第一篇:現(xiàn)代分子生物學(xué)總結(jié)
醫(yī)學(xué)細(xì)胞與分子生物學(xué)習(xí)題庫(kù)
一、名詞解釋
1.基因組
2.基因文庫(kù)
3.衛(wèi)星DNA
4.SD序列
5.分子克隆
6.載體
7.反式作用因子
8.粘性末端
9.限制性內(nèi)切酶
10.cDNA文庫(kù)
11.轉(zhuǎn)化率
12.質(zhì)??截悢?shù)
13.體外重組
14.感受態(tài)細(xì)胞
15.探針
16.核酸雜交
17.陽性克隆
18.固相雜交
19.解鏈溫度
20.C值悖理
21.基因家簇
22.反義RNA
23.RNA干擾
24.魔斑
25.順式作用元件
二.填空題
1.真核生物基因組DNA序列可分為()、()和()。
2.真核生物基因組高度重復(fù)序列包括()、()、()和()四種。
5.原核生物轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控的方式有()和()兩種方式;前者又可分為()和();后者可分為()和()。
6.真核生物基因表達(dá)調(diào)控包括()、()、()、()和()五個(gè)層次。
7.真核生物基因組DNA水平的調(diào)控包括()、()、()、()和()五種方式。
8.反式作用因子可劃分為()、()和()三類。
12.影響雜交的因素有()、()、()、()和()。
15.逆轉(zhuǎn)錄酶是多功能酶,具有()、()、()三種功能,但無()作用。
16.DN的損傷突變類型有()、()、()、()和()。
17.引起DNA損傷突變的因素是()、()、()、()和()。
18.DNA的損傷修復(fù)方式有()、()、()和()。
20.病毒基因組可由()或()組成;細(xì)菌基因組由一條()組成;真核生物基因組由()和()形成()。
21.原核生物基因表達(dá)調(diào)控的方式有()和();其中()是主要的方式。
22.、操縱子由()、()和()組成;受()產(chǎn)物的調(diào)控。
23.順式作用元件按功能可劃分為()、()、()和()。
24.分子克隆技術(shù)的操作包括()、()、()和()等四個(gè)基本過程。
25.限制性內(nèi)切酶分為()、()、()三種,其中只
有()在基因工程操作中被應(yīng)用。
26.限制性內(nèi)切酶識(shí)別()序列; DNA分子在該酶切割下可產(chǎn)生()、()或()末端。
27.分子克隆中常用的工具酶有()、()、()和()。
28.分子克隆中常用的載體有()、()、()和()。
29.目的基因制備的常用方法有()、()、()。
30.體外重組常用方法有()、()、()和()。
31.重組體導(dǎo)入原核生物細(xì)胞中的常用方法有()和();重組體導(dǎo)入真核生物細(xì)胞中的常用方法有()、()和()。
32.重組體的篩選方法有()、()、()、()。
33.cDNA文庫(kù)的構(gòu)建步驟是()、()()、()。
34.常用的核酸探針包括()、()和()。
35.放射性同位素標(biāo)記常用的標(biāo)記方法有()、()、()。
36.分子克隆中常用的非放射性同位素標(biāo)記物有()、()、()等;常用的標(biāo)記方法有()、()。
37.核酸雜交技術(shù)可分為()和()兩種類型;后者又可分為()和()。
39.PCR技術(shù)的基本過程是()、()、()。
40.影響PCR的因素有()、()、()、()、()。
41.PCR反應(yīng)的特點(diǎn)是()、()、()、()。
45.限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點(diǎn)是()、()、()、()。
50.DNA切除修復(fù)需要的酶有()、()和()。
三、判斷題
1、生物越高度,基因組越龐大,基因數(shù)目就越多。()
2、真核生物結(jié)構(gòu)基因都是單拷貝,rRNA基因?yàn)槎嗫截?。(?/p>
3、同基因是一類結(jié)構(gòu)上完全相同,表達(dá)產(chǎn)物功能也相同的一組基因。()
4、真核細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子。()
5、原核細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為多順反子。()
6、真核生物基因組中不編碼的區(qū)域多于編碼的區(qū)域。()
7、衛(wèi)星DNA實(shí)際上是出現(xiàn)在非編碼區(qū)的串聯(lián)重復(fù)序列。
8、串聯(lián)重復(fù)序列是形成衛(wèi)星DNA 的基礎(chǔ)。
9、所有真核生物基因組中都有α衛(wèi)星DNA。
10、高度重復(fù)序列在真核生物細(xì)胞基因組中重復(fù)出現(xiàn)可達(dá)106次以上。
11、中度重復(fù)序列的長(zhǎng)度和拷貝數(shù)很不均一。
12、短分散片段重復(fù)順序的平均長(zhǎng)度約為3500-5000bp。
13、長(zhǎng)分散片段重復(fù)順序的平均長(zhǎng)度約為300bp。
14、中度重復(fù)序列大多不編碼蛋白質(zhì)。
15、高度重復(fù)序列中有一些可編碼蛋白質(zhì)。
16、中度重復(fù)順序一般具有種特異性。
17、每種組蛋白的基因在同一種生物中拷貝數(shù)是相同的。
18、不同生物中組蛋白基因在基因組中的排列不一樣。
19、端粒是所有生物染色體末端的一種特殊結(jié)構(gòu)。
20、以RNA為模版合成出的DNA鏈叫負(fù)股鏈。
21、顛換是指原為嘧啶突變后變?yōu)猷堰省?/p>
22、置換是指原為嘧啶突變后變?yōu)猷堰省?/p>
23、重組修復(fù)也叫復(fù)制后的修復(fù)。
24、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中許多mRNA都是多順反子轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。
