分子生物学名解——自己整理

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Copyright by 孙倩1.顺式作用元件（cis-acting elements）: 存在于基因内外，与基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的特定的DNA序列称为顺式作用元件。

2.启动子(promoter)：真核基因的启动子指的是RNA聚合酶识别、结合的基因转录调控区中启动基因转录的一段特异DNA序列，包含一组转录调控功能组件，其中每一个功能组件的DNA序列约7~20 bp。

3.典型的启动子核心序列（core sequences）是在转录起始位点上游25~35 bp处，有一保守的TATA序列，被称为TATA盒（TATA box），真核细胞的TATA盒多为TATAAAA序列。

TA TA盒与原核细胞的启动子一样，对RNA聚合酶II的转录起始位点起定位作用。

4. 有一些编码蛋白质基因不含TA TA盒或起始子，多在起始位点上游约100bp内含有20~50个核苷酸的CG序列，被称做CpG岛（CpG island）。

此种基因可有多个转录起始点，可产生含不同5’末端的mRNA。

这些基因大多为低转录基因，编码中间代谢酶的管家基因。

5.启动子上游元件（promoter-proximal elements, 或upstream promoter elements）是一些位于TATA盒上游的DNA序列，与调节蛋白结合，调节通用转录因子与TATA盒的结合、RNA聚合酶与启动子的结合，以及转录起始复合物的形成，从而决定基因的转录效率与专一性。

常见的序列是CAA T盒和GC盒。

6.一些真核细胞基因含有另一种启动子元件，称为起始子(initiator,Inr)，决定启动子的强度。

7.增强子（enhancer）：是能够结合特异基因调节蛋白，促进邻近或远隔特定基因表达的DNA 序列。

在酵母中，被称为上游活化序列（upstream activator sequences, UASs）。

增强子的作用通常与其所处的位置和方向无关。

8.沉默子(silencer)是指某些真核基因转录调控区中抑制或阻遏基因转录的一段（数百bp）DNA序列。

沉默序列促进局部DNA的染色质形成致密结构，从而阻止转录激活因子结合DNA，是基因转录的负性调节因素。

9.能够帮助RNA聚合酶转录RNA的蛋白质统称转录因子（transcription factors，TF）。

以反式作用方式调节基因转录的转录因子称为反式作用因子（trans-acting factor），以顺式作用方式调节基因转录的转录因子称为顺式作用蛋白（cis-acting protein）。

10.基本转录因子(general transcription factors)是RNA聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白因子，决定三种RNA(mRNA、tRNA及rRNA)转录的类别。

11.特异转录因子(special transcription factors)为个别基因转录所必需，决定该基因的时空特异性表达。

12.常染色质（euchromatin）结构松弛，分散分布在核内的染色质，对DNase I敏感，DNA 可降解为约200 bp 或其倍数的片断；基因表达处于活性状态，故亦称为活性染色质。

使用DNase I处理活性染色质时，常会出现一些高敏感位点(hypersensitive sites)，通常位于转录基因的5’和3’侧翼转录调控区的蛋白结合位点附近的裸露DNA上。

13.异染色质（heterochromatin）结构高度致密，处于凝聚状态的染色质，对DNase I不敏感。

基因表达处于阻遏状态。

14.染色质重塑（chromatin remodeling）通过改变基因的启动子和调节序列区域的染色质结构来调节基因的表达，称为染色质重塑,也称为核小体重塑(nucleosome remodeling)。

主要包括：CpG岛甲基化和组蛋白共价修饰。

15.核小体重塑（nucleosome remodeling）：ATP依赖性核小体重塑复合体参与的核小体的移位、替换和去组装改变等。

核小体重塑过程: 基因活化蛋白结合；ATP依赖性酶蛋白复合体结合转录活性区；A TP依赖性酶水解A TP，提供能量；移去或替换核小体。

16.组蛋白修饰包括组蛋白的乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化和多聚ADP-核糖基化。

这些
多样化的修饰及其时空的组合可以使组蛋白与DNA的亲和力改变，改变染色质的结构，从而影响生物学功能。

因此被称为组蛋白密码（histone code）。

17.选择性剪接（alternative RNA splicing）许多初始转录本可以通过选择性剪接方式，去除不同的内含子而被加工形成不同的mRNAs，因而形成不同的多肽。

18.mRNA编辑(mRNA editing) mRNA编辑指转录后除了选择性剪接以外的加工导致mRNA 剪辑序列的改变，导致蛋白质产物的氨基酸序列与基因初级转录物的序列不完全对应。

