分子生物
分子生物学名词解释

分子生物学:从广义来讲,分子生物学是从分子水平阐明生命现象和生物学规律的一门新兴的边缘学科。
它主要对蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能以及遗传信息的传递过程进行研究。
DNA重组技术:DNA重组技术(又称基因工程)是将DNA片段或基因在体外经人工剪接后,按照人们的设计与克隆用载体定向连接起来,转入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。
信号转导:是指外部信号通过细胞膜上的受体蛋白传到细胞内部,并激发诸如离子通透性、细胞形状或其它细胞功能方面的应答过程。
转录因子:是指一群能与基因5′端上游特定序列专一结合,从而保证目的基因以特定强度在特定时间和空间表达的蛋白质分子。
功能基因组:又称后基因组,是在基因组计划的基础上建立起来的,它主要研究基因及其所编码蛋白质的结构和功能,指导人们充分准确地利用这些基因的产物。
结构分子生物学:就是研究生物大分子特定空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。
生物信息学:是生物科学和信息科学重大交叉的前沿学科,它依靠计算机对所获得数据进行快速高效计算、统计分类以及生物大分子结构功能的预测。
染色体:是指存在于细胞核中的棒状可染色结构,由染色质构成。
染色质是由DNA、RNA和蛋白质形成的复合体。
染色体是一种动态结构,在细胞周期的不同阶段明显不同。
C-值(C-value):一种生物单位体基因组DNA的总量。
C-值矛盾(C-value paradox):基因组大小与机体的遗传复杂性缺乏相关性。
核心DNA(core DNA):结合在核心颗粒而不被降解的DNA。
连接DNA(linker DNA):重复单位中除核心DNA以外的其它DNA。
DNA多态性:指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异,主要包括单核苷酸多态性和串联重复序列多态性两类。
DNA的一级结构:是指4种核苷酸的排列顺序,表示了该DNA分子的化学组成。
又由于4种核苷酸的差异仅仅是碱基的不同,因此又是指碱基的排列顺序。
什么是分子生物学

什么是分子生物学分子生物学是一门崭新的科学,由于它是20世纪发展起来的新兴学科,它在未来也将产生重大的影响。
下面将介绍分子生物学的几个基本概念并阐述它的重要性:一、什么是分子生物学?分子生物学是一门研究分子水平生命现象和自然关系的新科学。
它使用分子生物学手段,利用化学、物理和生物技术,探讨以分子和最小细胞为基础的生物学过程。
分子生物学以DNA、RNA、蛋白质和其他分子结构为框架,结合生物信息学,解析各种生物过程及其分子机制。
二、分子生物学的方法分子生物学有许多研究方法和工具,主要包括基因测序、分子标记、克隆技术、蛋白质分析、遗传学和定量PCR的技术。
(1)基因测序:基因测序是分子生物学研究最常用的技术,它是一种可以分析DNA片段顺序和检测DNA表达状态的技术。
(2)分子标记:分子标记是将一种活性体与另一种它可能与之具有共同性质的生物活性体混合,以产生一种可检测的化学反应的技术。
(3)克隆技术:克隆技术是指利用可重组DNA技术在一个宿主上复制目标DNA片段、克隆它们作为载体的技术。
(4)蛋白质分析:蛋白质分析是指利用紫外分光光度计、流式细胞仪等分析仪器,研究蛋白质结构、凝胶电泳分析、质谱分析以及免疫学方法等技术来检测蛋白质结构和性质的方法。
(5)遗传学:遗传学是指研究基因在细胞中的表达、基因间相互作用及其在不同生物间的进化变异,以及它们在适应性演化中的作用的学科。
(6)定量PCR:定量PCR是指使用定量PCR技术研究DNA序列,利用荧光基因特异性引物和特异序列来检测、建库和定量分析DNA。
三、分子生物学的重要性(1)分子生物学能够探究生命的奥秘;(2)通过分子生物学,我们可以更好地了解遗传基因是如何影响人类生理和心理行为;(3)分子生物学可以帮助我们更好地理解疾病的发展机制,进行疾病的预防和治疗;(4)分子生物学也是真核细胞和原核细胞的比较研究的基础,从而有助于我们更好地利用微生物培养;(5)分子生物学还可以帮助我们更好地利用基因工程技术实现转基因动物生物学研究和创新生物材料研究。
分子生物学

