分子生物学1(蛋白组学)
分子生物学名词解释
1.医学分子生物学:应用分子生物学的技术和手段，结合现代医学技术，从分子水平研究人体正常状态和疾病状态下生命活动及其规律2.基因(gene) 是一段携带功能产物〔多肽，蛋白质，tRNA和rRNA和某些小分子RNA〕信息的DNA片段，是控制某种性状的的遗传单位。
3.密码子偏爱〔codon bias 〕:指在不同物种的基因中经常为某种氨基酸编码的只是其中的一个密码子。
4.基因的剪接位点〔splice sites〕:一般有特定的序列特征，计算机程序利用这种序列特征可预测将近50%的外显子及20%的完整基因。
5.C值佯谬〔C value paradox〕：生物体的进化程度与基因组大小之间不完全成比例的现象。
N值佯谬〔N value paradox〕：基因组中基因数目与生物进化程度或复杂程度的不对称性6.基因组〔genome〕：是指一个细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质.〔〕7.基因家族(genefamily):指核苷酸序列或编码产物的构造具有一定同源性的一些基因。
〔04〕8.基因超家族〔gene superfamily〕：构造上具有一定的相似性，但功能不一定相似，且进化上的亲缘关系较远。
如免疫球蛋白基因超家族、丝氨酸蛋白酶基因超家族等〔05〕9.基因组学(genomics)：开展和应用基因作图、DNA测序、基因定位等新技术以及计算机程序，分析生命体〔包括人类〕全部基因组构造及功能10.微卫星DNA〔microsatellite DNA〕：或称简短串连重复，由2~6个核苷酸的重复顺序组成，如(CA)n、(GA)n、(TA)n，n为15~30具有多态性，卫星长度常小于100bp，大量分布每条染色体11.小卫星DNA〔minisatellite DNA〕：由6~12个核酸的重复顺序组成，位于染色体端粒及其附近，长度数十~数千bp12.大卫星DNA〔macrosatellite DNA〕：即经典的卫星DNA，由数十个核苷酸的重复单位构成，主要存在于异染色区和着丝粒。
分子生物学笔记完全版
分子生物学笔记第一章基因的结构第一节基因和基因组一、基因(gene)是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列.一个典型的真核基因包括①编码序列—外显子(exon)②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron)③5'-端和3'-端非翻译区(UTR) ④调控序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene) ，外显子不连续。
二、基因组(genome) 一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和，基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。
人基因组3X1 09(30亿bp)，共编码约10万个基因。
每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值，与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。
人类基因组计划( human genome project, HGP )基因组学( genomics ),结构基因组学( structural genomics )和功能基因组学( functional genomics )。
蛋白质组( proteome )和蛋白质组学( proteomics )第二节真核生物基因组一、真核生物基因组的特点：，①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中.②真核基因组中，编码序列只占整个基因组的很小部分(2 —>% ),三、基因家族(gene family) 一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因. 可能由某一共同祖先基因(ancestral gene) 经重复(duplication) 和突变产生。
基因家族的特点：①基因家族的成员可以串联排列在一起，形成基因簇(gene cluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes)，如rRNA、tRNA和组蛋白的基因；②有些基因家族的成员也可位于不同的染色体上，如珠蛋白基因；③有些成员不产生有功能的基因产物，这种基因称为假基因(Pseudogene) . ¥ a1表示与a1相似的假基因.四、超基因家族(Supergene family ，Superfamily) 由基因家族和单基因组成的大基因家族，结构上有程度不等的同源性，但功能不同．第四节细菌和病毒基因组一、细菌基因组的特点。
分子生物学---蛋白组学整理英文
proteomicsProteome: 细胞或组织或机体在特定时间和空间上表达的所有蛋白质。
Proteomics: 分析细胞内动态变化的蛋白质组成成分，表达水平于修饰状态，了解蛋白质之间的相互作用于联系，在整体水平上研究蛋白的组成与调控的活动规律。
研究蛋白组学希望达到的目标：By studying global patterns of protein content and activity and how these change during development or in response to disease, proteomics research is poised to boost our understanding of systems-level cellular behaviors. Clinical research also hopes to benefit from proteomics by both the identification of new drug targets and the development of new diagnostic markers.蛋白质组学研究内容：蛋白鉴定，蛋白定量，蛋白相互作用，蛋白修饰。
