分子生物学汇总
分子生物学 汇总
1.适应性表达:环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。
组成性表达:环境的变化不容易使其表达水平变动的一类基因表达。
2. 结构基因:编码各类具有不同结构和功能的蛋白质和RNA的基因3.顺式作用元件:影响自身基因表达活性的非编码序列。
反式作用因子:能直接或间接识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上,参与调控靶基因转录效率的蛋白质。
4. 编码链:双链DNA中不能进行转录的那一条DNA链,该链的核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致,又称有义链。
模板链:DNA双链中用于转录翻译的一条母链。
5. RNA的编辑(RNA editing):是某些RNA,特别是mRNA的一种加工方式,它导致了DNA编码的遗传信息的改变,因为经过编辑的mRNA序列是发生了不同于模板DNA的变化。
RNA的再编码: RNA再编码是细胞用于扩大由单个DNA密码装配蛋白数目的遗传编辑方法。
RNA的再编码可以从一个mRNA产生两种或多种相互关联但又不同的蛋白质,这也可能是蛋白质合成的一种调节机制。
6.转录翻译过程转录转录(Transcription)是遗传信息从DNA流向RNA的过程。
即以双链DNA中的确定的一条链(模板链用于转录,编码链不用于转录)为模板,以ATP、CTP、GTP、UTP四种核苷三磷酸为原料,在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程翻译翻译是蛋白质生物合成(基因表达中的一部分,基因表达还包括转录)过程中的第一步,翻译是根据遗传密码的中心法则,将成熟的信使RNA分子(由DNA通过转录而生成)中“碱基的排列顺序”(核苷酸序列)解码,并生成对应的特定氨基酸序列的过程。
7.复制叉:复制时,双链DNA要解开成两股链分别进行,所以,这个复制起点呈现叉子的形式,被称为复制叉。
复制起始位点:复制叉在DNA链上开始连续移动,进行DNA复制的位点。
8.转座子(transposon)及其结构特点转座子——存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。
分子生物学知识点汇总
分子生物学知识点汇总A:细胞与大分子1、生物界的三域学说及其划分的依据三界:真细菌、古细菌、真核生物依据:核糖体小亚基上RNA16s和18s的序列比较+比较其同源性水平2、原核细胞与真核细胞的主要区别3、真核细胞除了细胞核外,还有哪些细胞器具有自身的基因组DNA:线粒体+叶绿体4、Nucleoprotein 核蛋白:核酸与蛋白质的结合体如核糖体、端粒酶、RNase P5、Celluar differentiation 细胞分化:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态结构和生理功能上发生稳定性的差异的过程称为细胞分化B:蛋白质结构4、结构域 domain :生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域基序Motif :二级结构元件组合或在蛋白质家族的相关成员中常发现的氨基酸序列同源的Homolog :起源一个古老的基因及随后的趋异进化,如球蛋白家族的相关多肽直向同源Orthlog :不同物种的具有相同功能、承担相同生化角色的蛋白质家族成员共生同源Paralog :进化不同但功能类似的蛋白(alpha 与belta 球蛋白) 类似物Analog :由趋同进化而得到的类似结构和功能的蛋白质,即由无关基因进化到产生具有相似结构和催化活性的蛋白质。
C :核算的性质2:磷酸二酯键phosphodiester linkage在DNA或RNA分子中,核苷酸通过一个磷酸基团与前一个核糖的5’-羟基和下一个核糖的3’-羟基的共价连接形成多聚物,该连接为磷酸二酯键。
4:为什么细胞中的DNA通常是负超螺旋的?负超螺旋易于解链,DNA复制、重组和转录都需要将两条链解开,负超螺旋利于这些功能的进行,而正超螺旋使双螺旋结构更紧密,双螺旋圈数增加,不易解链5:维持DNA和RNA二级结构稳定的主要力量是什么?主要是碱基对之间的堆积力其他少量的还有氢键和偶极矩6:碱性环境分别对DNA和RNA产生什么效应?为什么?Effect of alkaline 碱效应:强碱条件下可使DNA分子的碱基的互变异构态改变,影响特定碱基间氢键的作用,导致DNA双链解离,即DNA变性。
分子生物学总结完整版
分子生物学总结完整版分子生物学第一章绪论分子生物学研究内容有哪些方面?1、结构分子生物学;2、基因表达的调节与控制;3、DNA重组技术及其应用;4、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学、系统生物学第二章DNA and Chromosome1、DNA的变性:在某些理化因素作用下,DNA双链解开成两条单链的过程。
2、DNA复性:变性DNA在适当条件下,分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复天然的双螺旋构象的现象。
3、Tm(熔链温度):DNA加热变性时,紫外吸收达到最大值的一半时的温度,即DNA分子内50%的双链结构被解开成单链分子时的温度)4、退火:热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性,称为退火5、假基因:基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列。
以Ψ来表示。
6、C值矛盾或C值悖论:C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致,称为C值矛盾或C值悖论(C-Value Paradox)。
