分子生物學(xué)復(fù)習(xí)資料個(gè)人整理

1、分子生物學(xué)復(fù)習(xí)（僅供參考）基因芯片的測(cè)序原理是雜交測(cè)序方法，即通過與一組已知序列的核酸探針雜交進(jìn)行核酸序列測(cè)定的方法，在一塊基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探針。當(dāng)溶液中帶有熒光標(biāo)記的核酸序列TATGCAATCTAG，與基因芯片上對(duì)應(yīng)位置的核酸探針產(chǎn)生互補(bǔ)匹配時(shí)，通過確定熒光強(qiáng)度最強(qiáng)的探針位置，獲得一組序列完全互補(bǔ)的探針序列。據(jù)此可重組出靶核酸的序列。假基因(pseudogene)具有與功能基因相似的序列，但由于有許多突變以致失去了原有的功能，所以假基因是沒有功能的基因，常用表示。端粒是線狀染色體末端的一種特殊結(jié)構(gòu)，在正常人體細(xì)胞中，可隨著細(xì)胞分裂而逐漸縮短。細(xì)胞分裂一次，由于DNA復(fù)制時(shí)的

2、方向必須從5'方向到3'方向，DNA每次復(fù)制端粒就縮短一點(diǎn)，所以端粒其長(zhǎng)度反映細(xì)胞復(fù)制史及復(fù)制潛能，被稱作細(xì)胞壽命的“有絲分裂鐘” 。DNA變性是指核酸雙螺旋堿基對(duì)的氫鍵斷裂，雙鏈變成單鏈，從而使核酸的天然構(gòu)象和性質(zhì)發(fā)生改變。變性時(shí)維持雙螺旋穩(wěn)定性的氫鍵斷裂，堿基間的堆積力遭到破壞，但不涉及到其一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變。凡能破壞雙螺旋穩(wěn)定性的因素，如加熱、極端的pH、有機(jī)試劑甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等，均可引起核酸分子變性。DNA的復(fù)性指變性DNA 在適當(dāng)條件下,二條互補(bǔ)鏈全部或部分恢復(fù)到天然雙螺旋結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象,它是變性的一種逆轉(zhuǎn)過程。熱變性DNA一般經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性,此過程稱之為&q

3、uot; 退火"(annealing)。簡(jiǎn)并密碼子編碼同一個(gè)氨基酸殘基的兩個(gè)或兩個(gè)以上的密碼子。核酶（ribozyme）是具有催化功能的RNA分子，是生物催化劑，可降解特異的mRNA序列。核酶又稱核酸類酶、酶RNA、核酶類酶RNA。大多數(shù)核酶通過催化轉(zhuǎn)磷酸酯和磷酸二酯鍵水解反應(yīng)參與RNA自身剪切、加工過程。核酸探針是指帶有標(biāo)記物的已知序列的核酸片段，它能和與其互補(bǔ)的核酸序列雜交，形成雙鏈，所以可用于待測(cè)核酸樣品中特定基因序列的檢測(cè)。持家基因(house-keeping genes)：又稱管家基因，是指所有細(xì)胞中均要表達(dá)的一類基因，其產(chǎn)物是對(duì)維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的。如微管蛋白基因

4、、糖酵解酶系基因與核糖體蛋白基因等。真核生物結(jié)構(gòu)基因，由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì)，這些基因稱為斷裂基因（splite gene）信號(hào)肽是引導(dǎo)新合成的蛋白質(zhì)向分泌通路轉(zhuǎn)移的短（長(zhǎng)度5-30個(gè)氨基酸）肽鏈。常指新合成多肽鏈中用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)移（定位）的N-末端的氨基酸序列（有時(shí)不一定在N端）。轉(zhuǎn)化所謂重疊基因（overlapping gene）是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成為兩個(gè)或兩個(gè)以上基因的組成部分?；蛑委煟╣ene therapy）是指將外源正?；?qū)氚屑?xì)胞，以糾

