医学分子生物学复习提纲

基因：具有特定生物遗传信息的DNA序列，在一定条件下能够表达这种遗传信息，产生特定的生理功能。

基因是遗传的基本单位。

移动基因(movable gene) ：又叫转位因子(transposable elements)，由于它可以在染色体基因组上移动，甚至可在不同染色体间跃迁，故又称跳跃基因(jumping gene)，后来称这种DNA片段为插人序列(insertion sequences，IS)，现在一般叫做IS因子(1S elements)，其长度介于数百个到数千个碱基对之间。

断裂基因(split gene) ：在真核细胞的核苷酸序列中间插入与氨基酸编码无关的DNA间隔区段，使一个有功能的结构基因分隔成不连续的若干区段，将含有该间隔区段的DNA片段称为断裂基因（split gene）。

重叠基因(overlapping gene) ：不同基因的核苷酸序列有时为相邻两个基因共用，将核苷酸彼此重叠的两个基因称为重叠基因。

假基因（Pseudogenesi）：在珠蛋白基因簇(gene cluster)各片段核苷酸序列分析时发现，除了有正常的功能基因之外，还有功能失活的特殊序列片段，它不能行使表达功能。

该类无表达功能的畸变核苷酸序列片段，称为假基因。

常用ψ表示。

重复序列及重复基因: 指序列的重复性。

可分为四种类型：
1单拷贝序列 (unique sequence）（不重复序列）：2低重复序列： 3中度重复序列 (moderatedly repetitive sequence):
4高度重复序列(highly repetitive sequence)：卫星DNA (satellite DNA)及微卫星DNA微卫星：
同一物种的基因组DNA含量总是恒定的，一个单倍体基因组中的全部DNA量称为该物种DNA的C 值(C value)。

与进化复杂性不一致的C值反常现象称为C值矛盾
启动子是启动基因转录所必需的一段DNA顺式调控元件。

多顺反子（poly-cistron）：原核基因是多顺反子（poly-cistron），通常是几个相关的结构基因（编码的）同时转录得到多个mRNA。

SD序列(Shine-Dalgarno sequence, SD sequence)是mRNA能在细菌核糖体上产生有效结合和转译所需要的序列。

SD序列与16S rRNA的3’末端碱基互补，以控制翻译的起始
反式作用因子是指能与顺式作用元件结合，调节基因转录效率的一组蛋白质，其编码基因与作用的靶DNA不在同一DNA分子上。

顺式作用元件：DNA中与转录启动和调控有关的核苷酸序列。

按功能特性分为
启动子(terminacer)等
II型限制性内切酶：一般识别由4-6核苷酸组成的特定序列，这些核苷酸对呈回文对称结构；其切割作用是使磷酸二酯键断裂，产生两种类型的末端：平端和黏性末端；5´端一定带有－P基团，3´端一定带有－OH基团。

同尾酶：识别序列不同，但酶切后产生同样的黏性末端的两种酶。

同裂酶：来源不同，但能识别和切割同一位点，但在切点位置上对甲基化碱基的敏感性不同。

DNA连接酶（ligase）：能够催化在2条DNA链之间形成磷酸二脂键的酶。

（相邻的3 ´-OH和5 ´ -P之间形成磷酸二酯键）。

两种类型
大肠杆菌，分子量7.5KD；
T4噬菌体，分子量为6.0KD
辅基不一样，T4DNA连接酶反应时需要ATP，而大肠杆菌DNA连接酶需要NAD。

为了能够在寄主细胞中进行繁殖，必须将DNA片段连接到一种特定的、具有自我复制能力的DNA分子上。

这种DNA分子就是基因工程载体（vector）载体的本质是DNA（少数为RNA）
在DNA复性过程中，把不同的DNA单链分子放在同一溶液中，或把DNA与RNA放在一起，只要在DNA或RNA的单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，就可以在不同的分子间形成杂化双链，这种现象称为核酸分子杂交（hybridization）。

常用的印迹技术
DNA印迹（Southern blotting）
RNA印迹（Northern blotting）
蛋白印迹（Western blotting)
原位杂交(in situ hybridization)
斑点印渍(dot blotting)
DNA点阵(DNA array）
DNA芯片(DNA chip)
核酸分子杂交是分子生物学领域应用最广泛的技术之一。