7、转座:可移动因子介导的遗传物质的重排现象。
8、转座子:染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分9、DNA二级结构的特点:1)DNA分子是由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成;2)DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排列在外侧;3)DNA分子表面有大沟和小沟;4)两条链间存在碱基互补,通过氢键连系,且A=T、G ≡ C(碱基互补原则);5)螺旋的螺距为3.4nm,直径为2nm,相邻两个碱基对之间的垂直距离为0.34nm,每圈螺旋包含10个碱基对;6)碱基平面与螺旋纵轴接近垂直,糖环平面接近平行10、真核生物基因组结构:编码蛋白质或RNA的编码序列和非编码序列,包括编码区两侧的调控序列和编码序列间的间隔序列。
特点:1)真核基因组结构庞大哺乳类生物大于2X109bp;2)单顺反子(单顺反子:一个基因单独转录,一个基因一条mRNA,翻译成一条多肽链;)3)基因不连续性断裂基因(interrupted gene)、内含子(intron)、外显子(exon);4)非编码区较多,多于编码序列(9:1) 5)含有大量重复序列11、Histon(组蛋白)特点:极端保守性、无组织特异性、氨基酸分布的不对称性、可修饰作用、富含Lys的H512、核小体组成:由组蛋白和200bp DNA组成13、转座的机制:转座时发生的插入作用有一个普遍的特征,那就是受体分子中有一段很短的被称为靶序列的DNA会被复制,使插入的转座子位于两个重复的靶序列之间。
分子生物学完整版
第一章遗传物质基础1.2 DNA的结构DNA一级结构:定义:指DNA 分子中四种脱氧核苷酸按照一定的排列顺序,通过磷酸二酯键连接形成的多核苷酸。
方向性:5’→3’5’-端:C5’没有和其他核苷酸相连的末端残基,含磷酸,又称5’磷酸端3’-端:C3’没有和其他核苷酸相连的末端残基,含有-OH,又称3’羟基端通常用bp、kb或Mb的数目表示大小生理pH下,核酸是多聚阴离子化合物DNA的二级结构:DNA双螺旋结构的研究背景:碱基组分分析(Chargaff 规则):不同来源DNA:[A] = [T],[G] = [C]。
不同物种DNA:A+T/G+C不同。
A+G = T+C DNA双螺旋结构模型要点:主链:1由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成。
2二条主链相互平行而走向相反形成右手双螺旋构型3主链处于螺旋外侧,亲水性4螺旋直径为2nm,形成大沟及小沟相间碱基对:1 碱基位于螺旋的内侧,同一平面的碱基在二条主链间形成碱基对(A=T 和G=C),以氢键维系。
2碱基平面取向与螺旋轴垂直。
螺距3.4nm,螺旋周期含10碱基对,相邻碱基平面间距0.34nm。
作用力:碱基堆积力:在水相中,轴向平行相邻的碱基平面将自发地相互靠近,从而形成碱基堆积,它的实质是疏水相互作用和范德华引力。
DNA双螺旋结构的多态性:DNA的分子结构是动态的,在不同的条件下可以有所不同。
A构象B构象C构象D构象Z构象DNA的三级结构:定义:双螺旋DNA进一步扭曲盘绕则形成其三级结构,是一种比双螺旋更高层次的空间构象。
超螺旋是DNA三级结构的主要形式。
超螺旋按其方向分分类正超螺旋:形成超螺旋时的旋转方向与DNA双螺旋方向相同,结果加大了DNA分子内部张力,有紧旋效应。
负超螺旋:形成超螺旋时旋转方向与DNA双螺旋方向相反,旋转结果使DNA分子内部张力减小,称为松旋效应。
在自然条件下共价封闭环状DNA呈负超螺旋结构。
DNA超螺旋的特点:1环状DNA分子:双螺旋扭曲而形成麻花状的超螺旋结构。
分子生物学重点总结(全)
15 逆转录PCR (reverse transcription PCR,RT-PCR):是将RNA逆转录和PCR结合起 来建立的一种PCR技术。首先进行逆转录产生cDNA,然后进行常规的PCR反应
16 cDNA末端快速扩增法(Rapid amplification of cDNA Ends,RACE) 是一种从细胞基因转录产物获得5`端或3`端未知序列的技术,分别被称为5`和3`RACE。RACE法的用途是利用已知的部分cDNA序列,获得全长序列,已经被用于克隆许多低丰度mRNA
17单链构象多态性PCR (SSCP-PCR) PCR产物变形后于中性胶中电泳,与正常对照比较,若
电泳行为异常,则认为内含突变的碱基。当发生突变时也会影响其空间结构,在聚丙烯酰胺凝胶把构象中有差异的DNA分子分离,分析的方法。
18分子杂交:互补的核苷酸序列通过碱基配对形成稳定的杂合双链分子的过程 称为分子杂交。
9串连重复序列:串联重复顺序(tandem repeats)固定的重复单位头尾相连所形成的重复顺序片段。约占整个人类基因组的10%
10管家基因:有些基因产物在整个生命过程中都是需要的或必不可少的,这类产物的编码基因在生物个体的几乎所有细胞中持续表达,这类基因通常称之为管家基因。
11癌基因 oncogene是细胞内控制细胞生长的基因,具有潜在的诱导细胞恶性转化的特性。癌基因异常表达时,其产物可使细胞无限形成的一种复合体。
6 反向重复顺序:是指两个顺序相同的拷贝在DNA链上呈反向排列。约占整个人类基因组的5%。 AGCTCGCATCG-CGATGCGAGCT
TCGAGCGTAGC-GCTACGCTCGA
7 顺式作用元件(cis-acting element)又称分子内作用元件,指被反式作用因子特异识别和结合的存在于DNA分子上的一些与基因转录调控有关的特殊顺序。主要包括启动子、增强子、反应元件、加尾信号、沉默子等
分子生物学知识点汇总
