2013-2014分子生物学复习资料要点
分子生物学复习资料(比看重点必考)

分子生物学复习资料(比看重点必考)名词解释分子生物学:包括对蛋白质和核酸等生物大分子的结构与功能,以及从分子水平研究生命活动。
中心法则(central dogma):生物体遗传信息流动途径。
最初由Crick(1958)提出,经后人的不断补充和修改,现包括反转录和RNA复制等内容。
半保留复制(简称复制)(semiconservative replication):亲代双链DNA以每条链为模板,按碱基配对原则各合成一条互补链,这样一条亲代DNA双螺旋,形成两条完全相同的子代DNA螺旋,子代DNA分子中都有一条合成的“新”链和一条来自亲代的旧链,称为半保留复制。
DNA聚合酶(DNA polymerase):指以脱氧核苷三磷酸为底物,按5’→3’方向合成DNA的一类酶,反应条件:4种脱氧核苷三磷酸、Mg+、模板、引物。
DNA聚合酶是多功能酶,除具有聚合作用外,还具有其它功能,不同DNA聚合酶所具有的功能不同。
解旋酶(helicase):是一类通过水解ATP提供能量,使DNA双螺旋两条链分开的酶,每解开一对碱基,水解2分子ATP。
拓扑异构酶(topoisomerase):是一类引起DNA拓扑异构反应的酶,分为两类:类型I 的酶能使DNA的一条链发生断裂和再连接,反应无需供给能量,类型Ⅱ的酶能使DNA的两条链同时发生断裂和再连接,当它引入超螺旋时,需要由ATP供给能量。
单链DNA结合蛋白(single-strand binding protein ,SSB):是一类特异性和单链区DNA 结合的蛋白质。
它的功能在于稳定DNA解开的单链,阻止复性和保护单链部分不被核酸酶降解。
DNA连接酶(DNA ligase):是专门催化双链DNA中缺口共价连接的酶,不能催化两条游离的单链DNA 链间形成磷酸二酯键。
反应需要能量。
引物酶及引发体(primase & primosome):以DNA为模板,以核糖核苷酸为底物,在DNA合成中,催化形成RNA引物的酶称为引物酶及引物体。
分子生物学复习资料终结版

1 绪论1.1 分子生物学的基本概念①分子生物学---广义:在分子水平上研究生命现象,或用分子的术语描述生物现象的学科。
狭义:核酸与蛋白质水平上研究基因的复制,基因的表达(包括RNA转录、蛋白质翻译),基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。
②序列假说:核酸片段的特异性,完全由其碱基序列决定,而且这种序列是一种蛋白质氨基酸的密码③中心法则:DNA的遗传信息经RNA一旦进入蛋白质,也就不可能再行输出。
④三大原则:Ⅰ、构成生物大分子的单体是相同的;Ⅱ、生物大分子单体的排列决定了不同生物性状的差异和个体特征;Ⅲ、所有生物遗传信息表达的中心法则是相同的⑤分子生物学是研究细胞内大分子的结构、功能和相互作用特点和规律,并通过这些规律认识生命现象的一门科学。
1.2 分子生物学的发展简史①细胞学说:(1)以下3点是必修一上的内容:a细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成。
b细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
c新细胞可以从老细胞中产生。
(2)以下7点是百度到的内容:a.细胞是有机体,一切动植物都是由单细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;b.所有细胞在结构和组成上基本相似;c.新细胞是由已存在的细胞分裂而来;d. 生物的疾病是因为其细胞机能失常;e. 细胞是生物体结构和功能的基本单位;f 生物体是通过细胞的活动来反映其功能的;g. 细胞是一个相对独立的单位,既有他自己的生命,又对于其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
