分子生物名词解释.docx

1、分子生物名词解释1.克隆(clone)来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合. 2.克隆化(cloning),获取同一拷贝的过程称为克隆化即无性繁殖。 3.DNA克隆:应用酶学的方法,在体外将各种来源的遗传物质(同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA)与载体DNA接合成一具有自我复制能力的DNA分子复制子(replicon)或重组体,继而通过转化或转染宿主细胞,筛选出含有目的基因的转化子细胞,再进行扩增提取获得大量同一DNA分子,也称基因克隆或重组DNA (recombinant DNA)。 4.基因工程(genetic engineering)实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基

2、因工程,又称重组DNA工艺学。 5.限制性内切酶(restriction endonuclease , RE):基因工程的手术刀,是识别DNA的特异序列, 并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。 6.酶活性:在50l反应条件下(包括温度、pH、离子强度等)1小时内完全酶解1g噬菌体DNA底物所需要的限制性内切酶的量,即为1个酶单位。 7.DNA连接酶(DNA ligase) :基因工程的缝纫针,催化两条双链DNA分子的互补粘性末端或平末端的5磷酸基团与3羟基形成磷酸酯键。 8.基因工程中的载体: 为携带目的基因,实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。 9.质粒 (

3、plasmid)存在细菌染色体以外的环状DNA分子。 10.克隆型质粒:为使插入的外源DNA序列被扩增而特意设计的载体称为克隆载体。 11.表达型质粒:指一类能使外源目的基因在宿主细胞中转录和表达的功能性质粒载体。 12.穿梭型质粒:在原核细胞中复制,继而在真核细胞中进行外源基因的表达。质粒载体最大可以克隆10kb左右的外源DNA片段. 13.插入型载体:含有单个限制性内切酶位点供外源片段插入,而不删除噬菌体中央区的DNA片段。 14.替换型载体:含有两个或两组排列相反的多克隆位点,其中央区的DNA片段可被外源 DNA取而代之,替换型载体比插入型载体具有更大的外源基因容量。 15.目的基因(t

4、arget DNA):应用DNA重组技术是为分离、获得某一感兴趣的基因或DNA序列,或是为获得感兴趣基因的表达产物蛋白质。这些感兴趣的基因或DNA序列就称为目的基因或目的DNA或外源基因。 16.G文库:存在于转化细胞内由克隆载体所携带的所有基因组DNA的集合。 17.从cDNA文库(cDNA library)筛选:以mRNA为模板,在反转录酶的催化下,合成互补的 双链DNA,即得cDNA,与适当载体连接后转入受体菌,这些受体菌包含了细胞所表达的基 因信息,称cDNA文库。 18.聚合酶链反应(polymerase chain reaction, PCR)通过针对这两个已知区域的DNA引物,在

5、Taq酶催化下,进行2n指数递增方式的扩增,获得大量的DNA片段。 19.外源基因与载体的连接:利用DNA连接酶把目的基因与合适的载体相连成为一个完整的重组环状分子叫做复制子或重组体。因为它是由两种不同来源的DNA组合而成,所以又称为嵌合DNA。 20.同尾酶:有些限制性内切酶虽然识别序列不完全相同,但切割DNA后,产生相同的粘性末端,称为同尾酶。这两个相同的粘性末端称为配伍未端(compatible end)。 21.CaCl2化学法:取新鲜培养的处于对数生长期(OD 0.30.4)的大肠杆菌细胞,在0用氯化钙处理后成为感受态细胞。将一定比例的重组DNA加入细胞中,在42热休克90秒。然后加

6、入不含有抗生素的培养基中培养90分钟,让细菌中质粒表达抗生素抗性蛋白,然 后再培养板上筛选出相应的转化子。 22.转化:把以质粒为载体的重组DNA,在一定条件下引入受体细胞的过程称转化。 23.转染:以噬菌体或病毒为载体构建的重组DNA引入受体细胞的过程。 24.感染: 以噬菌体为载体,在体外将噬菌体DNA包装成病毒颗粒,使其感染受体菌。 25.DNA-磷酸钙共沉淀法:原理:借助形成一种DNA-磷酸钙沉淀物,使之粘附 在哺乳动物细胞表面被细胞所捕获。 26.脂质体转染:将外源DNA与脂质体混合,使DNA被正电荷的脂质体包埋形成复合物,可与细胞膜融合,受体细胞通过内吞,实现这种含有外源基因的脂质