一1、分子生物学:研究核酸等生物大分子的功能、形态结构等特征及其重要性和规律性的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动的适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科2、基因:是合成一种功能蛋白或RNA分子所必需的全部DNA序列。
一个典型的真核基因包括:编码序列-外显子;含子;5’端和3’端非翻译区UTR;调控序列3、基因组:某一特定生物体的整套遗传物质的综合。
基因组的大小用全部的DNA的碱基对总数表示5、分子生物学发展史1869年Miesher首次从莱茵河鲑鱼精子中提取了DNA。
1910年,德国科学家Kossel第一个分离了腺嘌呤、胸腺嘧啶和组氨酸。
1953年,Watson和Crick提出DNA反向平行双螺旋结构模型,为充分解释遗传信息的传递规律铺平了道路。
1961年,法国科学家Jacob和Monod提出并证实了操纵子作为调节细菌细胞代的分子机制。
此外,他们还首次提出存在一种与染色体DNA序列相互补、能将编码在染色体DNA上的遗传信息带到蛋白质合成场所并翻译产生蛋白质的信使核糖核酸。
这一学说对分子生物学的发展起到了十分重要的作用。
1968年,美国科学家Nirenberg由于在破译DNA遗传密码方面的贡献,与Holley 和Khorana等人分享了诺贝尔生理医学奖。
Holley的功绩在于阐明了酵母丙氨酸tRNA的核苷酸序列,并证实所有tRNA具有相似结构,而Khorana第一个合成了核苷酸分子,并且人工复制了酵母基因6、中心法则容DNA是自身复制的模板DNA通过转录作用将遗传信息传递给中间物质RNARNA通过翻译作用将遗传信息表达成蛋白质在某些病毒中,RNA也可以自我复制,并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中,RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA.7、分子生物学的3条基本原理:构成生物体各类有机大分子的单体在不同生物中都是相同的;生物体一切有机大分子的构遵循共同的规则;某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。
(完整版)分子生物学知识点归纳
分子生物学1.DNA的一级结构:指DNA分子中核苷酸的排列顺序。
2.DNA的二级结构:指两条DNA单链形成的双螺旋结构、三股螺旋结构以及四股螺旋结构。
3.DNA的三级结构:双链DNA进一步扭曲盘旋形成的超螺旋结构。
4.DNA的甲基化:DNA的一级结构中,有一些碱基可以通过加上一个甲基而被修饰,称为DNA的甲基化。
甲基化修饰在原核生物DNA中多为对一些酶切位点的修饰,其作用是对自身DNA产生保护作用。
真核生物中的DNA甲基化则在基因表达调控中有重要作用。
真核生物DNA中,几乎所有的甲基化都发生于二核苷酸序列5’-CG-3’的C上,即5’-mCG-3’.5.CG岛:基因组DNA中大部分CG二核苷酸是高度甲基化的,但有些成簇的、稳定的非甲基化的CG小片段,称为CG岛,存在于整个基因组中。
“CG”岛特点是G+C含量高以及大部分CG二核苷酸缺乏甲基化。
6.DNA双螺旋结构模型要点:(1)DNA是反向平行的互补双链结构。
(2)DNA双链是右手螺旋结构。
螺旋每旋转一周包含了10对碱基,螺距为3.4nm. DNA 双链说形成的螺旋直径为2 nm。
每个碱基旋转角度为36度。
DNA双螺旋分子表面存在一个大沟和一个小沟,目前认为这些沟状结构与蛋白质和DNA间的识别有关。
(3)疏水力和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定。
DNA双链结构的稳定横向依靠两条链互补碱基间的氢键维系,纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。
7.核小体的组成:染色质的基本组成单位被称为核小体,由DNA和5种组蛋白H1,H2A,H2B,H3和H4共同构成。
各两分子的H2A,H2B,H3和H4共同构成八聚体的核心组蛋白,DNA双螺旋缠绕在这一核心上形成核小体的核心颗粒。
核小体的核心颗粒之间再由DNA和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠样结构。
8.顺反子(Cistron):由结构基因转录生成的RNA序列亦称为顺反子。
9.单顺反子(monocistron):真核生物的一个结构基因与相应的调控区组成一个完整的基因,即一个表达单位,转录物为一个单顺反子。
分子生物学总结
分⼦⽣物学总结分⼦⽣物学总结第⼀章绪论⼀. DNA重组技术和基因⼯程技术.DNA重组技术⼜称基因⼯程,⽬的是将不同的DNA⽚段按照⼈们的设计定向连接起来,在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达.产⽣影响受体细胞的新的遗传性状.基因⼯程技术还包括其他可能使⽣物细胞基因组结构得到改造的体系.第⼆章染⾊体与DNA⼀. DNA的⼀、⼆、三级结构特征.DNA⼀级结构特征1. 双链反向平⾏配对⽽成2. 脱氧核糖和磷酸交替连接,构成DNA⾻架,碱基排在内侧3. 内侧碱基通过氢键互补形成碱基对DNA⼆级结构特征绕DNA双螺旋表⾯上出现的螺旋沟,宽的沟称为⼤沟,窄沟称为⼩沟。
⼤沟,⼩沟都、是由于碱基对堆积和糖-磷酸⾻架扭转造成的。