Why proteomics（为什么研究蛋白组学）•Proteins distinguish various types of cells, since all cells have essentially the same “Genome” their differences are dictated by which genes are active and the corresponding proteins that are made.•Similarly, diseased cells may produce dissimilar proteins to healthy cells.•Post-translational modifications can dramatically alter protein function - the task of studying proteins is often more difficult than genes.What’s MS(mass spectrometry)，即质谱的工作原理1.The basic principle of MS is to generate ions from either inorganic or organiccompounds by suitable method, to separate these ions by their mass-to-charge ratio (m/z) and to detect them qualitatively and quantitatively by their respective m/z and abundance.即质谱能够实现不同质量离子的分离和相对定量，m/z（谱图中的x轴）值可以区分出不同的离子，intensity（谱图中的y轴）表示离子的相对丰度。
分子生物学名词解释
1.cDNA：在体外以mRNA为模板，利用反转录酶和DNA聚合酶合成的一段双链DNA.2.DNA聚合酶：一种催化由脱氧核糖核苷三磷酸合成DNA的酶。
因为它以DNA 为，所以又被称为依赖于DNA的DNA聚合酶。
3.DNA重组技术：将不同的DNA片段按照预先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的技术。
4.RNA的编辑：某些RNA,特别是mRNA前体的一种加工方式，如插入，删除或取代一些核苷酸残基，导致DNA所编码的遗传信息发生改变。
5.RNA干涉：利用小RNA高效、特异性降解细胞内同源mRNA，从而阻断靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失表型的方法。
6.RNA的剪接：从mRNA前体分子中切除被称为内含子的非编码区，并使基因中被称为外显子的编码区拼接形成成熟mRNA的过程。
7.RNA聚合酶：使用DNA作为模板合成RNA的酶。
8.SD序列：转录出的mRNA要进入核糖体上进行翻译，需要一段富含嘌呤的核苷酸序列与大肠杆菌16S rRNA3，末端富含嘧啶的序列互补，是核糖体的识别位点。
9.Ó因子：是原核生物RNA聚合酶全酶的一个亚基，是聚合酶的别构效应物，帮助聚合酶专一性识别并结合模板链上的启动子，起始基因转录。
10.癌：无限制向外周扩散、浸润现象。
主要特征是发病组织或器官的细胞生长分裂失控，并由原发部位向其他部位播散。
11.比较基因组学：在基因组图谱和序列分析的基础上，对已知基因和基因结构进行比较，了解基因的功能、表达调控机制和物种进化过程的学科。
12.编码链：DNA双链中与mRNA序列和方向相同的那条DNA链。
13.错配修复：通过母链甲基化原则找出区分母链与子链从而修正子链上错配的碱基。
14.代谢物阻遏效应：有葡萄糖存在时，不论诱导物存在与否，操纵子都没有转录活性，结构基因都不表达。
15.单顺反子mRNA:只编码一个蛋白质的mRNA称为单顺反子mRNA。
1.分子生物学绪论(蛋白质、蛋白组、蛋白组学)
一、蛋白质组研究的开端及蛋白质组含义
（一）1.人类基因 组计划由美国科学 家于1985年率先提 出，1990年正式启 动，美国、英国、 法国、德国、日本 和中国科学家共同 参与。
26 june 2000
1990--2001年，人类基因组序列草图的完成，宣告了
“后基因组时代”的到来，其主体是功能基因组学
直肠癌：
Sanchez等对15例结肠癌和13例正常人的结 肠上皮进行2-DE。建立了包括882和861个斑点 的结肠癌及正常人结肠粘膜的标准胶图。结果 发现在分子量为13kD和pI值为5.6处的蛋白质仅 出现在结肠癌的组织中。经鉴定为：钙粒蛋白B （calgranulin B）及钙卫蛋白（calprotectin）。
/Web/Search/index.htm
ldbESTCSITE 序列模体 http://www.expasy.ch/sport/prosite.html BLOCKS 保守序列 / ProDom蛋白质域http://protein.toulouse.inra.fr/prodom.html SBASE蛋白质域http://base.icgeb.trieste.it/sbase/ 二维电泳(2DPAGE): WORLD-2DPAGE国际2DPAGE库的完整索引
国内研究现状： 国家自然科学基金委于1997年设立了重大项目 “蛋白质组学技术体系的建立”.