7、体的基因转移。操作简单,毒性低,容量大,保护外源基因免遭核酸酶的降解。 27.启动子:(promoter, P)是指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。 启动子的强弱,这是决定基因表达的主要因素。 28.终止子(terminator,T):位于基因3端,给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。 29.基因重组:不同来源的DNA链的断裂和连接而产生的DNA片段的交换和重新组合,形成新的DNA分子的过程。 30.同源重组(homologous recombination):发生在同源序列间的重组,通过链的断裂和 再连接,在两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片段的交换,称

8、为同源重组又称基本重组。是最基本的DNA重组方式. 31.位点特异重组(site-specific recombination) 是由整合酶催化,在两个DNA序列的特异位点间发生的整合。 32.整合酶(integrase Int):由噬菌体int基因编码,指导噬菌体DNA插入到宿主的染色体中。 33.整合宿主因子(integration host factor IHF)由大肠杆菌产生,结合于attP,对整合起促进作用。 34.切除酶(excisionase Xis )由噬菌体xis基因编码。指导噬菌体DNA从宿主的染色体中切出来。 35.重组信号序列(recombination signal

9、sequence, RSS)。此重排的重组酶基因rag (recombination activating gene)共有两个,分别产生蛋白质RAG1和RAG2。RAG1识别信号序列,然后RAG2加入复合物,九核苷酸提供最初的识别位点,七核苷酸为切割位点。 36.转座重组(transposition)由插入序列和转座子介导的基因移位或重排 37.转座子:可从一个染色体位点转移到另一位点的分散重复序列。 38.DNA损伤:在复制过程中发生的DNA突变称为DNA损伤。 39.碱基的异构互变:烯醇式与酮式碱基间的互换,可导致碱基配对间氢键改变,可使A 配 C,U配 G。 40.碱基的脱氨基作用:碱基

10、的环外氨基会自发脱落,从而使胞嘧啶(C)变成尿嘧啶(U),腺嘌呤会变成次黄嘌呤(H)、鸟嘌呤变成黄嘌呤(X)等,复制时U 配 A,H 和X 配 C,导致子代DNA序列的错误。 41.碱基修饰与链断裂:细胞呼吸的产物O2- 、H2O2会造成DNA单链断裂。 42. 紫外线(ultra violet, UV)引起的DNA损伤:紫外线照射,可使同一条DNA链上相邻的嘧啶形成二聚体,相邻的两个T、或两个C、或C与T之间都可以形成二聚体,最容易形成的是TT二聚体。 43.DNA链断裂:电离辐射可导致脱氧核糖破坏或磷酸二酯键断开而致DNA链断裂。 44.碱基变化:主要是由OH-自由基引起,包括DNA链上的

11、碱基氧化修饰、过氧化物的形成、碱基环的破环和脱落。 45.点突变: DNA分子上单一碱基的改变称点突变(point mutation)。 46.转换:发生在同型碱基之间,即嘌呤代替另一嘌呤,或嘧啶代替另一嘧啶。 47.颠换:发生在异型碱基之间,即嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。 48.缺失:一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。 49.插入:原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。 50.框移突变是指三联体密码的阅读方式改变,造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。 51.转位:指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。 52.分子生物学是在生物化学,遗传学和细胞

12、生物学基础上发展起来的一门新兴交叉学科,是一门从分子水平上研究生命活动及其规律的科学,是当代生命科学中的前沿学科。 53.医学分子生物学是分子生物学的一个重要分支,它以人体为研究对象,主要研究人体在正常和疾病下,信息大分子核酸和功能大分子蛋白质的结构,功能及其相互作用规律的学科,是其他医学基础学科发展的基础。 54.蛋白质的一级结构:是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,是由基因上的遗传密码所决定的,又称蛋白质的基本结构,是蛋白质分子结构的基础,它决定蛋白质空间结构的所有层次。 55.分子病:蛋白质一级结构发生改变,甚至只有一个氨基酸残基发生改变,即可使蛋白质功能发生改变,严重时可导致疾病。这种

13、由于基因突变而导致蛋白质一级结构改变后表现出生理功能异常,使机体出现病态现象,称为分子病。镰刀状红细胞贫血病是最早被认识的一种分子病。 56.粘斑:这种Hb分子的一级结构的微小改变,使原来处于分子表面的含有可解离基团侧链的谷氨酸被具有疏水性侧链的缬氨酸取代,从而使HbS的亚基表面形成局部疏水区,称为粘斑 57.蛋白质的二级结构:是指多肽链骨架中各原子的局部空间排布,也就是多肽链中氨基酸残基的相对空间位置,是多肽链主链骨架中的若干肽段所形成的有规则的空间排布。如-螺旋,-折叠,-转角和无规则的空间排布。 58.超二级结构:是蛋白质构象中二级结构与三级结构之间的一个层次,是指在多肽链内,一些二级结