25、限制性內(nèi)切酶切割的DNA片段都具有粘性末端。
26、原核生物中mRNA一般不需要轉(zhuǎn)錄后加工。
27、增強(qiáng)子并沒有啟動(dòng)子活性,卻具有增強(qiáng)啟動(dòng)子活性,促進(jìn)轉(zhuǎn)錄起始的效能。
28、在雙向復(fù)制中一條鏈按5′→3′的方向合成,另一條鏈按3′→5′的方向合成。
29、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞復(fù)制在多個(gè)位點(diǎn)同時(shí)起始進(jìn)行。
30、真核細(xì)胞的基因是不連續(xù)的,轉(zhuǎn)錄出來的所有RNA都必須經(jīng)過加工。(31、生物DNA分子的大小等于基因的總和。()
32、所有多肽鏈經(jīng)核糖體翻譯出來即有正常生理功能。
33、核糖體是蛋白質(zhì)和rRNA構(gòu)成的功能復(fù)合體。
34、機(jī)體的各種細(xì)胞中含有相同的遺傳信息,所以有相同的表達(dá),35、在負(fù)控誘導(dǎo)系統(tǒng)中,阻遏蛋白不與效應(yīng)物結(jié)合時(shí),結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄。
36、在負(fù)控阻遏系統(tǒng)中,阻遏蛋白不與效應(yīng)物結(jié)合時(shí),結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄。
37、CAP結(jié)合在啟動(dòng)子上時(shí),能促進(jìn)RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合,促進(jìn)轉(zhuǎn)錄。)
38、CAP首先與cAMP形成復(fù)合物才能與啟動(dòng)子結(jié)合。
39、RBS是指mRNA起始密碼AUG前的一段非翻譯區(qū)。
40、反義RNA由反義基因轉(zhuǎn)錄而來。
41、轉(zhuǎn)錄后基因沉默被稱為RNAi。
42、細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成旺盛時(shí),mRNA鏈上核糖體數(shù)量就多,poly(A)也較長(zhǎng)。
43、限制性核酸內(nèi)切酶是原核生物所特有的酶。
44、只有Ⅱ型限制性核酸內(nèi)切酶在分子生物學(xué)中被應(yīng)用。
45、COS區(qū)是指λ噬菌體粘性末端構(gòu)成的區(qū)域。
53、基因擴(kuò)增是指某些基因的拷貝數(shù)大量增加的現(xiàn)象。
54、基因重排是DNA水平調(diào)控的重要方式之一
55、所有核酸的合成都是以堿基配對(duì)為基礎(chǔ)的。
56、甲基化程度與基因的表達(dá)一般呈反比關(guān)系。
57、基因的甲基化程度愈高,其表達(dá)則降低。
58、去除組蛋白基因轉(zhuǎn)錄活性降低。
59、常染色質(zhì):結(jié)構(gòu)松散,基因不表達(dá)。
60、異染色質(zhì):結(jié)構(gòu)緊密,基因表達(dá)。
61、有基因表達(dá)活性的染色質(zhì)DNA對(duì)DNaseⅠ更敏感。
62、真核生物基因調(diào)控主要也是在轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行的。
四、選擇題:
1.原核生物基因組中的復(fù)制起始點(diǎn)有()
A.1個(gè)B.2個(gè)C.多個(gè)D.1000個(gè)以上
2.真核生物基因組中的復(fù)制起始點(diǎn)有()
A.1個(gè)B.2個(gè)C.多個(gè)D.1000個(gè)以上
3.真核生物基因之間的間隔區(qū)與基因組大?。ǎ?/p>
A.有關(guān)B.無關(guān)C.成正比E.成反比
4.衛(wèi)星DNA的長(zhǎng)度一般為()
A.5-10bpB.300bpC.100bpD.500-1000bp
5.在大腸桿菌細(xì)胞中DNA復(fù)制的保真性主要是下列哪個(gè)酶的作用(A.DNA聚合酶ⅠB.DNA聚合酶Ⅱ
C.DNA聚合酶ⅢD.DNA連接酶
6.既有內(nèi)切酶活力,又有連接酶活力的是
A.拓?fù)洚悩?gòu)酶B.DNA聚合酶Ⅱ
C.解螺旋酶D.DNA連接酶)
7.轉(zhuǎn)錄過程中遺傳信息的轉(zhuǎn)遞方向是()
A.DNA→RNAB.RNA→DNAC.DNA→DNAD.RNA→RNA
8.hnRNA是()
A.存在于細(xì)胞核內(nèi)的tRNA前體B.存在于細(xì)胞核內(nèi)的mRNA前體
C.存在于細(xì)胞核內(nèi)的rRNA前體D.存在于細(xì)胞核內(nèi)的snRNA前體
9.以RNA為模板合成DNA的酶是()
A.DNA聚合酶ⅢB.DNA聚合酶ⅠC.RNA聚合酶D.反轉(zhuǎn)錄酶
10.蛋白質(zhì)的生物合成中肽鏈延伸方向是()
A.5→3B.從N端到C端C.3→5D.從C端到N端,,11.蛋白質(zhì)翻譯后的加工主要包括()。
A.氨基酸側(cè)鏈修飾B.水解修飾
C.二硫鍵的形成D. 上述各種修飾都包括
12.操縱子調(diào)控系統(tǒng)屬于哪一種水平的調(diào)控()
A.復(fù)制水平的調(diào)節(jié)B。轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)
C.翻譯水平的調(diào)節(jié)D。轉(zhuǎn)錄后加工的調(diào)控
13.與乳糖操縱子操縱基因結(jié)合的物質(zhì)是()
A.RNA聚合酶B.DNA聚合酶C.阻遏蛋白D.誘導(dǎo)物
14、參與線粒體DNA復(fù)制的酶是()
A.polαB.polδC.polβD.polγ