中国科学院生物化学研究所、军事医学科学院 与湖南师范大学已启动蛋白质组研究.
中国科学院上海生命科学研究院、军事医学科 学院与复旦大学相继成立了专门的蛋白质组学 研究中心.
国内研究现状：在“重大疾病的功能蛋白质组学” 方面取得了良好的起步:
heidelberg.de/Services/PeptideSearch/PeptideSearchIntro.html
分子生物学
分子生物学分子生物学（Molecular Biology）是生物学的一个分支学科，主要研究生物体内分子的结构、功能、相互作用和调控机制。
分子生物学的发展推动了对于基因和蛋白质的研究，为我们对生物体内的生命活动以及人类疾病的认识提供了重要的基础。
分子生物学的研究主要是从分子层面探究生物体的组成和功能。
在分子生物学的视角下，生物体被看作是由各种复杂的分子组成的。
这些分子包括核酸（DNA和RNA）、蛋白质、细胞膜和其他生物分子。
通过研究这些分子的结构和功能，我们可以深入了解生物体内的一系列生物过程，如DNA复制、基因表达、蛋白质合成等。
在分子生物学的研究中，DNA是一个重要的研究对象。
DNA是三个硝基酸组成的核酸分子，它携带着生物体的遗传信息。
在细胞分裂过程中，DNA会通过复制过程产生两个完全相同的分子。
这种DNA的复制是生物体生长和繁殖的基础。
通过研究DNA的结构和复制机制，分子生物学家可以理解细胞遗传信息的传递和维持。
分子生物学的另一个重要研究对象是蛋白质。
蛋白质是生物体最重要的功能分子之一，它在细胞的结构、功能和代谢过程中起到了关键作用。
分子生物学研究了蛋白质的合成和调控机制，以及蛋白质在细胞内的运输、定位和降解过程。
通过研究蛋白质的结构和功能，分子生物学家可以揭示蛋白质如何参与细胞和组织的功能调节，进而理解生物体的正常生理活动和疾病的发生机制。
除了DNA和蛋白质，分子生物学还研究其他类型的分子。
例如，分子生物学研究了细胞膜的组成和运输机制，了解了细胞如何通过细胞膜与外界进行交流和物质交换。
此外，分子生物学还研究了一些小分子信号物质，如激素和信号分子，它们在细胞间的通讯和调节中扮演重要角色。
分子生物学的技术和方法也得到了快速发展。
例如，PCR（聚合酶链反应）技术可以快速复制DNA，并且已经成为了基因工程和基因诊断的关键技术。
基因测序技术则使得我们能够快速高效地获取DNA的序列信息，进一步推动了基因组学和遗传学的发展。
分子生物学前沿(一)2024
分子生物学前沿（一）引言概述：分子生物学是研究生物体内生物大分子如DNA、RNA和蛋白质以及其相互作用的学科领域。
近年来，随着技术的不断进步和新的研究方法的出现，分子生物学进入了一个前所未有的前沿阶段。
本文将探讨分子生物学的五个前沿领域，包括基因组编辑、表观遗传学、蛋白质组学、CRISPR技术以及单细胞测序。
一、基因组编辑1. CRISPR-Cas9系统的原理和应用2. TALEN和ZFN技术的优势与局限性3. 基因编辑在疾病治疗中的潜力4. 基因修饰在农业领域的应用5. 基因组编辑的道德和伦理问题二、表观遗传学1. DNA甲基化和染色质重塑2. 表观遗传修饰对基因表达的调控3. 表观遗传学在疾病治疗中的作用4. 可逆性表观遗传变化的研究进展5. 表观遗传学与环境因素的关联研究三、蛋白质组学1. 蛋白质组学的研究方法和技术2. 大规模蛋白质互作网络的构建与分析3. 蛋白质定量与定位的新方法4. 蛋白质组学在疾病研究中的应用5. 蛋白质药物研发的新进展四、CRISPR技术1. CRISPR在基因治疗中的应用2. CRISPR用于疾病模型建立的优势3. CRISPR修饰哺乳动物基因组的技术挑战4. CRISPR技术的新进展和改进5. CRISPR应用的道德和安全性问题五、单细胞测序1. 单细胞测序技术的原理和方法2. 单细胞测序在发育生物学中的应用3. 单细胞测序揭示人体组织和器官的异质性4. 单细胞测序在肿瘤研究中的突破5. 单细胞测序的数据分析方法和挑战总结：分子生物学在基因组编辑、表观遗传学、蛋白质组学、CRISPR 技术以及单细胞测序等前沿领域取得了重要突破。
这些研究对于理解生命的基本机制、疾病的发生发展以及药物研发具有重要意义。
然而，这些领域仍面临着许多挑战，包括伦理道德问题、技术和方法的改进以及数据分析的挑战等。
随着进一步的研究和发展，分子生物学前沿领域将不断拓展我们对生物的认识和应用。
分子生物学
生物科学名词解释1、蛋白质组：指一个基因组所表达的全部蛋白质的总和。
Proteome2、反向重复系列：又称回文序列，指在双链DNA序列中按确定的方向阅读双链中每条单链的序列都相同的DNA结构。
（成中心对称）3、常染色质：在细胞间期核内折叠压缩程度较低，处于伸展状态，碱性染料着色浅而均匀的染色质，是染色质的主要部分。
4、异染色质：是在细胞间期核内压缩程度较高，处于聚集状态，碱性染料着色较深的区域。
5、Tm值：是使DNA双螺旋结构解开一半的链时的温度。
（也就是热变性过程中A260达到最大值一半时的温度称为DNA的溶解温度（Tm）。
在70~85摄氏度之间。
6、核酸的复性：简称复姓。
两条彼此分开的变性DNA链在适当的条件下重新缔合成为双螺旋结构的过程.7、分子杂交：双螺旋结构的各种性质在DNA复性后得到恢复，利用这一特性可将两个不同来源的互补序列退火形成双链，这个过程称为分子杂交。
8、基因：是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位和突变单位及控制性状的功能单位，包括内含子、外显子、转录控制区。
9、内含子：在真核生物基因中，无编码功能的区段称为内含子。
10、外显子：在一个不连续基因中有编码功能的区段成为外显子。
11、基因组指生物体或细胞中一套完整单体的遗传物质的总和，包括构成基因和基因之间区域的所有DNA。
12、C值：将真核生物单倍体基因组所包含的全部DNA含量称为该物种的C值，用皮克表示，1pg=10^-2。