②正向遗传学:在不知道基因化学本质的前提下,仅依靠表型突变体在世代间的传递规律来研究基因的特征和染色体上的位置,描述基因突变和染色体的改变,分析它们对生物形态和生理特征所产生的效应。
③反向遗传学:通过转基因办法来确定某一基因的功能。
④George Beadle和Edward Tatum提出“一个基因一个酶”假说Avery围绕肺炎链球菌的成就第一个动摇了“基因是蛋白质”的理念,为“DNA是遗传物质”的理论建立奠定了基础Chargaff 法则:A+C=T+GNirenberg在一周内破解了第一个遗传密码:UUU——苯丙氨酸Jacob和Monod发现乳糖操纵子模型Pardee,Jacob,Monod命名的“Pa-Ja-Mo”实验结果证明:基因通过一种RNA严格地控制着蛋白质的合成。
医学分子生物学复习重点

分子生物学需要掌握的重点一、DNA、RNA、蛋白质、质粒、基因、端粒、聚合酶、密码子、突变、变性的概念或结构、性质及特点;二、复制、转录、逆转录、翻译、加工修饰、靶向输送的主要过程及特点;三、癌基因的概念、原癌基因产物的类型及细胞定位、癌基因活化致癌的主要机制;四、常用分子生物学技术的原理、主要步骤、酶学及特点;五、基因表及其调控的原理、主要过程或步骤,乳糖操纵子的正、负调节机制;六、常用的基因诊断及基因治疗技术;七、基因克隆、基因诊断、基因治疗、管家基因、抑癌基因、Klenow片段、核蛋白体、限制性内切核酸酶、人类基因组计划、原位杂交的概念;八、双脱氧末端终止法DNA测序、重组DNA技术的主要步骤;九、结构基因、顺式作用元件、启动子、遗传密码、反式作用因子、氨基酰-tRNA、基因组文库、DNA多态性、转位因子、探针、Tm值、DNA微阵列、DNA甲基化的概念、性质;十、核酸分子杂交的主要类型、PCR的主要步骤及引物设计;十一、DNA、RNA及多肽链的合成方向;十二、真核细胞转染的基本方法;十三、细胞周期的主要调控点;十四、DNA损伤及修复的主要类型和机制;十五、基因文库筛选的主要方法及原理。
名词解释●质粒——是细菌细胞内携带的染色体外的DNA分子,是共价闭合的环状DNA分子,能独立进行复制。
质粒只有在宿主细胞内才能够完成自己的复制。
●基因——指贮存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列及表达这些信息所需的全部核苷酸序列,是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位。
●癌基因——是细胞内控制细胞生长和分化的基因,具有潜在的诱导细胞恶性转化的特性,它的结构异常或表达异常,可以引起细胞癌变。
●基因克隆——是指把一个生物体的遗传信息(基因片段)转入另一个生物体内进行无性繁殖,得到一群完全相同的基因片段,又称DNA克隆。
●抑癌基因——是指存在于正常细胞内的一大类可抑制细胞生长并具有潜在抑癌作用的基因,当这类基因在发生突变、缺失或失活时可引起细胞恶性转化而导致肿瘤发生。
分子生物学总体复习提纲

• 基因家族的分类及其主要的表达调控模式 • 反式作用因子/转录因子的结构特征,各部分的结构特点。 • 调控蛋白DNA结合域的主要结构特征有哪些,并各举一例说明。 • 说出几种DNA聚合酶II的转录因子及其识别序列和DNA结合域的结
构特征。 • 真核生物转录前水平的基因调节主要有哪些方式? • DNA甲基化对基因表达的调控机制 • iRNA的概念及其对基因表达的调控 • 比较真核生物和原核生物转录水平调控与翻译水平调控的异同点
第五章 原核生物表达调控
• 名词:操纵子,弱化子,降解物抑制作用, 魔斑核苷酸
• 简述代谢物对基因表达调控的两种方式 • 什么是操纵子学说? • 简述乳糖操纵子的调控模型 • 当环境中没有色氨酸时,分别阐述阻遏蛋
白和弱化子是如何调控色氨酸操纵元的。
第六章 真核生物表达调控
• 名词解释:顺式作用元件,反式作用因子,启动子,增强子,基 因表达,看家基因,RNAi,SiRNA,miRNA
第一章 绪论
• 中心法则 • 分子生物学发展史中重要的事件?