15、參與領(lǐng)頭鏈DNA復(fù)制的酶是()
A.polαB.polδC.polβD.polγ
16、端粒酶是一種()
A.逆轉(zhuǎn)錄酶B.RNA聚合酶C.DNA聚合酶D.DNA酶
17.含稀有堿基最多的RNA是()
A.mRNAB、rRNAC.5S-rRNAD.tRNA
18.大腸桿菌DNA連接酶需要下列哪一種輔助因子?()
A.FAD作為電子受體B.NADP+作為磷酸供體
C.NAD+形成活性腺苷酰酶D.NAD+作為電子受體
19.真核生物RNA聚合酶I催化轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是()
A.mRNAB.45S-rRNAC.5S-rRNAD.tRNA
20.魔斑是指()
A.ppGppB.cAMPC.cGMPD.7mGppp
21.CAP復(fù)合體與操縱子結(jié)合的部位是()
A.啟動(dòng)子B.操縱基因C.結(jié)構(gòu)基因D.調(diào)節(jié)基因
22.基因的甲基化修飾一般發(fā)生在()
A.CpGB.ApGC.GpTD.TpG
23.有基因表達(dá)活性的染色質(zhì)DNA對(duì)下列那個(gè)酶敏感性增加?()
A.DNaseⅠB.DNA polⅠC.DNA polⅡD.Rnase H
24.真核生物的RNA聚合酶識(shí)別的是()
A.啟動(dòng)子B.增強(qiáng)子C.TF-DNA復(fù)合體D.RF
25.在分子生物學(xué)中被應(yīng)用的限制性核酸內(nèi)切酶是()
A.Ⅰ型B.Ⅱ型C.Ⅲ型D.以上都沒用
26.限制性核酸內(nèi)切酶錯(cuò)位切割產(chǎn)生()
A.粘性末端B.平頭末端C.3’-磷酸D.5’-羥基
27.大腸桿菌DNA連接酶只能連接()
A.粘性末端B.平頭末端C.3’-磷酸D.5’-羥基
28.pBR322是()
A.復(fù)制型載體B.表達(dá)型載體C.穿梭載體D.噬菌體載體
29、pUC載體是()
A.復(fù)制型載體B.表達(dá)型載體C.穿梭載體D.噬菌體載體
30.M13噬菌體是()
A.單鏈DNA噬菌體B.雙鏈DNA噬菌體
C.RNA噬菌體D.都不是
31、B.表達(dá)型載體C.穿梭載體D.噬菌體載體
五.問答題
1.分子克隆中常用的工具酶有哪些?各有何用途?
2.何謂載體?分子克隆中常用的載體有哪些?理想的載體應(yīng)具備哪些條件?
3.何謂PCR?試述PCR基本技術(shù)原理和影響因素。
4.常用的核酸探針有哪些類型?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?
5.將目的DNA與載體DNA連接起來的方法有哪些?并用文或圖表示各種連接過程。
6.簡(jiǎn)述原核生物與真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
9.體外重組常用的連接方法有哪些?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?
13.何謂核酸雜交?常用的雜交方法有哪些?
28.何謂宿主細(xì)胞?分子克隆中常用的宿主細(xì)胞有哪些?宿主細(xì)胞應(yīng)具備哪些條件?
31.簡(jiǎn)述重組體導(dǎo)入哺乳動(dòng)物細(xì)胞的方法
35、DNA損傷修復(fù)有哪些類型?試述各類型的修復(fù)方式。
第二篇:現(xiàn)代分子生物學(xué)總結(jié)
第一章、基因的結(jié)構(gòu)和功能實(shí)體及基因組
1、基因定義
基因(遺傳因子)是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),是DNA(脫氧核糖核酸)分子上具有遺傳信息的特定核苷酸序列的總稱,攜帶有遺傳信息的DNA序列,是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段,是控制性狀的基本遺傳單位,通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來表達(dá)自己所攜帶的遺傳信息,從而控制生物個(gè)體的性狀表現(xiàn)。
2、DNA修復(fù)
DNA修復(fù)(DNA repairing)是細(xì)胞對(duì)DNA受損傷后的一種反應(yīng),這種反應(yīng)可能使DNA結(jié)構(gòu)恢復(fù)原樣,重新能執(zhí)行它原來的功能;但有時(shí)并非能完全消除DNA的損傷,只是使細(xì)胞能夠耐受這DNA的損傷而能繼續(xù)生存。也許這未能完全修復(fù)而存留下來的損傷會(huì)在適合的條件下顯示出來(如細(xì)胞的癌變等),但如果細(xì)胞不具備這修復(fù)功能,就無法對(duì)付經(jīng)常在發(fā)生的DNA損傷事件,就不能生存。對(duì)不同的DNA損傷,細(xì)胞可以有不同的修復(fù)反應(yīng)。
3、DNA損傷
DNA損傷是復(fù)制過程中發(fā)生的DNA核苷酸序列永久性改變,并導(dǎo)致遺傳特征改變的現(xiàn)象。情況分為:substitutation(替換)deletion(刪除)insertion(插入)exon skipping(外顯子跳躍)。
DNA損傷的改變類型:a、點(diǎn)突變:指DNA上單一堿基的變異。嘌呤替代嘌呤(A與G之間的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C與T之間的替代)稱為轉(zhuǎn)換(transition);嘌呤變嘧啶或嘧啶變嘌呤則稱為顛換(transvertion)。b、缺失:指DNA鏈上一個(gè)或一段核苷酸的消失。c、插入:指一個(gè)或一段核苷酸插入到DNA鏈中。在為蛋白質(zhì)編碼的序列中如缺失及插入的核苷酸數(shù)不是3的整倍數(shù),則發(fā)生讀框移動(dòng)(reading frame shift),使其后所譯讀的氨基酸序列全部混亂,稱為移碼突變(frame-shift mutaion)。d、倒位或轉(zhuǎn)位:(transposition)指DNA鏈重組使其中一段核苷酸鏈方向倒置、或從一處遷移到另一處。e、雙鏈斷裂:對(duì)單倍體細(xì)胞一個(gè)雙鏈斷裂就是致死性事件。