13、C值悖理：C值基因组的大小和物种的遗传复杂度没有直接相关性的现象。
14、重叠基因：指两个或两个以上的结构基因共用一段DNA序列的现象，又称嵌套基因。
15、断裂基因：指基因内部插入编码序列使一个完整的基因分隔成不连续的若干区段的基因，又称不连续基因。
16、假基因：是一种类似于基因序列，但在转录、转录后加工或翻译水平上有缺陷，缺乏正常功能，无表达活性的DNA序列。
分子生物学名词解析名
适应性表达：它是指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。
随环境条件变化基因表达水平增高的现象称为诱导
结构基因：是编码蛋白质及RNA的任何基因。如能编码结构蛋
白、酶、调节蛋白等的基因。
调节基因：是能编码参与其他基因表达调控的RNA和蛋白质的基
复制时，解链酶等先将DNA的一段双链解开，形成复制点，这个复制点的形状象一个叉子，故称为 复制叉
前导链的合成：由引发酶在复制起始位点附近合成一个10-60 nt的RNA引物，然后由polⅢ把dNTP加到该引物上。
后随链的合成：产生冈崎片段，消除RNA引物并由DNA pol I补上这一小段DNA序列，由DNA 连接酶把两个片段相连。
灯刷染色体
发现于鱼类、两栖类和爬行类卵细胞减数分裂的双线期，由于染色体主轴两侧有侧环，状如灯刷，故名灯刷染色体。
基因扩增：
定义：是某基因的拷贝数专一性大量增加的现象，可短时间内产生大量基因产物满足生长需要。基因活性调控的一种方式。
基因重排：定义：将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录，这种方式被称为基因重排。
在DNA复制过程中，前导链能连续合成，而后随链只能是断续的合成5??3 ?的多个短片段，这些不连续的小片段称为 冈崎片段。
经过复制后DNA分子中，一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种复制方式称为 半保留复制；
由于DNA复制时，有一条链是连续合成的，这条链称为前导链；而另一条链合成时， 只能以5’ 3’先合成冈崎片段，然后利用DNA连接酶将各个片段连接起来形成随从链，所以，DNA的复制是半不连续合成。
RecA蛋白：是SOS反应的最初的发动因子。在单链DNA和ATP存在时，RecA蛋白被激活，表现出水解酶活性，分解LexA阻遏物 。
医学分子生物学之蛋白质组学
• 发现在PTPN12表达受到抑制时，乳腺癌的促癌基因 EGFR受体家族的酪氨酸磷酸化显著增强，从而产生促 细胞癌变的效应。
• 乳腺癌临床病理标本显示PTPN12蛋白表达低下。所以 PTPN12可能是乳腺癌预防和治疗的新型药物靶点。
第三部分
蛋白质组学 （Proteomics）
• 蛋白质组（Proteome）源于蛋白质（protein）与 基 因组（genome）组合，意指“一种基因组所表达的全 套蛋白质”，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的 全部蛋白质。
• 蛋白质组学（proteomics）指的是在大规模水平上研 究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的 修饰，蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白质水平 上的关于疾病发生，细胞代谢等过程的整体而全面的 认识。
蛋白质组学概念
从整体水平对细胞内蛋白质的存在形式及 其动态变化进行研究的科学。
为什么要研究蛋白组学？
• 由于基因表达的复杂性，细胞内mRNA 与 蛋白质非线性关系
• 蛋白质复杂的可变形式，修饰及相互作用 • 蛋白质表达的时空动态变化
2002年人类蛋白质组计划目的：对人类基因 组序列图进行功能“解码”。
• 特异类别蛋白质翻译后修饰的鉴定、 修饰 位点的鉴定及其表达变化的定量分析。 包括磷酸化、糖基化、 泛素化、 甲基 化、 乙酰化、 羧基化、 羟基化等。
磷酸化修饰组学
蛋白质磷酸化分析及其位点鉴定已成为目前蛋 白质组学研究焦点之一。 例如：2006年，对HeLa细胞表皮生长因子（EGF） 刺激后5个时间点的6600个蛋白质磷酸化位点分析， 检测到2244中磷酸化位点有2倍以上的差异。揭示 了HeLa细胞中的磷酸化蛋白受EGF影响的动态过程， 为探索肿瘤的发生发展提供了信息。
组学
事实上，整个人类基因组中有97%的部分 由不被转录的DNA组成，只有2%－3%的DNA 序列具有编码蛋白质的功能。在人体某一 特定的组织中仅有10%的基因被表达。也 就是说，只有不足1万个不同类型的RNA分 子（只有在胎儿的脑组织中，可能有30% －60%）的基因被表达。如果将这些mR成 一张可表达基因图--转录图。
离 为图距的基因组图。
遗传图是指每条染色体上的遗传标记 的相对位置经连锁分析确定后所构成 的图谱，遗传标记间的距离用它们之 间交换率来衡量，图距单位 1 厘摩 （cM）即为 1% 的交换率。染色体上 不同遗传标记间的距离可以相加。
物理图
物理图是将染色体的随机切割 DNA 片段 的实际排列顺序确定后所构成的图。
功能基因组学研究内容
包括基因功能发现、基因表达分析 及突变检测。基因的功能包括：生 物学功能，如作为蛋白质激酶对特 异蛋白质进行磷酸化修饰；细胞学 功能，如参与细胞间和细胞内信号 传递途径；发育上功能，如参与形 态建成等。
转录组
转录组：是指一个细胞内的一套mRNA 转 录物，包含某一环境条件、某一生命 阶段、某一生理或病理状态下，生命 体的细胞或组织所表达的基因种类和 水平。
基因组的C值
结构基因组学
结构基因组学（structural genomics ） 是以全基因组测序为目标，确定基因组 的组织结构、基因组成及基因定位的基 因组学的一个分支。 它代表基因组分析的早期阶段，以建立 具有高分辨率的生物体基因组的遗传图 谱、物理图谱及转录图谱为主要内容。 以及研究蛋白质组成和结构的学科。