DNA三级结构特征拓扑异构酶拓扑异构酶负超螺旋松弛DNA 正超螺旋溴已啶溴已啶⼆. 原核⽣物DNA具有哪些不同于真核⽣物DNA的特征.1. 结构简练2. 存在转录单元3. 有重叠基因三. DNA复制通常采取哪些⽅式.1. 线性DNA双链的复制.2. 环状DNA双链的复制分为θ型、滚环型和D-环型等.四. 原核⽣物DNA的复制特点.1. DNA双螺旋的解旋2. DNA复制的引发3. 冈崎⽚段与半不连续复制4. 复制的终⽌5. DNA聚合酶五. 细胞通过哪⼏种修复系统对DNA损伤进⾏修复?1. 错配修复2. 碱基切除修复3. 核苷酸切除修复4. DNA直接修复六. 什么是转座⼦?可分为哪些种类?转座⼦是存在与染⾊体DNA上可⾃主复制和位移的基本单位原核⽣物转座⼦的类型: 1. 插⼊序列 2. 复合转座⼦ 3. TnA家族第三章⽣物信息的传递(上)⼀. 什么是编码链?什么是模板链?与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链;将另⼀条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链。
三. 简述σ因⼦的作⽤.σ因⼦的作⽤是负责模板链的选择和转录的起始,它是酶的别构效应物,使酶专⼀性识别模板上的启动⼦.四. 什么是Pribnow box?它的保守序列是什么?RNA聚合酶全酶与模板DNA结合后,⽤DNase I⽔解DNA,然后⽤酚抽提,沉淀纯化DNA后得到⼀个被RNA聚合酶保护的DNA⽚段,约有41-44个核苷酸对.在被保护区内有⼀个由5个核苷酸组成的共同序列,是RNA聚合酶的紧密结合点,称为Pribnow box. Pribnow区的保守序列是: TTGACA五. 简述原核⽣物和真核⽣物mRNA的区别.(⼀)原核⽣物mRNA的特征1、半衰期短2、多以多顺反⼦的形式存在3、5’ 端⽆“帽⼦”结构, 3’ 端没有或只有较短的polyA 结构。
分子生物学知识点归纳
分子生物学知识点归纳1.DNA的结构和功能:DNA是生物体内贮存遗传信息的分子,由磷酸、五碱基、脱氧核糖组成。
DNA以双螺旋结构存在,通过序列编码生物体的遗传信息,并在细胞分裂中复制和传递。
2.RNA的结构和功能:RNA是将DNA信息翻译为蛋白质的中间分子,有多种类型,包括信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA (rRNA)。
RNA具有与DNA类似的结构,但是鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)被腺嘌呤(A)和尿嘧啶(U)所取代。
3.基因表达:基因表达是指将DNA中的遗传信息转录成RNA,然后翻译成蛋白质的过程。
这个过程包括转录、剪接、RNA修饰、起始和终止等多个步骤。
基因表达过程中的调控对于维持生物体的正常功能至关重要。
4.蛋白质合成:蛋白质合成是指RNA翻译成蛋白质的过程。
这个过程包括译码、蛋白质折叠和修饰。
蛋白质的结构和功能由其氨基酸序列决定,但结构和功能的形成还受到其他因素的调控。
5.基因组学:基因组学是研究生物体基因组的学科,包括基因组的结构、功能和演化。
随着高通量测序技术的发展,基因组学成为了分子生物学的前沿领域。
6.分子遗传学:分子遗传学是研究遗传信息传递和表达的分子机制的学科。
它研究遗传物质的结构、复制、易位、突变和修复等,以及遗传信息的传递和表达的分子级机制。
7.基因调控:基因调控是指细胞内基因表达的调节过程。
这个过程包括转录因子与DNA结合、组蛋白修饰、DNA甲基化等多个调控机制。
基因调控决定了细胞的发育、分化和对环境刺激的响应。
9.蛋白质相互作用和信号传导:蛋白质相互作用是指蛋白质之间的物理或化学交互作用。
这些相互作用对于细胞信号传导、代谢调控和细胞活动的协调起着重要作用。
10.DNA修复和细胞凋亡:DNA修复是细胞内修复DNA损伤的过程,以维持遗传稳定性。
细胞凋亡是指细胞主动性死亡的过程,常常发生在DNA 严重损伤和细胞失控增殖时。
以上只是分子生物学的一些知识点,这个领域还有很多其他的重要概念和研究方向,如非编码RNA、表观遗传学和细胞信号转导等。
分子生物学(全)
名词解释基因:是携带有遗传信息信息的DNA片段。
基因组genome:基因组泛指一个有生命体、病毒或细胞器的全部遗传物质;在真核生物,基因组是指一套染色体(单倍体)DNA,又称染色体组。
、重复序列:是指在基因组中重复出现的DNA序列。
假基因pseudogene:在多基因家族中,DNA序列与正常基因的结构相似,但不能产生有功能的基因产物的基因成为假基因。
断裂基因(splite gene)真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因。
增强子enhancer:指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性、增强启动子转录活性的DNA序列。
沉默子silencer:是某些基因的负性调节元件,当其结合特异蛋白因子时,对基因转录起阻遏作用。
内含子intron:存在于原始转录产物或基因组DNA中,但不包括在成熟mRNA、rRNA或tRNA中的那部分核苷酸序列。
外显子exon:,基因组DNA中出现在成熟RNA分子上的序列。
启动子:是位于结构基因5,端上游的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模版DNA准确的结合并具有转录起始的特异性。
基因表达谱:是指在某些特定情况下(不同组织、不同细胞、不同发育阶段、不同生理状态及不同环境下等)细胞基因的表达状态(包括基因是否表达、表达丰度以及的表达差异)。
限制性核酸内切酶:是识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
质粒:是存在于细菌内、染色体外闭合、具有自主修复制能力的环状DNA.微卫星DNA:是由短的重复单元序列串联构成的重复序列,重复单元一般为1~6bp,重复序列长度一般小与150bp.分布广,其功能尚不清楚。
基因诊断:是指用分子生物学的技术,在DNA或RNA水平上检测基因的存在状态或表达状态的诊断方法,对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。
分子生物学考点总结
02 D. 细胞分裂
03
2. 在分子生物学中,DNA的哪种特性使其成为遗传
信息的载体?