4、同源重組 同源重組,(Homologus Recombination)是指發(fā)生在姐妹染色單體(sister chromatin)之間或同一染色體上含有同源序列的DNA分子之間或分子之內(nèi)的重新組合。同源重組需要一系列的蛋白質(zhì)催化,如原核生物細(xì)胞內(nèi)的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等;以及真核生物細(xì)胞內(nèi)的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重組反應(yīng)通常根據(jù)交叉分子或holiday結(jié)構(gòu)(Holiday Juncture Structure)的形成和拆分分為三個(gè)階段,即前聯(lián)會(huì)體階段、聯(lián)會(huì)體形成和Holiday 結(jié)構(gòu)的拆分。a、基因敲除
基因敲除(geneknockout),是指對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)已知但功能未知的基因,從分子水平上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),將該基因去除,或用其它順序相近基因取代,然后從整體觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,推測(cè)相應(yīng)基因的功能。這與早期生理學(xué)研究中常用的切除部分-觀察整體-推測(cè)功能的三部曲思想相似?;蚯贸芍兄鼓骋换虻谋磉_(dá)外,還包括引入新基因及引入定點(diǎn)突變。既可以是用突變基因或其它基因敲除相應(yīng)的正?;?,也可以用正?;蚯贸鄳?yīng)的突變基因。b、因轉(zhuǎn)移法
同源重組(homologousrecombination)是將外源基因定位導(dǎo)人受體細(xì)胞染色體上的方法,因?yàn)樵谠撟挥信c導(dǎo)人基因同源的序列,通過單一或雙交換,新基因片段可替換有缺陷的基因片段,達(dá)到修正缺陷基因的目的。位點(diǎn)特異性重組是發(fā)生在兩條DNA鏈特異位點(diǎn)上的重組,重組的發(fā)生需一段同源序列即特異性位點(diǎn)(又稱附著點(diǎn);attachmentsite,att)和位點(diǎn)特異性的蛋白因子即重組酶參與催化。重組酶僅能催化特異性位點(diǎn)間的重組,因而重組具有特異性和高度保守性。
5、堿基錯(cuò)配對(duì)修復(fù)
錯(cuò)配修復(fù)(mismatch repair,MMR):在含有錯(cuò)配堿基的DNA分子中,使正常核苷酸序列恢復(fù)的修復(fù)方式;主要用來糾正DNA雙螺旋上錯(cuò)配的堿基對(duì),還能修復(fù)一些因復(fù)制打滑而產(chǎn)生的小于4nt的核苷酸插入或缺失。MMR的過程需要區(qū)分母鏈和子鏈,做到只切除子鏈上錯(cuò)誤的核苷酸,而不會(huì)切除母鏈上本來就正常的核苷酸。修復(fù)的過程是:識(shí)別出正確的鏈,切除掉不正確的部分,然后通過DNA聚合酶III和DNA連接酶的作用,合成正確配對(duì)的雙鏈DNA。
6、基因組學(xué)
基因組學(xué)(英文genomics),研究生物基因組和如何利用基因的一門學(xué)問。用于概括涉及基因作圖、測(cè)序和整個(gè)基因組功能分析的遺傳學(xué)分支。該學(xué)科提供基因組信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)系統(tǒng)利用,試圖解決生物,醫(yī)學(xué),和工業(yè)領(lǐng)域的重大問題?;蚪M研究應(yīng)該包括兩方面的內(nèi)容:以全基因組測(cè)序?yàn)槟繕?biāo)的結(jié)構(gòu)基因組學(xué)(structural genomics)和以基因功能鑒定為目標(biāo)的功能基因組學(xué)(functional genomics),又被稱為后基因組(postgenome)研究,成為系統(tǒng)生物學(xué)的重要方法?;蚪M學(xué)的主要工具和方法包括: 生物信息學(xué),遺傳分析,基因表達(dá)測(cè)量和基因功能鑒定。第二章、基因的結(jié)構(gòu)實(shí)體
1、核酸分子
核酸(Nucleic Acids)是一種主要位于細(xì)胞核內(nèi)的生物大分子,其充當(dāng)著生物體遺傳信息的攜帶和傳遞。DNA分子含有生物物種的所有遺傳信息,為雙鏈分子,其中大多數(shù)是鏈狀結(jié)構(gòu)大分子,也有少部分呈環(huán)狀結(jié)構(gòu),分子量一般都很大。RNA主要是負(fù)責(zé)DNA遺傳信息的翻譯和表達(dá),為單鏈分子,分子量要比DNA小得多。核酸存在于所有動(dòng)植物細(xì)胞、微生物和病毒、噬菌體內(nèi),是生命的最基本物質(zhì)之一,對(duì)生物的生長(zhǎng)、遺傳、變異等現(xiàn)象起著重要的決定作用。核酸大分子可分為兩類:脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),在蛋白質(zhì)的復(fù)制和合成中起著儲(chǔ)存和傳遞遺傳信息的作用。核酸不僅是基本的遺傳物質(zhì),而且在蛋白質(zhì)的生物合成上也占重要位置,因而在生長(zhǎng)、遺傳、變異等一系列重大生命現(xiàn)象中起決定性的作用。
2、DNA的結(jié)構(gòu)
