙鏈的大溝、小溝中識(shí)別特定的堿基排列并與堿基形成氫鍵，從而與一段較短的特異DNA序列結(jié)合&重疊基因：病毒和

14、噬菌體中，以有限的堿基編碼更多的遺傳信息。重疊類型：1、異相位基因重疊：終止密碼子與起始密碼子重疊。2、同相位基因重疊：合成的多肽鏈僅長(zhǎng)短不同，氨基酸序列相同。3、反相位基因重疊：DNA雙鏈都有編碼功能。&非組蛋白具體功能：參與染色體的構(gòu)建；啟動(dòng)基因的復(fù)制；調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄 &真核生物組蛋白的共價(jià)修飾包括：乙?；⒓谆?、磷酸化。修飾作用的共同點(diǎn)降低組蛋白所攜帶的正電荷。修飾作用表現(xiàn)為周期性，提示可能與組蛋白功能的改變有關(guān)&基因：是有功能的DNA片段，含有合成有功能的蛋白質(zhì)多肽鏈或RNA所必需的全部核苷酸序列，是遺傳的結(jié)構(gòu)和功能單位。包括編碼蛋白質(zhì)肽鏈或RNA的編碼序列以

15、及保證其轉(zhuǎn)錄所必需的調(diào)控序列。&假基因：不能轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后不能生成無(wú)功能的蛋白質(zhì)的基因。&完整的基因：前導(dǎo)區(qū)、尾部區(qū)、內(nèi)含子和外顯子；前導(dǎo)區(qū)（leader） 位于編碼區(qū)的前面，相當(dāng)于mRNA起始密碼5端的序列；尾部區(qū)（trailer） 位于編碼區(qū)之后，指mRNA3端終止密碼子后面的非翻譯序列；內(nèi)含子（intron） 位于編碼序列之間，通常指基因中能被轉(zhuǎn)錄成前體轉(zhuǎn)錄物，但卻不能成為mRNA組成部分的區(qū)域；外顯子（exon） 即編碼序列，也就是DNA分子中編碼mRNA某一部分序列的區(qū)域。 &原核生物基因特征：功能相關(guān)的基因高度集中，構(gòu)成操縱子；重復(fù)序列少；沒(méi)有內(nèi)含子，基因是連

16、續(xù)的；多順?lè)醋樱瑯?gòu)成轉(zhuǎn)錄單位；絕大部分DNA都是用于編碼蛋白質(zhì)的，只有很少不編碼的序列；基因組較小，1分子環(huán)狀雙鏈DNA。&真核生物基因特征：1、核基因組由染色體DNA組成：分子量較大；結(jié)構(gòu)復(fù)雜；與蛋白質(zhì)（組蛋白、非組蛋白）結(jié)合；2、多數(shù)都是斷裂基因：即編碼序列（外顯子）被非編碼序列（內(nèi)含子）間隔開(kāi)；3、基因家族：起源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)的一組基因。4、大量重復(fù)序列（2060）：?jiǎn)我恍蛄?、輕度重復(fù)序列、中度重復(fù)序列、高度重復(fù)序列；5、單順?lè)醋樱?&斷裂基因（splite gene）：非編碼序列與編碼序列相連，內(nèi)含子將編碼區(qū)分隔成多個(gè)片段稱內(nèi)含子是相對(duì)的：一個(gè)基因中的內(nèi)含子可

17、能是另一個(gè)基因的外顯子；有的內(nèi)含子可編碼。斷裂基因的意義：有利于儲(chǔ)存較多的遺傳信息；有利于變異和進(jìn)化。&基因家族：分為編碼RNA的（如snRNA、tRNA、rRNA等）和編碼蛋白質(zhì)的；分類：基因簇：串聯(lián)排列的基因；（組蛋白基因簇）分散分布的基因家族超基因家族：是由基因家族和單基因組成的較大的基因家族。 組蛋白基因家族；rRNA基因家族&高度重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為反向重復(fù)序列和衛(wèi)星DNA&反向重復(fù)序列：雙鏈DNA分子中某一段序列，方向相反，序列相同，也稱為回文序列。作用：可形成十字形發(fā)夾環(huán)結(jié)構(gòu)與特異的DNA結(jié)合蛋白相互作用；含有特異的限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列。功能：可能與

18、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的調(diào)控有關(guān) &衛(wèi)星DNA：在蔗糖或氯化銫密度梯度超速離心中的浮力密度曲線圖上位于DNA主帶旁邊的小帶DNA。結(jié)構(gòu)：串聯(lián)重復(fù)序列，每個(gè)重復(fù)序列中含有一個(gè)短的保守的重復(fù)單位，稱為核心序列。功能：染色體定位、染色體折疊壓縮，染色體配對(duì)分離。&多順?lè)醋樱阂粭lmRNA可指導(dǎo)幾條肽鏈合成的共用一個(gè)前導(dǎo)序列原癌基因（proto-oncogene）為細(xì)胞的正?；颍嗑幋a控制細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞增殖的各種調(diào)控因子和活性蛋白，是細(xì)胞正常功能所必需；癌基因（oncogene）為原癌基因的突變形式，或改變了表達(dá)方式（過(guò)量、產(chǎn)物活性的改變，等），其結(jié)果是引起正常細(xì)胞的癌變。原癌基因的激活

19、與細(xì)胞生長(zhǎng)和分化密切相關(guān)，原癌基因的激活受到嚴(yán)格的控制。抑癌基因（anti-oncogene）是正常細(xì)胞分裂、生長(zhǎng)的負(fù)性調(diào)控基因，其編碼的蛋白質(zhì)抑制細(xì)胞增殖分裂。抑癌基因失活導(dǎo)致腫瘤的形成。1、基因水平上的缺失、插入、突變和重組；2、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工、翻譯或蛋白質(zhì)降解異常；3、蛋白質(zhì)功能異常；&基因組：細(xì)胞中一套完整單體的遺傳物質(zhì)的總和?；蚪M結(jié)構(gòu)主要指不同的DNA功能區(qū)在DNA分子中的分布和排列情況?；蚪M并非基因的隨機(jī)組合，而是功能性的高級(jí)結(jié)構(gòu)。&C值(C value) 一種物種的單倍體基因組的DNA總量C值是特異的。不同物種的C值差異極大。在真核生物中，C值一般隨著生物的

