分子生物学 科大重点知识点.docx
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分子生物学科大重点知识点
分子生物学科大重点知识点
基因gene：
能够表达和产生蛋白质和RNA的DNA序列，是决定遗传性状的功能单位
基因组genome：
细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和
基因组文库（genomiclibrary）:
由基因组DNA所制成的基因文库
基因文库（Genelibrary）是来自某生物的不同DNA序列的总集这些序列都已被克隆进了载体以便于纯化贮存与分析。
cDNA文库（cDNAlibrary）：
用来自表达目的基因的细胞或组织的mRNA作为来源构建的文库。
cDNA文库不同于基因组文库，被克隆DNA是从cRNA反转录来源的DNA。
cDNA组成特点是其中不含有内含子和其他调控序列。
Sd序列（Shine-Dalgarnosequence）：
原核生物mRNA起始密码子上游8-13个核苷酸处的保守序列，可与核糖体小亚基中的16srRNA的3'-端邻近的互补序列配对，称为核糖体结合位点，又叫sd序列。
tRNA负载（tRNAcharging）:
TheaminoacidisjoindtothetRNAbyaminoacyl-tRNAsynthetasestobacomechargedtRNA.ThisprocessiscalledtRNAcharging.
操纵子（Operon）：
是原核生物基因表达的单位，它包括被协同调剂的基因和被调剂基因的产物所识不的调控原件,在细菌中，为一个代谢途经所需要的几种酶的结构基因，可沿DNA直线排列在一起，并受一个共同的启动基因和操纵基因的操纵，把如此的启动基因、操纵基因和结构基因能够看做一个单位，称为操纵子。
启动子（Promoter）：
DNA上的一个特定位点，RNA聚合酶在此和DNA结合，并由此开始转录过程。
基因表达（Geneexpression）:
是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息通过转录、翻译等一系列过程，合成特定的蛋白质，进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程。
基因表达（Geneexpressing）:
istheprocessfromDNAtoproteincontainingtranscriptionandtranslation.
冈崎片段（okazakifragment）:
DNA半不连续性复制复制过程中至少有一条链第一合成较短的片段，然后再用连接酶连接成大分子DNA。
这些片段称冈崎片段。
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，其长度在真核与原核生物当中存在差不，真核生物冈崎片段长度约为100～200核苷酸残基，而原核生物的为1000～2000核苷酸残基。
增强子（Enhancers）:
能从启动子的上游或下游数千个bp处来激活转录的序列原件,是通过启动子来增强基因转录的一种远端基因表达调控元件，长约为50bp，多为重复序列，具有组织细胞特异性，往往优先或只能在某种类型的细胞中表现功能。
弱化子（Attenuator）：
是一种位于trpE基因之前的前导区的转录终止子。
该序列由专门的RNA发卡环组成，发卡环之后还有8个连续的尿嘧啶碱基，mRNA的合成通常就在此处停止。
一个不依靠ρ因子的终止子区域，能够导致色氨酸RNA合成提早终止的一段序列。
回文序列（Palindrome）：
双链中每一条链均按5'-到3'-方向阅读，其序列相同。
RNA加工（RNAprocessing）：
对初生转录物进行加工的总称。
终止结构：
stem-loop和hairpin.