DNA即脫氧核糖核酸(英文Deoxyribonucleic acid的縮寫),又稱去氧核糖核苷酸,是染色體主要組成成分,同時(shí)也是組成基因的材料。DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)是相對(duì)穩(wěn)定的。這是因?yàn)樵贒NA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè),通過氫鍵形成的堿基對(duì),使兩條脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈穩(wěn)固地并聯(lián)起來。另外,堿基對(duì)之間縱向的相互作用力也進(jìn)一步加固了DNA分子的穩(wěn)定性。各個(gè)堿基對(duì)之間的這種縱向的相互作用力叫做堿基堆集力,它是芳香族堿基π電子間的相互作用引起的?,F(xiàn)在普遍認(rèn)為堿基堆集力是穩(wěn)定DNA結(jié)構(gòu)的最重要的因素。再有,雙螺旋外側(cè)負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)同帶正電荷的陽離子之間形成的離子鍵,可以減少雙鏈間的靜電斥力,因而對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)也有一定的穩(wěn)定作用。DNA分子由于堿基對(duì)的數(shù)量不同,堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化,因而構(gòu)成了DNA分子的多樣性。例如,一個(gè)具有4 000個(gè)堿基對(duì)的DNA分子所攜帶的遺傳信息是4種,即10種。不同的DNA分子由于堿基對(duì)的排列順序存在著差異,因此,每一個(gè)DNA分子的堿基對(duì)都有其特定的排列順序,這種特定的排列順序包含著特定的遺傳信息,從而使DNA分子具有特異性。
3、DNA的拓?fù)鋵W(xué)
首先以一260 bp雙鏈線形B-DNA為例,此DNA在松弛時(shí),螺旋數(shù)為25(260/10.4),首尾連接成環(huán)形后,為一松弛環(huán)形DNA,并處于最穩(wěn)定狀態(tài)。若將此線形DNA先擰松2個(gè)連環(huán)再連成環(huán)形,則可以形成兩種環(huán)形DNA,一種稱為松弛解鏈環(huán)形DNA;另一種環(huán)形DNA稱為超螺旋DNA,其螺旋周數(shù)為25,有2個(gè)負(fù)超螺旋。由此引入拓?fù)鋵W(xué)參數(shù): 1.連環(huán)數(shù)(Linking number):在雙螺旋DNA中,一條鏈以右手螺旋繞另一條鏈纏繞的次數(shù),以L 表示(或以α表示),其計(jì)數(shù)方法為處于松弛環(huán)形DNA時(shí)的螺旋周數(shù),肯定為整數(shù),右手螺旋為正、左手螺旋為負(fù)。2.纏繞數(shù)(Twisting number):即DNA分子中的Watson-Crick螺旋周數(shù),以T 表示(或以β表示),其數(shù)值可直接在處于最穩(wěn)定狀態(tài)下的雙鏈環(huán)形(或超螺旋形式)DNA中的實(shí)際螺旋周數(shù)計(jì)數(shù)得到,不一定是整數(shù),右手螺旋為正,左手螺旋為負(fù)。但必須注意T僅針對(duì)于形成雙螺旋區(qū)域而言,解鏈部分的bp數(shù)就不涉及T的計(jì)算。對(duì)于一定長(zhǎng)度的DNA雙鏈,一旦出現(xiàn)解鏈T值就減少。如260bp B-DNA雙鏈自然狀態(tài)下T=25,解鏈20%時(shí)的T=20。3.超螺旋數(shù) 或 紐數(shù)(Writhing number):其數(shù)值有公式L=T+W 計(jì)算得到,以W表示(或以τ表示),不一定為整數(shù)。左手超螺旋為正,右手超螺旋為負(fù)(此點(diǎn)解釋見后)。4.比連環(huán)差:為雙鏈DNA的超螺旋密度。用σ表示,由公式σ = Lβ /β 表示。
4、染色體和核小體
染色體(Chromosome),是細(xì)胞內(nèi)具有遺傳性質(zhì)的物體,易被堿性染料染成深色,又叫染色質(zhì)。其本質(zhì)是脫氧核甘酸,是細(xì)胞核內(nèi)由核蛋白組成、能用堿性染料染色、有結(jié)構(gòu)的線狀體,是遺傳物質(zhì)基因的載體。在無性繁殖物種中,生物體內(nèi)所有細(xì)胞的染色體數(shù)目都一樣;而在有性繁殖大部分物種中,生物體的體細(xì)胞染色體成對(duì)分布,稱為二倍體。性細(xì)胞如精子、卵子等是單倍體,染色體數(shù)目只是體細(xì)胞的一半。哺乳動(dòng)物雄性個(gè)體細(xì)胞的性染色體對(duì)為XY,雌性則為XX。鳥類和蠶的性染色體與哺乳動(dòng)物不同:雄性個(gè)體的是ZZ,雌性個(gè)體為ZW。
染色體是細(xì)胞核中載有遺傳信息的物質(zhì),在顯微鏡下呈圓柱狀或桿狀,主要由脫氧核糖核酸和蛋白質(zhì)組成,在細(xì)胞發(fā)生有絲分裂時(shí)期容易被堿性染料(例如龍膽紫和醋酸洋紅)著色,因此而得名。在無性繁殖物種中,生物體內(nèi)所有細(xì)胞的染色體數(shù)目都一樣;而在有性繁殖大部分物種中,生物體的體細(xì)胞染色體成對(duì)分布,稱為二倍體。性細(xì)胞如精子、卵子等是單倍體,染色體數(shù)目只是體細(xì)胞的一半。哺乳動(dòng)物雄性個(gè)體細(xì)胞的性染色體對(duì)為XY,雌性則為XX。鳥類和蠶的性染色體與哺乳動(dòng)物不同:雄性個(gè)體的是ZZ,雌性個(gè)體為ZW。