20、進(jìn)化而增加，高等生物C值一般大于低等生物。&C值悖理：生物的復(fù)雜性與基因組的大小并不完全成比例增加&遺傳圖譜（genetic map）：即連鎖圖譜，以具有遺傳多態(tài)性的遺傳標(biāo)記為“路標(biāo)”，以遺傳學(xué)距離為圖距的基因組圖。&DNA分子遺傳標(biāo)記：第一代限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（RFLP）； 第二代小衛(wèi)星DNA（minisatellite DNA）、微衛(wèi)星DNA（microsatellite DNA） ； 第三代單核苷酸多態(tài)性（SNP）； &限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性 （RFLP）：原理： DNA序列上的微小變化，甚至1個(gè)核苷酸的變化，也能引起限制性內(nèi)切酶切點(diǎn)的丟失或產(chǎn)生，導(dǎo)致酶切

21、片段長(zhǎng)度的變化。優(yōu)點(diǎn)： RFLP的出現(xiàn)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了經(jīng)典的蛋白質(zhì)多態(tài)性。而且只要選擇得當(dāng)，生物體內(nèi)出現(xiàn)共顯性RFLP及RAPD分子標(biāo)記的頻率較高。局限：一般只能產(chǎn)生限制酶切位點(diǎn)的“切開(kāi)”和“不切開(kāi)”兩種情況，所提供的多態(tài)性信息量較小。進(jìn)行RFLP分析時(shí)，既不安全又不易自動(dòng)化。 &小衛(wèi)星DNA（minisatellite DNA）是指重復(fù)單位長(zhǎng)度在1565個(gè)核苷酸左右的串聯(lián)重復(fù)序列，一般長(zhǎng)度不超過(guò)20kb。散布于人類各染色體的不同部位，其重復(fù)次數(shù)（即小衛(wèi)星DNA區(qū)的長(zhǎng)度）在人群中是高度變異的。同時(shí)又按照孟德?tīng)栆?guī)律遺傳，所以是很好的DNA多態(tài)性標(biāo)記，被廣泛應(yīng)用于基因定位、DNA指紋分析和遺

22、傳病的連鎖診斷。 &微衛(wèi)星DNA（microsatellite DNA）是指重復(fù)單位長(zhǎng)度在26個(gè)核苷酸之間的串聯(lián)重復(fù)序列。也稱為簡(jiǎn)短串聯(lián)重復(fù)序列。&單核苷酸多態(tài)性（SNP）：指基因組中核苷酸水平上的變異引起的DNA序列多態(tài)性。包括單堿基轉(zhuǎn)換、顛換、插入/缺失等。&物理圖譜 (physical map)：以一段已知核苷酸序列的DNA片段（序列標(biāo)記位點(diǎn)sequence tagged site，STS）為路標(biāo)，以Mb或kb為圖距的基因組圖。 STS其實(shí)只是基因組中任何單拷貝的短DNA序列，長(zhǎng)度在100500bp之間。物理圖譜是用物理學(xué)方法定位的由客觀物組成的圖譜。物理圖的主要

23、內(nèi)容是建立相互重疊連接的“相連DNA片段群”。&基因圖譜：即基因轉(zhuǎn)錄圖（cDNA圖），或者基因的cDNA片段圖，也就是表達(dá)序列標(biāo)簽圖。目標(biāo)：鑒別全部基因，包括RNA基因，以及基因組中其它序列的結(jié)構(gòu)和功能。&人類基因組計(jì)劃，HGP：人類基因組即人類一個(gè)細(xì)胞所包含的DNA結(jié)構(gòu)一整套基因，攜帶決定生物特性的全部遺傳信息即記錄基因組全部DNA序列。&大規(guī)模測(cè)序基本策略：“ 逐個(gè)克隆法 ”；“ 全基因組鳥(niǎo)槍法 ”&鏈終止法測(cè)序(the chain termination method)：基本原理: 通過(guò)合成與單鏈DNA互補(bǔ)的多核苷酸鏈，由于合成的互補(bǔ)鏈可在不同位置隨機(jī)終止

24、反應(yīng)，產(chǎn)生只差一個(gè)核苷酸的DNA分子，從而來(lái)讀取待測(cè)DNA分子的順序。&基因文庫(kù)(G-文庫(kù))：是含有某種生物全部基因隨機(jī)片段的重組DNA克隆群?；蛭膸?kù)含有基因組內(nèi)全部基因片段，包括外顯子和無(wú)表達(dá)功能的內(nèi)含子序列。&cDNA文庫(kù)(C-文庫(kù)) ：是以mRNA互補(bǔ)合成的cDNA的隨機(jī)片段的重組DNA克隆群。cDNA文庫(kù)不含內(nèi)含子序列，易于表達(dá)。具有組織細(xì)胞特異性：不同組織細(xì)胞、不同發(fā)育階段，基因表達(dá)的情況都不相同，應(yīng)選擇特異表達(dá)的細(xì)胞及狀態(tài)；C-文庫(kù)比G-文庫(kù)小得多，更容易篩選。&轉(zhuǎn)座子（transposon，Tn）:基因組中存在的能自主復(fù)制和位移的一些DNA序列。&