转录图
基因转录图即是把细胞内染色体或DNA 上所有基因定位在染色体或DNA基因组 的不同位置上，反映在正常或受控条 件下能够表达的cDNA片段数目、种类、 结构与功能的信息，是用来表示DNA上 哪些核苷酸序列可以编码蛋白质。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释名词解释：1、分子生物学 (molecular biology)是从分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。
解释：分子一般指生物大分子（核酸和蛋白质），即以生物大分子的结构与功能为研究基础，来研究生命活动的本质与规律。
2、医学分子生物学(medical molecular biology)是分子生物学的一个重要分支，是从分子水平上研究人体和疾病相关生物在正常和疾病状态下的生命活动及其规律，从分子水平上开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的一门科学。
3、载体（vector ）：是能携带靶DNA（目的基因）片段进入宿主细胞进行扩增或表达的DNA分子。
4、克隆载体(cloning vector)：仅适于外源基因在宿主细胞中复制和扩增。
5、表达载体(expression vector)：能使外源基因在宿主细胞中进行转录和翻译的载体。
6、质粒的复制子：质粒DNA中能自主复制并维持正常拷贝数的一段最小的核酸序列单位。
7、噬菌体(phage)是比细菌还小得多的微生物，和病毒侵犯真核细胞一样，噬菌体侵犯细菌，也可以认为它是细菌里的“寄生虫”。
它本身是一种核蛋白，核心是一段DNA，结构上有一个蛋白质外壳和尾巴，尾巴上的微丝可以把噬菌体的DNA注入细菌内。
8、溶菌生长：λ噬菌体感染细菌后，λDNA通过粘性末端而环化，并在宿主中多次复制，合成大量基因产物，装配成噬菌体颗粒，最后裂解宿主菌。
9、溶源生长：λDNA整合到宿主染色体基因组DNA中与之一起复制并遗传给子代，但宿主细胞不被裂解。
10、插入型载体(insertion vector):每种酶只有一个酶切位点。
如λgt系列，适用cDNA克隆。
λ噬菌体载体11、置换型载体（replacement vector ）：有两组（成对）反向排列的多克隆位点，其间DNA序列可被外源基因取代。
如EMBL系列，适用基因组克隆12、穿梭载体：是一类既能在原核细胞中复制又能在真核细胞中复制表达的载体。
蛋白组学原理
蛋白组学原理
蛋白质组学（Proteomics）是研究细胞、组织或生物体中所有蛋白质（包
括其表达、功能、相互作用等）的学科。
其原理主要基于蛋白质的表达和功能研究，具体如下：
1. 蛋白质的表达：蛋白质是由基因编码的，并且蛋白质的表达受到基因的转录和翻译调控。
蛋白质组学可以通过研究基因的表达和调控，了解蛋白质的表达情况。
2. 蛋白质的功能：蛋白质是细胞和生物体中的主要功能分子，它们通过与其他蛋白质或分子相互作用来发挥其功能。
蛋白质组学可以通过研究蛋白质的相互作用，了解蛋白质的功能。
3. 蛋白质的修饰：蛋白质在细胞中会经历许多不同类型的修饰，包括磷酸化、糖基化、乙酰化等。
这些修饰可以影响蛋白质的功能和稳定性。
蛋白质组学可以通过研究这些修饰，了解蛋白质的活性和状态。
4. 蛋白质的分析：蛋白质组学可以通过各种技术手段对蛋白质进行分析，如质谱分析、色谱分析、免疫分析等。
这些技术可以用于鉴定蛋白质的序列、定量蛋白质的表达水平以及研究蛋白质的修饰。
总的来说，蛋白质组学的原理是通过研究蛋白质的表达、功能、相互作用和修饰，从整体上了解生物体的生命活动规律和本质。
如需更多信息，建议阅读蛋白组学相关论文或科普文章。
简答(分子生物学)
L111. 如何理解结构决定功能(通过2个以上实例说明)12. 互补测验的原理及用途。
顺反试验，测定两个基因突变作用方式的遗传学试验，即互补测验。
通过测验可确定两个表型效应相似的突变位点是否位于同一个顺反子或基因内。
,L27. The specificity determines the blood group for human (illustrate by example) 决定人类血型的特异性（举例阐述）基因座可能会有不止一条野生型等位基因，即基因座可能会有等位基因的多态分布，而无任何一条等位基因可以被认为是野生型的。
在任何一个遗传位点上并非一定要有一个野生型基因。
ABO血型基因座编码半乳糖基转移酶，其特异性决定了血型的差别。
功能缺失可由空白型表示，即O型。
但是功能性的A型和B型是共显性的，并且对O型表现出显性。
在所有的个体中都产生O型或者H型抗原，它们含有特殊的碳水化合物基团连接到蛋白质。
)ABO等位基因编码一种半乳糖基转移酶，能够在O抗原加上糖基，其特异性决定了血型。
A、B等位基因表达相应的转移酶并利用相应的碳水化合物辅因子产生了A、B抗原，O等位基因无法表达产生转移酶，因此O抗原没有发生修饰。
A和B都不能被认为是野生型的，因为他们表达出一种功能，而没有存在功能缺失或者新功能的产生。
这种现象，即一个群体中存在多条功能型等位基因，被称为多态性L31.Conservation of exons and its application（外显子的保守性及其作用）L41.}2.非互补粘性末端DNA分子间的连接方式；1经过专门作用于单链DNA的Sl核酸酶处理变成平末端之后，可以使用T4 DNA连接酶进行有效连接。