一、名词解释1.分子生物学:广义即在分子水平上研究生命现象;狭义即在核酸与蛋白质水平上研究基因的复制,基因的表达,基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。
2.拟等位基因:紧密连锁,控制同一性状的非等位基因定义为拟等位基因。
3.DNA:作为主要的遗传物质,从结构上讲,它是两条多聚脱氧核苷酸链以极性相反,反向平行的方式,由氢键连接而成的双螺旋结构。
4.变性:两条核苷酸链逐渐彼此分离,形成无规则的,线团,这一过程称为变性。
5.复性:已发生变性的DNA 溶液在逐渐降温的条件下,,两条核苷酸链的配对碱基间又重新形成氢键,恢复到天然DNA的双螺旋结构,这一过程称为复性。
6.碱基的增色效应:随温度升高单链状态的DNA分子不断增加而表现出A260值递增的效应被定义为碱基的增色效应或DNA的减色效应。
7.变性温度或Tm值:通过对不同DNA分子变性S曲线的分析,将增色效应达到最大值一半的温度定义为该DNA分子的变性温度或Tm 值8.间隔基因:真核生物的结构基因是由若干外显子和内含子序列,相间隔排列组成的间隔基因。
9.外显子:指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。
10.内含子是指结构基因中可转录但在mRNA成熟之前,又被剪切的核苷酸区段,即DNA与成熟mRNA中的非对应区,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。
11.R环:当一条RNA分子与其DNA分子中的一条互补链配对,同时将另一条DNA链排除而形成的环状结构被称为R环。
12.极性突变:在一个操纵子中,与操纵子基因毗连的结构基因发生终止突变后,它除了影响该基因本身产物的翻译外,还影响其后结构基因多肽的翻译,并且具有极性梯度的特征。
13.DNA复制:是亲代双链DNA分子在DNA聚合酶等相关酶的作用下,分别以每条单链DNA分子为模板,聚合与模板链碱基可以互补配对的游离的三磷酸脱氧核糖核酸dNTP,合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代双链DNA分子的过程。
分子生物学名词解释

分子生物学名词解释分子生物学考试重点一、名词解释1、分子生物学(molecular biology):分子生物学是研究核酸、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。
2、C值(C value):一种生物单倍体基因组DNA的总量。
在真核生物中,C值一般是随生物进化而增加的,高等生物的C值一般大于低等生物。
3、DNA多态性(DNA polymorphism):DNA多态性是指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异。
4、端粒(telomere):端粒是真核生物线性基因组DNA末端的一种特殊结构,它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。
5、半保留复制(semi-conservative replication):DNA 在复制过程中碱基间的氢键首先断裂,双螺旋解旋并被分开,每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链。
这样形成的两个DNA分子与原来DNA 分子的碱基顺序完全一样。
一次,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,所以这种复制方式被称为DNA 的半保留复制。
6、复制子(replicon):复制子是指生物体的复制单位。
一个复制子只含一个复制起点。
7、半不连续复制(semi-discontinuous replication):DNA 复制过程中,一条链的合成是连续的,另一条链的合成是中断的、不连续的,因此称为半不连续复制。
8、前导链(leading strand):与复制叉移动的方向一致,通过连续的5W聚合合成的新的DNA链。
9、后随链(lagging strand):与复制叉移动的方向相反,通过不连续的5\T聚合合成的新的DNA链。
10、AP位点(AP site):所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖昔水解酶,它能特异性切除受损核昔酸上N-B糖昔键,在DNA链上形成去嘌吟或去嘧啶位点,统称为AP位点。
