分子生物学知识点归纳总结.docx

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分子生物学知识点归纳总结

分子生物学知识点归纳总结

结构分子生物学部分

绪论

①总述:

进化论、细胞学说、生化遗传学、DNA的发现

②分子生物学:

定义、研究内容（四方面）

③发展史:

里程碑

④三个相关学科:

生物化学、细胞生物学、遗传学

⑤心法则:

经典、现代

ⅠDNA

①结构:

碱基比率、配对规则、种数（4n）、0.34nm的应用（碱基对M/2x,长度

0.34×M/2x）

⑴三类DNA（ABZ）:

结构、形成、特点及Z-DNA的作用

⑵质粒超螺旋:

正负超螺旋定义、转化、意义、计算、主要以负超螺旋存在

⑶其它:

0.34nm的计算、※DNA稳定因素（PO43-）与Tm、Z-DNA不稳

②性质

⑴复性:

五条件、机制（Cot曲线）、三个吸光度

⑵修饰:

甲基化（ACG）

⑶变性:

DNA碱性全变性、90OC以上全变性增色37%、增色效应（Tm）

⑷水解:

酸（PH<1,=4,甲基化DNA酸水解用处）;碱（RNAPH:

13,11,DNA去碱基易）

酶（内切、外切）

⑸DNA稳定因素:

对应核苷酸的P同电相斥、Na+、Tm

⑹分子伴侣:

作用、分类（热休克蛋白、伴侣素）、作用机理（四条）

ⅡtRNA

①形成:

转录成三类,3‘去尾,5’斩头,化学修饰成稀有碱基（I、ψ）

②二级结构:

四个臂（受体臂、反密码子臂、D臂、TψC臂）,多余臂（2类）,

tRNA长度决定因素（D臂、多余臂）

③三级结构:

特点、二三级氢键、两个双螺旋、转折处（）、两端点（）

受体臂与反密码子臂距离远及原因

④功能:

转运氨基酸（受体臂3‘-CCA）、解读密码子（反密码子臂）

⑤种类:

tRNAi/tRNAe（起始/延伸）,同工tRNA（定义）tRNA性质由反密码子决定

Ⅲ核糖体

①核糖体的细胞学知识:

见细胞生物学

②三个位点:

A、P、E作用

③原核30S小亚基上16SrRNA反SD序列:

结构（3ˊ富含嘧啶区GAUCACCUCCUUA）、作用

ⅣmRNA

①真原核比较:

帽、尾、单多顺反子、起始密码子个数原核有三个起始密码子

（AUG>GUG>UUG）、T1/2、原核特有SD序列

②真核mRNA三类帽:

0、1、2类定义

③原核mRNA的SD序列:

5‘,作用,结构

Ⅴ蛋白质与核酶

①结构域:

②分子伴侣:

分类、作用机制

③核酶:

定义、分类（剪接、剪切）剪切分三类:

锤头、发夹、丁肝病毒核酶

基因组学部分

Ⅰ染色体

①观察:

有丝分裂期光学显微镜可见

②功能:

遗传载体

③作为遗传物质所需四要素:

稳定、半保留复制、产生蛋白质、可变异

Ⅱ真核基因组

①组成:

DNA（或RNA）+Protain（组、非组）

②DNA:

C值与C值反常现象、三序列（不重复、度重复、高度重复）占序列比

例,单/多拷贝

③组蛋白:

六种、特征（保守、特例、氨基酸不对称、修饰、H5-赖氨酸）

④非组蛋白:

三种常见,DNA结合蛋白的定义

⑤真核基因组结构基础--核小体

⑴组成:

200bpDNA+八聚体

⑵八聚体:

2×（H2A+H2B+H3+H4）

⑶结构:

颗粒（八聚体+120bpDNA链,直径10nm,DNA链绕1.65圈）

连接DNA（80bpDNA链+H1,H1作用）

是负超螺旋

⑥染色单体:

螺线管、螺旋n倍

⑦端粒与端粒酶

⑴端粒:

真核基因组末端,功能（防真核基因组末端结合）

⑵端粒酶:

反转录酶、功能（反转录成端粒、连接后随链所得的冈崎片段）、

反转录机理（

Ⅲ原核基因组

①真原核基因组比较:

大小（真核大,原核小）

复杂度（断裂/连续、大多为调控/表达区、重复序列/重叠基因）

复制（真核多向,原核单向）

转录（单顺反子/多顺反子）

真核特殊（DNA多态性、端粒）

②真原核基因表达的比较:

复制、表达连续性及机理

Ⅳ真核基因组结构

①hnRNA内含子:

GU-AG法则,3‘嘧啶区,5‘保守区、3’上游18-50处的保守区

②启动子:

核心（TATA,决定转录起始位点）、识别RNA聚合酶（CG、CAAT,决定转

录起始频率）

③增强子:

定义、结构、作用机制、特点、代表（β-珠蛋白基因）

④终止子:

两类（依赖/不依赖ρ因子）、结构特点、作用机理、穷追模型

Ⅴ原核基因组结构

①启动子:

-35区（识别RNA聚合酶）,-10区（结合RNA聚合酶）

Ⅵ基因组学

①几个定义:

重叠基因、断裂基因、基因家族、基因簇、超基因家族、假基因、管家

基因、奢侈基因、组织特异性基因

②顺式与反式作用因子:

⑴顺式作用元件:

定义,启动子、增强子、沉默子

⑵反式作用元件:

定义,转录复合物

③人类基因组计划:

④比较基因组学:

基因表达部分

ⅠDNA复制

①半保留复制:

定义、意义、发现（N14N15）

②半不连续复制:

前导链、后随链、冈崎片段、过程、实验证明（电泳、30s）

③复制起点:

复制叉、复制子、复制起点特征

④复制方式:

线性-眼形,环状-3种（θ型、滚环型、D环型;各对应DNA种类、机制）

⑤复制方向、速度:

三种,以定点反向等速为主

⑥复制所需酶、蛋白:

拓扑异构酶（两类）、解旋酶、SSB（作用）;引发酶;DNA聚

合酶（见下）、DNA连接酶

※DNA聚合酶:

原核:

Ⅰ→Ⅴ结构与功能（聚合酶活性、外切酶活性）,Ⅲ最主要

真核:

αβγωδ,αδ最主要

功能总结:

与连接酶共同作用（合成子链、损伤修复校正、补冈崎片段的连接处）

⑦原核DNA复制过程及酶的作用:

DNA解旋（三种酶）→引发（引物的作用）→延伸→终止

⑧复制特点:

子链复制方向:

5’→3‘,原核、真核连续性

⑨复制的调控:

⑴原核:

复制叉多少决定起始频率,起始频率直接调控因子—RNP

⑵真核:

三个水平（细胞周期、染色体、复制子）

ⅡDNA损伤与修复

①损伤:

三种（紫外线、脱氨、甲基化、氧化机制,对应修复法）:

碱基异常（U-G、T-G）

②变异:

基因突变基础、突变类型、突变后果

③修复:

切除（碱基、核苷酸）,错配（Dam、5‘GATC3’）,重组（先复制后修复）,

直接（光修复、去甲基化）,SOS（）;各修复机理（所需酶）

ⅢDNA转录与逆转录

①转录的定义:

转录、转录单元

②转录特点:

不对称（正负链定义、负链为模板,多基因DNA正负链相间）;连续单向

（mRNA5‘→3’）;有起始终止位点（启动子、终止子定义）;能力（双

链强于单链及原

因）;不需完全解链

③转录起始位点:

定义、上下游表示法（-n/+n）;原核启动子（-10区、-35区结

构、功能,两区最佳间距）、真核启动子（TATA区、CAAT区、GC区

结构、功能）;启动子的上升/下降突变

④转录所需酶、复合物:

RNA聚合酶（见下）;复合物（转录因子定义、分类、结构

与功

能）

※RNA聚合酶:

真核:

ⅠⅡⅢ（对应三种内含子）,Ⅱ最主要,对应三种RNA（rRNA、hnRNA、tRNA）,对α-鹅膏蕈碱敏感度（三类）

原核:

（α2ββˊ）σ:

α2ββˊ为核心酶,ββˊ与原核启动子识别、结合,σ协助

ββˊ与原核启动子识别※σ因子:

结构、作用机理;ρ因

子:

结构

⑤转录过程概述:

识别→起始→延伸→终止（各步定义）

⑥转录过程详解:

⑴RNA聚合酶对启动子区的识别:

原核（-35区）;真核（CAAT、CG区）

⑵RNA聚合酶与启动子的结合:

原核（-10区）;真核（需转录因子形成复合体相互作

用使

酶与启动子结合TAAT区）不需引物

⑶转录的延伸:

RNA聚合酶催化下合成RNA链。

先合成一段>9/<9的片段→继续/停止转录

⑷转录的终止:

两类终止（依赖/不依赖ρ因子）【见基因组学部分】;抗终止（定

义、两方式）

⑦增强子、终止子:

见基因组学部分

⑧转录的调控:

见基因表达调控部分

⑨RNA的转录后加工:

⑴真原核mRNA比较:

见基因组学部分

⑵hnRNA内含子:

见基因组学部分

⑶mRNA的剪接:

剪接因子及作用（U1SnRNP、U1Sn0RNA、U2AF、U4-U5-U6-SnRNP三聚

体）,SnRNA（U1-U10）,变位剪接（跳过某特殊剪接位点）

※三类rRNA内含子的剪接:

对应三类RNAPol、用于、两次转脂及后处理（机理）、

⑷RNA的编辑:

定义（加、减、换一位）、两机制（甲基化、脱氨）、意义

⑸RNA的再编码:

定义、三方式（+1/-1移码、核糖体跳跃、终止子通读）

⑹RNA的化学修饰:

方式种类、产物、适用于

SnoRNA上的Dbox:

甲基化酶结合位点

⑩转录的抑制:

抑制物种类（利福平、利迪链霉素、放射线素D、α-鹅膏蕈碱）、作用位置

ⅣDNA翻译

①综述:

几个定义（三联子密码、可读框）;起始密码子:

AUG,原核三个;三个终止

密码子（学名、使用频率UAA>UGA>UAG）

②三联密码子:

破译过程（推理、验证、破译技术）;

性质【普遍与特殊性、连续与方向性、摆动性（摆动假说、tRNA可识

别密码子数）、简并性（简并、同义密码子及特点、与氨基酸出现率关系

精氨酸例外）、偏好性】

③翻译（蛋白合成）机制:

起始（真原核起始因子）→延长（真原核延长因子）→终

止（真原核释放因子）

④蛋白前体加工

⑴N端起始氨基酸的切除:

fMet在脱甲酰化酶作用下脱甲酰基,在肽链合成完成前剪

切,有些病毒切除后成多段功能蛋白

⑵二硫键的形成:

半胱氨酸间成二硫键→胱氨酸→蛋白质

⑶修饰:

磷酸化、糖基化、甲基化

⑷切除非功能区:

⑸蛋白折叠:

见结构分子生物学部分分子伴侣

⑤蛋白的转运与降解:

见分子笔记（）P31

⑴翻译-转运同步机制:

适用于原核生物;信号肽（定义、特点）;信号肽假说;几个

结论;SRP和DP的作用

⑵翻译后转运机制:

适用于真核生物线粒体、叶绿体蛋白转运;线粒体蛋白转运【过

程特征、前导肽（转运过程、特性）】;叶绿体蛋白转运【过程

特征、叶绿体定位信号肽（两部分、小亚基前体）】

⑶核蛋白的转运:

⑷蛋白降解:

大肠杆菌Lon（）;蛋白质半衰期（）;泛蛋白（真核蛋白降解、结构、机理）;N端结构与蛋白稳定性（赖精不稳）

⑥翻译的抑制:

抗生素（氯霉素、四环素、链霉素、新霉素、卡那霉素）、竞争氨酰

tRNA类似物（嘌呤霉素）青霉素、红霉素作用机理

※真原核mRNA与核糖体的结合的区别:

真核:

帽蛋白作用下使5‘帽与核糖体小亚

基结合

原核:

SD序列与16SrRNA结合

ⅤDNA转座

①几个定义:

转座、转座子

②发现:

1940,玉米实验

③转座子结构:

有独立复制、移动基因

④两类转座子:

插入型（IS）（两端反向重复序列）、复合型（IS-功能基因-IS）

⑤TnA家族及其它:

⑥转座机制:

复制型、非复制型、过程

⑦转座遗传效应:

插入突变、产生新基因、染色体畸变、生物进化、发生频率低

基因调控部分

Ⅰ基因表达与调控总述

①定义:

基因表达、基因表达的调控

②基因表达的时间性与空间性:

真核不连续,原核连续

③基因表达类型:

组成型（定义、管家基因）;适应型（定义、奢侈基因）

④调控的分类:

正控、负控;阻遏、诱导

Ⅱ原核基因调控

①转录水平的调控—乳糖操纵子学说

⑴操纵子结构:

PI…POZYA、I、O、Z、Y、A作用

⑵核心思想:

I编码阻遏蛋白与O结合,阻碍ZYA三基因表达;ZYA编码三种酶,用

于消化乳糖

※Z、Y、A对应的三种酶及功能:

Z-β半乳糖苷异构酶;Y-β半乳糖苷透过酶;A-β半乳糖

苷乙酰基转移酶

⑶只有乳糖时:

乳糖在Z酶催化下成异构乳糖,异构乳糖在Y酶催化下进入基因组,

与O区上的阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白脱离O区,使ZYA可表达

※异构乳糖是效应物

※两个矛盾:

定义、解释（阻遏蛋白与O区非共价结合,不稳）

⑷有葡萄糖、乳糖时（代谢产物阻遏作用）:

虽然可通过上述机理使阻遏蛋白脱离O

区,但葡萄糖分解产物可与O结合,阻

碍ZYA表达

※降解物敏感型操纵子:

定义

⑸CAMP-CRP调控:

CAMP定义;正调控机理;抗解链蛋白的阻遏

②转录终止水平的调控—色氨酸操纵子学说

⑴细菌SOS应急反应:

⑵弱化作用:

弱化子结构（前导区,10、11位为色氨酸密码子,表达出前导肽）

※转录的弱化作用:

作用于前导肽的翻译合成过程

前导肽合成受tRNATrp影响:

10、11位为色氨酸密码子,翻译过程,色氨酸浓度影

响核糖体在mRNA上的移动速度（见下）

当色氨酸少时:

tRNATrp少→核糖体在10、11位移动速度小→4区转录完后,核糖体到

1区（10、11位之间）→2区与3区配对→继续转录色氨酸操纵子,自

己继续合

成色氨酸

当色氨酸多时:

核糖体在10、11位移动速度快→4区转录前,核糖体已到2区→2区与3区不能配对→3区与4区配对成茎环终止结构→色氨酸操纵子转

录停止→不自己继续合成色氨酸

⑶安慰性诱导物:

定义、举例

⑷魔斑:

定义、产生原因

③翻译水平的调控

⑴反义RNA的调控:

阻碍核糖体与mRNA结合

⑵调节蛋白的调控:

竞争mRNA的核糖体结合位点

Ⅲ真核基因调控

①染色质水平调控

⑴转录活跃区结构变化的调控:

⑵甲基化调控:

⑶组蛋白乙酰化调控:

②转录水平的调控

⑴转录因子DNA结合域:

⑵转录因子转录激活域:

③转录后加工:

见转录

④翻译水平调控:

⑴mRNA稳定性因素:

5‘帽,3‘尾,去稳定元件,SiRNA（小干扰RNA,双链,特异降解mRNA）

⑵翻译起始的调控:

⑤翻译后水平加工:

见翻译