25、;轉(zhuǎn)座子的共同特點(diǎn)：兩端有反向重復(fù)序列（inverted terminal repeats，ITR，IR）；轉(zhuǎn)座后靶位點(diǎn)重復(fù)序列是正向重復(fù)（direct repeats，DR）；編碼與轉(zhuǎn)座有關(guān)的蛋白，例如轉(zhuǎn)座酶；可以在基因組中移動(dòng)；轉(zhuǎn)座子是基因組的正常組成成分，不以獨(dú)立的形式存在（如噬菌體或質(zhì)粒DNA）。轉(zhuǎn)座的發(fā)生不依賴于轉(zhuǎn)座子和靶位點(diǎn)之間任何的序列同源性，在基因組內(nèi)由一個(gè)部位直接轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部位。 轉(zhuǎn)座以很低的頻率發(fā)生，而且轉(zhuǎn)座子的插入是隨機(jī)的，按照作用過(guò)程分類 轉(zhuǎn)座子 直接以DNA形式介導(dǎo)，遺傳信息的移動(dòng)是從DNA到DNA。逆轉(zhuǎn)座子（返座子） 由RNA介導(dǎo)，即遺傳信息的移動(dòng)是從DNA到RN

26、A再到DNA。&按照結(jié)構(gòu)分類 ：簡(jiǎn)單型轉(zhuǎn)座子 復(fù)合型轉(zhuǎn)座子 轉(zhuǎn)座子A家族 轉(zhuǎn)座噬菌體&簡(jiǎn)單型轉(zhuǎn)座子 不含任何宿主基因，常被稱為插入序列（insertional sequence）即IS序列，是可獨(dú)立存在的單元，帶有介導(dǎo)自身移動(dòng)的蛋白。&復(fù)合型轉(zhuǎn)座子 帶有某些宿主基因（如抗藥性基因），其兩翼往往是兩個(gè)相同或高度同源的IS序列。 &TnA家族包括幾個(gè)相關(guān)的轉(zhuǎn)座子，其中Tn3和Tn1000最具代表性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：比較大 5kb，兩端不含IS，通常末端有38bp左右的IR，具有獨(dú)立的轉(zhuǎn)座酶和解離酶基因，含抗藥性基因&轉(zhuǎn)座機(jī)制的共同特征：1、基因組靶位點(diǎn)的交錯(cuò)斷裂；2

27、、轉(zhuǎn)座子連接到單鏈末端，填補(bǔ)缺口；3、靶位點(diǎn)不具有特異性，但也有插入熱點(diǎn)區(qū)域存在。 轉(zhuǎn)座子產(chǎn)生的復(fù)制或非復(fù)制類型：復(fù)制型轉(zhuǎn)座；非復(fù)制型轉(zhuǎn)座；保守型轉(zhuǎn)座$毒逆轉(zhuǎn)錄病基因組的結(jié)構(gòu)與功能編碼區(qū)：典型的反轉(zhuǎn)錄病毒含34個(gè)“基因”gag: internal structural protein 病毒核心蛋白基因pol: RNAdependent DNA polymerase 逆轉(zhuǎn)錄酶基因env: envelop glycoproteins 外膜糖蛋白基因非編碼區(qū)R區(qū)：為基因組兩端的重復(fù)序列，每個(gè)重復(fù)單位1080nt，cDNA()的反轉(zhuǎn)錄所必需的。PB±: 負(fù)鏈cDNA合成的起始位點(diǎn)，稱為引物結(jié)

28、合區(qū)可與各種tRNA的3端堿基互補(bǔ)U區(qū)U5 80-100nt(單一序列)；U3 含1701260（或1350）nt，含有強(qiáng)的啟動(dòng)子，從這里開(kāi)始合成前病毒DNA$質(zhì)粒的遺傳特性雙鏈閉合環(huán)狀DNA（cccDNA），1200kb；質(zhì)粒復(fù)制有賴于宿主細(xì)胞的復(fù)制，但其自身基因可控制合成的時(shí)限及拷貝數(shù)；垂直傳遞；不影響宿主細(xì)胞的代謝，但可能賦予宿主細(xì)胞新的表型；質(zhì)粒的復(fù)制方式 半保留復(fù)制；單向/雙向；單向；雙向；$質(zhì)粒的遺傳學(xué)類型F質(zhì)粒 性質(zhì)粒。R質(zhì)粒 耐藥性質(zhì)粒。 Col質(zhì)粒 含有合成大腸桿菌素基因的質(zhì)粒； 質(zhì)粒噬菌體 由質(zhì)粒DNA和噬菌體DNA重組形成的嵌合體。 $根據(jù)復(fù)制特點(diǎn)，質(zhì)粒分類 嚴(yán)緊型質(zhì)粒（

29、stringennt plasmid）其DNA復(fù)制與宿主染色體DNA的復(fù)制相偶聯(lián)，依賴于蛋白質(zhì)的合成，復(fù)制要求DNA聚合酶的存在； 松弛型質(zhì)粒（relax plasmid）其DNA復(fù)制與宿主染色體DNA的復(fù)制不同步，且與蛋白質(zhì)的合成功能無(wú)關(guān)；用DNA聚合酶復(fù)制，能在沒(méi)有蛋白質(zhì)合成的情況下繼續(xù)復(fù)制； 低拷貝質(zhì)粒與高拷貝質(zhì)粒 $質(zhì)粒的不相容性粒的質(zhì)不相容性指兩種親緣關(guān)系相近的質(zhì)粒不能穩(wěn)定地存在于同一個(gè)細(xì)胞中。不相容性是由于兩種質(zhì)粒中具有類似的阻遏物及質(zhì)粒DNA隨機(jī)復(fù)制而導(dǎo)致的結(jié)果。接合型質(zhì)粒質(zhì)粒DNA中帶有編碼細(xì)菌配對(duì)和質(zhì)粒轉(zhuǎn)移的基因，可從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞；一般其分子量較大，多為嚴(yán)密型質(zhì)粒