核小體(英語:Nucleosome,也譯作核體或核仁小體等)是組成真核生物染色質(zhì)(除精子染色質(zhì)外)的基本單位。核小體是由DNA與四對(duì)組織蛋白(共8個(gè))的復(fù)合物,其中有H2A和H2B的二聚體兩組以及H3和H4的二聚體兩組。另外還有一種H1負(fù)責(zé)連結(jié)兩個(gè)核小體之間的DNA。核小體假說是在1974年,由Don Olins、Ada Olins與羅杰·科恩伯格等人首次提出的。核小體是染色體的基本結(jié)構(gòu)單位,由DNA和組蛋白(histone)構(gòu)成,是染色質(zhì)(染色體)的基本結(jié)構(gòu)單位。由4種組蛋白H2A、H2B、H3和H4,每一種組蛋白各二個(gè)分子,形成一個(gè)組蛋白八聚體,約200bp的DNA分子盤繞在組蛋白八聚體構(gòu)成的核心結(jié)構(gòu)外面,形成了一個(gè)核小體。
5、染色質(zhì)的構(gòu)象狀態(tài)
(chromosome conformation capture,3C)通過一種定量手段(PCR產(chǎn)物的有和無、產(chǎn)量的高和低)對(duì)DNA之間是否存在相互作用這一定性問題進(jìn)行研究。主要經(jīng)過甲醛交聯(lián)、限制性酶切、稀釋和連接、解交聯(lián)、DNA純化與PCR鑒定。通過一對(duì)分別與選定的2段DNA配對(duì)的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,通過PCR產(chǎn)物的有無、產(chǎn)量的高低等,就可以對(duì)是否存在相互作用進(jìn)行判斷。
6、常染色質(zhì)和異染色質(zhì)
常染色質(zhì):常染色質(zhì)是指間期核內(nèi)染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度低,處于伸展?fàn)顟B(tài),用堿性染料染色時(shí)著色淺的那些染色質(zhì)。在常染色質(zhì)中,DNA包裝比約為1/2000-1/1000,即DNA實(shí)際長(zhǎng)度為染色質(zhì)纖維長(zhǎng)度的1000-2000倍。構(gòu)成常染色質(zhì)的DNA主要是單一序列DNA和中度重復(fù)序列DNA(如組蛋白基因和tRNA基因)。常染色質(zhì)并非所有基因都具有轉(zhuǎn)錄活性,處于常染色質(zhì)狀態(tài)只是基因轉(zhuǎn)錄的必要條件,而不是充分條件。
異染色質(zhì):在細(xì)胞周期中,間期、早期或中、晚期,某些染色體或染色體的某些部分的固縮常較其他的染色質(zhì)早些或晚些,其染色較深或較淺,具有這種固縮特性的染色體稱為異染色質(zhì)(heterochromatin)。具有強(qiáng)嗜堿性,染色深,染色質(zhì)絲包裝折疊緊密,與常染色質(zhì)相比,異染色質(zhì)是轉(zhuǎn)錄不活躍部分,多在晚S期復(fù)制。異染色質(zhì)分為結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)和功能異染色質(zhì)兩種類型。結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)是指各類細(xì)胞在整個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)處于凝集狀態(tài)的染色質(zhì),多定位于著絲粒區(qū)、端粒區(qū),含有大量高度重復(fù)順序的脫氧核糖核酸(DNA),稱為衛(wèi)星DNA(satel-lite DNA)。第三章、基因的功能實(shí)體
1、基因的功能
基因有控制遺傳性狀和活性調(diào)節(jié)的功能?;蛲ㄟ^復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代,并通過控制酶的合成來控制代謝過程,從而控制生物的個(gè)體性狀表現(xiàn)。基因還可以通過控制結(jié)構(gòu)蛋白的成分,直接控制生物性狀。、生物體細(xì)胞中的DNA分子上有很多基因,但并不是每一基因的特征都表現(xiàn)出來。即使是由同一受精卵發(fā)育分化而來的同一人體不同組織中的細(xì)胞,如肌肉細(xì)胞、肝臟細(xì)胞、骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、紅細(xì)胞、和胃黏膜細(xì)胞等。它們的細(xì)胞形狀都是各不相同的。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?原來,細(xì)胞核中的基因在細(xì)胞的一生中并非始終處于活性狀態(tài),它們有的處于轉(zhuǎn)錄狀態(tài),即活性狀態(tài),這時(shí)基因打開,有的處于非轉(zhuǎn)錄狀態(tài),即基因關(guān)閉。在生物體的不同發(fā)育期,基因的活性是不同的,而且基因的活性有嚴(yán)格的程序。基因活性的嚴(yán)格程序是生命周期穩(wěn)定的基礎(chǔ)。各種不同的生物因其細(xì)胞內(nèi)的基因具有獨(dú)特的活性調(diào)節(jié)而呈現(xiàn)不同的形態(tài)特征。
2、順反因子
順式作用元件(cis-acting element)能影響基因表達(dá),但不編碼RNA和蛋白質(zhì)的DNA序列
反式作用因子(trans-actingfactor)能識(shí)別和結(jié)合特定的順式作用元件,并影響基因轉(zhuǎn)錄的一類蛋白質(zhì)或RNA
3、順式調(diào)控元件
有順式調(diào)控元件(cis-regulatory element),或順式作用元件是調(diào)節(jié)位于相同的DNA分子(通常是一個(gè)染色體)的基因的表達(dá)的DNA或RNA的區(qū)域。這個(gè)詞是從拉丁詞順,這意味著“在同一側(cè)的”構(gòu)建??赡苡许樖皆挥诳刂?或什至更上游的啟動(dòng)子區(qū)域)的基因的編碼序列的上游,在一個(gè)內(nèi)含子,或該基因的編碼序列的下游,無論是在非翻譯或未轉(zhuǎn)錄區(qū)域。