5、正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病，達(dá)到治療目的。順式作用元件（cis-acting element）位于基因的旁側(cè)，可以調(diào)控影響基因表達(dá)的核酸序列。包括啟動(dòng)子（promoter） 、增強(qiáng)子（enhancer）、應(yīng)答元件（responsive elements）等。其活性只影響與其自身同處于一個(gè)DNA分子上的基因。其本身并不編碼蛋白質(zhì)，可以與反式作用因子相互作用參與基因表達(dá)調(diào)控。反式作用因子(trans-acting factor)是指能直接或間接地識(shí)別或結(jié)合在各類順式作用元件核心序列上參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)。內(nèi)含子是阻斷基因線性表達(dá)的序列。DNA上的內(nèi)含子會(huì)被轉(zhuǎn)錄到前體RNA中，但R

6、NA上的內(nèi)含子會(huì)在RNA離開細(xì)胞核進(jìn)行轉(zhuǎn)譯前被剪除。在成熟mRNA被保留下來(lái)的基因部分被稱為外顯子。內(nèi)含子有時(shí)也叫內(nèi)顯子，與外顯子相對(duì)。轉(zhuǎn)移DNA（transferred DNA，T-DNA）：T-DNA也叫三螺旋DNA，是指一種由三股ssDNA旋轉(zhuǎn)螺旋行成的一種特殊結(jié)構(gòu)。DNA文庫(kù)：某一特定來(lái)源DNA通過細(xì)胞DNA克隆技術(shù)構(gòu)建呈含有所用DNA片段的重組DNA分子，并轉(zhuǎn)化至細(xì)菌內(nèi)，構(gòu)成DNA文庫(kù)。依據(jù)DNA的來(lái)源不同，可分為，基因組DNA文庫(kù)和cDNA文庫(kù)。無(wú)義突變（nonsense mutation ）是指由于某個(gè)堿基的改變使代表某種氨基酸的密碼子突變?yōu)榻K止密碼子，從而使肽鏈合成提前終止。

7、編碼氨基酸的密碼子突變?yōu)榻K止密碼子，使肽鏈合成中斷。沉默子也稱為沉默子元件，是真核基因中的一種特殊的序列，與增強(qiáng)子有許多類似之處。沉默子能夠同反式因子結(jié)合從而阻斷增強(qiáng)子及反式激活因子的作用，并最終抑制該基因的轉(zhuǎn)錄活性。在真核生物基因組中，絕緣子既是一種邊界元件，又是一種控制基因表達(dá)的調(diào)控元件。是一段具有特化染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的區(qū)域，它能阻斷增強(qiáng)子或沉默子對(duì)靶基因/啟動(dòng)子的增強(qiáng)或失活作用效應(yīng)，而且能保護(hù)兩個(gè)絕緣子間的基因免受任何外界因子的作用與影響。RNA加工mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工： 加帽。即在mRNA的5'-端加上m7GTP的結(jié)構(gòu)。此過程發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，即對(duì)HnRNA進(jìn)行加帽。加工過程首先是在磷

8、酸酶的作用下，將5'-端的磷酸基水解，然后再加上鳥苷三磷酸，形成GpppN的結(jié)構(gòu)，再對(duì)G進(jìn)行甲基化。 加尾。這一過程也是細(xì)胞核內(nèi)完成，首先由核酸外切酶切去3'-端一些過剩的核苷酸，然后再加入polyA。 剪接。真核生物中的結(jié)構(gòu)基因基本上都是斷裂基因。結(jié)構(gòu)基因中能夠指導(dǎo)多肽鏈合成的編碼順序被稱為外顯子，而不能指導(dǎo)多肽鏈合成的非編碼順序就被稱為內(nèi)含子。真核生物HnRNA的剪接一般需snRNA參與構(gòu)成的核蛋白體參加，通過形成套索狀結(jié)構(gòu)而將內(nèi)含子切除掉。RNA加工修飾3內(nèi)部甲基化。由甲基化酶催化，對(duì)某些堿基進(jìn)行甲基化處理。 tRNA的轉(zhuǎn)錄后加工： 主要加工方式是切斷和堿基修飾。RNA加

9、工修飾4真核生物tRNA前體一般無(wú)生物學(xué)特性，需要進(jìn)行加工修飾。加工過程包括：（1）剪切和拼接tRNA前體在tRNA剪切酶作用下，切成一定大小的分子。大腸桿菌RnaseP特異切割tRNA前體5旁側(cè)序列，3核酸內(nèi)切酶如RnaseF可將tRNA前體3端一段序列切下來(lái)。RnaseD可水解3端多余核甘酸。剪切后的tRNA分子在拼接酶作用下，將成熟tRNA分子所需片斷拼接起來(lái)。（2）稀有堿基的生成（3）加上CCA-OH3-末端：在核苷酸轉(zhuǎn)移酶的作用下，在3-末端刪去個(gè)別堿基后，換上tRNA統(tǒng)一的CCA-3-末端，完成柄環(huán)結(jié)構(gòu)。 rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工：主要加工方式是切斷。rRNA的剪接不需要任何蛋白質(zhì)參與