第二章 基因、染色体和DNA
• 名词:半保留复制,半不连续复制,转座子 • 基因概念的发展和演变 • 原核生物和真核生物聚合酶 • DNA复制的过程 • DNA修复 • DNA转座
第三章 RNA转录
• 名词解释:编码链、模板链、剪接、剪接体、RNA编辑、 指导RNA、GT-AG规则、核酶、套索结构
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分子生物学复习资料一、名词解释1.表现型:是生物内在遗传因子的外在表现,是生物的一整套显而易见的遗传性状。
2.基因型:是某一生物个体全部基因组合的总称。
3.等位基因:基因以不同形式存在4.中心法则:5.核酸:是由众多核苷酸聚合而成的多聚核苷酸,包括RNA和DNA。
基本单位是核苷酸:有核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸。
6.核苷酸:是由含氮碱基、戊糖和磷酸三部分组成。
7.碱基:由嘌呤和嘧啶。
RNA(G、A、U、C),DNA(G、A、T、C)8.核酸的一级结构:是指构成一个核酸分子的各个核苷酸结构单元的排列次序。
9.RNA的二级结构:发夹结构的形成原因:自我配对,在不同区段的互补序列之间形成碱基配对10.正超螺旋:在一端使绳子向紧缩方向捻转后,将绳子松弛使其处于自然状态,则会产生一个左旋的超螺旋以解除外加的捻转造成的胁变,这样的超螺旋叫做正超螺旋。
(双螺旋dna处于拧紧状态时所形成的超螺旋)11.负超螺旋:在一端使绳子向松缠方向捻转后,将绳子绳子两端连接起来,则会产生一个右旋的超螺旋以解除外加的捻转造成的胁变,这样的超螺旋叫做正超螺旋12.核酸的变性:在物理和化学因素的作用下,维系核酸二级结构的氢键和碱基堆积力受到破坏,DNA 由双链解旋为单链的过程。
13.增色效应:由于DNA变性引起的光吸收增加,也就是变性后DNA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。
14.核酸的溶解温度(Tm):热变性使DNA分子双链解开一半所需的温度称为溶解温度。
(GC含量越高,Tm值越高。
经验公式:Tm=69.3+0.41*(G+C)%)15.核酸的复性:变性DNA在适当条件下,.分开的两条互补单链还可以全部或部分重新形成双螺旋DNA结构的现象称为复性(退火)16.核酸的分子杂交:利用不同来源的核酸分子按照碱基互补配对的原则形成稳定的杂交双链分子。
(升温变性,缓慢退火复性)17.基因组:细胞或者生物体所携带的一套完整的单倍体序列,包括全套基因和基因间区域。
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第一、二章1、分子生物学:在分子水平上研究生命现象,或用分子的术语描述生物现象的学科。
狭义上指在核酸与蛋白质水平上研究基因的复制,基因的表达(包括RNA转录、蛋白质翻译),基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。
2、中心法则:指DNA的遗传信息经RNA一旦进入蛋白质,也就不可能再行输出。
3、DNA 的双螺旋结构模型:多聚核苷酸是连通过3’,5’磷酸二酯键将核苷酸链接而成。
4、变性(Denaturation):DNA双链的氢键断裂,最后完全变成单链的过程称为变性,也称为熔解5、复性:已经发生变性的的DNA溶液在逐渐降温的条件下,两条核苷酸连的配对碱基间又从新形成氢键,恢复到天然DNA的双螺旋结构,这一过程称为复性。
6、DNA的一级结构是指由数量很多的A、T、G、C4种基本核苷酸,通过3’、5’-磷酸二酯键连接的直线或者环形分子。
7、DNA二级结构是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构,以右手螺旋(:B-DNA)为主8、基因重叠:不同的基因共用一段相同的DNA序列。
9、间隔基因(interruptedgene)或断裂基因(splittinggene):真核生物的结构基因是由若干外显子和内含子序列相间隔排列组成。
外显子(exon):DNA上与成熟mRNA对应的核苷酸区段,或结构基因在DNA中的氨基酸编码区,或间隔基因中的非间隔区。