30、。非接合型質(zhì)粒不能在細(xì)胞間水平傳播，但可以借助共同存在于宿主細(xì)胞中的接合型質(zhì)粒，而發(fā)生遷移作用；一般其分子量較小，多為松弛型質(zhì)粒?；蚬こ讨校ǔ２捎玫氖撬沙谛?、非接合型質(zhì)粒。$廣義的遺傳重組凡是能產(chǎn)生新的基因組合，造成基因型變化的過(guò)程，都稱為遺傳重組。包括獨(dú)立分配或交換；如減數(shù)分裂中的非同源染色體的自由組合。$狹義的遺傳重組專指涉及DNA分子內(nèi)的斷裂并重新連接而造成基因重新組合的過(guò)程，即基因交換。￥遺傳重組的類型:同源重組;位點(diǎn)特異性重組;轉(zhuǎn)座作用;異常重組同源重組是依賴大范圍的DNA同源序列的聯(lián)會(huì)。重組過(guò)程中，兩個(gè)染色單體或DNA分子相互交換對(duì)等的部分，因此表現(xiàn)出交互的特點(diǎn)。同源重組中負(fù)責(zé)

31、DNA配對(duì)和重組的蛋白質(zhì)系統(tǒng)無(wú)堿基序列的特異性的要求，只要兩條DNA序列表現(xiàn)出同源性(相同或接近)，重組就可以在此序列中的任何一點(diǎn)發(fā)生。重組熱點(diǎn):一些序列發(fā)生重組的頻率高于其他序列￥同源重組的分子機(jī)制 （Holliday模型 ）四個(gè)關(guān)鍵步驟兩個(gè)同源染色體DNA排列整齊；一個(gè)DNA的一條鏈斷裂并與另一個(gè)DNA對(duì)應(yīng)的鏈連接，形成的連接分子稱為Holliday中間體； 通過(guò)分支移動(dòng)產(chǎn)生異源雙鏈DNA； Holliday中間體切開(kāi)并修復(fù)，形成兩個(gè)雙鏈重組體DNA。 $位點(diǎn)專一性重組att位點(diǎn)為: POP(240bp) ; BOB(23bp)整合過(guò)程需要:整合酶 （Int）;寄主的整合宿主因子IHF $

32、噬菌體的整合作用裂解期和溶源化的DNA可以通過(guò)位點(diǎn)特異性重組相互轉(zhuǎn)變（整合和切離）；噬菌體和宿主均有相應(yīng)的附著點(diǎn)att，噬菌體DNA位點(diǎn)稱為attP，宿主DNA位點(diǎn)稱為attB。其中O序列在二者之間同源，是二者配對(duì)及發(fā)生互換的區(qū)域。O序列全長(zhǎng)15bp，富含A-T堿基對(duì)，無(wú)回文序列。 組成核心序列左翼序列右翼序列 AttP POP O P P attB BOB O B B$抗體多樣性產(chǎn)生的原因通過(guò)從不同的基因片段中隨機(jī)選擇幾個(gè)基因片段組合成不同的抗體。 V（D）J重排是不精確的，可在連接位置兩端的任何一端刪除一些堿基或加上原來(lái)片段中沒(méi)有的堿基。體細(xì)胞突變，當(dāng)一個(gè)產(chǎn)生抗體的細(xì)胞克隆增殖時(shí)，正好遇到

33、外來(lái)抗原，將產(chǎn)生抗體基因的突變。$重組信號(hào)和12/23規(guī)則每個(gè)基因旁都有一個(gè)保守的回文結(jié)構(gòu)七聚體5-CACAGTG-3；其旁是保守的九聚體5-ACAAAAACC-3。重排信號(hào)序列（recombination signal sequences，RSSs）：指七聚體和九聚體之間的12個(gè)堿基或23個(gè)堿基序列。12/23規(guī)則保證輕鏈和重鏈的正確連接。12/23規(guī)則即重排信號(hào)序列的排列規(guī)則是12bp的信號(hào)序列總是與23bp個(gè)堿基的信號(hào)序列連接。$復(fù)制的忠實(shí)性DNA復(fù)制過(guò)程是一個(gè)高度精確的過(guò)程，據(jù)估計(jì)，大腸桿菌DNA復(fù)制5´109堿基對(duì)僅出現(xiàn)一個(gè)誤差，保證復(fù)制忠實(shí)性的原因主要有以下三點(diǎn):DNA聚

34、合酶的高度專一性（嚴(yán)格遵循堿基配對(duì)原則，錯(cuò)配率為7 ´10-6 ）DNA聚合酶的校對(duì)功能（錯(cuò)配堿基被3-5外切酶切除）起始時(shí)以RNA作為引物$DNA復(fù)制的酶系:解鏈有關(guān)的酶 ;DNA聚合酶類（DNA polymerase） ;引發(fā)酶;DNA連接酶$解鏈有關(guān)的酶解鏈酶:解開(kāi)DNA雙鏈中氫鍵，消耗ATP:解旋酶（helicase）;Rep蛋白 單鏈結(jié)合蛋白（ssb）:起穩(wěn)定單鏈DNA的作用拓?fù)洚悩?gòu)酶:復(fù)制前拓?fù)洚悩?gòu)酶切斷DNA雙鏈，松開(kāi)正超螺旋，復(fù)制后重新使DNA雙鏈連接，形成負(fù)超螺旋￥拓?fù)洚悩?gòu)酶拓?fù)洚悩?gòu)酶在復(fù)制叉處消除解鏈過(guò)程中產(chǎn)生的超螺旋。拓?fù)洚悩?gòu)酶切開(kāi)一條鏈，釋放超螺旋后，再連接封