10、即可發(fā)生，這就說(shuō)明了RNA本身即具有酶的催化作用。因而把具有酶促活性的RNA命名為核酶(ribozyme)。操縱子調(diào)控原核生物大多數(shù)基因表達(dá)調(diào)控是通過操縱子機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。操縱子通常由 2個(gè)以上的編碼序列與啟動(dòng)序列、操縱序列以及其他調(diào)節(jié)序列在基因組中成簇串聯(lián)組成。啟動(dòng)序列是RNA聚合酶結(jié)合并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列。多種原核基因啟動(dòng)序列特定區(qū)域內(nèi)，通常在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游-10及-35區(qū)域存在一些相似序列，稱為共有序列。大腸桿菌及一些細(xì)菌啟動(dòng)序列的共有序列在-10區(qū)域是TATAAT，又稱Pribnow盒（PribnowBox），在-35區(qū)域?yàn)?TTGACA。這些共有序列中的任一堿基突變或變異都會(huì)影響R

11、NA聚合酶與啟動(dòng)序列的結(jié)合及轉(zhuǎn)錄起始。因此，與共有序列的一致度決定啟動(dòng)序列的轉(zhuǎn)錄活性大小。操縱序列是原核阻遏蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。當(dāng)操縱序列結(jié)合阻遏蛋白時(shí)會(huì)阻礙RNA聚合酶與啟動(dòng)序列的結(jié)合，或使RNA聚合酶不能沿DNA向前移動(dòng)，阻遏轉(zhuǎn)錄，介導(dǎo)負(fù)性調(diào)節(jié)。原核操縱子調(diào)節(jié)序列中還有一種特異DNA序列可結(jié)合激活蛋白，使轉(zhuǎn)錄激活，介導(dǎo)正性調(diào)節(jié)。原核和真核RNA聚合酶DNA復(fù)制DNA復(fù)制是指DNA雙鏈在細(xì)胞分裂以前進(jìn)行的復(fù)制過程，復(fù)制的結(jié)果是一條雙鏈變成兩條一樣的雙鏈（如果復(fù)制過程正常的話），每條雙鏈都與原來(lái)的雙鏈一樣。這個(gè)過程通過半保留復(fù)制機(jī)制得以順利完成。DNA復(fù)制主要包括引發(fā)、延伸、終止三個(gè)階段。 增強(qiáng)子

12、基本結(jié)構(gòu)和作用模式DNA復(fù)制的基本特征反義RNA是指與mRNA互補(bǔ)的RNA分子，也包括與其它RNA互補(bǔ)的RNA分子。由于核糖體不能翻譯雙鏈的RNA，所以反義RNA與mRNA特異性的互補(bǔ)結(jié)合, 即抑制了該mRNA的翻譯。根據(jù)反義RNA的作用機(jī)制可將其分為3類：類反義RNA直接作用于靶mRNA的S D序列和(或)部分編碼區(qū)，直接抑制翻譯，或與靶mRNA結(jié)合形成雙鏈RNA，從而易被RNA酶 降解；類反義RNA與mRNA的非編碼區(qū)結(jié)合，引起mRNA構(gòu)象變化，抑制翻譯；類反義RNA則直接抑制靶mRNA的轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄過程的終止蛋白質(zhì)翻譯的過程及機(jī)制翻譯是蛋白質(zhì)生物合成（基因表達(dá)中的一部分，基因表達(dá)還包括轉(zhuǎn)錄）過程中的第一步，翻譯是根據(jù)遺傳密碼的中心法則，將成熟的信使RNA分子（由DNA通過轉(zhuǎn)錄而生成）中“堿基的排列順序”（核苷酸序列）解碼，并生成對(duì)應(yīng)的特定氨基酸序列的過程。但也有許多轉(zhuǎn)錄生成的RNA，如轉(zhuǎn)運(yùn)RNA、核糖體RNA和小核RNA等并不被翻譯為氨基酸