分子生物学Word格式.docx

1、核糖开关：mRNA一些非编码区的序列折叠成一定的构象，这些构象的改变应答于体内的一些代谢分子，从而通过这些构象的改变达到调节mRNA转录的目的 回文序列：双链DNA中的一段倒置重复序列；两条链从 5 到 3 方向阅读序列一致，从 3 到 5 方向的序列一致转座子：插入序列，复合型转座子。效应：引起突变，产生新的基因，产生染色体畸变，引起生物进化魔斑核苷酸：细菌生长过程中在缺乏氨基酸供应时产生的一个应急产物。主要是三磷酸鸟苷合成的四磷酸鸟苷和五磷酸鸟苷。主要功能是干扰RNA聚合酶与启动子结合的专一性，诱发细菌的应急反应，帮助细菌在不良环境条件下得以存活。反式作用因子：是指能结合在各类顺式作用元件

2、核心序列上参与调控基因转录效率的蛋白质或RNA。RNA聚合酶是催化基因转录最主要的 酶。基因沉默：真核生物中由双链RNA诱导的识别和清除细胞中非正常RNA的一种机制；分为转录水平基因沉默和转录后基因沉默。RNA干扰：是指双链RNA诱发的、同源mRNA高效特异性降解技术，而使相应基因表达沉默。单顺反子mRNA:只编码一种蛋白质的 mRNA。原核生物染色体的特征：结构简单，存在转录单元，有重叠基因。DNA的修复：错配修复，切除修复，重组修复，DNA的直接修复，SOS反应。玉米中的转座子：自主性，具有自主剪接和转座的功能；非自主性，单独存在时是稳定的，当基因组中存在与非自主性转座子同家族的自主性转座

3、子时，才具备转座功能。RNA的转录：是按53方向合成的，以DNA双链中的反义链为模板，根据碱基配对原则，合成的RNA带有与DNA编码链相同的序列。包括模板识别、转录起始、转录延伸、转录终止。真核生物mRNA的特征：1.5端存在帽子结构，常常被甲基化，使mRNA免遭核酸酶的破坏2.具有多（A）尾巴。蛋白质的生物学合成：氨基酸活化、肽链的起始、伸长、终止，新合成多肽链的折叠和加工。内含子的剪接：内含子特点：长度和序列没有共同性，一般有16-46个核苷酸；位于反密码子下游；内含子和外显子没有保守序列。tRNA核酸内切酶切割前体分子中的内含子，RNA连接酶将外显子部分连接在一起真核生物染色体的组成：明

4、显核结构，组蛋白和非组蛋白，染色质和核小体。特征：1分子结构相对稳定2,能够自我复制，使亲子代之间保持连续性3能够指导蛋白质的合成，控制整个生命过程4，能够产生可遗传的变异。重叠基因的重叠方式：1，一个基因完全在另一个基因里面，如基因a在基因b中 2.部分重叠，如基因k和基因c部分重叠 3.两个基因只有一个碱基对的重叠DNA的二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成双螺旋结构。1.DNA分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的。2.DNA分子中的核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。碱基通过氢键相结合，形成碱基对，A和T配对，G和C配对，A-U。真核生物三种RN

5、A聚合酶的特点RNA聚合酶位于核仁里，转录产物是45SrRNA，经剪接修饰后生成除5SrRNA外的各种rRNA。rRNA与蛋白质组成的核糖体是蛋白质合成的场所。RNA聚合酶位于核质上，在核内转录生成hnRNA，经剪接加工后生成的mRNA被运送到胞质中作为蛋白质合成的模板。RNA聚合酶位于核质上，转录产物是tRNA，5SrRNA,snRNA，其中snRNA参与RNA的剪接双螺旋模型的意义：改模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征；确认了碱基配对的原则，这是DNA复制，转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息的传递和表达的分子基础。 细菌的应急反应：1. 细菌有时会碰到紧急状况，比如氨基酸饥饿时，不