14、构单元在三维折叠中彼此靠近,相互作用,从而形成有规则的二级结构聚合体,可作为结构域的组成单位或直接充作三级结构的“建筑块”。这种二级结构聚合体称为超二级结构。 59.-螺旋组合体():是由2个相邻的-螺旋聚集而成,这种组合非常稳定,主要存在于-角蛋白和原肌球蛋白等纤维状蛋白中。 60.-折叠组合体():是由3个或3个以上相邻的-折叠聚集而成。 61.-螺旋-折叠组合体:()是由一个-螺旋和与之首尾相邻的两个-折叠聚集而成。 62.结构域:在一些相当大的蛋白质分子中,由于多肽链上相邻的超二级结构紧密联系,形成在三维空间上明显区别的局部区域,称为结构域。 63.蛋白质的三级结构:是指一条多肽链中所

15、有原子的空间排布,这条多肽链可以是完整的蛋白质分子,也可以是多亚基蛋白质的亚基。这种由一条多肽链所形成的三维空间的整体排布称为三级结构。 64.模序(模体motif)随着蛋白质三级结构研究的进展,在许多蛋白质分子中,可发现2个或3个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成立体形状或拓扑结构颇为类似的,具有特殊功能的局部区域,被称为模序。 65.蛋白质的四级结构: 是指亚基的立体排布、亚基间相互作用和接触部位的布局。有二个或二个以上亚基借非共价键聚合在一起就形成蛋白质的四级结构。 66.分子伴侣: ( molecular chaperon)是细胞内一类可识别肽链的非天然构象、促进各功能域和整体

16、蛋白质的正确折叠的保守性蛋白质。 67.热休克蛋白(heat shock protein, HSP)可促进需要折叠的多肽折叠为有天然空间构象的蛋白质。 68HSP40 (Dna J)可激活Dna K中的ATP酶,生成稳定的Dna J -Dna K-ADP-被折叠蛋白质复合物,以利于Dna K发挥分子伴侣作用。在ATP存在的情况下,Dna J和Dna K的相互作用能抑制蛋白质的聚集。 69.Grp E:核苷酸交换因子,与Dna K的ATP酶结构域结合,使Dna K的构象发生改变,ADP从复合物中释放出来并由ATP代替ADP,从而控制Dna K的ATP酶活性。 70.伴侣蛋白(chaperonin

17、):伴侣蛋白是分子伴侣的另一家族,如大肠杆菌的Gro EL和Gro ES(真核细胞中同源物为HSP60和HSP10)等家族。其主要作用是为非自发性折叠蛋白质提供能折叠形成天然空间构象的微环境。 71.蛋白质构象疾病:若蛋白质的肽链折叠发生错误,尽管其一级结构不变,但蛋白质的构象发生改变,仍可影响其功能,严重时可导致疾病发生。此类疾病被称为蛋白质构象疾病。又称为“折叠病”。 72.蛋白质工程(protein engineering)是在重组DNA技术应用于蛋白质结构与功能研究之后发展起来的一门新兴学科。就是通过对蛋白质已知结构和功能的了解,借助计算机辅助设计,利用基因定点诱变等技术,特异性的对蛋

18、白质结构基因进行改造, 产生具有新的特性的蛋白质的技术,由此深入研究蛋白质结构与功能的关系。 73.基因定点诱变(sit-directed mutagenesis):就是在DNA水平上,通过对蛋白质结构基因中某个或某些氨基酸编码序列加以改变,从而改变蛋白质结构、性质和功能的技术。 74.白细胞介素-2(IL-2)是一种免疫反应调节因子,是由133个氨基酸残基组成的多肽,有3个半胱氨酸,形成1个二硫键,而125位上的半胱氨酸处于游离状态,可能与其结构稳定性有关。在分离纯化过程中,由于IL-2多肽链中的三个半胱氨酸之间易发生二硫键错配,使其活性降低。 75.蛋白质晶体学是将蛋白质结晶,用X线衍射法

19、测定蛋白质晶体原子在三维空间的位置和排列,从而测出蛋白质的三维空间结构,以便研究蛋白质结构与功能的关系。 76.蛋白质动力学是动态的观察、研究蛋白质多肽链怎样曲盘、折叠成天然的三维空间构象,蛋白质与其他物质相互作用时,其三维结构怎样发生动态变化以发挥其生物活性。 77.定点诱变(sit-directed mutagenesis) 在体外通过碱基取代、插入或缺失的方法,使结构基因DNA序列中某个特定碱基发生改变,从而改变蛋白质的氨基酸序列的技术称为定点诱变技术。 78.蛋白质工程:通过碱基取代、插入或缺失的方法,使基因DNA序列中某个特定碱基发生改变,从而改变蛋白质的氨基酸序列,达到改变蛋白质性