选择题
01
A. 稳定性
02
B. 可复制性
03
C. 可变性
04
D. 可转录性
填空题
1. DNA的基本组成单位是________。 2. ________是指DNA分子中碱基对的排列顺序。
3. ________是指DNA分子中特定的碱基序列,可以控制蛋白质的合成。
率和品质。
生物农药
03
利用微生物或其代谢产物,开发高效、低毒、低残留的生物农
药,替代化学农药。
工业生物技术
生物催化
利用酶或其他生物催化剂,在温和条件下进行有机合成和降解, 降低能耗和环境污染。
生物材料
利用生物分子或微生物,制备具有特殊性能的生物材料,如可降 解塑料、生物纤维等。
生物制药
利用分子生物学技术,生产高纯度、高质量的药物,降低制药成 本和提高生产效率。
受体作用
细胞受体能识别信号分子并与其结合,进而触发一系 列的信号转导反应。
信号转导途径
信号转导途径是指信号分子与受体结合后,通过一系 列的信号传递过程,最终导致细胞反应的过程。
基因表达与调控
基因表达
基因表达是指基因经过转录和翻译过程,将遗传信息转化为具有功能的蛋白质的过程。
基因调控
基因调控是指对基因表达的启动、维持和终止过程进行调节和控制,以实现对细胞功能和代谢活 动的精细调节。
蛋白质组学分析
蛋白质组学
研究细胞中所有蛋白质的表达、修饰和功能情况。
蛋白质相互作用分析
通过实验手段研究蛋白质之间的相互作用关系,揭示蛋白质的功能网络。
分子生物学汇总
分子生物学汇总●蛋白质(反式作用因子)●activator 活化子活化子是转录调控蛋白的一种,能结合DNA序列中的增强子以增强受控基因的转录。
在真核生物中又称转录激活因子,有两个功能域:转录激活结构域和DNA结合结构域。
●repressor 抑制子抑制子是转录调控蛋白的一种,能结合DNA序列中的沉默子(操作子)以降低或消除受控基因的转录。
●initiator protein 起始子蛋白在DNA复制中,起始子蛋白结合在DNA的起始子蛋白结合位点上以起始DNA复制。
它具有三种功能:通过结合位点与复制器特异DNA序列结合、扭曲或解旋其结合位点附近的DNA区域以利于打开双链DNA、与复制起始过程中所需的其他因子相互作用,将其招募到复制器。
●DNA序列(顺式作用元件)●enhancer 增强子【2021、2010】增强子是在真核生物中,延伸至距启动子(上游或下游)数千个核苷酸处的一组结合位点,与活化子结合后能增强基因表达。
增强子与所对应的调控蛋白结合以应答不同的信号,除此之外,它还能控制同一基因在不同时空的表达。
●silencer 沉默子(operator 操作子)沉默子(操作子)在转录调控中与抑制子相结合以阻碍聚合酶与启动子的结合从而阻止转录。
另外,在mRNA上的沉默子也能结合抑制子以阻止RNA剪接的发生。
●insulator 绝缘子【2020、2013、2006】绝缘子又称边界元件,位于启动子与增强子之间,绝缘子会屏蔽增强子对相关启动子的激活,从而保证增强子的工作不会产生混乱;绝缘子也可以保证基因沉默有序进行,基因沉默是指核小体、DNA修饰物被招募到基因组特定区域关闭基因的表达。
●promotor 启动子【2013】启动子是在转录过程中最初结合RNA聚合酶的DNA序列,转录的启动除了需要RNA聚合酶与启动子结合外,还需要其他转录起始因子的一同结合。
●terminator 终止子终止子是基因末端引发转录终止的DNA序列,在原核生物中有Rho依赖型终止子和Rho非依赖性终止子(固有终止子)。
《分子生物学》知识要点汇总
《分子生物学》知识要点汇总1. 基因表达:转录+翻译。
2. 时间特异性、空间特异性,管家基因(组成性表达)3. 转录起始(基本控制点)4. 原核与真核区别:基因表达原核真核启动子o 因子识别-35 区TTGACA-10 区TATAAT -25 区TATA 盒TF- ⅡD 决定了聚合酶识别特异性特点操纵子模型具有普遍性顺式作用原件具有普遍性机制主要是负性调节(阻遏调节)主要是正性调节(诱导调节)结果转录衰减染色体结构改变原核生物:单复制子,多顺反子真核生物:多复制子,单顺反子1. 得:染色体分离、化学合成、基因组文库、cDNA 法、PCR 法。
2. 选:克隆载体(质粒、自我复制),表达载体(大肠杆菌)3. 接:DNA 连接酶,黏性末端连接准确性最高。
4. 转:重组质粒导入宿主细胞为转化,重组噬菌体导入大肠杆菌为转染。
5. 筛:载体遗传标志、标志补救、序列特异性(分子杂交、PCR、测序、RE 酶切)、亲和筛选1. RE:细菌产生,识别回文结构,切割双链DNA 得到黏性末端。
2. DNA 连接酶:目的基因+载体重组。
2. DNApol I 的大片段(Klenow):cDNA→dsDNA,标记3´-端。
3. 逆转录酶:mRNA→cDNA。
5. 多聚核苷酸激酶:5´-OH 末端磷酸化作标记探针。
6. 末端转移酶:3´-OH 末端加尾。
7. 碱性磷酸酶:切除末端磷酸基团。
1. 正常。
2. 获得启动子或增强子、染色体易位、基因扩增、点突变。
3. 产物:类别名称生长因子(本质是多肽)sis(过度表达)、int-2生长因子受体(本质蛋白质) fms、kit、her-2/erb-b2 (扩增)、EGFR/erb-b1细胞信号转导蛋白膜结合酪氨酸激酶src、abl(转位)细胞内酪氨酸激酶TRK细胞内丝/苏氨酸激酶 raf膜GTP 结合蛋白ras(点突变)转录因子fos、jun、myc(转位)细胞周期蛋白cyclin D4. 与肿瘤相关。
(整理)分子生物学总结
第一章基因与基因组一、基因与基因组特点(重点)1.Gene:a gene includes the entire nucleic acid sequence necessary for the expression of its product (peptide or RNA).2.Genome(基因组):细胞内所携带的全部遗传信息DNA的总和。
3.C值(C-value): 单倍体DNA所包含的全部DNA量。
4.C值矛盾(C-value Paradox):物种的C值和它进化复杂性之间没有严格的对应关系。