全酶（Holoenzyme）:
核心酶加上σ因子所组成的完整的酶。
顺式作用元件（cis-element）：
对某一个基因起调控决定作用，然而不转录,是指那些与结构基因表达调控有关、能够被基因调控蛋白特异性识不和结合的特异DNA序列。
包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。
。
反式作用元件：
是指真核细胞内含有的大量能够通过直截了当或间接结合顺式作用元件而调剂基因转录活性的蛋白质因子。
反式作用元件与DNA相互作用且在转录过称中起作用。
上游调控元件（URE）：
位于启动子上游100-200bp范畴内，能够极大地提升低水平转录活性的序列。
限制性内切酶（restrictionendonuclease）:
一种在专门核甘酸序列处水解双链DNA的内切酶。
减色性/效应hypochromicity；hypochromiceffect核酸碱基的消光系数与它所处的环境有关。
单一的核苷酸的吸取值比RNA和单链DNA的吸取值都大单链DNA又比双链DNA大。
这种双链DNA有关于单链DNA吸取值减小的现象就称为减色效应。
CpG甲基化：
哺乳动物中一种可能传递信号使得表达基因位点处的染色体保持适当的包装水平的重要化学修饰是序列5’-CG-3’中对胞嘧啶C-5的甲基化即通常所称的CpG甲基化。
亚克隆（Subcloning）：
将已克隆的细胞或在载体中的DNA进行再次克隆。
增色性/效应hyperchromicity；hyperchromiceffect由于DNA变性引起的光吸取增加称增色效应,也确实是变性后DNA溶液的紫外吸取作用增强的效应。
DNA变性（denaturation）指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链，不涉及共价键的断裂。
DNA复性（renaturation）变性DNA在适当条件下又能够使两条彼此分离开的链重新缔合为双螺旋结构。
解链温度（meltingtemperature）：
升高温度时使DNA和RNA变化，RNA随温度的升高逐步变性，双链DNA在某一确定的温度“溶解”为单链DNA，这一温度为Tm。
染色质（chromatin）是细胞核内能够被碱性染料着色的一类非定形物质。
染色体（chromosome）是细胞在有丝（减数分裂）时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密组装的结果。
着丝粒（centromere）染色体中将两条姐妹染色单体结合起来的区域。
由无编码意义的高度重复DNA序列组成，是动粒的形成部位。
常染色质（euchromatin）中期染色体比较松散的区域，包括无活性的30nm纤丝区和转录活跃区。
异染色质（heterochromatin）中期染色质的一部分，结构比较紧密，无转录活性。
DNaseI超敏性（DNaseIhypersensitivity）染色质活性区，或因结合特异蛋白或因进行转录而被松散的30nm纤丝的区域，其特点是对DNAseI的高度敏锐性。
复制子（replicon）是DNA复制是从一个DNA复制起点开始，最终由那个起点起始的复制叉完成的片段。
DNA中发生复制的独立单位称为复制子。
每个复制子使用一次，同时在每个细胞周期中只有一次。
复制子中含有复制需要的操纵元件。
在复制的起始位点具有原点，在复制的终止位点具有终点。
复制子起点（origin）是DNA链上具有专门的具有起始DNA复制功能的碱基顺序。
RNA聚合酶（RNApolymerase）以一条DNA链或RNA为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。
是催化以DNA为模板（template）、三磷酸核糖核苷为底物、通过磷酸二酯键而聚合的合成RNA的酶。
因为在细胞内与基因DNA的遗传信息转录为RNA有关，因此也称转录酶。
核酸（nucleicacid）由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子。
具有专门重要的生物功能，要紧是贮存遗传信息和传递遗传信息。
包括核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两类。
核酶（Ribozyme）是具有催化功能的RNA分子,是生物催化剂。
核酶又称核酸类酶、酶RNA、核酶类酶RNA。
整个生化反应可由RNA酶或核酶催化，这种具有催化功能的RNA能够剪切自身或其他的RNA分子，或者完成连接或自身剪切反应。
核酶能够独自进行催化，但在体内通常与蛋白结合在一起工作，这将提升它们的催化活力。
能够作为基因表达和病毒复制的抑制剂。
RNA编辑（RNAediting）RNA加工的一种形式，是通过改变、插入或删除初生转录物特定部位的残基而改变其中的核苷酸序列。
RNA编辑会涉及向导RNA（RNA编辑的模板）。
遗传密码（geneticcode）包含在脱氧核糖核酸或核糖核酸核苷酸序列中的遗传信息。
它决定蛋白质中的氨基酸排列顺序，由3个连续的核苷酸组成的密码子所构成，因而决定蛋白质的化学构成和生物学功能。