20、质和功能的目的。 79.PCR诱变又称为PCR核苷酸定点诱变,诱变的核苷酸设计和合成在引物上,利用PCR的多次循环使之产生诱变的目的基因。 80.基因:是指生物体内有特定功能的DNA片段 81.双螺旋结构:反向平行的互补双链螺旋结构,每周10个base、每个旋转36、上升0.34nm(右手) 82.结构基因(gene):指决定蛋白质中氨基酸排列顺序的DNA序列。 83.启动子(promotor)指簇集于RNA聚合酶起始点附近具有起始转录功能的DNA序列 84.增强子(enhancer):位于同一DNA分子远端,可提高启动子转录效率的DNA序列,可由1几个增强序列(enhansor)组成。增强序

21、列往往可与特定的转录活化蛋白识别结合。有组织、时间、空间特异性。 85.沉默子(silencer):可阻断顺式连接的增强子的活性的DNA序列。无距离、位置、方向特异性,属负调控元件。 86.反式作用因子(trans active factor)是指能与顺式元件结合,起调节基因转录作用的蛋白质分子(一般可溶)。 87.核酸分子杂交:在DNA复性过程中,如果把不同DNA单链分子放在同一溶液中,只要在DNA或DNA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) 。这种杂化双链可以在不同的DNA与DNA之间形成,也可以在DNA和RNA分子间或者RNA

22、与RNA分子间形成。这种现象称为核酸分子杂交。 88.探针 (probe):一小段用同位素、生物素或荧光染料标记其末端或全链的已知序列的多聚核苷酸,与固定在NC(硝酸纤维素滤膜)膜上的核苷酸结合,判断是否有同源的核酸分子存在。 89.液相杂交指使变性的待测核酸单链与标记的探针在溶液中保温,使之形成杂交复合物。反应结束后,用羟磷灰石法或酶解法将未被杂交的单链和杂交双链分开,然后计算杂交分子中的探针量,就可推算出被测的核酸量。 90.固相杂交(solid-phase hybridization)是将变性的DNA固定于固体基质(硝酸纤维素膜或尼龙滤膜)上,再与探针进行杂交,故也称为膜上印迹杂交。 9

23、1.斑点杂交是指将DNA或RNA样品直接点在硝酸纤维素滤膜上,然后与核酸探针分子杂交,以显示样品中是否存在特异的DNA 或RNA。 92.酶切分析:根据PCR产物中限制性内切酶的位点,用相应的酶切、电泳分离后,获得符合理论的片段,此法既能进行产物的鉴定,又能对靶基因分型,还能进行变异性研究。 93.逆转录PCR技术(RT-PCR)又叫做RNA-PCR技术,是将mRNA逆转录与PCR技术相偶联的一种基因分离技术。通过mRNA逆转录,得到与此mRNA相对应的cDNA,然后利用特定的PCR引物直接以逆转录得到的cDNA为模板进行PCR扩增反应,得到所需的基因。 94.锚定PCR(anchored P

24、CR)锚定PCR是以mRNA反转录产生的cDNA为模板,利用带有特定限制性内切酶位点的锚定引物,从任何cDNA得到用于直接克隆的cDNA片段。 95.结构基因组学(structural genomics):通过基因作图、核苷酸序列分析确定基因组成、基因定位的科学。 96.功能基因组学(functional genomics):利用结构基因组学提供的信息,进行基因和非基因序列功能的研究。 97.比较基因组学(comparative genomics):比较不同生物间基因和基因组结构的差异,以增进对基因功能的了解、阐明物种进化关系。 98.基因(gene)从化学上来说指的是一段DNA或RNA(病毒

25、)顺序,该顺序可以产生或影响某种表型,可以由于突变生成等位基因变异体。 99.结构基因(structural gene)指能转录成为mRNA、rRNA或tRNA的DNA顺序。 100.基因组(gencme)细胞或生物中,一套完整单倍体遗传特质的总和(包括一种生物所需的全套基因及间隔序列)称为基因组。 101.质粒(plasmid)是独立于许多细菌及某些真核细胞染色体外共价闭合环状的DNA分子(covalant closed circnlar,cccDNA),能独立复制的最小遗传单位。 102.内含子和外显子真核生物的结构基因是不连续的,编码序列被非编码序列打断,在编码序列之间的序列称为内含子(