内含子(intron):指结构基因中可转录但是在mRNA成熟前又被剪切的核苷酸区域,即DNA与成熟mRNA中的非对应区段,或结构基因在DNA中的氨基酸非编码区,或间隔基因中的间隔区间隔基因在进化中的意义:利于贮存较多的遗传信息;有利于变异和进化第三章1、DNA的半保留复制:DNA复制过程中亲代DNA的双链分子彼此分离,作为模板,按A-T、G-C配对的原则,合成两条新生子链,这种方式被称为半保留复制2、DNA复制按5❼到3❼延伸方向,原核生物存在DNA聚合酶I、II、III、IV和V。
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第一章绪论1.1 分子生物学:研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。
1.2 分子生物学三条基本原理:(1)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;(2)生物体内一切有机大分子的构成都遵循相同规律;(3)某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定它的属性。
1.3 现代分子生物学的四个研究方向:(1)重组DNA技术(基因工程);(2)基因表达调控研究;(3)生物大分子的结构功能研究(结构分子研究);(4)基因组、功能基因组与生物信息学研究。
第二章染色体与DNA2.1 遗传物质的主要载体是染色体2.1.1 染色体上蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白组蛋白(含有大量碱性AA:Lys、Arg):H1、H2A、H2B、H3、H4组蛋白特性:(1)进化上的极端保守性(2)无组织特异性(3)肽端上氨基酸分布的不对称性(4)组蛋白的修饰作用(5)富含Lys的组蛋白H5非组蛋白分类:HMG蛋白(high mobility group protein)、DNA结合蛋白、A24非组蛋白2.1.2 真核细胞DNA序列分为以下三类:不重复序列、中度重复序列(重复次数为10~104)、高度重复序列(仅发现真核)。
C值:通常是指一种生物体单倍体基因组DNA的总量,以每细胞内的皮克(pg)数表示。
C值反常现象:也称C值谬论,指C指往往与种系的进化复杂性不一致的现象,及基因组大小与遗传复杂性之间没有必然的联系,某些较低等的生物C值却很大,如一些两栖类物种的C值甚至比哺乳动物还大。
2.1.3 真核生物基因组的结构特点总结归纳如下:(1)真核基因组庞大,一般远大于原核基因组(2)真核基因组中存在大量的重复序列(3)真核基因组的大部分为非编码序列,占基因组序列的90%,该特点是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别(4)真核基因组的转录产物为单顺反子(5)真核基因是断裂基因,有内含子结构(6)真核基因组中存在大量顺式作用元件,包括启动子、增强子、沉默子等(7)真核基因组中存在大量的DNA多态性。
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第一章1、分子生物学定义:从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学,主要指遗传信息的传递(复制)、保持(损伤和修复)、基因的表达(转录和翻译)与调控。
2、Crick提出中心法则(P463)第二章1、染色体的结构和组成原核生物:●一般只有一条大染色体且大都带有单拷贝基因,除少数基因外(如rRNA基因)是以多拷贝形式存在。
●整个染色体DNA几乎全部由功能基因和调控序列所组成。
●几乎每个基因序列都与它所编码蛋白质序列呈线性对应关系。
真核生物:真核生物染色体中DNA相对分子质量一般大大超过原核生物,并结合有大量的蛋白质,结构非常复杂。
其具体组成成分为:组蛋白、非组蛋白、DNA。
2、组蛋白一般特性:进化上的保守性(不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的。