6、是缺少一两种氨基酸，而是氨基酸的全面匮乏。为了紧缩开支，渡过难关；细菌会产生一个应急反应；包括生产各种RNA、糖、脂肪和蛋白质在内几乎全部生化反应过程均被停止。实施这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸（PPGPP）和鸟苷五磷酸（PPPGPPP），产生这两种物质的诱导物是空载RNA.2. 当氨基酸饥饿时，细胞中便存在大量的不带氨基酸的tRNA，这种空载的tRNA会激活焦磷酸转移酶，使鸟苷四磷酸（PPGPP）大量合成，其浓度可增加10倍以上，鸟苷四磷酸（PPGPP）的出现会关闭许多基因，当然也会打开一些合成氨基酸的基因，以应付这种紧急状况。一般认为RNA聚合酶有不同的构型。这些构象可以识别不同的启动子区

7、，鸟苷四磷酸（PPGPP）与RNA聚合酶结合会使它的某些构象稳定下来，从而改变基因转录的效率。同时基因转录起始点附近有一些保守序列，它们可能是鸟苷四磷酸（PPGPP）有关调节蛋白的结合位点。当这些序列与鸟苷四磷酸（PPGPP）结合后，就不能与RNA聚合酶相结合，使基因被关闭。鸟苷四磷酸（PPGPP）和鸟苷五磷酸（PPPGPPP）的作用范围十分广泛；它们不是只影响一个或几个操纵子，而是影响一大批；所以它们是超级调控因子。 PCR技术：PCR ：又称多聚酶链式反应，如果设计一对寡聚核苷酸引物与目的DNA互补，以至于能被DNA聚合酶相向延伸，那么该引物结合的模板区就可以通过变性，引物退火和聚合的循环

8、来大量扩增，这反应称为PCR，是分子生物学中一种克隆及基因分析的必要工具原理：DNA复制 前提：一段已知目的基因的核苷酸序列原料：模板DNA；DNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；离子过程：变性、退火、延伸三步曲变性：加热至9095双链DNA解链成为单链DNA退火：冷却至5560部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合延伸：加热至7075以目的基因为模板，合成互补的新DNA链PCR过程：在第一个循环中，目的DNA在加热至95，典型的为60s左右的条件下分解成两条链。当降温至55（约30s）时，引物实现与模板DNA退火，实际退火温度依引物长度和序列而定。退火后再

9、升温至72，以进行最后的聚合反应。这一步需要消耗反应中的dNTP，并需要Mg离子。在第一次聚合反应中，不同的目标分子从引物位点开始扩增不同长度，直至第二次循环开始第二次循环，温度再次升高至95，使新合成的分子变性。第二次退火时，反应液中的另一引物与新合成链结合，经聚合反应扩增模板至第一个引物的末端。所以在第二次循环后，就合成了新的正确长度的分子。在之后的循环，正确长度的分子在长度各异的分子中占优势，且每次循环中数量会增加两倍。如果PCR效率为100%，n次循环后单个目的分子就会扩增2的n次方。实际中通常循环为20-40。PCR引物设计原理：为了找到一对合适的核苷酸片段，使其能有效地扩增模板DN

10、A序列。引物的优劣直接关系到PCR的特异性与成功与否。PCR引物的设计原则：1. 引物应用核酸系列保守区内设计并具有特异性。2.产物不能形成二级结构。3. 引物长度一般在1530碱基之间。4. G+C含量在40%60%之间。5. 碱基要随机分布。6. 引物自身不能有连续4个碱基的互补。7. 引物之间不能有连续4个碱基的互补。8. 引物5端可以修饰。9. 引物3端不可修饰。10. 引物3端要避开密码子的第3位。 乳糖操纵子：（1）乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列O,一个启动子P和一个调节基因I.（2）

11、阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。（3）CAP的正调节：在启动子上游有CAP结合位点，当大肠杆菌从以葡糖糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CAP结合，使CAP发生变构，CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控