19.基因组(Genome)是一个细胞（或病毒）所携带的全部遗传信息，它代表了一种生物所具有的全部遗传信息。

真核生物基因组是指一套完整单倍体DNA（染色体DNA）及线粒体或叶绿体DNA的全部序列，既有编码序列，也有大量存在的非编码序列。

20.基因组学（genomics）是研究基因组的结构和功能以及基因间的相互作用的学科。

21.遗传图（genetic map），又称为连锁图（(linkage map），是指基因或DNA标志在染色体上的相对位置与遗传距离，后者通常以基因或DNA片段在染色体交换过程中的分离频率厘摩（cM）来表示，cM值越大，两者之间距离越远。

一般可由遗传重组测检结果推算。

遗传图是人类基因组计划绘制的人类基因组四张图之一。

遗传作图（genetic mapping）: 就是确定连锁的遗传标志位点在一条染色体上的排列顺序及它们之间的相对遗传距离，用厘摩尔根（centi-Morgan，cM）表示，当两个遗传标记之间的重组值为1%时，图距即为1 cM。

22.限制性片段长度多态性（RFLP，restriction fragment length polymorphism）在群体中生物个体之间，由于DNA 某一位点上的变异有可能引起该位点特异性的限制性内切酶识别位点的改变，包括原有位点的消失或出现新的酶切位点。

当用限制性内切酶处理不同生物个体的DNA时，致使酶切片段长度发生变化，个体之间出现限制性片段长度的差异，这称为限制性片段长度多态性。

23.可变数目串联重复序列（VNTRs，variable number of tandem repeats )基因组中存在的一种重复DNA短序列。

可分为两种微卫星DNA(microsatellites)和小卫星DNA(minisatellites)。

其基本原理与RFLP大致相同，通过限制性内切酶的酶切和/或PCR，可一次性检测到众多微卫星位点，得到个体特异性的DNA指纹图谱。

24.单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）SNP不以“长度”的差异作为检测手段，而是直接以序列的变异作为标记。

SNP是指在基因组水平上由单个核苷酸变异所造成的DNA序列多态性。

SNP是人类可遗传的变异中最常见的一种，也是基因组中最为稳定的变异。

SNP最大限度地代表了不同个体之间的遗传差异，因而成为研究多基因疾病、药物遗传学及人类进化的重要遗传标记。

25.物理图谱（physical map）在脱氧核糖核酸分子水平描述基因与基因间或脱氧核糖核酸片段之间相互关系的图谱。

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26.荧光原位杂交图（fluorescent in situ hybridization map，FISH map）：将荧光标记的探针与染色体杂交确定分子标记所在的位置。

探针常选用已知基因的大片段序列。

27.限制性酶切图（restriction map）：将限制性酶切位点标定在DNA分子的相对位置。

28.连续克隆系图（clone contig map）：采用酶切位点稀有的限制性内切酶或高频超声破碎技术将DNA分解成大片段后，再通过构建酵母人工染色体（yeast artificial chromosome，YAC）或细菌人工染色体（bacterial artificial chromosome，BAC）获取含已知基因组序列标签位点（sequence tagged site，STS）的DNA大片段。

29.STS（sequence tagged site，基因组序列标签位点）：是指染色体定位明确，并且可用PCR 扩增的单拷贝序列，每隔100 kb距离就有一个标志。

在STS基础上构建能够覆盖每条染色体的大片段DNA连续克隆系就可绘制精细物理图谱，为大规模DNA测序做好了准备。

30.EST（表达序列标签，expressed sequence tags）:EST是从互补DNA(cDNA)分子所测得
部分序列的短段DNA(通常300~500bp)。

从cDNA文库所得到的许多表达序列标签集合组成表达序列标签数据库，代表在一定的发育时期或特定的环境条件下，特定的组织细胞基因表达的序列。

可用于验证基因在特定组织中的表达，推导全长cDNA序列，或作为标签标志基因组中的特殊位点以确定基因的位置等。

31.HGP载体的特点：复制起始点；可选择的标记；多克隆位点
32.转录组（transcriptome）指特定状态下一种细胞或组织所能转录出来的所有RNA的总和。

——包括编码RNA，即mRNA和非编码RNA (non-coding RNA, ncRNA)
33.转录组学（transcriptomics）：是在整体水平上研究细胞基因转录情况及转录调控规律的科学。

34.RNA组学（RNomics）：是分析、鉴定非信使小RNA（small non-messenger RNA, snmRNA）在特定状态下表达情况、功能及其与蛋白质的相互作用。

35.SAGE（serial analysis of gene expression,基因表达系列分析）：SAGE的基本原理：利用锚定酶（anchoring enzyme，AE）和位标酶（tagging enzyme，TE）切割DNA分子的特定位置（一般近3’端），分离SAGE标签（长约14 bp，可藉此鉴定基因组中的所有基因），并将这些标签串联起来，然后对其进行测序。