35、閉。拓?fù)洚悩?gòu)酶同時(shí)切開(kāi)兩條鏈，再連接封閉。￥原核細(xì)胞中的DNA聚合酶 pol 主要在DNA修復(fù)中起作用。 多功能酶，活性包括：53DNA聚合酶活性；35核酸外切酶活性；（校正 作用）53核酸外切酶活性；（缺口平移或切除岡崎片段5引物）Klenow片段：53DNA聚合酶活性；35核酸外切酶活性；pol 又稱為DNA聚合酶全酶； 真正的DNA復(fù)制酶。 活性53DNA聚合酶活性；35核酸外切酶活性pol 具有35核酸外切酶活性，所以在DNA修復(fù)中有作用。￥真核細(xì)胞中的DNA聚合酶DN聚合酶 位置 細(xì)胞核 細(xì)胞核 線粒體 細(xì)胞核 細(xì)胞核功能后隨鏈的合成和修復(fù) 復(fù)制 前導(dǎo)鏈的合成修復(fù) 前導(dǎo)鏈的引發(fā)分子量

36、 300K 40K 180-300K170-230K250K3-5外+ + + + -切酶活性引發(fā)酶活性+ - - - -￥原核生物的DNA復(fù)制 起始 復(fù)制原點(diǎn) 引發(fā)體（起始復(fù)合物）形成：DnaA、DnaB、DnaC、組蛋白樣蛋白（HU）、旋轉(zhuǎn)酶、SSB。復(fù)制的延伸 先導(dǎo)鏈的合成：35親本鏈為模板；pol 全酶延伸。 后滯鏈的合成：隨先導(dǎo)鏈的延伸置換出模板，其上RNA引物信號(hào)序列出現(xiàn)即合成RNA引物，pol 延伸岡崎片段，pol切除引物和填補(bǔ)空缺，DNA連接酶連接片段。 ￥復(fù)制終止由兩個(gè)復(fù)制叉相遇而終止。終止序列：終止位點(diǎn)Ter ，22bpDNA，結(jié)合特異的蛋白。專一性終止蛋白，Tus蛋白：結(jié)

37、合到Ter位點(diǎn)，復(fù)制叉暫停。子代二價(jià)體的解套 ￥子代二價(jià)體的解套修復(fù)前進(jìn)行，子代鏈上有缺口，由拓?fù)洚悩?gòu)酶在親本鏈上打開(kāi)缺口，而解套；修復(fù)后進(jìn)行，則由拓?fù)洚悩?gòu)酶在親本鏈和子代鏈上打開(kāi)缺口，而解套； ￥真核生物的DNA復(fù)制:多起點(diǎn)、雙向復(fù)制;復(fù)制單元較小;復(fù)制叉相遇而終止;終止端粒的復(fù)制SV40復(fù)制起始點(diǎn)4個(gè)5-GAGGC-3序列（大T抗原結(jié)合位點(diǎn)）；一個(gè)15bp的回文結(jié)構(gòu)（復(fù)制時(shí)最早解鏈區(qū)域）；一個(gè)只有A-T組成的17bp區(qū)域（促進(jìn)解鏈）；$原核生物和真核生物DNA合成的相同點(diǎn)1. 半保留復(fù)制2. 半不連續(xù)性3. DNA 解鏈酶、SSB4. RNA 引物5. 校正閱讀（Proofreading）

38、$原核生物和真核生物DNA合成的區(qū)別區(qū)別原核生物真核生物DNA合成的時(shí)期整個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程細(xì)胞周期的S期復(fù)制起點(diǎn)數(shù)單個(gè)多個(gè)復(fù)制子、復(fù)制叉移動(dòng)速度小、少、900 nt/S大、多、50 nt/SRNA引物長(zhǎng)度1016核苷酸10個(gè)核苷酸岡崎片段長(zhǎng)度10002000核苷酸100150核苷酸前導(dǎo)鏈與后隨鏈的合成聚合酶同時(shí)控制聚合酶控制前導(dǎo)鏈聚合酶控制后隨鏈$原核生物和真核生物DNA合成的區(qū)別復(fù)制起始的許可因子的控制 （復(fù)制周期重疊與否）端粒和端粒酶真核中，同步合成組蛋白，形成核小體真核中，全部染色體復(fù)制完成以前，各ori不能開(kāi)始下一輪復(fù)制。&線粒體DNA復(fù)制過(guò)程聚合酶負(fù)責(zé)mtDNA的復(fù)制。D環(huán)復(fù)制

39、方式，又稱置換式復(fù)制。1、H鏈為模板，從OH開(kāi)始；2、新的L鏈取代原來(lái)的L鏈與H鏈互補(bǔ)結(jié)合；原來(lái)的L鏈呈D環(huán)；3、至1/3時(shí)暴露OL，起動(dòng)以L鏈為模板的復(fù)制；4、復(fù)制完成，以環(huán)狀雙螺旋形式釋放，形成兩條環(huán)形DNA分子。&單鏈環(huán)狀DNA的復(fù)制(x174 phage )第一階段RF-DNA的形成 “”鏈“/”鏈（RF-DNA）第二階段滾環(huán)復(fù)制RF將作為復(fù)制的模板。（模式過(guò)程） “”鏈產(chǎn)生缺口RF；以“”鏈為模板，DNA聚合酶催化延伸反應(yīng)；“”鏈被置換；gpA識(shí)別鏈復(fù)制原點(diǎn)，打開(kāi)缺口，并結(jié)合于鏈5端；剪開(kāi)被完全置換的鏈，并促使其封閉成環(huán)；&線狀 DNA復(fù)制5末端短縮的解決模式1、從開(kāi)

40、始就采取環(huán)化的形式 噬菌體2、利用自身線性DNA末端的重復(fù)序列， 通過(guò)末端互補(bǔ)形 成連環(huán)分子（二聚體） T7噬菌體采取連環(huán)分子的形式3、引入蛋白質(zhì)直接從末端起始復(fù)制腺病毒4、末端發(fā)夾結(jié)構(gòu)連接， 復(fù)制完成后錯(cuò)切連接痘病病毒。5、端粒和端粒酶真核生物染色體DNA。&PCR反應(yīng)的原理1、高溫變性：94左右，目的基因解鏈為單鏈，以作為擴(kuò)增的模板；2、低溫復(fù)性：5560，一對(duì)特異性引物分別與模板3端互補(bǔ)結(jié)合；3、適溫延伸：72，延伸反應(yīng)；每一循環(huán)使DNA分子擴(kuò)增一倍，n次循環(huán)后，理論上DNA分子可擴(kuò)增為2的N次方。&引物 primers*引物的序列及其與模板結(jié)合的特異性是決定PCR反應(yīng)結(jié)