12、，加速合成分解乳糖的三种酶。（4）协调调节：乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制，互相协调、互相制约。葡萄糖抑制了lac操纵子基因的表达。半乳糖将在gal操纵子的作用下再转化成葡萄糖。葡萄糖效应（答到乳糖操纵子里面）1. 当葡萄糖缺乏时，大肠杆菌细胞内的cAMP水平上升，CRP结合到cAMP上。CRP-cAMP复合物可结合到紧邻RNA聚合酶结合位点上游的乳糖操纵子的启动子。Plac上的CRP的结合引起DNA链发生90度弯曲，这就增强了RNA聚合酶与启动子的结合，使转录效率提高了几倍。2.当葡萄糖（G）存在时，大肠杆菌不需要乳糖这样的替代碳源。因此，乳糖操纵子不会被

13、激活。这种调节由CRP介导，但以二聚体形式存在的CRP蛋白自身不能独立与DNA结合，也不能调节转录。G会降低cAMP的水平。弱化子模型1. RNA聚合酶启动色氨酸操纵子的转录2，在转录约90nt以后RNA聚合酶暂停在第一个二级结构处。3，核糖体开始于新生的mRNA结合，启动前导肽的合成4， RNA,从暂停状态解除，继续转录5、RNA聚合酶到达潜在终止子区域时，是继续转录还是停止转录取决于取决于紧随其后的核糖位的位置。6、如果细胞缺乏色氨酸，核糖体就会停留在2个连续的色氨酸密码子的位置，等待色氨酸tRNA进入A位，那么1区被隔离在核糖体内，无法与2区配对，2区和3区在4区被转录之前发生配对，使后

14、面转录出的4区以单链的形式存在，这就组织了3区和4区形成终止子的结构，转录继续。7、如果细胞色氨酸含量充足，核糖体能连续的翻译出前导肽，就会覆盖2区，阻止2区和3区的配对，于是4区转录之后，就自发的与3区形成终止子结构，导致转录的提前结束。产生约140bp的产物。衰减子对色氨酸操纵子的表达调控（色氨酸操纵子调节模型）色氨酸操纵子结构：色氨酸操纵子包含操纵基因O启动子P,及5个结构基因A、B、C、D、E.E与O之间有一段前导序列L.色氨酸操纵子上游存在调节基因R,编码阻遏蛋白.衰减调控：中含有4段特殊序列：序列1编码一个前导肽,前导肽的第10、11位是色氨酸；序列2-3或序列3-4可形成茎环结构

15、.3-4茎环结构是一个转录终止子结构,称为衰减子.当色氨酸缺乏时,前导肽的翻译停滞于色氨酸密码处,序列2-3形成茎环结构,使序列3、4不能形成衰减子结构,结构基因得以完全转录；当色氨酸充足时,核糖体快速翻译前导肽,并对序列2形成约束,使序列3-4形成衰减子结构,下游的结构基因不被转录. 真核基因表达的转录水平调控：1.在真核细胞中，一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链，原核生物中常见的多基因操纵子形式在真核细胞中比较少见。2.真核细胞的DNA与组蛋白和大量非组蛋白结合，只有一小部分DNA是裸露的。3.高等真核细胞DNA中大部分不转录，真核细胞中有一部分由几个或几十个碱基组成的DNA序列，在

16、整个基因组中重复几百次甚至上百万次。4.真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排，还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数。5.原核生物中，转录的调节区都很小，大都位于转录起始位点上游不远处，调控蛋白结合到调节位点上可直接促进或抑制RNA聚合酶对它的结合。真核生物中，基因转录的调节区则大得多，它们可能远离核心启动子几百个甚至上千个碱基对。6.真核生物的RNA在细胞核中合成，只能经转运穿过核膜，到达细胞质基质后，才能被翻译成蛋白质。7.许多真核生物的基因只有经过复杂的成熟和剪接过程，才能顺利翻译成蛋白质。miRNA和siRAN的区别区别：1，miRNA是内源，siRAN是外源导入。2，miRNA不能介导靶mRNA的降解，但可以把靶mRNA不完全互补，阻抑蛋白质的翻译。共同点：1，形成需要Dicer酶,。2，形成的复合体有相同的蛋白质组成。3、人工的siRAN在体内产生类似miRNA的功能，内源的miRNA在靶mRNA完全互补的前提下，也能变现出间接靶mRNA的干涉效应，所以两者可能有几本相同的作用用途。