特点：可全面提供生物体基因表达谱信息；可用来定量比较不同状态下组织或细胞的所有差异表达基因。

36.miRNA
★(1)长度为21nt左右核苷酸的内源性单链小分子RNA；(2)存在65nt左右的发夹结构前体；(3)基因座位于蛋白质基因间隔区；(4)其DNA序列在近源物种间高度保守。

★miRNA具有十分重要的调控功能，它们主要参与基因转录后水平的调控。

能够通过与靶mRNA特异性的碱基配对引起靶mRNA的降解（植物中较为常见）或者抑制其翻译（动物中较为常见），从而影响了靶mRNA的表达。

★目前发现miRNA是一个庞大的小分子调控RNA家族，广泛存在于各种动植物中，参与细胞增殖和分化、细胞凋亡、胚胎发育、形态建成以及疾病发生等一系列重要的生命过程。

★最近发现一系列与肿瘤发生相关的和人类病毒编码的miRNA，揭示miRNA在哺乳动物基因表达调控中具有重要作用。

37.RNA诱导的沉默复合体（RNA-induced silencing complex ，RISC）由核酸内切酶、核酸外切酶、解旋酶等构成，作用是对靶mRNA进行识别和切割。

38.Proteome（蛋白质组）：蛋白质组指由一个细胞或一个组织的基因组所表达的全部蛋白质。

39.Proteomics（蛋白质组学）是从整体水平细胞内蛋白质的组成、结构、功能及其动态变化规律的科学。

40.Peptide Mass Fingerprinting (PMF):蛋白质经过酶解成肽段后，获得所有肽段的分子质量，形成一个特异的肽质量指纹图谱（peptide mass fingerprinting，PMF），通过数据库搜索与比对，便可确定待分析蛋白质分子的性质。

41.Microarray gene chip微阵列基因芯片：是近年来发展起来的可用于大规模基因组表达谱研究、快速检测基因差异表达、鉴别致病基因或疾病相关基因的一项新的基因功能研究技术。

其基本原理是利用光导化学合成、照相平版印刷以及固相表面化学合成等技术，在固相表面合成成千上万个寡聚核苷酸探针（cDNA、ESTs或基因特异的寡核苷酸），并与放射性同位素或荧光物标记的来自不同细胞、组织或整个器官的DNA或mRNA反转录生成的第一链cDNA杂交，然后用特殊的检测系统对每个杂交点进行定量分析。

其优点是可以同时对大量基因，甚至整个基因组的基因表达进行对比分析。

42.核酸分子杂交（nucleotide molecular hybridization）指具有一定同源序列的两条核酸单链（DNA或RNA），在一定条件下按碱基互补配对原则经过复性处理后，形成异源双链的过程。

43.核酸分子杂交技术原理：核酸变性后，反应系统中加入的核酸探针与待测核酸样品中具有互补序列的单链DNA或RNA形成双链结构，通过检测标记信号即可检测特定的核苷酸片段。

44.核酸探针（nucleic probe）:带有可检测标记，能与特定序列的核酸片段互补配对形成双链的一段核苷酸。

45.Southern 印迹（Southern Blot）:可用于基因组中某一基因的定性及定量分析如基因拷贝数的变化等、克隆基因的酶切、图谱分析、基因突变分析及限制性片断长度多态性分析（RFLP）等。

Southern Blot操作流程:
1、基因组DNA的提取
2、限制性内切酶切断DNA
3、电泳分离DNA片段
4、将DNA转移至尼龙膜;
5、尼龙膜洗涤、固定；
6、预杂交、与探针杂交；
7、成像或显色。

46.Northern blot：
是在变性条件下将待检RNA样品进行琼脂糖凝胶电泳，继而按照同Southern Blot相同的原理进行转膜和用探针进行杂交检测。

定性分析mRNA的常用方法。

用于分析基因转录与否以及转录水平的变化，比较两个或以上不同组织或细胞某一已知基因转录水平的差异。

47.RT-PCR：是以mRNA为模板反转录合成cDNA、再以cDNA为模板进行特异性扩增，进行RNA定性或定量分析的一种方法。

48.ChIP-on-chip适于DNA-核蛋白相互作用及表观遗传学研究，主要集中在两个领域：
第一，确定转录因子及其作用位点：能够将直接与蛋白结合的基因作为靶点，数据可以直接用于生物信息学分析，更直接地识别转录因子结合元件。

第二，确定基因表观遗传修饰，应用于表观遗传学研究：
表观遗传学的主要研究内容包括甲基化，组蛋白修饰和染色质重塑等。

ChIP-on-chip技术可提供基因编码区中组蛋白甲基化分布模式的信息：CpG岛表达序列标签芯片，可以显示基因组内CpG甲基化和组蛋白修饰之间的联系。

49.PCR中，在正常的反应条件下，30次循环，酶的催化反应趋于饱和——平台效应(Plateau)。