11、cDNA(complementary DNA):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。
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。
分子生物学概述

分子生物学概述概念:分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科,它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。
分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明,从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。
这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。
这些生物大分子均具有较大的分子量,由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息,并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统,由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。
阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。
发展历史:一、准备和酝酿阶段19世纪后期到20世纪50年代初,是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。
在这一阶段产生了两点对生命本质的认识上的重大突破:确定了蛋白质是生命的主要基础物质19世纪末Buchner兄弟证明酵母无细胞提取液能使糖发酵产生酒精,第一次提出酶(enzyme)的名称,酶是生物催化剂。
20世纪20-40年代提纯和结晶了一些酶(包括尿素酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、黄酶、细胞色素C、肌动蛋白等),证明酶的本质是蛋白质。
随后陆续发现生命的许多基本现象(物质代谢、能量代谢、消化、呼吸、运动等)都与酶和蛋白质相联系,可以用提纯的酶或蛋白质在体外实验中重复出来。
在此期间对蛋白质结构的认识也有较大的进步。
1902年EmilFisher证明蛋白质结构是多肽;40年代末,Sanger创立二硝基氟苯(DNFB)法、Edman发展异硫氰酸苯酯法分析肽链N端氨基酸;1953年Sanger 和Thompson完成了第一个多肽分子--胰岛素A链和B链的氨基全序列分析。
分子生物学基础

分子生物学基础分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科,是现代生物学的重要组成部分。
通过对生物分子的研究,可以深入了解细胞的机制、生命的起源和演化,以及疾病的发生和治疗等方面。
本文将介绍分子生物学的基本概念、研究方法和应用领域等。
一、基本概念1. 生物分子:生物体内存在着许多不同种类的分子,如蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质等。
这些分子构成了细胞的基本单位,参与了各种生物过程。
2. DNA:脱氧核糖核酸(DNA)是生物体中重要的遗传物质,携带了生物个体遗传信息的蓝图。
DNA由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳞嘌呤)组成,以双螺旋结构存在。
3. RNA:核糖核酸(RNA)是DNA的姐妹分子,具有多种功能。
其中信使RNA(mRNA)通过转录过程将DNA编码的信息转化为蛋白质合成的模板。
4. 蛋白质:蛋白质是生物体内最重要的功能性分子。
它们由氨基酸组成,通过肽键连接成链状结构。
蛋白质不仅构成了细胞的结构,还具有调节代谢、传递信号和催化反应等生物功能。
二、研究方法1. 分子克隆:分子克隆是指将DNA或RNA片段插入载体(如质粒)中,通过细菌或其他生物体来复制这些分子片段。
这一技术可以用于生物工程、基因治疗等领域。
2. PCR:聚合酶链反应(PCR)是一种体外扩增DNA片段的方法。
它利用特定引物和DNA聚合酶,通过一系列温度循环反复合成DNA的同源链,扩增目标序列。
