高级动物生物化学

高级动物生化试题

一、名词解释

1、氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）：指的是与生物氧化作用相伴而

生的磷酸化作用，是将生物氧化过程中释放的自由能用以使ADP和无机磷酸生成高能ATP的作用。

2、别构效应（allosteric effect）：是指某种不直接涉及蛋白质活性的物质，

结合于蛋白质活性部位以外的其他部位（别构部位），引起蛋白质分子的构象变化，而导致蛋白质活性改变的现象。

3、糖异生（gluconeogenesis）：指的是非糖化合物（乳糖、甘油、生糖氨基酸

等）转变为葡萄糖和糖原的过程。

4、β-氧化（β-oxidation）：是指脂肪酸氧化生成乙酰—CoA的途径。脂肪酸

活化成脂酰—CoA后，逐步氧化脱下乙酰—CoA。每次氧化从β碳原子开始，故称为β-氧化。

5、冈崎片段（Okazaki fragment）：是指在DNA不连续复制过程中，沿着后随链

的模板链合成的新DNA片段。

6、分子病（molecular disease）：是指由于基因或DNA分子的缺陷，致使细胞

内RNA及蛋白质合成出现异常、人体结构与功能随之发生变异的疾病。

7、乳糖操纵子（lac operon）：是指大肠杆菌中控制β半乳糖苷酶诱导合成的

操纵子。包括调控元件P(启动子)和O(操纵基因)，以及结构基因LacZ(编码半乳糖苷酶)、LacY(编码通透酶)和LacA(编码硫代半乳糖苷转乙酰基酶)。

二、问答题：

1、试述miRNA的结构特点及其功能

miRNA 的结构特点：

①广泛存在于真核生物中,，是一组不编码蛋白质的短序列RNA ,，它本身不具有开放阅读框架(ORF) ；②通常的长度为20～24nt，但在3′端可以有1～2个碱基的长度变化；③熟的miRNA5′端有一磷酸基团，3′端为羟基, 这一特点使它与大多数寡核苷酸和功能RNA的降解片段区别开来；④数miRNA还具有高度保守性、时序性和组织特异性。

miRNA的功能：

目前只有一小部分miRNAs生物学功能得到阐明。这些miRNAs调节了细胞生长，组织分化，因而与生命过程中发育、疾病有关。通过对基因组上miRNA的位点分析，显示其在发育和疾病中起了非常重要的作用。一系列的研究表明：miRNAs在细胞生长和凋亡，血细胞分化，同源异形盒基因调节，神经元的极性，胰岛素分泌，大脑形态形成，心脏发生，胚胎后期发育等过程中发挥重要作用。例如，miR-273和lys-6编码的miRNA，参与线虫的神经系统发育过程；miR-430参与斑马鱼的大脑发育；miR-181控制哺乳动物血细胞分化为B细胞；miR-375调节哺乳动物胰岛细胞发育和胰岛素分泌；miR-143在脂肪细胞分化起作用；miR-196参与了哺乳动物四肢形成，miR-1与心脏发育有关。另有研究人员发现许多神经系统的miRNAs在大脑皮层培养中受到时序调节，表明其可能控制着区域化的mRNA翻译。对于新的miRNA基因的分析，可能发现新的参与器官形成、胚胎发育和生长的调节因子，促进对

癌症等人类疾病发病机制的理解。

4、试述动物蛋白质组学的研究进展（至少以一篇外文文献为例）

动物蛋白质组学的研究进展

蛋白质组学的概念：蛋白质组Proteome 源于Protein 与Genome 两词的杂合,

最早是由澳大利亚学者Wilkins 和Williams 于1994 年提出的, 并首次于1995 年7 月在“Electrophores- Is”上发表, 即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。

蛋白质组学的主要研究内容：蛋白质组学的核心在于大规模地对蛋白质进

行综合分析，通过对某种物种、个体、器官、组织或细胞的全部蛋白质性质( 包括表达水平、结构、翻译后修饰、细胞内定位、蛋白质相互作用) 的研究，对蛋白质所执行的生理性、病理性活动作出精细、准确、本质的阐述。蛋白质组学的研究内容包括；①针对已知基因及转录数据库的生物体、组织及细胞，建立相应蛋白质组或亚蛋白质组数据库(蛋白质表达谱)及其蛋白质组连锁群；识别执行关键生命功能的多种蛋白质复合物并分析控制这些多蛋白质复合物的基因调控网络的特征；②以重要的生命过程或人类一些重大疾病为对象，进行重要的生理和病理体系或过程的研究，即比较蛋白质组学研究；③蛋白质组学支撑技术平台和生物信息学的研究。

蛋白质的研究主要技术：

1 双向凝胶电泳：

双向凝胶电泳(Two - dimension gel electrophoresis,简称2-DE)是在1975年O’Farrel 和Klose建立的聚丙烯酰胺凝胶电泳的基础上建立起来的。2-DE对蛋白质进行分离的原理是:第一相是等电聚(IEF)电泳,根据蛋白质等电点的不同进行分离；第二相是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),根据蛋白质的相对分子质量不同进行分离。经过2-DE以后,二维平面上每一个点一般代表一种蛋白质，这样成千种不同的蛋白质即可被分离。蛋白质分离以后用考马斯亮蓝染色、银染、荧光染色等染色技术，其中较为理想的是荧光染色。2- DE是蛋白质组研究的核心，分辨率非常高，其能同时分离和定量数千种甚至上万种蛋白质，是目前唯一的一种能溶解大量蛋白质并进行定量的方法。2-DE的缺点是由于蛋白质表达水平的差异较大，一些低丰度的蛋白质不易检测。另外某些基因的表达产物在2D胶中呈多点或不同基因的表达产物共点，使2D胶数据的比较、定量更加复杂。

2 质谱技术：

生物质谱技术(Bio-mass Spectrometry)是近几年迅速发展起来的一种鉴定生物大分子的质谱技术。质谱技术的基本原理是：使样品分子离子化后，根据不同离子间的荷质比(m/z)的差异来分离并确定相对分子质量。质谱技术能清楚地鉴定蛋白质并能准确地测量肽和蛋白质的相对分子质量、氨基酸序列及翻译后的修饰。具有灵敏度高，耗时短等优点。但它目前只适用20个氨基酸以下的肽段，并且对Leu和Ile、Lys和Gln不能区别，对某些肽的固有序列不能用质谱来测定。

3 蛋白质芯片技术：

蛋白质芯片(Protein chip)是高通量、微型化和自动化的蛋白质分析技术。它是指在硅物质如玻璃等固相支持物表面高密度排列的探针蛋白点阵，通过如抗原—抗体专一性结合等各种相互作用可特异地捕获样品中的靶蛋白，然后通过检测器对靶蛋白进行定性或定量分