2使用附加衔接物or附加接or同聚物加尾技术的办法提高平末端间的连接作用的效率L51.蛋白质组学研究中所用方法及原理二维电泳（2ED）2.'3.试说明每个等位基因具有不同的表型（举例）4.限制性位点孟德尔遗传定律15人类基因组数目与蛋白质组关系人类基因组的数目约为×109bp，约含有3000~4000条基因，而人类蛋白质组约有50000~60000个蛋白质成员1）基因表达是不连续，且受外部环境影响，存在时间和空间的表达差异。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释名词解释：1、分子生物学 (molecular biology)是从分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。
解释：分子一般指生物大分子（核酸和蛋白质），即以生物大分子的结构与功能为研究基础，来研究生命活动的本质与规律。
2、医学分子生物学(medical molecular biology)是分子生物学的一个重要分支，是从分子水平上研究人体和疾病相关生物在正常和疾病状态下的生命活动及其规律，从分子水平上开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的一门科学。
3、载体（vector ）：是能携带靶DNA（目的基因）片段进入宿主细胞进行扩增或表达的DNA分子。
4、克隆载体(cloning vector)：仅适于外源基因在宿主细胞中复制和扩增。
5、表达载体(expression vector)：能使外源基因在宿主细胞中进行转录和翻译的载体。
6、质粒的复制子：质粒DNA中能自主复制并维持正常拷贝数的一段最小的核酸序列单位。
7、噬菌体(phage)是比细菌还小得多的微生物，和病毒侵犯真核细胞一样，噬菌体侵犯细菌，也可以认为它是细菌里的“寄生虫”。
它本身是一种核蛋白，核心是一段DNA，结构上有一个蛋白质外壳和尾巴，尾巴上的微丝可以把噬菌体的DNA注入细菌内。
8、溶菌生长：λ噬菌体感染细菌后，λDNA通过粘性末端而环化，并在宿主中多次复制，合成大量基因产物，装配成噬菌体颗粒，最后裂解宿主菌。
9、溶源生长：λDNA整合到宿主染色体基因组DNA中与之一起复制并遗传给子代，但宿主细胞不被裂解。
10、插入型载体(insertion vector):每种酶只有一个酶切位点。
如λgt系列，适用cDNA克隆。
λ噬菌体载体11、置换型载体（replacement vector ）：有两组（成对）反向排列的多克隆位点，其间DNA序列可被外源基因取代。
如EMBL系列，适用基因组克隆12、穿梭载体：是一类既能在原核细胞中复制又能在真核细胞中复制表达的载体。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释1、广义的分子生物学：是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平阐述蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系及基因表达调控机理的学科，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，即从分子水平阐明生命现象和生物学规律的学科。
2、狭义的分子生物学：人们常采用狭义的概念，将分子生物学的范畴偏重于核酸的分子生物学（核酸的结构、DNA的复制、基因的转录、表达和调控），当然也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
3、蛋白质组：指的是一个基因组所表达的全部蛋白质。
蛋白质组学：是以蛋白质组为研究对象，研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学。
4、生物信息学：对DNA和蛋白质序列资料中各种类型信息进行识别、存储、分析、模拟和传输。
5、蛋白质(protein)是由许多氨基酸（amino acids）通过肽键（peptide bond）相连形成的高分子含氮化合物。
蛋白质的化学组成：1、主要元素：C、H、O、N和S，有些蛋白质还含有少量磷和金属元素。
2、特点：各种蛋白质的含氮量很接近，平均含氮量为16%。
3、凯氏定氮法测定蛋白质含量：蛋白质含量＝6.25×样品含氮量6、等电点：在某一pH的溶液中，氨基酸上的-NH2和-COOH解离成度完全相等，即氨基酸所带净电荷为零，呈电中性，此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。
7、结构域（ Domain）：球状蛋白质的折叠单位。
相邻的超二级结构紧密联系，形成二个或多个空间上明显突出的局部区域。
它与分子整体以共价键相连，不易分离，具有不同的生物学功能。
8、电泳：带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程称为电泳。
9、DNA的呼吸作用：正常情况下，DNA双螺旋结构中的氢键处于不断的断裂和重新形成的平衡状态（特别是稳定性较低的富含A-T的区段，氢键的断裂和再生更加明显），这种现象称为DNA的呼吸作用。
10、DNA的变性：DNA双链间的氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无规线团状态的过程叫做DNA的变性，或解链。
蛋 白 质 组 学
5. 蛋白质不能动态反映生物系统所处的状 态。
二.蛋白质组与蛋白质组学的概念 蛋白质组与蛋白质组学的概念 1. 蛋 白 质 组 (Proteome) ： 1994 年 由 澳 大 利 亚 Macquarie大学的学生 大学的学生Wilkins和他的老师提出， 和他的老师提出， 大学的学生 和他的老师提出 最早见文献是1995年 7月的 “ Electrophoresis” 月的“ 最早见文献是 年 月的 杂志上。指基因组表达的所有相应的蛋白质， 杂志上。 指基因组表达的所有相应的蛋白质， 也可说是指细胞或机体全部蛋白质的存在及其 活动方式。 活动方式。 2.蛋白质组学： 研究细胞内全部蛋白质的组成及 蛋白质组学： 蛋白质组学 其活动规律的科学。 其活动规律的科学。