4、非編碼RNA分子的調(diào)控作用 非編碼RNA(Non-coding RNA)是指不編碼蛋白質(zhì)的RNA。其中包括rRNA,tRNA,snRNA,snoRNA 和microRNA 等多種已知功能的 RNA,還包括未知功能的RNA。這些RNA的共同特點(diǎn)是都能從基因組上轉(zhuǎn)錄而來,但是不翻譯成蛋白,在RNA 水平上就能行使各自的生物學(xué)功能了。非編碼RNA 從長(zhǎng)度上來劃分可以分為3類:小于50 nt,包括microRNA,siRNA,piRNA;50 nt到500 nt,包括rRNA,tRNA,snRNA,snoRNA,SLRNA,SRPRNA 等等;大于500 nt,包括長(zhǎng)的mRNA-like 的非編碼RNA,長(zhǎng)的不帶polyA 尾巴的非編碼RNA等等。
5、基因在細(xì)胞核內(nèi)的地域分布 第四章、基因組的組織結(jié)構(gòu)
1、基因組
在生物學(xué)中,一個(gè)生物體的基因組是指包含在該生物的DNA(部分病毒是RNA)中的全部遺傳信息,又稱基因體(genome)?;蚪M包括基因和非編碼DNA。1920年,德國(guó)漢堡大學(xué)植物學(xué)教授漢斯.溫克勒(Hans Winkler)首次使用基因組這一名詞。更精確地講,一個(gè)生物體的基因組是指一套染色體中的完整的DNA序列。
2、原核生物基因組的特點(diǎn)
a、基因組較小,通常只有一個(gè)環(huán)形或線形的DNA分子。
b、基因組的大部分序列是用來編碼蛋白質(zhì)的,基因之間的間隔序列很短。
c、功能相關(guān)的序列常串連在一起,由共同的調(diào)控元件調(diào)控,并轉(zhuǎn)錄成同一mRNA分子,可指導(dǎo)多種蛋白質(zhì)的合成,這種結(jié)構(gòu)稱操縱子。
3、真核生物基因組的特點(diǎn) a、基因組較大。真核生物的基因組由多條線形的染色體構(gòu)成,每條染色體有一個(gè)線形的DNA分子,每個(gè)DNA分子有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。
b、不存在操縱子結(jié)構(gòu)。真核生物的同一個(gè)基因簇的基因,不會(huì)像原核生物的操縱子結(jié)構(gòu)那樣,轉(zhuǎn)錄到同一個(gè)mRNA上。
c、存在大量的重復(fù)序列。真核生物的基因組里存在大量重復(fù)序列,通過其重復(fù)程度可將其分成高度重復(fù)序列、中度重復(fù)序列、低度重復(fù)序列和單一序列。
d、有斷裂基因。大多數(shù)真核生物為蛋白質(zhì)編碼的基因都含有“居間序列”,即不為多肽編碼,其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在mRNA前體的加工過程中被切除的成分。
4、基因的拷貝數(shù)
拷貝數(shù)就是指某基因(可以是質(zhì)粒)在某一生物的基因組中的個(gè)數(shù).單拷貝就是該基因在該生物基因組中只有一個(gè),多則指有多個(gè)。
(一)在細(xì)菌細(xì)胞中,某種特定質(zhì)粒的數(shù)目。根據(jù)復(fù)制特性,質(zhì)粒分嚴(yán)緊型和松弛型兩類,前者在細(xì)胞中只含1~2個(gè),而后者含10~15個(gè)以上。恒定的拷貝數(shù)與質(zhì)粒復(fù)制控制系統(tǒng)、宿主細(xì)胞遺傳背景及生長(zhǎng)條件有關(guān)。質(zhì)粒復(fù)制控制系統(tǒng)首先通過調(diào)節(jié)復(fù)制的起始點(diǎn)來控制拷貝數(shù),調(diào)節(jié)因素包括阻遏蛋白、反義RNA和某些順向重復(fù)序列。有些質(zhì)粒還有其他控制系統(tǒng),如有分配功能的par系統(tǒng)和確保質(zhì)粒穩(wěn)定遺傳的ccd系統(tǒng)。一旦質(zhì)粒上與調(diào)控有關(guān)的基因或位點(diǎn)突變,可使拷貝數(shù)明顯增加或減少。(二)在細(xì)菌細(xì)胞中,某種特定基因的數(shù)目。
5、線粒體DNA 線粒體中的遺傳物質(zhì),線粒體能為細(xì)胞產(chǎn)生能量,是在細(xì)胞線粒體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的脫氧核糖核酸特殊形態(tài)。線粒體DNA(mtDNA)呈雙鏈環(huán)狀,在哺乳動(dòng)物中大小一般在15kb~18kb之內(nèi)。一個(gè)線粒體中一般有多個(gè)DNA分子。
與核基因組相比,線粒體基因組有如下有趣的性質(zhì): 所有的基因都位于一個(gè)單一的環(huán)狀DNA分子上。遺傳物質(zhì)不為核膜所包被。DNA不為蛋白質(zhì)所壓縮。
基因組沒有包含那么多非編碼區(qū)域(垃圾DNA或“內(nèi)含子”)。一些密碼子與通用密碼子不同。相反,與一些紫色非硫細(xì)菌相似。一些堿基為兩個(gè)不同基因的一部分:某堿基作為一個(gè)基因的末尾,同時(shí)作為下一個(gè)基因的開始。
線粒體DNA比DNA存活時(shí)間長(zhǎng)得多,而且遺傳自母親,因此用來確認(rèn)家庭關(guān)系十分理想。第五章、基因的自身維護(hù)
1、DNA復(fù)制
DNA復(fù)制是指DNA雙鏈在細(xì)胞分裂以前的分裂間期進(jìn)行的復(fù)制過程,復(fù)制的結(jié)果是一條雙鏈變成兩條一樣的雙鏈(如果復(fù)制過程正常的話),每條雙鏈都與原來的雙鏈一樣。這個(gè)過程通過邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制機(jī)制得以順利完成。DNA復(fù)制主要包括引發(fā)、延伸、終止三個(gè)階段。
2、DNA復(fù)制的特點(diǎn)
A、半保留復(fù)制:DNA在復(fù)制時(shí),以親代DNA的每一股作模板,合成完全相同的兩個(gè)雙鏈子代DNA,每個(gè)子代DNA中都含有一股親代DNA鏈,這種現(xiàn)象稱為DNA的半保留復(fù)制。DNA以半保留方式進(jìn)行復(fù)制,是在1958年由M.Meselson 和 F.Stahl 所完成的實(shí)驗(yàn)所證明。