对稳定真核生物的染色体结构起着重要的作用);无组织特异性;肽链氨基酸分布的不对称性(碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上。
例如,N端的半条链上净电荷为+16,C端只有+3,大部分疏水基团都分布在C端);H5组蛋白的特殊性:富含赖氨酸(24%);组蛋白的可修饰性(包括甲基化、乙基化、磷酸化)。
3、变性:DNA双链的氢键断裂,最后完全变成单链的过程称为变性。
增色效应:在变性过程中,260nm紫外线吸收值先缓慢上升,当达到某一温度时骤然上升,称为增色效应。
4、复性:热变性的DNA缓慢冷却,单链恢复成双链。
减色效应:随着DNA的复性, 260nm紫外线吸收值降低的现象。
5、融解温度(Tm ):变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。
生理条件下为85-95℃6、C值反常现象:C值是一种生物的单倍体基因组DNA的总量,一般情况,真核生物C 值是随着生物进化而增加,高等生物的C值一般大于低等生物,但是某些两栖类C值大于哺乳动物,这种现象叫C值反常现象。
7、核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bpDNA组成的。
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2013-2014分子生物学复习资料一、中心法则DNA RNA 蛋白质二、DNA复制(一) DNA复制的特点1、半保留复制DNA复制时分别以两条亲代链作为模板链通过酶催化各形成一条子代链,亲代链分开处即子代链合成处成为复制叉。
2、半不连续复制DNA亲代链5’到3’方向的复制时,是以小片段的形式从5’到3’不连续的复制形成冈崎片段,再经DNA连接酶连接形成一条链。
3、RNA的引导RNA的引导保证DNA复制的高忠实性。
(二) DNA复制所需要的酶1、原核中:(1)DNA解旋酶:利用ATP水解的能量解开双链DNA(2)DNA旋转酶(Ⅱ型拓扑异构酶):引入负超螺旋从而释放正超螺旋。
(3)DNA聚合酶Ⅲ:延伸前导链和后随链中的引物。
(4)DNA聚合酶Ⅰ:切除引物。
(5)DNA连接酶:连接冈崎片段形成DNA子代链。
2、真核中:(1)DNA聚合酶α:前导链和后随链的每个片段都是利用其引发酶活性从RNA 引物开始。
(2)DNA聚合酶δ:在前导链上替代前一种酶继续延伸。
(3)DNA聚合酶ε:在后随链上完成DNA的复制。
(三) DNA聚合酶1、真核中:真核细胞有5种DNA聚合酶,分别为DNA聚合酶α(定位于胞核,参与复制引发具5-3外切酶活性),β(定位于核内,参与修复,具5-3外切酶活性),γ(定位于线粒体,参与线粒体复制具5-3和3-5外切活性),δ(定位核,参与复制,具有3-5和5-3外切活性),ε(定位于核,参与损伤修复,具有3-5和5-3外切活性)。
2、原核中:原核细胞有3种DNA聚合酶,都与DNA链的延长有关。
DNA聚合酶I 是单链多肽,可催化单链或双链DNA 的延长;DNA聚合酶II则与低分子脱氧核苷酸链的延长有关;DNA聚合酶III在细胞中存在的数目不多,是促进DNA链延长的主要酶。
(四)DNA的损伤与修复1、诱变(1)突变1)点突变:一个单一碱基的改变转换:嘌呤与嘌呤之间或是嘧啶与嘧啶之间颠换:嘌呤与嘧啶之间或是嘧啶与嘌呤之间2)沉默突变:突变发生在DNA的非编码区、非调节区或密码子的第三个碱基位置,不影响掺进蛋白质中的氨基酸3)错义突变:突变改变了基因产物的一个氨基酸4)移码突变:插入或缺失涉及一个或多个碱基的增加或丢失(2)物理诱变:高能离子化辐射,如X射线、γ射线、紫外线(嘧啶二聚体是常见的一种产物)(3)化学诱变:碱基类似物(直接诱变)、亚硝酸、烷化剂等2、损伤(1)氧化性损伤(2)烷基化(如MMS、ENU)(3)聚化加合物3、修复(1)光复活:在可见光下,DNA光解酶可将环丁烷嘧啶二聚体再分解为单体(2)烷基转移酶(3)切除修复:核苷酸切除修复和碱基切除修复(4)错配修复(5)遗传性修复(五)DNA的克隆1、DNA的制备(1)质粒DNA的制备碱裂解法:从染色体DNA及大部分其他细胞成分中纯化酚抽提法:采用酚或酚-氯仿混合物进行抽提乙醇沉淀:氯化铯梯度法:(2)噬菌体DNA的制备2、载体(1)质粒载体1)插入失活原理:pBR322及其衍生物包含两个抗生素抗性基因,amp r和tet r,当目的基因插入其中一个时,会导致该基因失活。
