基因工程学原理专业名词.docx

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基因工程学原理专业名词

第十九章基因工程

Chapter19GeneEngineering

第一节绪论

Section1Introduction

DNA含有4种杂环碱基：

嘌呤类有腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶类有胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）；而在RNA中尿嘧啶（U）替代了结构非常相似的胸腺嘧啶。

InDNA,therearefourheterocyclicbases:

adenine（A）andguanine（G）arepurines;cytosine（C）andthymine（T）arepyrimidines.InRNA,thymineisreplacedbythestructurallyverysimilarpyrimidine,uracil（U）.

核苷由碱基共价结合于戊糖分子的1’位而构成。

RNA中的戊糖为核糖，构成核糖核苷或简称核苷；而在DNA中戊糖为2’—脱氧核糖，形成2’—脱氧核糖核苷或简称脱氧核苷。

碱基+糖分子=核苷。

Anucleosideconsistsofabasecovalentlybondedtothe1’-positionofapentosesugarmolecule.InRNAthesugarisriboseandthecompoundsareribonucleosides,orjustnucleosides,whereasinDNAitis2’-deoxyribose,andthenucleosidesarenamed2’-deoxyribonucleosides,orjustdeoxynucleosides.Base+sugar=nucleoside.

DNA分子通常以双螺旋形式存在。

两条独立的反向平行的单链DNA分子以右手螺旋方式相互缠绕，糖-磷酸骨架在外，靠氢键和堆积力相互配对的碱基在内。

腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对。

两条链是互补的，一条链决定了另一条链的序列。

DNAmostcommonlyoccursasadoublehelix.TwoseparateandantiparallelchainsofDNAarewoundaroundeachotherinaright-handedhelical（coiled）path,withthesugar-phosphatebackbonesontheoutsideandthebases,pairedbyhydrogenbondingandstackedoneachother,ontheinside.Adeninepairswiththymine;guaninepairswithcytosine.Thetwochainsarecomplementary;onespecifiesthesequenceoftheother.

可移动遗传因子

mobilegeneticelement

*基因

gene

*基因作用

geneaction

基因激活

geneactivation

基因活性

geneactivity

*基因簇

genecluster

*基因座

genelocus

*基因操作

genemanipulation

*基因标签

genetag

基因寻靶

genetargeting

*遗传图

geneticmap

*基因拷贝

genecopy

*基因克隆

genecloning

*基因含量

genecontent

*基因表达

geneexpression

*基因表达系统

geneexpressionsystem

基因融合

genefusion

*基因定位

genelocalization

*基因突变

genemutation

结瘤基因

nodulingene

分枝糊精

brancheddextrin

*活性

activity

生物碱

alkaloid

*抗体工程

antibodyengineering

*生物信息学

Bio-Informatics

*生物信息

biologicalinformation

*数据库

database

*遗传标记

geneticmarker

*基因组

genome

*基因组学

genomics

跳跃基因

jumpinggene

*开放阅读框

openreadingframe

第二节DNA的提取与纯化

Section2ExtractionandPurificationofDNA

核酸中的芳香族碱基在260nm处具有最大光吸收。

Thearomaticbasesofnucleicacidsabsorblightwithaλmaxof260nm.

核酸碱基的消光系数与它所处的环境有关。

单一的核苷酸的吸收值比RNA和单链DNA的吸收值最大，单链DNA又比双链DNA大。

这种双链DNA相对于单链DNA吸收值减少的现象就称为减色效应。

Theextinctioncoefficientofnucleicacidbasesdependsontheirenvironment.TheabsorbanceofisolatednucleotidesisgreaterthanthatofRNAandsinge-strandedDNA,whichisinturngreaterthanthatofdouble-strandedDNA.Double-strandedDNAishypochromicwithrespecttosingle-strandedDNA.

核酸260nm处的光吸收可用于测定其浓度。

当浓度为1mg·ml-1，光程为1cm时，双链DNA的A260=20，RNA和单链DNA的A260=25。

对于RNA和单链DNA，A260的值取决于碱基的组成和二级结构。

Theabsorbanceat260nmisusedtodeterminetheconcentrationofnucleicacids.Ataconcentrationof1mgml-1and1cmpathlength,double-strandedDNAhasA260=20.RNAandsingle-strandedDNAhaveA260=25.ThevaluesforRNAandsingle-strandedDNAdependonbasecompositionandsecondarystructure.

A260/A280比值可用于估计双链DNA样品的纯度。

对于纯DNA，该比值为1.8；若比值大于1.8，则意味着RNA污染；若比值小于1.8，则有蛋白质污染。

TheA260/A280ratioofadouble-strandedDNAsamplecanbeusedtoassessitspurity.ForpureDNA,thevalueis1.8.Valuesabove1.8suggestRNAcontaminationandthosebelow1.8suggestproteincontamination.

升高温度可使DNA和RNA变性。

RNA随着温度升高而逐渐变性，双链DNA在某一确定温度“熔解”为单链DNA，这一温度表示为Tm，该值是DNA的（G+C）含量的函数。

核酸的变性可以A260的变化来测定。

IncreasedtemperaturecanbringaboutthedenaturationofDNAandRNA.RNAdenaturesgraduallyonheating,butdouble-strandedDNA‘melts’cooperativelytogivesinglestrandsatadefinedtemperature,Tm’whichisafunctionoftheG+CcontentoftheDNA.DenaturationmaybedetectedbythechangeinA260.