5.真核生物基因组的特点:(1)基因组较大(2)往往有很多染色体,多复制起始位点(ori)(3)DNA与蛋白质结合,形成核小体(nucleosome) ,再缠绕成染色质chromatin (染色体chromosome )(4)转录和翻译在时间和空间上是分隔的。
(5)转录产物为单顺反子(mono-cistron)(6)有可移动的DNA序列(7)有大量的重复序列、基因家族(gene family)、不连续基因(discontinuous gene) (真核生物基因组三大特点)6.真核生物基因组的序列类型:高度重复序列、中度重复序列、单拷贝序列。
7.基因家族(gene family):基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因。
产生机理(理解):不对等交换、几种基因家族:Alu基因家族、rRNA基因家族、组蛋白基因家族、珠蛋白基因家族疾病:Thalassemia(地中海贫血)8.珠蛋白基因家族α2β2,α型亚基基因在16号染色体上,β型亚基基因在11号染色体上,珠蛋白基因以基因家族的形式排列。
9.基因簇(gene cluster):同一家族中的成员有时紧密地排列在一起,成为一个基因簇。
10.假基因(pseudogene):具有与功能基因相似的序列, 却不具正常功能的基因。
11.不连续基因(discontinuous gene) 或断裂基因(split gene):基因的编码序列在DNA分子上是不连续的,为不编码的序列所隔开。
分子生物学知识点
一1、分子生物学:研究核酸等生物大分子的功能、形态结构等特征及其重要性和规律性的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动的适应自然界转向主动地改造和重组自然界的根底学科2、基因:是合成一种功能蛋白或RNA分子所必需的全部DNA序列。
一个典型的真核基因包括:编码序列-外显子;内含子;5’端和3’端非翻译区UTR;调控序列3、基因组:某一特定生物体的整套遗传物质的综合。
基因组的大小用全部的DNA的碱基对总数表示5、分子生物学开展史1869年Miesher首次从莱茵河鲑鱼精子中提取了DNA。
1910年,德国科学家Kossel第一个别离了腺嘌呤、胸腺嘧啶和组氨酸。
1953年,Watson和Crick提出DNA反向平行双螺旋结构模型,为充分解释遗传信息的传递规律铺平了道路。
1961年,法国科学家Jacob和Monod提出并证实了操纵子作为调节细菌细胞代谢的分子机制。
此外,他们还首次提出存在一种与染色体DNA序列相互补、能将编码在染色体DNA上的遗传信息带到蛋白质合成场所并翻译产生蛋白质的信使核糖核酸。
这一学说对分子生物学的开展起到了十分重要的作用。
1968年,美国科学家Nirenberg由于在破译DNA遗传密码方面的奉献,与Holley和Khorana 等人分享了诺贝尔生理医学奖。
Holley的功绩在于说明了酵母丙氨酸tRNA的核苷酸序列,并证实所有tRNA 具有相似结构,而Khorana第一个合成了核苷酸分子,并且人工复制了酵母基因6、中心法那么内容DNA是自身复制的模板DNA通过转录作用将遗传信息传递给中间物质RNARNA通过翻译作用将遗传信息表达成蛋白质在某些病毒中,RNA也可以自我复制,并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中,RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA.7、分子生物学的3条根本原理:构成生物体各类有机大分子的单体在不同生物中都是相同的;生物体内一切有机大分子的构成都遵循共同的规那么;某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。
分子生物学知识点总结汇总
一、真核基因组的结构特点: 1.编码序列所占比例远小于非编码序列2.高等真核生物基因组含有大量的重复序列3.存在多基因家族和假基因4.基因通过可变前接能改变蛋白质的序列5.真核基因组DNA 与蛋白质结合形成染色体二、半保留复制的概念1.DNA 复制时除代DNA 双螺旋解开成为两条单链。
2.自作为模板按照碱基配对规律合成-条与模板相互补的新链,形成两个子代DNA 分子。
3.每一个子代DNA 分子中都保留有一条来自亲代的链。
★三、半不连续复制: 1.DNA 双螺旋结构中两股单链反向互补平行,一股链的方向为5' →3',另一股链的方向为3'→5'。
2.复制时合成的互补链方向则对应为3'→5和5'→3' 3' ,,而生物体内DNA 的合成方向只能是5'→3’。
3.复制时,顺着解链方向生成的一股子链其合成方向与解链方向相同,合成能连续进行,称为前导链; 4.而另一股子链的合成方向与解链方向相反,它必须等待模板链解开至一定长度后才能合成一段,然后又等待下一段模板暴露出来再合成合成是不连续进行的,称为后随链。
5.这种前导链连续复制而后随链不连续复制的方式称为半不连续复制。
这种前导链连续复制而后随链不连续复制的方式称为半不连续复制。
在复制中不连续合成在复制中不连续合成的DNA 片段称为冈崎片段。
★四、真核生物的DNA 聚合酶a 、β、γ、δ、ε1.DNA 聚合酶δ是复制中最重要的酶,主要负责子链的延长,相当于原核生物的DNA 聚合酶Ⅲ; 2.DNA 聚合酶a 主要催化合成引物; 3.聚合酶β、ε参与染色体DNA 的损伤修复; 4.聚合γ复制线粒体DNA 。
五、DNA 复制是如何实现高保真性的: 生物体至少有3种机制实现复制保真性: ①严格遵守碱基配对规律:A-T 配对,G-C 配对。
②聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能:原核生物DNA DNA pol pol Ⅲ对嘌呤不同构型表现不同亲和力,从而实现其选择功能。
分子生物学总结
『分子生物学』第一章分子生物学发展简史1、中心法则:复制复制RNA蛋白质(画图+解释)P13有完整的示意图。
定义:遗传信息从流向RNA解释:编码蛋白质的基因中所蕴含的信息通过转录和翻译两个相关联的过程得到表达。
RNA 聚合酶以DNA中的一条链为模板合成互补的一条RNA单链,将DNA中所蕴含的遗传信息以mRNA的形式带到核糖体中,在核糖体中作为多肽链合成的直接模板指导蛋白质的合成。