3. 凝胶电泳:凝胶电泳是一种常用的分离生物分子的方法。
通过在凝胶中施加电场,根据分子的大小和电荷来分离DNA、RNA和蛋白质等。
4. 聚合酶链式反应(PCR):PCR是一种常用的体外扩增DNA片段的方法。
通过引物的特异性与DNA片段的互补性,聚合酶可以复制和扩增模板DNA。
三、应用领域1. 基因工程:分子生物学的发展为基因工程提供了基础。
通过基因重组、转基因等技术,可以克隆和改造DNA,生产重组蛋白质、植物转基因等。
2. 遗传疾病诊断:分子生物学的方法在遗传疾病的诊断中起着关键作用。
分子生物学

第一章绪论1、分子生物学简史:分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子形态、结构特征及其重要性、规律性而相互联系的科学,是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘,由被动的适应自然界到主动的改造和重组自然界的基础科学。
2、分子生物学发展阶段第一阶段:分子生物学发展的萌芽阶段第二阶段:分子生物学的建立和发展阶段第三阶段:分子生物学的深入发展和应用阶段3、分子生物学的主要研究内容DNA重组技术;基因表达调控研究;生物大分子的结构与功能的研究;基因组、功能基因组与生物信息学的研究第二章染色体与DNA1、名词解释:不重复序列:在单倍体基因组中只有一个或几个拷贝的DNA序列。
真核生物的大多数基因在单倍体中都是单拷贝。
中度重复序列:每个基因组中10~104个拷贝。
平均长度为300 bp,一般是不编码序列,广泛散布在非重复序列之间。
可能在基因调控中起重要作用。
常有数千个类似序列,各重复数百次,构成一个序列家族。
高度重复序列:只存在于真核生物中,占基因组的10%~60%,由6~10个碱基组成。
卫星DNA(satellite DNA):又称随体DNA。
卫星DNA是一类高度重复序列DNA。
这类DNA是高度浓缩的,是异染色质的组成部分。
微卫星DNA(microsatellite DNA):又称短串联重复序列,是真核生物基因组重复序列中的主要组成部分,主要由串联重复单元组成。
重叠基因(overlapping gene,nested gene):具有部分共同核苷酸序列的基因,及同一段DNA携带了两种或两种以上不同蛋白质的编码信息。
重叠的序列可以是调控基因也可以是结构基因部分。
多顺反子(polycistronic mRNA ) :编码多个蛋白质的mRNA称为多顺反子mRNA 。
单顺反子(monocistronic mRNA) :只编码一个蛋白质的mRNA称为单顺反子mRNA。
DNA的转座:又称移位(transposition),是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。
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1.基因诊断:利用分子生物学技术,通过检测基因及基因表达产物的存在状态,对人体疾病作出诊断的方法。
基因诊断检测的目标分子是DNA、RNA,也可以是蛋白质或者多肽2.基因诊断依据:①DNA、RNA或蛋白质水平变化,如病毒基因及其转录产物在体内从无到有、癌基因表达水平从低到高;②基因结构变化,如点突变引起基因失活、染色体转位引起基因异常激活或灭活。
3.基因诊断的特点:高特异性、高灵敏性、早期诊断性、应用广泛性4.基因诊断中常用的分子生物学技术:⏹核酸分子杂交(Nucleic acid hybridization)⏹聚合酶链式反应(PCR)⏹单链构象多态性(SSCP):DNA 的突变造成DNA片段中碱基序列不同,变性为单链后在中性聚丙烯酰胺凝胶中的构象不同(单链构象多态性),利用迁移率的差别可使各种序列不同的单链分离开来⏹限制性片段长度多态性(RFLP):由于DNA 变异产生新的酶切位点或原有的酶切位点消失,在用限制性核酸内切酶消化时产生不同长度或不同数量的片段。
⏹DNA序列测定(DNA sequencing)⏹生物芯片(biochips)⏹Western免疫印迹(Western blotting)⏹免疫组织化学诊断5.核酸分子杂交概念:以DNA的变性、复性为理论基础,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原理:在DNA复性过程中,如果把不同DNA单链分子放在同一溶液中,或把DNA与RNA放在一起,只要在DNA或RNA的单链分子之间有一定的碱基配对关系,就可以在不同的分子之间形成杂化双链(heteroduplex)6.核酸分子杂交分类:Southern 印迹杂交、Northern印迹杂交、斑点杂交、反向斑点杂交、原位分子杂交、固相夹心杂交法7.基因治疗:指将目的基因通过基因转移技术(病毒载体介导或者非病毒载体介导的基因转移技术)导入靶细胞内,目的基因表达产物对疾病起治疗作用。