⏹特点：
灵敏度高、特异性强；
用于DNA和RNA的定性、定量检测。

⏹用途：
检测特异DNA序列的拷贝数、特定DNA区域的限制性内切酶图谱，判定基因的缺失、插入、重排现象；
特异基因克隆的筛选；
核酸序列的初略分析；
PCR技术的分子基础。

⏹带有放射性元素、生物素或其他活性物质标记的某种特定的DNA或RNA片段称为探针（probe）
基因组DNA探针（尽量选外显子）；
cDNA探针（不含内含子，特异性高）；
RNA探针；
寡聚核苷酸探针。

探针选择的最基本原则：高度特异性
template（模板）
primers（引物）
Taq enzyme（酶）
10×PCR buffer（缓冲）
Mg2+
dNTP
pre-denaturation（预变性）
denaturation（变性）
annealing（退火）
elongation（延伸）
cycles:25-30
原理类似DNA的体内复制
在模板DNA、dNTP、Mg2+、合适Buffer等条件下，用耐热的Taq聚合酶代替DNA聚合酶，
用合成的DNA引物代替RNA引物，经过DNA变性、引物与模板结合（复性）和延伸3个步骤的反复循环（25 30次），使目的DNA呈指数扩增。

基因克隆（又称分子克隆，molecular cloning）----通过体外重组技术，将一段目的DNA经切割、连接插入适当载体，并导入受体细胞，扩增形成大量子代分子的过程。

目的基因的获得
载体和目的基因的重组
重组DNA导入宿主细胞
重组DNA的筛选和鉴定
功能蛋白的表达
用DNA重组技术把某种生物细胞的所有基因分区组装到载体（质粒或噬菌体）上，并将载体导入宿主细胞（如大肠杆菌）中进行克隆培养和保存，这种克隆群体就象图书馆（library）的书库一样，称为文库。

☐基因组DNA文库
☐cDNA文库（complementary DNA Library ）
Southern 法筛选
内切酶消化重组子经凝胶电泳分离后，将DNA片段转印到硝酸纤维膜上，再用探针进行分子杂交，鉴定重组子中的插入片段是否是所需的靶基因片段
基因突变（gene mutation）是基因组DNA分子在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变（通常它只涉及基因中部分序列的变化），并引起个体表型的改变, 而使生物体发生遗传性变异。

基因突变的类型：碱基替换突变，碱基插入突变，碱基缺失突变。

■ 移码突变（Frame-shift mutation）
DNA链上插入或丢失1个、2个甚至多个（但不包括三个或其倍数）碱基，导致在插入或丢失碱基部位以后的编码都发生了相应改变。

■ 整码突变（Codon mutation）
如插入或丢失部位的前后氨基酸顺序不变。

癌基因(oncogeny，onc)
是指能导致细胞恶性转化的核酸片段。

主要包括病毒癌基因、细胞癌基因以及与细胞生长因子及其受体、蛋白激酶、转录因子及其信息加工、传递等有关的基因。

抑癌基因（tumorsuppressor gene，TSG）
又称抗癌基因（anti-oncogene）、隐性癌基因（recessive oncogene），是正常细胞中存在的对原癌基因表达功能进行调节的基因，可抑制细胞生长并能潜在抑制癌变。

它的失活或突变具有促进肿瘤生长的潜势。

抑癌基因活性的下降(功能缺失突变)也可引起癌症的发生。

Rb (视网膜母细胞瘤) p53APC (腺瘤样结肠息肉
基因诊断的概念：利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构（DNA水平）及其表达水平（RNA水平）是否正常，从而对疾病做出诊断的方法。

基因诊断的常用方法：
核酸分子杂交技术
⏹限制性内切酶图谱分析法
⏹DNA限制性片段长度多态性（RFLP）
⏹等位基因特异寡核苷酸探针（ASO）杂交法
PCR
基因测序
基因芯片技术
基因治疗（Gene Therapy）：将有功能的基因转移到病人的细胞中以纠正或置换致病基因的一种治疗方法，特指将有功能的目的基因导入靶细胞后与宿主细胞内的基因发生整合，成为宿主细胞遗传物质的一部分，目的基因的表达产物起到对疾病的治疗作用。

基因治疗的措施
☐基因治疗（Gene Therapy）
☐基因置换(gene reptacement)
☐基因修正
☐基因修饰(gene augmentation)
☐基因失活(gene inactivation)
受体细胞：生殖细胞、胚胎干细胞和早期胚胎
分子生物学在畜禽诊断中的应用。