分子生物学总结(朱玉贤版)

结合着下载的资料复习吧~~~~绪论分子生物学的发展简史Schleiden和Schwann提出“细胞学说”孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分离定律、独立分配规律Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离出DNAMorgan基因存在于染色体上、连锁遗传规律Avery证明基因就是DNA分子，提出DNA是遗传信息的载体McClintock首次提出转座子或跳跃基因概念Watson和Crick提出DNA双螺旋模型Crick提出了“中心法则”Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制Jacob和Monod提出了著名的乳糖操纵子模型Arber首次发现DNA限制性切酶的存在Temin和Baltimore发现在病毒中存在以RNA为模板，逆转录成DNA的逆转录酶哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质? (Avery等进行的肺炎双球菌转化实验、Hershey 利用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA)第二章染色体与DNA第一节染色体一、真核细胞染色体的组成DNA：组蛋白：非组蛋白：RNA = 1：1：(1-1.5)：0.05 （一）蛋白质（组蛋白、非组蛋白）（1）组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4功能：①核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）作用是将DNA分子盘绕成核小体②不参加核小体组建的组蛋白H1，在构成核小体时起连接作用（2）非组蛋白：包括以DNA为底物的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。

常见的有（HMG蛋白、DNA结合蛋白）二、染色质染色体：分裂期由染色质聚缩形成。

染色质：线性复合结构，间期遗传物质存在形式。

常染色质（着色浅）具间期染色质形态特征和着色特征染色质异染色质（着色深）结构性异染色质兼性异染色质（在整个细胞周期都处于凝集状态）（特定时期处于凝集状态）三、核小体由H2A、H2B、H3、H4各2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外的DNA、一分子H1组成。

八聚体在中央，DNA分子盘绕在外，由此形成核心颗粒。

,H1结合在核心颗粒外侧DNA双链的进出口端，如搭扣将绕在八聚体外DNA链固定，核心颗粒之间的连接部分为连接DNA。

核小体的定位对转录有促进作用中期染色体由着丝粒、染色体臂、次缢痕、随体、端粒（由重复的寡核苷酸序列构成）5部分组成。

核型：指染色体组在有丝分裂中期的表型, 是染色体数目、大小、形态特征的总和。

第二节DNAChargaff定则：(1) 同一生物的不同组织的DNA碱基组成相同(2) 一种生物DNA碱基组成不随生物体的年龄、营养状态或者环境变化而改变(3) [A]=[T]、[G]=[C]，总的嘌呤摩尔含量与总的嘧啶摩尔含量相同([A＋G]=[C＋T])(4)不同生物来源的DNA碱基组成不同，表现在A＋T/G＋C比值的不同（一）DAN的结构一级结构：四种脱氧核糖核苷酸dAMP、dGMP、dCMP、dTMP，通过3',5'-磷酸二酯键连接起来的直线形或环形多聚体。

某DNA分子的一条多核苷酸链由100个不同的碱基组成，其可能的排列方式有4^100种右手螺旋：A-DNA 、B-DNA（最常见）二级结构：双螺旋结构左手螺旋：Z-DNAB-DNA：（Watson-Crick）92%湿度下的钠盐结构碱基平面与双螺旋的长轴相垂直，碱基间符合碱基互补配对原则，相邻碱基对平面间的距离为0.34nm，双旋旋的螺距为3.4nm，每圈螺旋有10个碱基对，螺旋直径为2.0nm。

A=T（两个氢键），G=C（三个氢键），具大沟和小沟。

A-DNA:相对湿度75%以下的结构，每圈螺旋有11个碱基对，螺体较宽而短，碱基对与中心轴的倾角也不同，呈19°大沟变窄、变深，小沟变宽、变浅。

若DNA 双链中一条链被相应RNA替换，则变构为A-DNA。

（基因表达）Z-DNA:左手螺旋，螺距延长(4.5nm左右)，直径变窄(1.8nm)，每个螺旋含12个碱基对。

螺旋骨架呈Z字形。

（转录调控）正超螺旋（左旋、双螺旋圈数增加而拧紧）三级结构：双螺旋进一步扭曲形成超螺旋负超螺旋（右旋、减少而拧松，绝大多数）White方程：L=T+WL（Linking number）：连环数或称拓扑环绕数，指cccDNA中一条链绕另一条链的总次数。

其特点是：（1）L是整数；（2）在cccDNA中任何拓扑学状态中其值保持不变；（3）右手螺旋对L取正值。

T（Twisting number）：缠绕数，DNA一条链绕另一条链的扭转数即双螺旋的圈数。

其特点：(1) 可以是非整数(2) 是变量；W（Writhing number）：扭曲数，即超螺旋数，指双螺旋分子在空间上相对于双螺旋轴的扭曲。

特点是：（1）可以是非整数（2）是变量；I型：转变超螺旋为松弛状态拓扑异构酶（改变DNA拓扑异构体的L值）II 型：引入负超螺旋&同I型（二）DNA主要序列类型高度重复序列（卫星DNA、分散高度重复序列）、中度重复序列、低度重复序列、反向重复序列。

（三）DNA的理化性质溶解度：微溶于水，钠盐在水中的溶解度较大。

可溶于2-甲氧乙醇，但不溶于乙醇等一般有机溶剂，常用乙醇从溶液中沉淀核酸。

紫外吸收：DNA钠盐的紫外吸收在260nm附近有最大吸收值核酸的沉降特性（如右图）（四）DNA的变性与复性变性：DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象，不涉及到其一级结构的改变。

伴随变性，会发生增色效应（紫外吸收明显增加）溶液粘度下降等现象。

熔解——DNA加热变性的过程。

溶解温度（Tm）：核酸加热变性过程中，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为核酸的解链温度。