2)蓝白斑筛选:在质粒中含有LacZ基因(编码β-半乳糖苷酶,受Lac启动子的调控)的α-肽的序列,当无外源DNA片段插入时,质粒表达α-肽,它与宿主菌的Lac ZM15基因的产物互补,产生有活性的β-半乳糖苷酶,在含有指示剂X-gal和诱导剂IPTG存在的情况下,菌落呈蓝色(质粒自身环化);外源基因插入后,肽基因阅读框架被破坏,细菌内无半乳糖苷酶活性存在,菌落呈白色(阳性克隆)。
(2)噬菌体载体噬菌体颗粒将其线性DNA 注入细胞,进而DNA 连成环状,其后该DNA 被复制组装成噬菌体颗粒,经裂解细胞释放到胞外,造成细胞死亡,或通过特异位点将其DNA 整合到宿主基因组,而获得长期插入。
(3)其他载体黏粒载体:利用λ噬菌体cos 位点YAC :酵母人工染色体BAC :细菌人工染色体(六)基因文库1、基因组文库(DNA 来自基因组DNA ) 文库的大小)1(1)p 1(ln N f n --=,p 代表给定概率,f 是插入片段大小占总基因大小的比例。
2、cDNA 文库(DNA 来自群体mRNA 的拷贝)cDNA 第二条链的合成:a) 自身引物合成法:cDNA/mRNA 杂合体用碱处理后获得单链cDNA ,随即在3’端形成一个短小的发夹结构,次发夹结构可以作为引物合成第二条链。
最后用SI 核酸酶处理除去末端发夹结构,但5’端部分序列会因此而失去。
b) 置换合成法:RNaseH 在mRNA 上产生缺口(内切作用)残存的RNA可以作为合成第二条链的引物,最后用T4DNA连接酶连接修复缺口。
通过这种方法可以获得近乎全长的dscDNA 。
c) 引导合成法:NaoH 降解杂交链中的mRNA ,然后用末端转移酶在cDNA 3'端加聚C尾巴,以Oligo (dG )为引物合成第二条链,这种方法可获得全长的dscDNA 。
(七)DNA 测序1、双脱氧链终止法测序的原理DNA 聚合酶能利用单链DNA为模板,离体合成其互补链,当反应液中2',3'-双脱氧核苷三磷酸(ddNTP),它可以像2'-脱氧核苷三磷酸(dNTP)那样直接掺入新合成的DNA链中,但因ddNTP3'端不具-OH,所以寡核苷酸链不再继续延长,即DNA链合成终止。
在4个反应管中同时加入同一种合成DNA的被标记的引物和待测序的DNA模板、DNA聚合酶1、4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dGTP、dTTP、dCTP),并在这4个管中分别加入4种不同的2',3'-双脱氧核苷三磷酸。
反应将产生不同长度的DNA片段混合物,他们都带有ddNTP的3’末端。
将这些混合物进行变性凝胶电泳分离,就可以获得一系列不同长度的DNA普带。
再通过放射自显影术,检测单链DNA片段的放射性带。
最后可以在放射性X光底片上,直接读出DNA序列。
2、Maxam-Gilbert化学降解法:首先放射性标记待测序DNA的一端,并将其分为4份,分别用不同的化,学试剂进行4种裂解反应,每种反应之断裂某一种或某一类碱基,结果可产生4种起始于放射性标记末端的不同长度的标记分子,经变性PAGE凝胶电泳分离各组不同大小长的DNA片段,并进行放射自显影,可根据X光片上所显现的相应普带,读出DNA的核苷酸序列。
3、DNA的自动测序:基于双脱氧链终止法测序原理,也是通过4个酶学反应利用ddNTPs产生一系列一端固定、另一端终止于不同A、T、C、G碱基位点的DNA片段。
三、RNA转录乳糖操纵子1、乳糖操纵子的组成:大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因,分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶,此外还有一个操纵序列O,一个启动子P和一个调节基因I。