41、果的關(guān)鍵。*引物設(shè)計(jì)的最大原則是最大限度地提高擴(kuò)增效率和特異性；同時(shí)盡可能減少非特異性擴(kuò)增。&逆轉(zhuǎn)錄PCR（RT-PCR）*RT-PCR是以mRNA為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄酶作用合成cDNA。使微量的mRNA（pg水平）迅速擴(kuò)增（達(dá)ngug水平），大大提高mRNA的檢出靈敏度。*該技術(shù)主要應(yīng)用：分析基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物、獲取目的基因、合成cDNA探針、構(gòu)建RNA高效轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)。 &Taqman技術(shù)*利用Taq酶的53外切酶活性，在PCR反應(yīng)系統(tǒng)中加入一個(gè)熒光標(biāo)記探針。該探針可與DNA模板發(fā)生特異性雜交，探針的5端標(biāo)以熒光發(fā)射基因，靠近3端標(biāo)以熒光淬滅基團(tuán)。*當(dāng)探針保持完整時(shí)，淬滅基團(tuán)抑制發(fā)射基

42、團(tuán)的熒光發(fā)射。發(fā)射基團(tuán)一旦與淬滅基團(tuán)發(fā)生分離，抑制作用被解除，可被熒光探測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到。 *復(fù)性期探針與模板DNA發(fā)生雜交，延伸期Taq酶隨引物延伸沿DNA模板移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到探針5端將探針切斷，淬滅作用被解除，熒光信號(hào)釋放出來(lái)。*模板每復(fù)制一次，就有一個(gè)探針被切斷，伴隨一個(gè)熒光信號(hào)的釋放。由于被釋放的熒光基團(tuán)數(shù)目和PCR產(chǎn)物數(shù)量是一對(duì)一的關(guān)系，因此用該技術(shù)可對(duì)模板進(jìn)行準(zhǔn)確定量。 &基因突變*突變：DNA堿基序列發(fā)生的可遺傳的永久性的改變。*突變可發(fā)生在DNA的不同結(jié)構(gòu)水平：1、染色體畸變2、基因突變*突變?cè)虿煌?、自發(fā)突變2、誘發(fā)突變； *突變的類型堿基序列改變1、點(diǎn)突變：?jiǎn)吸c(diǎn)突變：

43、只有一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變；多點(diǎn)突變：有2個(gè)或2個(gè)以上堿基對(duì)發(fā)生改變；堿基的替代：轉(zhuǎn)換和顛換；2、堿基插入：通常指較長(zhǎng)的堿基序列的增加。3、堿基缺失：通常指較長(zhǎng)的堿基序列的缺少 *根據(jù)遺傳信息的改變結(jié)果分類1、同義突變（沉默突變） 指沒(méi)有改變產(chǎn)物氨基酸序列的密碼子變化。同義密碼子保守改變2、錯(cuò)義突變 指堿基序列的改變導(dǎo)致蛋白質(zhì)多肽鏈氨基酸序列變化。3、無(wú)義突變 指堿基序列的改變使代表某種氨基酸的密碼子變?yōu)榻K止密碼子，結(jié)果肽鏈合成提前終止。*突變體對(duì)環(huán)境的敏感性不同1、非條件突變：突變基因在任何情況下，都是必需基因，突變引起的基因失活都會(huì)導(dǎo)致突變體的出現(xiàn)甚至細(xì)胞的死亡。2、條件突變：在一定條件下，突

44、變體能正常生長(zhǎng)或近乎正常，但在某種特定條件下，突變成為致死突變。如：溫度敏感型突變*突變方向不同1、正向突變：野生型突變體2、回復(fù)突變：突變體野生型回復(fù)突變多為第二點(diǎn)突變，即原來(lái)的突變位點(diǎn)依然存在，而它的表型效應(yīng)被基因組第二位點(diǎn)的突變所抑制，故又稱為抑制突變。*影響基因調(diào)控的序列1、啟動(dòng)子突變啟動(dòng)子上升突變啟動(dòng)子下降突變；2、組成型突變：結(jié)構(gòu)基因失去負(fù)向控制，使細(xì)胞產(chǎn)生不依賴于需要的，有固定數(shù)量的蛋白質(zhì)，即組成型表達(dá)。操縱子突變調(diào)節(jié)基因突變*適應(yīng)性突變 #適應(yīng)性突變是細(xì)胞產(chǎn)生的適應(yīng)于環(huán)境的回復(fù)突變。 #適應(yīng)性突變與一般自發(fā)突變的區(qū)別是： 無(wú)需細(xì)胞生長(zhǎng)，必須有非致死的選擇條件。 #突變的方向與選

45、擇條件對(duì)應(yīng)。&DNA的修復(fù)系統(tǒng)1、復(fù)制修復(fù) *尿嘧啶糖基酶系統(tǒng) 功能切除進(jìn)入DNA的尿嘧啶核苷酸。 （1）、 尿嘧啶N-糖基酶切除U； （2）由AP內(nèi)切酶切除與U相鄰的一段核苷酸，形成缺口； （3）由聚合酶填補(bǔ)缺口； （4）連接酶封閉缺口。 *錯(cuò)配修復(fù)“保存母鏈，修正子鏈” （1）dam甲基化酶可使母鏈在開(kāi)始DNA合成前的幾秒至幾分鐘內(nèi)被甲基化，從而得到 保護(hù)。 （2）識(shí)別母鏈上的GATC序列，并使A甲基化；子鏈的甲基化相對(duì)滯后，其時(shí)間差為錯(cuò)配修復(fù)提供可能。 *無(wú)嘌呤（AP）修復(fù) （1）去嘌呤作用：DNA鏈中的糖苷鍵易發(fā)生水解作用，產(chǎn)生無(wú)嘌呤堿或無(wú)嘧啶堿位點(diǎn)，尤其是去嘌呤作用更易發(fā)生。