人的各种体液被用于研究与某些疾病的关 系.最近澳大利亚科学家利用双向电泳技术研究 最近澳大利亚科学家利用双向电泳技术研究 眼泪中的蛋白质与生理状态的关系.他们发现了 眼泪中的蛋白质与生理状态的关系 他们发现了 一种新的蛋白质,这个蛋白质非常相似于在乳腺 一种新的蛋白质 这个蛋白质非常相似于在乳腺 癌细胞里高表达的另一种蛋白质.这个发现可能 癌细胞里高表达的另一种蛋白质 这个发现可能 会提供疾病诊治的新的手段.在一项利用蛋白质 会提供疾病诊治的新的手段 在一项利用蛋白质 组研究技术进行的酒精对人体毒性的研究中发 乙醇会改变血清蛋白糖基化作用,导致许多 现,乙醇会改变血清蛋白糖基化作用 导致许多 乙醇会改变血清蛋白糖基化作用 糖蛋白的糖基缺乏,如转铁蛋白 如转铁蛋白。 糖蛋白的糖基缺乏 如转铁蛋白。
蛋白质组学 的研 究内容
表达 蛋白质组学
结构 蛋白质组学
功能 蛋白质组学
表达蛋白质组学
研究细胞所表达的蛋白质种类
分子生物学
名词解释：以核酸和蛋白质等为研究对象。
形式的蛋白质，是细胞内所有蛋白质的集合体。
其代谢规律。
（是旬在疾病分子标记和药物靶点最有效的方法）RNA的DNA序列，是决定遗传性状的功能单位，包括编码序列、编码序列外的侧翼序列及插入序列。
分子内或分子间发生遗传信息的重新组合（包括启动子和操纵基因）以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位，所转录的RNA 为多顺反子。
Ca离子、DAG、IP3RNA，催化反应时需要mg离子参加。
进行杂交并分析。
DNA片段，与一个DNA载体连接成重组DNA，不同来源的DNA共价连接形成的新的DNA分子。
DNA片段连接到一种特定的、能自我复制的DNA分子上，这种分子就是重组DNA技术的载体。
目的基因、合成目的蛋白的载体。
（src是人类鉴定的第一个癌基因）构改变或表达量增加导致细胞生长失控而发生癌变。
基因诊断：是指应用分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构及其表达是否一场，从而对疾病作出诊断。
DNA序列，包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和反应元件等。
它们通过与反式作用因子相互作用来发挥转录调控作用。
DNA结合蛋白，真核细胞内含有大量的序列特异性的DNA 结合蛋白，其中一些蛋白的主要功能是使基因开放或关闭，称反式作用因子，简称反式因子。
质，个别是糖脂几乎所有细胞中持续表达，这些基因称为管家基因RNA和蛋白质组成，能以所含的RNA为模板逆转录合成真核生物染色体的端粒DNA重复序列，保证染色体复制的完整性。
DNA克隆群体。
DNA序列。
衰减子：不依赖因子的终止因子结构DNA结构域包含一段约30个氨基酸序列，序列中有两对氨基酸通过配位键结合一个锌离子形成的结构。
在一起。
RNA序列和相应的DNA序列。
回文序列：双链DNA中的一段倒置重复序列的双链被打开后，可形成局部“十字形”结构，这段序列称回文序列。
基因表达随着环境变化而变化，呈现一定的时间和空间上特异性。
DNA或以它为载体构建的重组DNA导入细菌的过程。
蛋白组学研究内容
蛋白组学研究内容蛋白组学是一门研究蛋白质在生物体中的功能和相互关系的学科。
通过分析蛋白质的组成、结构和功能，蛋白组学可以揭示蛋白质与生物过程之间的关联，从而为疾病诊断、药物研发和生物技术应用提供重要依据。
蛋白质是生物体内最为重要的分子之一，它们在细胞中扮演着各种功能的角色。
蛋白组学研究的首要任务就是对蛋白质进行全面的鉴定和定量分析。
通过现代高通量技术，科学家可以在细胞或组织中同时检测上千种蛋白质，从而建立起全面的蛋白质谱库。
这些数据不仅可以帮助科学家了解蛋白质的种类和丰度分布，还能够发现潜在的蛋白质变化与疾病之间的关联。
在蛋白组学研究中，蛋白质的结构分析是一个重要的方向。
蛋白质的结构决定了其功能，因此了解蛋白质的三维结构对于揭示其生物学功能至关重要。
通过X射线晶体学、核磁共振等技术，科学家可以解析蛋白质的结构，从而深入研究蛋白质的功能机制。
蛋白组学还包括蛋白质相互作用网络的研究。
蛋白质往往通过相互作用形成复杂的网络，这些相互作用在细胞内调控着各种生物过程。
通过研究蛋白质相互作用网络，科学家可以揭示蛋白质之间的协同作用和信号传递路径，进而深入理解生物系统的调控机制。
蛋白组学在疾病研究中也发挥着重要的作用。
由于许多疾病都是由蛋白质功能异常引起的，因此通过蛋白组学的手段，可以发现潜在的疾病标志物，并为早期诊断和治疗提供依据。
例如，在癌症研究中，通过分析肿瘤细胞中的蛋白质组成和变化，可以发现与肿瘤发生和发展相关的蛋白质，为癌症的诊断和治疗提供新的靶点。
蛋白组学的研究对于药物研发也具有重要意义。
通过研究药物与蛋白质的相互作用，可以揭示药物的靶点和作用机制，从而为药物的设计和优化提供指导。
此外，蛋白组学还可以帮助科学家研发新的生物技术应用，如蛋白质工程和蛋白质组学数据库的建立。
蛋白组学的研究内容涵盖了蛋白质的鉴定、结构分析、相互作用网络研究以及在疾病诊断、药物研发和生物技术应用中的应用。
通过蛋白组学的研究，科学家可以深入了解蛋白质的功能和调控机制，为生命科学的发展和应用提供重要支持。
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重构系统
•分子功能干预
转基因动物模型
•Knock-out •Knock-in
揭示分子机制
组份-结构-功能
5
In view of protein expression, what can cause the difference in color sensitivity?