核糖体结合位点（ribosomebindingsite）是原核生物mRNA起始密码子上游的一段序列它能够与16SrRNA的3’端邻近的互补序列配对，对核糖体进行定位以便起始蛋白质的合成。
核小体（nucleosome）染色体结构的差不多单位，由DNA和组蛋白构成。
蛋白质定位（proteintargeting）蛋白质中某些短肽序列可决定蛋白质的细胞定位，如细胞核、线粒体或叶绿体。
分泌蛋白的信号序列导致执行翻译的核糖体某些使得核糖体停泊在膜上的因子的结合，并将合成蛋白转至膜外通常信号序列随后被信号肽酶切掉。
蛋白质修饰（proteinmodification）新生多肽的最常见的加工是被切割及化学修饰。
信号肽的切除、多蛋白成熟片段的开释、中间肽的切除以及N端和C端的修剪均需要进行切割。
除6种氨基酸侧链外，所有氨基酸侧链都能够进行多种化学修饰。
通常磷酸化调控着蛋白质活性。
多蛋白（polyproteins）单一翻译产物被切割形成两个或多个独立蛋白，则被称为多蛋白，许多病毒产生多蛋白。
小核RNA（snRNA）：
是一类称为小核核蛋白体复合体（snRNP）的组成成分，功能是在hnRNA成熟转变为mRNA的过程中，参与RNA的剪接，运输。
southernblot：
基因是DNA分子，如果基因拷贝数发生变化（增多或减少），但基因序列没有改变，就能够按照基因序列合成探针，利用同源互补序列能够退火形成异源双链的原理，探测染色体上能与探针结合的DNA序列。
northernblot：
是最早用于定性分析RNA的方法，但当对不同样本总RNA或mRNA定量后再进行杂交反应时，也能够相对定量分析特定RNA。
蛋白激酶proteinkinase：
是指能够将磷酸集团从磷酸供体分子转移到底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶。
蛋白磷酸酶proteinphosphatase：
是具有催化差不多磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子，与蛋白激酶相对应存在，共同构成了磷酸化和去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统
退火annealing：
指将温度降至引物的TM值左右或以下，引物与DNA摸板互补区域结合形成杂交链。
咨询答填空
describetheprincipleofPCR.PCRistobeusedtoamolifyasequenceofDNAusingapairofprimerseachcomplementarytooneendoftheDNAtargetsequence.Denaturation:
thetargetDNAisseparatedintotwostrandsbyhaetingto95’C.Primerannealing:
thetemperatureisreducedtoaround55’Ctoallowtheprimerstoanneal.Polymerization:
thetemperatureisincreasedto72’CforoptimalpolymerizationstepwhichusesupdNTPsandreuiredMg2+.
简述蓝白斑选择机制某些质粒带有大肠杆菌的半乳糖苷酶基因片段，在半乳糖苷酶基因的基因区外又另外引入了一段含多种单一限制酶位点的DNA序列。
这些位点上如果没有克隆外源性DNA片段，在质粒被导入lac-的大肠杆菌后，质粒携带的半乳糖苷酶基因将正常表达，与大肠杆菌的半乳糖苷酶基因互补，产生有活性的半乳糖苷酶，加入人工底物X-gal和诱导剂IPTG后，显现蓝色的菌落。
如果在多克隆位点上插入外源DNA片段，将使lacZ基因灭活，不能生成半乳糖苷酶，结果菌落显现白色。
由于这种颜色标志，重组克隆和非重组克隆的区分一目了然。
简述质粒的特性。
（1）.Autonomouslyreplicatingindependentofhost’sgenome.
（2）.Easilytobeisolatedfromthehostcell.（3）.Selecttivemakers:
Selectionofcells.（4）.Containsamultiplecloningsite.（5）.AnexpressingvectorcontainpromoterandterminatorforRNAtranscription,intactORFandRBSarerequiredfortranslation.
何为DNA半保留复制？
（semi-conservativereplication）DNA在复制过程中碱基间的氢键第一断裂,双螺旋解旋并被分开,每条链分不作为模板合成新链,产生互补的两条链,如此新形成的DNA分子与原先DNA分子的碱基顺序完全一样,因此,每个子代分子的一条链来自亲DNA,另一条链则是新合成的,因此这种复制方式被称为DNA的半保留复制.
p1:
5’-GGATCCTATGACCCCUCAUAACGGCGAC-3’P2:
5’-CTGCAGTTACTTGGCAGCTGTACTATC-3’
whydoDNAorRNAhastheabsorbanceat260nm?