26、intron),编码序列称为外显子(extron)。 103.端粒(telommere)以线性染色体形式存在的真核基因组DNA的末端都有一种特殊的结构,称为端粒。(形式上膨大成粒状而得名)。 104.基因调控;基因表达主要包括(基因)转录和(蛋白质)翻译使信息分子DNA转变成功分子protein的过程,这一过程在体内受到精密的调控,以保证功能的有序性。这一调控称为基因表达的调控,简称基因调控。 105.激活蛋白(activator)可结合启动序列邻近的DNA序列,促进RNA聚合酶与启动序列的结合,增强RNA聚合酶活性。106.反式作用:由某一基因表达产生的蛋白质因子,通过与另一基因的特异的顺式

27、作用元件相互作用,调节其表达。这种调节作用称为反式作用。 107.顺式作用:还有蛋白质因子可特异识别、结合自身基因的调节序列,调节自身基因的表达,称顺式作用。 108.阻遏蛋白:是一类由调节基因编码,在转录水平对基因表达产生负调控作用(关闭基因表达活性)的蛋白质。 109.衰减子(attenuator)又称弱化子,是在可阻遏的操纵子中第一个结构基因之前常有一段能减弱转录作用的顺序称之(“可变动的终止子”)。 110 .SD序列(SD Sequence,SDs):原核生物mRNA起始密码子AuG上游310bp处有1个RbS称为SD序列。 111.操纵子(operon)是发现于细菌体内的1种基因调

28、节单位,由控制区和信息区组成,信息区包括相邻的,功能相关的结构基因,在控制区的调节下转录成mRNA,控制区主要含操纵基因,启动子和CAP结合位点,有些操纵子尚含有衰诚子。 112.可诱导的操纵子(inciduble operon)加入调节小分子开启基因转录活性,这种作用及其过程称诱导(induction)产生诱导作用的小分子称诱导物(inducer)。诱导物一般为操纵子编码的酶蛋白分解的底物。如:乳糖操纵子(乳糖). 113.可阻遇的操纵子(repressible operon)加入调节小分子,关闭基因转录活性这种作用及过程称阻遏(repression),产生阻遏的小分子物质称辅阻遏物(cor

29、epressor)。辅阻遏物一般为操纵子编码的酶合成的物质(产物)如:色氨酸操纵子(色氨酸)。114.基因扩增(gene amplification)是指细胞内某些特定基因的拷贝数专一性大量增加的现象。它是细胞在短期内为满足某种需要而产生足够基因产物一种调节手段。 115.顺式作用元件(cis-acting element)是指那些对结构基因表达具有调控作用的DNA序列。如启动子增强子,衰减子116.反式作用因子(trans-acting factor)真核细胞内含大量序列特异性的DNA结合Pr., 其中一些Pr.的主要功能是使基因开放或关闭称之。反式作用因子识别特定DNA序列(通常815核苷

30、酸,)与DNA结合后,可以促进(正调控)或抑制(负调控)1个邻近基因的转录。 117.同源结构域(homodomain,HD)许多反式因子的DNA结合域有一段相同的保守序列,是60个左右氨基酸组成的螺旋-回折-螺旋(helix-turn-helix,HIH)结构的区域称之,简称同源域。 118.亮氨酸拉链(leucine zipper)是DNA是结合域中约30个AA组成的核心序列,N端富含碱性AA,形成DNA结合面,另一侧每隔6个AA残基出现1个Leu残基,称为Leu拉链区。两个具有Leu拉链区的反式作用以疏水作用形成Leu拉链。Leu拉链空间构象使反式因子碱性区域处于能与DNA结合的空间位置

31、。 119.转录活化结构域(transcriptional activation domain)反式作用因子的转录活化功能取决于DNA结合域以外的由80100个AA组成的区域,此区即为转录活化结构域。 120.螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix,HLH)结构是含100200AA残基的肽段;有2个-螺旋区,附近有1段高含碱性AA区组成,螺旋区是形成2聚体必须的,碱性AA区对结合DNA是必需的。 121.碱性-螺旋:转录因子CTF/NF-1的DNA结合区域含有-螺旋结构,并含有高密度碱性AA,但无锌指结构,同源结构域及Leucine zipper。 122.单顺反子(monocistron)即一个编码基因转录生成一个mRNA分子,经翻译生成一条多肽链。 123.增强子(enhancer)指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性、增强启动子转录活性的DNA序列。其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。 124.沉默子(silencer)某些基因的负性调节元件,当其结合特异蛋白因子时,对基因转录起阻遏作用。