2、基因工程实质:基因重组P53、朊病毒,唯一一种蛋白质能够自我复制的病毒。
第二章遗传物质的本质1、什么可以作为遗传物质?除了DNA之外,RNA、蛋白质都可以。
2、一些经典的实验,肺炎双球菌实验,噬菌体实验都证明了DNA是主要的遗传物质。
3、RNA作为遗传物质时,病毒的例子:人免疫缺陷病毒(HIV)、非典型肺炎(SARS)4、RNA有两种复制,一种是一般而言的复制,还有一种是一些病毒的复制,多了逆转录的步骤,如HIV。
5、逆转录酶的发现证明遗传信息不仅可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向DNA。
6、测序方法了解:末端终止法、化学裂解法、全自动测序7、核酸的二级结构即双螺旋结构的基本要点:(1)DNA分子是由两条反相平行的脱氢核苷酸链盘旋成双螺旋结构(2)DNA核糖磷酸排列在外侧构成基本骨架,碱基位于内侧(3)氢键,碱基互补配对原则8、核酸的三级结构原核细胞中的超螺旋化,真核细胞中的核小体结构。
重点掌握真核生物核小体。
核小体由两个单位的组蛋白H2A、H2B、H3和H4形成八聚体的核心,约165bp的DNA双螺旋形成两圈超螺旋盘旋在核小体的核心上。
在两个核小体之间由1bp-80bp长的连接DNA相连。
9、名词解释①核酸的变性:核酸在化学或者物理因素的影响下,维系核酸双螺旋结构的氢键和碱基堆集力受到破坏,分子由稳定的双螺旋结构松懈为无规则线性结构甚至解旋成单链的现象,称为核酸的变性。
②核酸的复性:变性DNA在适当条件下,两条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象称为复性。
分子生物学重点汇总
分子生物学重点汇总分子生物学重点汇总Central dogma(中心法则):遗传信息从DNA向RNA再向蛋白质传递的规律。
Genome(基因组):是指来自一个生物体的一整套遗传信息,也就是一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。
transcriptome(转录组):一个细胞、组织或有机体在特定条件下的一组完整基因。
proteome (蛋白质组):在大规模水平上研究蛋白质特征,获得蛋白质水平上的关于疾病的发生、细胞代谢等过程的整体而全面的认识。
Metabolome(代谢组):对生物体内所有代谢物进行定量分析并寻找代谢物与生病理变化的相关关系的研究方法。
Gene(基因):是位于染色体上的遗传基本单位,负载特定遗传信息的DNA片段,可以编码单个具有生物功能的产物,包括RNA和多肽链。
Epigenetics(表观遗传学现象):DNA结构上完全相同的基因,由于处于不同染色体状态下具有不同的表达方式,进而表现出不同的表型。
Cistron(顺反子):即结构基因,编码一个多肽的遗传单位。
Muton(突变子):顺反子中有若干个突变单位,最小的突变单位被称为突变子。
recon(交换子):意同突变子。
Z DNA(Z型DNA):DNA的一种二级结构,由两条核苷酸链反相平行左手螺旋形成。
Denaturation(变性):生物大分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象Renaturation(复性):在一定的条件下,变性的生物大分子恢复成具有生物活性的天然构象的现象。
negative superhelix(负超螺旋):双链DNA在空间以双螺旋链旋转方向相反的方向形成的扭曲。
C value paradox (C值矛盾):生物体的大C值与小c值不相等且相差非常大。
overlapping gene(重叠基因):不同的基因公用一段相同的DNA序列。
repetitive gene(重复基因):染色体上存在的多数拷贝基因。
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1.适应性表达:环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。
组成性表达:环境的变化不容易使其表达水平变动的一类基因表达。
2. 结构基因:编码各类具有不同结构和功能的蛋白质和RNA的基因
3.顺式作用元件:影响自身基因表达活性的非编码序列。
反式作用因子:能直接或间接识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上,参与调控靶基因转录效率的蛋白质。
4. 编码链:双链DNA中不能进行转录的那一条DNA链,该链的核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致,又称有义链。
模板链:DNA双链中用于转录翻译的一条母链。
5. RNA的编辑(RNA editing):是某些RNA,特别是mRNA的一种加工方式,它导致了DNA编码的遗传信息的改变,因为经过编辑的mRNA序列是发生了不同于模板DNA的变化。
RNA的再编码: RNA再编码是细胞用于扩大由单个DNA密码装配蛋白数目的遗传编辑方法。
RNA的再编码可以从一个mRNA产生两种或多种相互关联但又不同的蛋白质,这也可能是蛋白质合成的一种调节机制。
6.转录翻译过程
转录转录(Transcription)是遗传信息从DNA流向RNA的过程。
即以双链DNA中的确定的一条链(模板链用于转录,编码链不用于转录)为模板,以ATP、CTP、GTP、UTP四种核苷三磷酸为原料,在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程
翻译翻译是蛋白质生物合成(基因表达中的一部分,基因表达还包括转录)过程中的第一步,翻译是根据遗传密码的中心法则,将成熟的信使RNA分子(由DNA通过转录而生成)中“碱基的排列顺序”(核苷酸序列)解码,并生成对
应的特定氨基酸序列的过程。
7.复制叉:复制时,双链DNA要解开成两股链分别进行,所以,这个复制起点呈现叉子的形式,被称为复制叉。
复制起始位点:复制叉在DNA链上开始连续移动,进行DNA复制的位点。
8.转座子(transposon)及其结构特点