核酸因含有共轭的苯环而吸取紫外线，糖-磷酸骨架对光吸取的奉献并不明显。
真核生物与原核生物染色体的结构
Pleasedescribethepackageprocessofeukaryoticchromosome.真核生物染色体压缩过程。
描述真核生物基因组复杂性
非编码DNA：
真核生物细胞的大部分DNA并不编码蛋白质，大部分基因含有较长的内含子序列，基因或基因簇被大段未知功能的序列所分割。
复性动力学：
这是按照序列的拷贝数不同在基因组DNA复性过程中的复性数据不同的原理，来识不不同种类的重复序列DNA的一种技术。
单一序列DNA：
复性最慢的DNA组分确实是单一序列DNA，一样由单一拷贝基因或重复仅数次的基因组成。
串联基因簇：
基因组中串联重复数百次的某些基因或基因簇区域构成中度重复DNA区段。
分散重复DNA：
中度重复DNA中的大部分由数百碱基对或1-5000碱基对的DNA序列构成，每个序列重复100000多次，并分散于整个基因组中。
卫星DNA：
多位于着丝粒邻近，由大量串联重复短序列组成。
遗传多态性：
基因或染色体基因座上的碱基变化能使该基因座产生多种形式。
半保留复制机制（semi-conservation）
核心在于DNA双螺旋中的两条链都携带相同的信息，它们的碱基序列是互补的。
如此的复制中两条亲代链分开，分不作为模板指导酶催化的新生互补子链的合成，并遵循标准的碱基配对原则，两条新生双链在细胞分裂时分不进入两个子细胞。
半不连续复制机制（semi-discontinuous）
由于DNA的两条链是反向平行的且DNA复制只能由5’-3’方向进行，因此每一个复制叉中前导链由5’-3’方向合成是连续的，滞后链是以冈崎片段的形式由5’-3’方向合成，是不连续的，最后再由DNA连接酶将各个片段连接起来，这种复制方式称为半不连续复制。
这种机制的存在是因为DNA只能由5’-3’方向合成。
阐述细菌DNA复制模式
起始：
复制是通过起始的速率来调控的，在E.coli的复制起始点oric处的起始涉及到在起始蛋白复合体处的DNA的缠绕，以及在富含AT序列处双链的解旋，然后解旋酶DnaB结合上去为复制而延伸单链区域，DnaA酶的含量与生长速率有关。
解旋：
亲本链DNA被DNA解旋酶及单链结合蛋白作用而解旋，产生的正超螺旋被拓扑异构酶即DNA解旋酶所开释，旋转酶是抗生素作用的靶目标。
延伸：
移动着的引发体在随后链上合成多个引物，DNA聚合酶III全酶的二聚体延伸前导链及后随链，α亚基聚合DNA，ε亚基校正新生DNA分子，DNA聚合酶I的5’-3’外切核酸酶活性切去后随链上的RNA引物，聚合酶同时用DNA填补上DNA缺口中，然后DNA连接酶将后随链上的冈崎片段连成一体。
终止与分离：
E.coli的两个复制叉在与复制起始点成180度的复制终点相遇，相互连锁的子链在DNA拓扑异构酶的作用下相分离。
阐述真核生物端粒的复制过程
滞后链5’端的RNA引物被切除后不能填补上DNA，使另一条链的3’端突出于滞后链的5’端，因此需要在端粒酶的作用下完成真核生物染色体末端的复制。
端粒酶中含有一段DNA分子，其部分序列与3’端重复序列互补以该分子为模板，通过反复延伸与易位反复地将重复片段加到突出的3’端上，而互补链则像滞后链那样复制，最后留下3’端出端。
DNA复制的忠实性从哪些方面体现出来
DNA复制的高精度依靠于模板链和进入核苷酸在DNA聚合酶的作用位点的正确配对。
3’-5’外切核酸酶对拷入碱基的校正。
错配修复。
DNA修复机制有哪些？
光活化作用（photoreactivation）烷基转移酶（Alkyltransferase）
切割修复（exisionrepair）错配修复（mismatchrepair）
遗传性的修复缺陷（hereditaryrepairdefects）
原核生物转录过程
起始：
RNA聚合酶是负责转录的酶，它结合到被称为启动子的特定DNA序列上以起始RNA的合成。
这些序列位于蛋白质偏码区的上游（5’端）含有一些短而保守的DNA序列，在不同启动子中这些序列是相同的，RNA聚合酶结合到双链DNA的启动子序列上，引起DNA局部解旋。
延伸：
RNA聚合酶沿着DNA链移动，顺次合成RNA链，DNA在移动的聚合酶抵达之前解旋，在其通过之后又复原成双螺旋。
终止：
RNA聚合酶识不终止子，导致不再有新的核苷酸插入，该序列通常是发夹结构。
Sigma（σ）factor（σ因子）的功能
σ因子是原核生物RNA聚合酶全酶的一个亚基，是聚合酶的不构效应物，关心聚合酶专一性识不并结合模板链上的启动子，起始基因转录。
作用：
与σ因子的结合使RNA聚合酶由核心酶转变为全酶，σ因子在启动子识不中起关键作用，但对转录延伸并不需要。
σ因子是通过将核心酶对非特异序列的亲和力降低10000倍，同时增加其对启动子的亲和力来关心启动子识不的。
1启动子识不2热休克3枯草杆菌的孢子形成噬菌体σ因子
乳酸操纵子（Lac.operon）的结构thestructureofLacoperon.