8.基因治疗的策略:(一)基因置换:指将特定的目的基因导入特定细胞,通过定位重组,导入的正常基因,以置换基因组内原有的缺陷基因。
目的:将缺陷基因的异常序列进行桥正。
基因同源重组技术又称为基因打靶:基因打靶通常是指用含已知序列的DNA片段与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组,整合至受体细胞基因组中并得以表达的一种外源DNA导入技术。
基因打靶原理:首先获得ES细胞系,利用同源重组技术获得带有研究者预先设计突变的中靶ES细胞。
通过显微注射或者胚胎融合的方法将经过遗传修饰的ES细胞引入受体胚胎内。
经过遗传修饰的ES细胞仍然保持分化的全能性,可以发育为嵌合体动物的生殖细胞,使得经过修饰的遗传信息经生殖系遗传。
获得的带有特定修饰的突变动物提供研究者一个特殊的研究体系,使他们可以在生物活体中研究特定基因的功能(二)基因添加:通过导入外源基因使靶细胞表达其本身不表达的基因。
(三)基因干预:采用特定的方式抑制某个基因的表达,或者通过破坏某个基因的结构而使之不能表达,以达到治疗疾病的目的。
(四)自杀基因治疗:将“自杀”基因导入宿主细胞中,这种基因编码的酶能使无毒性的药物前体转化为细胞毒性代谢物,诱导靶细胞产生“自杀”效应,从而达到清除肿瘤细胞的目的。
(五)基因免疫治疗: 通过将抗癌免疫增强细胞因子或MHC基因导入肿瘤组织,以增强肿瘤微环境中的抗癌免疫反应。
9.基因治疗的技术应用:(一)遗传病基因治疗(二)恶性肿瘤基因治疗研究: 基因干预技术、自杀基因治疗、肿瘤的免疫基因治疗、提高化疗效果的辅助基因治疗:药物增敏基因治疗;耐药基因治疗(三)病毒性疾病的基因治疗研究:调节机体免疫应答、抗病毒复制10.基因表达分析分为:封闭性系统研究方法:例如DNA微阵列、Northern印迹、实时RT-PCR等方法,其应用范围仅限于已测序的物种,只能研究已知的基因。
开放性系统研究方法: 如差异显示PCR、双向基因表达指纹图谱、分子索引法、随机引物PCR指纹分析等,可以发现和分析未知的基因。
11.检测mRNA常用的实验方法及原理:(一)基于杂交原理的方法可检测mRNA表达水平1.Northern印迹:既可分析mRNA表达又可验证cDNA新序列,是一种基于RNA-DNA 杂交原理建立的一种RNA分析技术2.核糖核酸酶保护实验:可用于mRNA定量和RNA剪接分析,是一种基于杂交原理分析mRNA的方法,既可对mRNA进行定量分析又可研究其结构特征,灵敏度和特异性都很高。
3.原位杂交:①可对mRNA进行区域定位②是利用杂交原理建立的组织原位mRNA检测技术,可对细胞或组织中原位表达的mRNA进行区域定位。
同时也可作为定量分析的补充。
③通过设计与目标mRNA碱基序列互补的寡核苷酸序列,标记后作为探针;该探针能够特异性地与目标靶序列杂交,检测标记信号来确定基因在组织和细胞内表达的区位信息。
④虽然原位杂交在功能性方面提供的信息较少,但是该技术还是被广泛用于组织中的基因表达分析,这是因为其较高的稳定性、较广泛的靶点和组织适用性。
(二)两种变换的聚合酶链式反应是常用的mRNA检测方法1.反转录PCR(RT-PCR):可用于mRNA的半定量分析。
它是以mRNA为模板,体外扩增cDNA,再以cDNA为模板进行特定基因转录产物的PCR扩增。
RT-PCR技术一般用于RNA的定性分析;如果设置阳性参照,则可对待测RNA样品进行半定量分析2.实时定量PCR(RQ-PCR):常用于mRNA的定量分析是定量分析mRNA的最通用、最快速、最简便的方法,该方法是对PCR反应进行实时监测,具有很高的灵敏度和特异性。
12.通过蛋白质检测揭示基因翻译水平的表达特征实验方法与原理:(一)采用特异抗体经Western印迹可直接测定基因编码多肽:Western印迹(Western blot)是一种免疫印迹技术,其基本原理与核酸分子杂交相似,只是以偶联标记物的抗体分子作为探针,检测转移到固相支持物上的蛋白质/多肽分子。
当在蛋白质水平上检测特定基因的表达活性时,最常用的方法就是利用Western印迹对细胞或组织的总蛋白质中的特异蛋白质进行定性和半定量分析。