Feb 26, 2015 Internet
13
定义：蛋白组与蛋白组学
蛋白质组（Proteome） • 在一个细胞、一个组织、一个个体内，由基因组编 码的所有全部的蛋白质组分。 蛋白质组学（Proteomics）: 研究蛋白质组的科学。 • 蛋白质的种类、数量（2维电泳 2DE, 液相层析 LC, 质谱分析 MS, 蛋白
质免疫共沉淀 IP & Western blotting , 核糖体轮廓分析 Ribosome Profiling）
• 生物信息学（Bioinformatics）
20
Annotation of Proteomics Strategy
*蛋白质组学的研究策略
1. 差减对比组设立 2. 蛋白质表达的轮廓分析
1. Differences between Samples Healthy vs disease Induced vs background Species vs species
Ritchie (2015) Nat Rev Genet •A systems genomics approaches to achieve a more thorough and informative interrogation of genotype-phenotype association, through building a multivariate model associated with given outcomes
Introduction to Proteome & Proteomics
• To study protein molecules, the principles of protein separation and quantification, and the identity analysis of protein characterization have to be developed. • Proteome indicates the entire of proteins completely expressed by a genome or a tissue or a cell type. (the entirety) • Proteomics is to study quantitative change in expression levels of protein, and their application to drug discovery, diagnostics and therapy. (the quantity ) • The right strategy through proteomics would be applied to quantitatively analyze the induced biological changes versus the inherent background expression of a variety of proteins in source samples to identify the difference in protein expression that may cause disease. (comparison via differential protein expression)
2. Overview on Protein ID & Abundance DIGE-or LC-MS Protein Microarray Database Search 3. Multiple Tests for Protein ID MS analysis PMF & P/r Determination of N-& C-terminal AA Molecule Weight, pI 4. Spatial & Temporal Protein Expression Time course of expression Location of expression Tissue- or Organ-specific expression Cell-specific expression 5. Protein Response & Coordination Signaling Pathway Metabolic Pathway 6. Protein Participating in Development Proliferation Differentiation Matter Metabolism
实用蛋白质组学 Proteomics in Practice
Dept of Biochemistry & Molecular Biology NJMU, NJ, CHN Spring 2015
WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (ISBN 978-527-31941-1)
Ritchie (2015) Nat Rev Genetic, Synder (2012) Cell
-Trait
Phenotypic Outcomes Generated Genetically & Epigenetically by Multi-Omes
Ritchie (2015) Nat Rev Genetic
Phenomenon
生物表象或疾病 Phenomenon or Disease
候选基因-作用方式，等 Candidate Gene-style, etc.
假说 （基因型-候选基因）
Hypothesis-Candidate Gene
求证
Test
给予 或 剥夺候选基因功能 Gain or Loss of Candidate Gene Function 候选基因功能体现/丧失系统的 组份-结构-功能 Component-Structure-Function 分子机制验证于新的生物系统 Mechanism validated in a new bio-system
6
数据主导的生物系统科研思维逻辑
多个组学数据 （Date of Multiomes）
DTTMV or DDTMV
表型组数据 （Date of Phenome）
生物表象或疾病
Trait or Disease
求证
Test
阐明机制
Mechanism
验证
Validation
Biological Systems Multiple-Omics from Multiomes to Phenome
Categorization of Multi-Staged Analysis of Phenotype
Ritchie (2015) Nat Rev Genet
Categorization of Meta-Dimensional Analysis
Ritchie (2015) Nat Rev Genet
3. 多重验证蛋白质ID
4. 蛋白质时-空表达差别分析
5. 蛋白质相互作用
6. 蛋白质细胞综合功能
21
*Technological Strategy (GE-LC-MS-Database) to Proteomics
Gapelo (2010) Proteomics
HPLC-MS
22
*蛋白质组学研究策略的方法程序
• 蛋白质与蛋白质、蛋白质与其它生物大分子的相互 作用（酵母双杂交Y2H, 荧光共振的能量传递FRET, 染色质免疫共沉淀ChIP）
• 蛋白质的生物学功能（pathway, circuitry）
研究策略（i）组级研究proteome-wide investigation(ii) 差减比较（subtractive comparison）
CYP mutant ↑ DNA repair XRCC↓ ↓ ↓ Estrogen → carcinogenic byproduct → DNA damage → cancer cells↑ ← dysregulation of cell cycle ↑ COMT mutant ↑
Complex-Trait Phenotypes Revealed by Multi-Omes
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Annotation of Subtractive Comparison of Proteome 组级规模的蛋白质轮廓分析与差减比较
组级范围的蛋白质的差别：种类-数量
•主要差异蛋白-疾病关联 •主要差异蛋白形成原因-机制 •次要差异蛋白-疾病关联 •次要差异蛋白形成原因-机制
致病机制-疾病诊断-治疗方案-疾病预后
甲-样品：A-B-C-D-E 乙-样品： B-C-D-E-F-G 蛋白质 蛋白质
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−)
甲乙两样品间 蛋白质的差别： A+b-c-d+e-F-G
In view of protein expression, what can cause the difference in color sensitivity?
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组学研究的基本策略
• 组 级 的 轮 廓 研 究 （ Ome-wide Profiling ） Massive-High throughput-Parallel 大规模-高产 出-平行对照（全部、所有）。 • 差 别 - 差 减 比 对 （ differential-subtractive comparison）有比较就有鉴别；差别因子就是 差别表观的动因，动因是事物发生机制的线索 与事物演变的预设轨道（差别、差异）。