46、 （2）無(wú)嘌呤內(nèi)切酶（AP內(nèi)切酶）能切除DNA中無(wú)堿基核糖，留下一段單鏈DNA，然后由DNA聚合酶填補(bǔ)、DNA連接酶封閉缺口。2、損傷修復(fù) *光復(fù)活 光復(fù)活酶（PR酶）：修復(fù)嘧啶二聚體。 *切除修復(fù) (1)核酸內(nèi)切酶UreABC識(shí)別并切除損傷DNA片段； (2)DNA聚合酶合成一段新鏈置換損傷片段； (3)連接酶封閉。 3、復(fù)制后修復(fù) *重組修復(fù) (1)DNA聚合酶越過(guò)損傷部位，結(jié)果新合成的子鏈有一段空缺。 (2)正常母鏈上與損傷子鏈缺口同源的DNA片段（供體）轉(zhuǎn)移到缺口上（重組），造成供體的母鏈上帶有缺口，子鏈完整。 (3)供體母鏈的缺口可以子鏈為模板，由DNA聚合酶進(jìn)行合成修復(fù)，形成正常的

47、雙鏈。 *SOS修復(fù) (1)SOS系統(tǒng)使復(fù)制叉跳過(guò)損傷區(qū)域繼續(xù)合成DNA鏈。 (2)差錯(cuò)傾向修復(fù) SOS修復(fù)中，損傷的模板不能正確復(fù)制，而且DNA多聚酶的校正系統(tǒng)放松了對(duì)錯(cuò)誤核苷酸的識(shí)別，所以產(chǎn)生的DNA分子往往是無(wú)功能的。4、 限制與修飾 &轉(zhuǎn)錄的基本情況*轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成RNA的過(guò)程。*轉(zhuǎn)錄單位：被轉(zhuǎn)錄成單個(gè)RNA分子的一段DNA稱為一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位。 RNA鏈的生物合成起始于DNA模板的一個(gè)特定位點(diǎn)，并在另一位點(diǎn)處終止。 轉(zhuǎn)錄單位可以是一個(gè)基因，也可以是多個(gè)基因（如操縱子）。 轉(zhuǎn)錄單位包括啟動(dòng)子和終止子。*忠實(shí)性：轉(zhuǎn)錄具有高度的忠實(shí)性，轉(zhuǎn)錄具有固定的起

48、點(diǎn)和終點(diǎn)。但因RNA聚合酶缺乏自我校正機(jī)制，使得轉(zhuǎn)錄的忠實(shí)性*不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄： 1、DNA分子上只有一條鏈可作為模板 2、模板鏈并不總是在同一單鏈上*RNA合成方向：53&原核生物RNA聚合酶*全酶：核心酶因子 *因子：起始階段 （1）識(shí)別啟動(dòng)子，負(fù)責(zé)模板鏈的選擇和轉(zhuǎn)錄的起始； （2）不同的因子識(shí)別不同的啟動(dòng)子，從而表達(dá)不同的基因，*核心酶：(2)延伸反應(yīng) （1）與DNA非特異結(jié)合，53移動(dòng)，解鏈和聚合反應(yīng)； （2）選擇正確的rNTP底物并催化磷酸二酯鍵的生成； （3）能識(shí)別轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)，停止轉(zhuǎn)錄。&真核細(xì)胞RNA聚合酶 類型 細(xì)胞內(nèi)定位 催化轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 對(duì)鵝膏蕈堿的反應(yīng) 核仁 rR

49、NA前體 耐受 核質(zhì) mRNA前體 極敏感 核質(zhì) 5SrRNA tRNA 中度敏感&與轉(zhuǎn)錄起始和終止有關(guān)的DNA結(jié)構(gòu) *啟動(dòng)子(promoter) RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開(kāi)始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列。 *終止子（terminator） DNA上與轉(zhuǎn)錄終止有關(guān)的序列。 *增強(qiáng)子（enhancer） 遠(yuǎn)上游序列，100以上，也可以出現(xiàn)在下游。能使與其鄰近的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列。性質(zhì)：（1）增強(qiáng)效應(yīng)明顯；（2）增強(qiáng)效應(yīng)與其位置和取向無(wú)關(guān)（3）多為重復(fù)序列，核心序列TGGAAA/TTT；(4)組織和細(xì)胞特異性；(5)沒(méi)有基因?qū)Ｒ恍裕?6)增強(qiáng)子單元的協(xié)同作用和倍增效應(yīng)； &原

50、核生物啟動(dòng)子 *轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)，多為嘌呤； *Pribnow框（結(jié)合位點(diǎn)） TATAAT（TATPuAT），10序列。 *Sextama框（ 識(shí)別和初始結(jié)合位點(diǎn)）（1）TTGACA，35序列。（2）決定啟動(dòng)子的強(qiáng)度。 *天然啟動(dòng)子中二者之間距離多為1520bp，17bp時(shí)轉(zhuǎn)錄效率最高。 &原核生物終止子 *終止信號(hào)存在于RNA聚合酶已經(jīng)轉(zhuǎn)錄過(guò)的序列之中。 *分類：1、不依賴蛋白因子的終止作用；2、依賴于蛋白因子（即因子）的終止作用； *結(jié)構(gòu)共同特點(diǎn)：在終止點(diǎn)之前有一段回文序列，兩個(gè)反向重復(fù)部分（722bp）之間有一段不重復(fù)區(qū)段隔開(kāi)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄后生成的RNA分子產(chǎn)生莖環(huán)結(jié)構(gòu)。&RNA聚合