转座子——存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。
结构特点——转座子可分为两大类:插入序列(IS序列)和复合型转座子(composite transposon)
对于插入序列(IS序列),其两端具有反向重复序列,序列中存在具编码转座酶的基因
对于复合型转座子,其携带有某些抗药性基因(或其他宿主基因),靶位点存在正向重复序列
9. 增强子(enhancer)——能强化转录起始的一段序列
沉默子(silencer)——能降低基因启动子转录活性的一段序列
10.基因表达的协调单位,有启动子,操纵基因以及所控制的一组功能上相关的结构基因所组成,操纵基因受调控基因产物的控制。
11. DNA转座:DNA的转座或称移位是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。
基因家族:真核细胞中许多相关的基因常按功能成套组合,被称为基因家族。
12.基因簇:同一基因家族中的各成员紧密成簇排列成大串的重复单位,位于染色体特殊区域。
SD序列:mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列。
SD序列在原核生物mRNA
起始密码子AUG上游7~12个核苷酸处,能与16SrRNA3’端反向互补,帮助从起始AUG处开始翻译。
多顺反子:一个mRNA分子能编码多个多肽链。
这些多肽链对应的DNA片断则位于同一转录单位内,享用同一对起点和终点。
13.启动子:是一段位于结构基因5’端上游区的DNA序列,能活化,RNA,聚合酶,使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性
ORF:,是基因序列中,由起始密码子开始,到终止密码子结束无终止序列打断的核酸序列
14.插入序列:是最简单的转座子,他不含有任何宿主序列。
RS因子:
15.核酶:指一类具有催化功能的RNA分子,通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂,特异性的剪切底物RNA分子,从而阻断基因的表达。
不同核酶具有不同催化功能:
(1)剪切型核酶:只剪不接,能够催化自身RNA或不同的RNA分子,切下特异的核苷酸序列。
例子:M1RNA
(2)剪接型核酶:既能切割RNA分子,也能通过转酯反应形成新的磷酸二酯键,连接切割后的RNA分子。
例子:I类和II类内含子
基因组:
真核生物基因组特点:
1.真核基因组庞大。
远大于原核生物基因组。
2.真核基因组存在大量的重复序列。
3.真核基因组大部分为非编码序列,约90%以上。
该特点是真核生物与细菌和病毒之间最主要的区别。
4.真核基因是断裂基因,有内含子结构。
5.真核基因组转录产物为单顺反子。
6.真核基因组存在大量的顺式作用元件。
7.真核基因组中存在大量的DNA多态性。
8.真核基因组具有端粒结构。
原核生物基因组特点:
1.基因组较小,通常只有一条染色体,且DNA含量少。
2.DNA分子绝大部分用于编码蛋白质,只有非常小的一部分不转录(编码区大于非编码区)。
3.非编码区通常是控制基因表达的序列。
4.功能相关的RNA和蛋白质基因,往往丛集在基因组的一个或几个特定部位,并可被转录为含多个mRNA的分子,称为多顺反子mRNA。
5.有重叠基因。
16.可阻遏调控:基因平时是开启的,处在产生蛋白质或酶的工作过程中,由于一些特殊代谢物或化合物的积累而将其关闭,阻遏了基因的表达。
即在某些物质的足额下使基因关闭。
诱导调节:指一些基因在特殊的代谢物或化合物的作用下,由原来关闭的状态转变为工作状态,即在某些物质的诱导下使基因活化
17.真核RNA聚合酶:真核生物的RNA聚合酶分三类。
原核RNA聚合酶:在细菌中一种RNA酶几乎负责所有mRNA、tRNA和rRNA的
合成。
如大肠杆菌RNA聚合酶组成:
聚合酶全酶 = 核心酶 + σ因子
核心酶 = 2个α亚基 + 一个β亚基 + 一个β’亚基 + ω亚基
转录的起始过程需要全酶,σ因子辨认起始点,延长过程仅需要核心酶。
σ因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始,它是酶的别构效应物,使酶专一性识别模板上的启动子。
极大提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力。
18 polyA尾转录因子转录途径
polyA序列,其长度因mRNA种类不同而变化,一般为40~200个左右(腺苷酸残基)作用:
①mRNA通过核孔
②稳定mRNA
③增强翻译率
除组蛋白基因外,真核生物的3’端都有
转录因子
真核生物转录起始十分复杂,往往需要多种蛋白因子的协助,转录因子与RNA聚合酶Ⅱ形成转录起始复合体,共同参与转录起始的过程。
根据转录因子的作用特点可分为二类;第一类为普遍转录因子它们与RNA聚合酶Ⅱ共同组成转录起始复合体,转录才能在正确的位置开始。
TFⅡD以外,还发现TFⅡA,TFⅡF,TFⅡE,TFⅡH等,它们在转录起始复合体组装的不同阶段起作用。
第二类转录因子为组织细胞特异性转录因子,这些TF是在特异的组织细胞或是受到一些类固醇激素,生长因子或其它刺激后,开始表达某些特异蛋白质分子时,才需要的一类转录因子。
转录途径
DNA转录循环理论:首先NTP填补了开放的底物位点并在活性位点形成磷脂键;此时,处于RNA聚合酶Ⅱ活性位点的核酸发生“移位”,其中连接区的α螺旋结构从笔直变为弯折再恢复为笔直状态,为下一轮的RNA合成留出了空的底物位点。
三元复合物的两种不同反应途径:
①合成并释放2~9个核苷酸的短RNA转录物,即所谓的流产式起始;
②尽快释放σ亚基,转录起始复合物通过上游启动子区并生成由核心酶、DNA和新生RNA 所组成的转录延伸复合物
19.启动子的结构:原核:1.Pribnow 区:在保护区内有一个由5个核苷酸组成的共同序列,是RNA聚合酶的紧密结合点 2.TTGACA区
真核:1.TATAE区2.CAATE区3.GCE区4.增强子区
遗传密码的性质①密码的简并性
②密码的普遍性与特殊性
③密码子与反密码子的相互作用
20复合转座子的结构特点:
(1)中间区域含编码转座酶以外的标记基因;
(2)两端具有插入序列;。