(二)酶联免疫吸附分析:是一种建立在抗原-抗体反应基础上的蛋白质分析基本方法。
该方法不需经电泳分离待检样品蛋白质,而是预先将样品包被在支持体上,以后反应过程与Western印迹大致相同——顺序结合(即“吸附”)特异抗体(一抗)及与酶连接的第二抗体(也可预先包被抗体,“吸附”抗原),再进行酶-底物反应。
反应后通过专门的酶标仪测定、记录数据。
(三)免疫组化实验可对组织/细胞表达的蛋白质进行原位检测:免疫组织化学(immunohistochemistry)与免疫细胞化学(immunocytochemistry)原理相同,都是利用标记的特异性抗体通过抗原-抗体反应和显色反应,在组织或细胞原位检测特定抗原(即目标蛋白质)的方法,简称为免疫组化实验。
近年来由于荧光标记抗体的广泛应用,这两种方法又被统称为免疫荧光法。
(四)流式细胞术用于分析表达特异蛋白质的阳性细胞:流式细胞术(flow cytometry)在细胞水平分析特定蛋白质的基本原理也是抗原-抗体反应,它利用荧光标记抗体与抗原的特异性结合,经过流式细胞仪分析荧光信号,从而根据细胞表达特定蛋白质的水平对某种蛋白质阳性细胞(即特异基因表达的细胞)作出判断。
13.高通量检测技术高通量筛选(High throughput screening,HTS)技术是在大量核酸、多肽信息累计(即资料库)基础上,采用微板作为分子载体,制作集成“芯片”,以自动化操作系统进行分子杂交的试验过程14.高通量检测技术成为基因表达研究的有力工具(一)基因芯片和高通量测序技术可在基因水平高通量地分析基因表达1.基因芯片已成为基因表达谱分析的常用方法基因芯片(gene chip)又称DNA微阵列(DNA microarray)、DNA芯片(DNA chip), 是将大量已知序列的核酸片段(包括寡核苷酸、cDNA、基因组DNA、microRNA等) 集成在同一基片上,组成密集分子排列,通过与标记样品进行杂交,检测、获取细胞或组织的基因信息。
2. 高通量测序技术是新一代基因表达谱分析方法(二)蛋白质芯片和双向电泳可在蛋白质水平高通量地分析基因表达1.蛋白质芯片;是一种对蛋白质的表达和功能进行高通量分析的技术。
是将具有高度亲和特异性的探针分子(如单克隆抗体)固定在基片上,用以识别复杂生物样品溶液中的目标多肽;蛋白质功能芯片可用来研究蛋白质修饰、蛋白质-蛋白质/DNA-蛋白质/RNA-蛋白质,以及蛋白质与脂质、蛋白质与药物、酶与底物、小分子-蛋白质等的相互作用。
根据蛋白质芯片制作方法和用途不同,可将其分为1. 蛋白质检测芯片2. 蛋白质功能芯片两大类蛋白质检测芯片包括:1.抗体芯片2.抗原芯片3.配体芯片4.碳水化合物芯片等2.双向电泳结合质谱普遍用于蛋白质表达谱的分析和鉴定原理: 根据蛋白质分子的两个属性——等电点和分子质量——将蛋白质混合物进行分离。
电泳结果经染色后,即可对不同样品中蛋白质的表达谱进行比较;还可从凝胶中将特定的蛋白质点切下,经胰蛋白酶消化后得到短肽片段,利用质谱(mass spectrum)技术进行定性分析,对差异表达的蛋白质进行鉴定。
15.利用生物信息学方法进行基因功能注释(一)通过序列比对预测基因功能(二)利用生物信息学方法分析基因芯片数据(三)通过生物信息学方法分析蛋白质结构来预测蛋白质功能16.利用生物网络全面系统地了解基因的功能(一)利用生物网络研究基因调控(二)利用生物网络研究信号转导(三)利用生物网络研究代谢途径(四)利用生物网络研究蛋白质相互作用17.基因的生物学功能鉴定技术一、采用功能获得策略鉴定基因的功能基因功能获得策略即通过将目的基因直接导入某一细胞或个体中,使其获得新的或更高水平的表达,通过细胞或个体生物性状的变化来研究基因的功能。
常用的方法有转基因和基因敲入技术等。
(一)用转基因技术获得基因功能转基因技术(transgenic technology)是指将外源基因导入受精卵或胚胎干细胞中,通过随机重组使外源基因插入细胞染色体DNA,再将受精卵或胚胎干细胞植入受体动物的子宫,使得外源基因能够随细胞分裂遗传给后代(二)基因敲入可以实现基因的定向插入基因敲入( gene knock-in)是通过同源重组的方法,用某一基因替换另一基因, 或将一个设计好的基因片段插入到基因组的特定位点,使之表达并发挥作用。
通过基因敲入,可以研究特定基因在体内的功能;也可以与之前基因的功能进行比较;或将正常基因引入基因组中置换突变基因以达到靶向基因治疗的目的。