51、酶的啟動(dòng)子 組成: *核心啟動(dòng)子元件 轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)：帽子位點(diǎn)，通常為A，兩側(cè)為若干嘧啶核苷酸； T ATA框 常在-25bp左右，相當(dāng)于原核的-10序列； *上游啟動(dòng)子元件 CAAT盒：-70-80bp， 一致序列為GGC/TCAATCT GC盒：GGGCGG：-80 -110bp&原核生物轉(zhuǎn)錄過(guò)程 *起始階段 封閉二元啟動(dòng)子復(fù)合物：全酶DNA雙鏈 開(kāi)放二元啟動(dòng)子復(fù)合物：全酶解鏈DNA 三元復(fù)合物：全酶DNA二核苷酸 （RNA）*延伸階段因子解離，核心酶催化，在模板指導(dǎo)下沿53延伸RNA鏈； 轉(zhuǎn)錄泡：DNA解鏈部分保持17bp左右，DNARNA雜交鏈維持12bp；&真核生物mR

52、NA的加工 mRNA的前體：核內(nèi)不均一RNA（hnRNA） *5端加帽：m7G；5端帽子結(jié)構(gòu)：m7G，以5，5 磷酸酯鍵與pppA或pppG相連的二核苷酸， 即m7GpppX。 mRNA帽子的功能：1、提供核糖體對(duì)mRNA的識(shí)別信號(hào)；2、增加mRNA的穩(wěn)定性（沒(méi)有自由的5端）；3、促進(jìn)某些RNA的合成。 *3端加尾：polyA；3端尾巴結(jié)構(gòu)：poly(A)，多聚(A)尾巴大約40250個(gè)左右的聚腺苷酸。 #3端非編碼區(qū)中一種叫做加尾信號(hào)序列的控制。 #多聚腺苷酸聚合酶催化轉(zhuǎn)移； #功能：1、是mRNA由細(xì)胞核轉(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)所必需的形式；2、提高了mRNA的穩(wěn)定性。 *剪接 ：剪除內(nèi)含子，拼接外顯

53、子； *鏈內(nèi)部核苷酸甲基化修飾。&真核生物rRNA轉(zhuǎn)錄后加工 *初始轉(zhuǎn)錄本為45S前體， *18S，5.8S和28S 是一個(gè)轉(zhuǎn)錄本， *5sRNA前體獨(dú)立于其他三種rRNA的基因轉(zhuǎn)錄。 *哺乳動(dòng)物的rRNA前體的加工有多種途徑。&tRNA的前體加工 *tRNA基因的轉(zhuǎn)錄單元大多是多順?lè)醋樱?包括同一個(gè)tRNA基因、不同tRNA基因、 rRNA基因 。 *有兩種類型的前體 tRNA 基因：型：（多數(shù)）具3端CCA序列作3修復(fù)的信號(hào)和最后的界線；酶的作用下切除CCA下游一段序列 ；型：（少數(shù)）沒(méi)有3端CCA序列需要添加CCA序列.&RNA的剪接和RNA催化活性 * 剪接：去

54、除初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上的內(nèi)含子，把外顯子連接為成熟的mRNA的過(guò)程。 * 生物體內(nèi)的各種內(nèi)含子內(nèi)含子類型 細(xì)胞內(nèi)定位GU-AG/AU-AC 細(xì)胞核，前mRNA（真核）型內(nèi)含子 細(xì)胞核rRNA前體（真核） 、細(xì)胞器RNA、少數(shù)細(xì)菌RNA型內(nèi)含子 細(xì)胞器RNA、部分細(xì)菌RNAtRNA前體內(nèi)含子 細(xì)胞核、tRNA前體（真核）&剪接方式 * 核mRNA內(nèi)含子：由剪接裝置完成 1、可供識(shí)別的特異序列，2、剪接裝置由多種蛋白質(zhì)和核蛋白組成；3、轉(zhuǎn)酯反應(yīng) * 型和型內(nèi)含子：自我剪接 1、形成特定的二級(jí)結(jié)構(gòu)，2、RNA具有催化剪接的能力；3、轉(zhuǎn)酯反應(yīng) * 酵母tRNA：需要蛋白質(zhì)酶參與的剪接&RNA

55、的編輯 *定義：轉(zhuǎn)錄后的RNA在編碼區(qū)發(fā)生堿基的加入、丟失或轉(zhuǎn)換等現(xiàn)象。 *是發(fā)生于mRNA水平的遺傳信息的改變，但DNA模板并未發(fā)生改變，其產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)不 能從基因組DNA序列中推導(dǎo)出來(lái)。 *序列經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄后加工，有多用途分化的，因此也稱作分化加工。 *RNA的編輯作用的結(jié)果是由一個(gè)基因可產(chǎn)生不止一種蛋白質(zhì)。&翻譯（蛋白質(zhì)的生物合成）1、以氨基酸為原料*以mRNA為模板2、以tRNA為運(yùn)載工具3、以核糖體為合成場(chǎng)所4、起始、延長(zhǎng)、終止各階段蛋白因子參與5、合成后加工成為有活性蛋白質(zhì)&遺傳密碼 *遺傳密碼（genetic code） mRNA分子上53方向，每三個(gè)核苷酸與一種氨基酸對(duì)應(yīng)，全部64種組合所形成的體系。 特性：1、遺傳密碼的方向性與無(wú)間隔性2、遺傳密碼的簡(jiǎn)并性和擺動(dòng)性3、遺傳密碼的通用性4、遺傳密碼的偏愛(ài)性 *密碼子（codon） 每一個(gè)三聯(lián)核苷酸的順序稱為密碼子，也叫三聯(lián)體密碼。 *終止密碼（stop coden） U