2、阻遏蛋白的负性调节:没有乳糖存在时,I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处,乳糖操纵子处于阻遏状态,不能合成分解乳糖的三种酶;有乳糖存在时,乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构,不能结合于操纵序列,乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。
所以,乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。
3、CAP(cAMP受体蛋白)的正性调节:在启动子上游有CAP结合位点,当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时,cAMP浓度升高,与CAP结合,使CAP发生变构,CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点,激活RNA聚合酶活性,促进结构基因转录,调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录,对乳糖操纵子实行正调控,加速合成分解乳糖的三种酶。
4、协调调节:乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制,互相协调、互相制约。
四、蛋白质翻译顺式调控元件与反式作用因子关系:顺式作用元件:真核生物中没有操纵子,调节基因中调控序列有许多能结合动中调控蛋白的元件叫顺式作用元件,它们往往与结构基因保持一定的距离。
反式作用因子:指和顺式作用元件结合的可扩散性蛋白,包括基础因子,上游因子,诱导因子。
摆动假说解释遗传密码简并性的假说,克里克(F.H.C.Crick)于1966年提出。
对氨基酸专一的密码子的头两个碱基与相应转移RNA上反密码子的第2个和第3个碱基互补配对,而密码子的第3个碱基(3'端)与反密码子5'端碱基的配对专一性相对较差,被称为摆动配对(wobble pairing)。
在反密码子的5'位置上常发现次黄嘌呤(Ⅰ)或与之相似,仅能形成2个氢键的嘧啶。
GU-AG法则多数细胞核mRNA前体中内含子的5‘边界序列为GU,3’边界序列为AG。
因此,GU表示供体衔接点的5‘端,AG表示接纳体衔接点的3’端。
把这种保守序列模式称为GU-AG法则,又称为Chambon法则。
ORF开放阅读框[open reading frame,ORF] 是结构基因的正常核苷酸序列,从起始密码子到终止密码子的阅读框可编码完整的多肽链,其间不存在使翻译中断的终止密码子。
B型DNA(1)DNA双螺旋两条反向平行的互补双螺旋链,一条方向为5‘→3’,另一条方向为3‘→5’,围绕同一中心纵轴,从右向上盘旋。
双螺旋磷酸-脱氧核糖主链在外,位于内的碱基平面与中心轴垂直。
每个碱基相聚0.34nm,同条链相邻碱基夹角36度,每10个碱基形成螺旋1周,螺距3.4nm。
露于螺旋外的磷原子离中心轴1.0nm,易与阳离子接近。
两条链相互碱基互补配对,即AT/GC,分别以2个和3个氢键相连。
两条单链之间由小沟,两个双链之间有大沟,他们在DNA双螺旋外交替出现。
(2)B型DNA被认为是最稳定的结构,有特殊的螺旋重复(每砸10bp),几乎与螺旋轴垂直,有一条主沟和一条小沟。
(3)其他类型的DNAA型DNA和B型一样为右旋,但较宽,结构更加紧密,碱基对倾斜于螺旋轴线,且偏离细线,重复每砸为11bp。
Z型是左旋,有一个Z字形的外观,每砸12bp碱基对。
poly(A) tail的作用有助于稳定整个分子;和poly(A) 结合起抵抗3'-外切核苷酸酶攻击的作用;有助于细胞质中成熟mRNA的翻译氨酰tRNA合成酶a)氨酰-TRNA合成酶使氨基酸结合到特定的tRNA上:每一个氨酰-TRNA合成酶可识别一个特定的氨基酸和与此氨基酸对应的TRNA的特定部位。
b)氨酰-TRNA合成酶的辨认位点:大肠杆菌TRNAALA氨基酸臂是酶的辨认位点。
Tm值DNA的解链温度(Tm)是引物的一个重要参数,它是当50%的引物和互补序列表现为双链DNA分子时的温度,一种DNA分子的Tm值大小与其所含碱基中的G+C比例相关,G+C比例越高,Tm值越高。
Tm=4(G+C)+2(A+T)tRNA的结构a)tRNA的一级结构:四种常见的修饰碱基,分别是胸腺嘧啶核糖核苷(T)、假尿嘧啶核苷(ψ)、二氢尿苷(D)、肌苷(I)。