*提取

extraction

*提取率

extractionrate

*纯化

purification

共价闭合环状DNA

covalentlyclosedcircularDNA

*碱基置换

basesubstitution

*结合

conjugation

循环测序法

cyclesequencing

示差杂交

differentialhybridization

DNA指纹图

DNAfinger-printing

*表达图

expressionmap

碱基插入

baseinsertion

*碱基堆积

basestacking

假基因

pseudogene

基体

basalbody

必需基因

essentialgene

畸形

malformation

描图

mapping

*标记

marker

黑色素瘤

melanoma

孟德尔遗传

Mendelianinheritance

单体性

monosomy

小鼠模型

mousemodel

*突变

mutation

功能性克隆表达

functionalcloningexpression

富GC序列

GC-richsequence

多数tRNA

majortRNA

*主平板

masterplate

*小卫星DNA

mini-satelliteDNA

核酸酶

nuclease

*蛋白-蛋白交互作用

protein-proteininteraction

*基因缺失

genedeletion

基因剔除

geneknock-out

通用转录因子

generaltranscriptionfactor

*基因组印记

genomicimprinting

非组蛋白

nonhistoneprotein

非组蛋白骨架

nonhistoneproteinscaffold

随机扩增多态DNA

randomamplifiedpolymorphicDNA

*密码子

codon

*RNA编辑

RNAediting

亲和层析

affinitychromatography

*琼脂

agar

*琼脂糖

agarose

反向转运

antiport

反义基因

antisensegene

反义核酸

antisensenucleicacid

肌动蛋白纤维

actinfilament

*主动运输

activetransport

腺病毒

adenovirus

粘着带

adhesionbelt

协助装配

aided-assembly

选择性剪接

alternatesplicing

后期促进因子复合物

anaphase-promotingcomplex

锚定连接

anchoringjunction

第三节基因文库

Section3GeneLibrary

由基因组DNA所制成的基因文库称为基因组文库，而由互补DNA所制成的称为cDNA文库，两者统称为基因文库。

cDNA文库不包括不能转录的核基因序列（重复序列等）。

基因文库的好坏要看该文库是否覆盖起始材料的全部基因或序列而未因克隆操作丧失其中的基因或某些序列。

GenelibrariesmadefromgenomicDNAarecalledgenomiclibrariesandthosemadefromcomplementaryDNAareknownascDNAlibraries.Thelatterlacknontranscribedgenomicsequences（repetitivesequences,etc.）.Goodgenelibrariesarerepresentativeofthestartingmaterialandhavenotlostcertainsequencesduetocloningartifacts.

基因文库必须包含一定数量的重组体，以便具有包含任何特定序列的可能性。

如果知道基因组大小以及插入载体的片段的平均大小，则可以计算出所需重组体的数量。

Agenelibrarymustcontainacertainnumberofrecombinantsfortheretobeahighprobabilityofitcontaininganyparticularsequence.Thisvaluecanbecalculatedifthegenomesizeandtheaveragesizeoftheinsertinthevectorareknown.

为了构建文库，通常用蛋白酶降解及分相抽提制备基因组DNA，要用物理剪切或限制性酶解来进行随机分割，以形成适合于所用载体大小范围的片段。

常用一组限制酶对DNA进行部分降解。

Formakinglibraries,genomicDNA,usuallypreparedbyproteasedigestionandphaseextraction,isfragmentedrandomlybyphysicalshearingorrestrictionenzymedigestiontogiveasizerangeappropriateforthechosenvector.OftencombinationsofrestrictionenzymesareusedtopartiallydigesttheDNA.

质粒、λ噬菌体、黏粒、BAC或酵母人工染色体等载体都可被用来构建基因组文库，选用那种载体取决于基因组的大小。

这些载体所能插入的片段大小的上限分别依次为10kb、23kb、45kb、350kb和1000kb。

用T4DNA连接酶将基因组DNA片段与制备好的载体分子相连接。

Plasmids,λphage,cosmidoryeastartificialchromosomevectorscanbeusedtoconstructgenomiclibraries,thechoicedependingonthegenomesize.Theuppersizelimitofthesevectorsisabout10,23,45and1000kbrespectively.ThegenomicDNAfragmentsareligatedtothepreparedvectormoleculesusingT4DNAligase.

第一条链的合成是通过向引物，通常为寡聚（dT）的3’端添加脱氧核糖核苷酸，用反转录酶来合成mRNA的cDNA拷贝。

合成反应由示踪标记进行监测。

用末端转移酶对cDNA第一链的3’端进行加尾可以很容易合成出全长的第二链。

反转录酶或Klenow酶都可与同聚物尾部[例如，poly（dC）]退火配对来延伸引物[例如，寡聚（dG）]来合成第二链cDNA。

Infirststrandsynthesis,reversetranscriptaseisusedtomakeacDNAcopyofthemRNAbyextendingaprimer,usuallyoligo（dT）,bytheadditionofdeoxyribonucleotidestothe3’-end.Synthesiscanbedetectedbytracelabeling.3’-TailingofthefirststrandcDNAusingterminaltransferasemakesfull-lengthsecondstrandsynthesiseasier.ReversetranscriptaseorKlenowenzymecanextendaprimer[e.g.oligo（dG）]annealedtoahomopolymerictail[e.g.poly（dC）]tosynthesizesecondstrandcDNA.

*mRNA差异显示法

mRNAdifferentialdisplay

*基因组文库

genomiclibrary

*基因文库

genelibrary

核糖核酸

ribonucleicacid

腺苷脱氨酶缺乏症

adenosinedeaminasedeficiency

腺病毒

adenovirus

Alagille综合症

Alagillesyndrome

*等位基因

allelegene

动物模型

animalmodel

抗体

antibody

常染色体

autosome

常染色体显性

autosomaldominant

Alu家族

Alufamily

*自主性因子

autonomouselement

*细菌人工染色体

bacterialartificialchromosome

*cDNA微矩阵分析

cDNAmicro-arrayanalysis

顺反子

cistron

共整合体

cointegrate

组合库

comb