结构：
含LacZ、LacY、LacA三个结构基因，LacZ编码β-半乳糖苷酶，LacY编码半乳糖苷透性酶，LacA编码硫代半乳糖苷乙酰转移酶，三个结构基因紧临，由同一个转录单元LacZYA编码，在它们上游有一个启动子Plac；在Plac与LacZ之间有一个调控原件Olac，位于Plac5’端的-5至21之间，可与乳糖阻抑物结合，当二者结合时，转录被抑制；在Plac上游有一个独立的调剂基因LacI，它可编码出乳糖阻抑物；诱导物与阻遏物结合，改变其构象，使之不能与调控元件结合，从而激发LacmRNA的合成。
HowaretheLacZYAgenesregulated？
调控：
1.本底水平表达当缺少诱导物时，乳糖阻抑物结合在OLac上，聚合酶结合在PLac上，阻抑物的结合增加了聚合酶与PLac的亲和力，但同时阻碍了LacZYA转录的进行，只有专门低的转录水平。
2.负调控当乳糖存在时，细胞本身所含的少量β-半乳糖苷酶使其转化为异乳糖作为诱导物，结合到乳糖阻遏物上引起其构象变化，降低其对OLac的亲和力从而脱离，聚合酶开始LacZYA的转录，加入乳糖或合成诱导物如IPTG都能够使转录进行，若将诱导物清除则会导致转录赶忙终止。
3.正调控Plac是一个弱启动子，需特定的激活蛋白即CRP的活化，且CRP要与CAMP结合形成CRP-CAMP复合体才能结合到紧邻的RNAPol上游的Plac上，CRP结合后引起DNA发生90度弯曲，增强RNAPol与启动子结合，使转录提升50倍，若葡萄糖存在，会降低CAMP水平，CRP以自身二聚体形状不能与DNA结合，若葡萄糖不存在，CAMP水平升高，CRP-CAMP与DNA结合，提升转录水平。
TheregulationofTrpoperon？
结构：
含trpE、trpD、trpC、trpB、trpA五个结构基因，编码一个转录单元；结构基因上游至trpE的基因依次为启动子Ptrp、调控元件Otrp及前导序列trpL，Ptrp为DNAPol结合位点，Otrp为阻抑物复合体结合位点，trpL末端含弱化子序列，弱化子是不依靠于p因子的终止子区域；在Ptrp的不相邻的上游序列有trpR基因，Rtrp可编码出trp阻抑物，阻抑物要与trp结合才能有与Otrp结合的活性，其与Otrp结合后，RNAPol不能与Plac结合，阻碍转录发生。
调控：
阻抑物（粗调作用）:
trpR编码色氨酸阻抑物Atrp存在时与阻抑物结合形成复合物，与Otrp结合起阻抑作用，不含trp时，阻抑物不能结合到Otrp上，不起阻抑作用。
衰减子（细调作用）：
trp高时，核糖体在色氨酸密码处插入trp，前导肽顺利合成，封闭了序列2,3:
4弱化了发夹形成，转录终止，只有140bp转录物合成。
Trp低时，核糖体停滞在trp密码处，2:
3配对，不形成3：
4弱化子发夹结构，转录连续。
三种RNA聚合酶性质及功能
RNA聚合酶I
对α-鹅膏蕈碱不敏锐
转录大部分rRNA的基因
存在于核仁
RNA聚合酶II
专门敏锐
转录所有的编码基因和一些snRNA
核质
RNA聚合酶III
中度
tRNA、5srRNA、V6SnRNA
核质
增强子的功能及特点
功能：
增强转录活性特点：
给予其相连基因从正确的起始位点的强转录活性；不管位于其连接的基因的上游或下游任一方向上均可激活转录；不管是上游依旧下游，可在远离起始位点1kb以上发挥作用；优先激活两个串珠的启动子中距离最近的有一个。
转录因子的结构域特点
转录因子结构域特点：
激活结构域DNA结合结构域
BindspecificallytosomeDNAsites.activateorrepresstranscription.
DNAbindingdomain（DNA结合性结构域）：
helix-tum-helix；thezincfingerdomain；thebasicdomain
RNA加工的一样方式
核糖酶剪切核苷酸
向5’或3’端添加核苷酸
对核苷酸碱基或糖苷的修饰
请叙述真核生物mRNA加工过程
5’端加帽：
3’端剪切与加尾：
剪接：
真核生物mRNA可变加工的方式有哪些
Differentpoly（A）sites\differentpatternsofsplicing\
Alternativepoly（A）sites\alternativesplicing
简述tRNA二级结构的特点
具有三叶草结构模型，显示出由于不同区域的碱基配对而形成的四个茎三个环。
5’与3’形成不带环的氨基酸同意臂，同意活化氨基酸。
二氢嘧啶环（D
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