（G+T含量越高Tm越大：DNA分子序列越均一，变形过程温度围越窄：溶液的离子强度较低时，Tm值较低。

）复性:热变性DNA一般经缓慢冷却后即可复性，此过程称之为退火影响DNA复性的因素:①温度和时间②DNA浓度↑,复性↑③DNA顺序的复杂性④DNA片段的大小⑤盐的浓度1/k值越大表明反应越慢核酸外切酶酶解: I型和Ⅲ型限制性切酶（需要消耗ATP）、Ⅱ型（不需要ATP）DNA的复制Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制（一）基本概念：半保留复制：每个子代分子的一条链来自亲本DNA，另一条则来是新合成的，这种复制方式称半保留复制。

半不连续复制：DNA复制时，一条链连续复制，另一条不连续复制，这种复制方式称先导链：DNA复制时，连续合成的链后随链：不连续合成的链冈崎片段：后随链复制中出现的不连续的DNA片段复制子：从起始点开始至终止点而独立进行复制的单位（细菌只有一个，真核多个）一个复制子只含一个复制起始点，启动单向复制or双向取决于起始点形成一个复制叉or两个。

复制终止点：复制子中控制复制终点的位点θ型——大肠杆菌质粒DNA（二）DNA复制的几种方式滚环型——噬菌体线性DNA（单向、双向），环状DNA D环（D-loop）型——动物线粒体（三）复制的过程（起始、延伸、终止）不能从头开始，必须有引物参与复制的酶：解旋酶、DNA单链结合蛋白质、、引物酶、DNA聚合酶（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）连接酶，拓扑异构酶单链结合蛋白（SSB）：防止被解链形成的单链重新配对或被核酸酶降解引物酶（RNA聚合酶）引物是一段RNA分子DnaB+DnaC+DNA复制起始区域+ 引物酶=引发体DNA聚合酶（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）DNA聚合酶有6个结合位点：模板结合位点；引物结合位点；引物3’－OH结合位点；底物dNTP结合位点；5’→3’外切酶结合位点；3'→5'校正位点。

连接酶：DNA聚合酶只能催化多核苷酸链的延长，不能催化各片段间的连接，复制中的单链缺口由DNA连接酶催化，但是它不能催化两条游离链的连接。

原核生物DNA复制的基本过程（1）起始：包括DNA复制起点双链解开及RNA引物的合成（整个DNA复制过程中，只有复制起始受细胞周期的严格调控）（2）延长：DNA链的延长主要由DNA聚合酶Ⅲ催化（3）终止真核与原核生物复制的区别：1.原核生物单一起点；真核生物多起始点2.真核生物复制速度比原核生物慢3.原核生物催化先导链、后随链的酶相同；真核不同4.原核细胞中引物酶与解旋酶相连；真核中引物酶与DNA聚合酶相连5.真核生物的染色体在全部完成复制之前，各个起始点上的DNA的复制不能再开始，而原核生物，复制起始点可以连续开始新的DNA复制，表现为虽只有一个复制单元，但可有多个复制叉。

6.真核生物DNA复制的起始需要起始原点识别复合物（ORC）参与7.在真核生物中主要有5种DNA聚合酶（α、β、γ、δ、ε），一半都不具有核酸外切酶活性。

端粒的复制：依赖于端粒酶（逆转录酶，由蛋白质和RNA组成）DNA的损伤和修复与基因突变（一）DNA的损伤自发性损伤：脱嘌呤、嘧啶；碱基脱氨基作用；碱基的互变异构（烯醇式与酮式）、细胞正常代产物对DNA的损伤物理因素：高能离子化辐射（X射线、γ射线）；非离子化辐射（紫外线）化学因素：烷化剂；碱基类似物（二）DNA损伤的修复直接修复、切除修复、错配修复、重组修复、SOS修复直接修复：常见的有光复活修复，作用于紫外线引起的DNA嘧啶二聚体的损伤修复，由DNA光复活酶识别并催化光复活反应。

切除修复：切除修复是指在一系列酶的作用下，将DNA分子中受损伤部分切除，然后以另一条完整的互补链为模板，重新合成切除的部分，使DNA恢复正常结构的过程。

——修复DNA损伤的主要方式基本步骤：识别（核酸切酶）、切除+ 修补（DNA聚合酶Ⅰ）、连接（DNA连接酶）错配修复：区别模板链和新合成的DNA链是通过碱基的甲基化来实现的。

刚合成的子代分子中，亲代链甲基化，新合成链的GATC中的A 未被甲基化，故子代DNA暂时是半甲基化的，细胞发现错配碱基，首先切除未甲基化链上的错配碱基。

重组修复：SOS修复：当DNA受到严重损伤，细胞为了生存诱发的一些复杂的反应。

其诱发了修复机制相关酶与蛋白质产生。

（三）基因突变概念：在DNA分子碱基序列水平上所发生的一种永久性、可遗传的变化。

点突变（转换——嘧啶与嘧啶，嘌呤与嘌呤、颠换——嘧啶与嘌呤）、缺失、插入DNA的转座转座子：基因组上可自主复制和位移的DNA片段，可以直接从基因组的一个位点移到另一个位点，发生转座重组，从而改变染色体的结构。

转座子的转移过程叫转座。

转座子每次移动时携带着转座必需的基因一起在基因组跃迁，所以转座子又称跳跃基因。

类型：简单转座子和复合转座子结构特征：（1）结构中含有一个或多个开放阅读框，其中有一个编码转座酶的基因，这种酶催化转座子插入新的位置；（2）两端有20-40bp的反向末端重复序列，末端重复序列是转座所必需的，因为它们是转座酶所识别的底物。