B、有一定的復(fù)制起始點(diǎn):DNA在復(fù)制時(shí),需在特定的位點(diǎn)起始,這是一些具有特定核苷酸排列順序的片段,即復(fù)制起始點(diǎn)(復(fù)制子)。在原核生物中,復(fù)制起始點(diǎn)通常為一個(gè),而在真核生物中則為多個(gè)。
C、需要引物(primer):DNA聚合酶必須以一段具有3'端自由羥基(3'-OH)的RNA作為引物,才能開始聚合子代DNA鏈。RNA引物的大小,在原核生物中通常為50~100個(gè)核苷酸,而在真核生物中約為10個(gè)核苷酸。
D、雙向復(fù)制:DNA復(fù)制時(shí),以復(fù)制起始點(diǎn)為中心,向兩個(gè)方向進(jìn)行復(fù)制。但在低等生物中,也可進(jìn)行單向復(fù)制。
E、半不連續(xù)復(fù)制:由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA鏈,因此兩條親代DNA鏈作為模板聚合子代DNA鏈時(shí)的方式是不同的。以3'→5'方向的親代DNA鏈作模板的子代鏈在聚合時(shí)基本上是連續(xù)進(jìn)行的,這一條鏈被稱為領(lǐng)頭鏈(leading strand)。而以5'→3'方向的親代DNA鏈為模板的子代鏈在聚合時(shí)則是不連續(xù)的,這條鏈被稱為隨從鏈(lagging strand)。DNA在復(fù)制時(shí),由隨從鏈所形成的一些子代DNA短鏈稱為岡崎片段(Okazaki fragment)。岡崎片段的大小,在原核生物中約為1000~2000個(gè)核苷酸,而在真核生物中約為100個(gè)核苷酸。
3、DNA復(fù)制的忠實(shí)性維護(hù)
DNA聚合酶高度選擇性、DNA聚合酶的自我校對(duì)、錯(cuò)配修復(fù)
4、連接體和去連接體
5、幾種特殊形式的DNA合成
誘導(dǎo)型穩(wěn)定DNA復(fù)制、DNA重組依賴的DNA復(fù)制、組成型穩(wěn)定DNA復(fù)制、DNA的跨損傷復(fù)制。
6、DNA復(fù)制的多種形式
滾環(huán)復(fù)制:滾環(huán)式復(fù)制(rolling circle replication)是噬菌體中常見的DNA復(fù)制方式。滾環(huán)式復(fù)制的一個(gè)特點(diǎn)是以一條環(huán)狀單鏈DNA為模板,進(jìn)行新的DNA環(huán)狀分子合成。噬菌體的雙鏈DNA環(huán)狀分子先在一條單鏈的復(fù)制起點(diǎn)上產(chǎn)生一個(gè)切口(nick),然后以另一條單鏈為模板不斷地合成新的單鏈。釋放出的新合成的單鏈或是先復(fù)制成雙鏈DNA,被酶切割成單位長(zhǎng)度后,再形成環(huán)狀雙鏈DNA分子;或是釋放出的新合成的單鏈DNA,先被酶切割成單位長(zhǎng)度形成單鏈環(huán)狀DNA分子后再?gòu)?fù)制成雙鏈環(huán)狀DNA分子。
D環(huán)復(fù)制:雙螺旋的兩條鏈并不同時(shí)進(jìn)行復(fù)制,重鏈先開始復(fù)制,稍后輕鏈再開始復(fù)制,當(dāng)復(fù)制沿輕鏈開始時(shí),重鏈上產(chǎn)生了D環(huán),隨環(huán)形輕鏈復(fù)制的進(jìn)行,D環(huán)增大,輕鏈后亦開始復(fù)制,最后兩條鏈完成復(fù)制形成兩條新的DNA雙螺旋。第六章、綜合
1、DNA的損傷和修復(fù)
DNA損傷修復(fù)是在細(xì)胞中多種酶的共同作用下,使DNA受到損傷的結(jié)構(gòu)大部分得以恢復(fù),降低了突變率,保持了DNA分子的相對(duì)穩(wěn)定性。DNA分子的損傷類型有多種。UV照射后DNA分子上的兩個(gè)相鄰的胸腺嘧啶(T)或胞嘧啶(C)之間可以共價(jià)鍵連結(jié)形成環(huán)丁酰環(huán),這種環(huán)式結(jié)構(gòu)稱為二聚體。胸腺嘧啶二聚體的形成是 UV對(duì)DNA分子的主要損傷方式。
Χ射線、γ射線照射細(xì)胞后,由細(xì)胞內(nèi)的水所產(chǎn)生的自由基既可使DNA分子雙鏈間氫鍵斷裂,也可使它的單鏈或雙鏈斷裂。化學(xué)物中的博萊霉素、甲基磺酸甲烷等烷化劑也能造成鏈的斷裂。
絲裂霉素C可造成DNA分子單鏈間的交聯(lián),這種情況常發(fā)生在兩個(gè)單鏈的對(duì)角的鳥嘌呤之間。鏈的交聯(lián)也往往帶來DNA分子的斷裂。
DNA分子還可以發(fā)生個(gè)別堿基或核苷酸的變化。例如堿基結(jié)構(gòu)類似物5-溴尿嘧啶等可以取代個(gè)別堿基,亞硝酸能引起堿基的氧化脫氨反應(yīng),原黃素(普魯黃)等吖啶類染料和甲基氨基偶氮苯等芳香胺致癌物可以造成個(gè)別核苷酸對(duì)的增加或減少而引起移碼突變(見基因突變)。
一種 DNA損傷劑往往可以同時(shí)引起幾種類型的損傷,其損傷效應(yīng)的大小和類型與劑量及細(xì)胞所處的周期狀態(tài)有關(guān)。
2、基因重組與重排
基因重排是指通過基因的轉(zhuǎn)座,DNA的斷裂錯(cuò)接而使正常基因順序發(fā)生改變。
基因組重排技術(shù)結(jié)合了傳統(tǒng)誘變技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù),是一項(xiàng)對(duì)整個(gè)微生物基因組重排的新型育種技術(shù)?;蚪M重排技術(shù)通過多親本原生質(zhì)體遞歸融合,可以使工程菌快速獲得多樣復(fù)雜優(yōu)良表型,并且無須了解其基因組學(xué)、代謝組學(xué)等具體背景。介紹了基因組重排技術(shù)的過程及應(yīng)用,展現(xiàn)了基因組重排技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),并給出了基因組重排技術(shù)的發(fā)展在未來的應(yīng)用情景。
3、細(xì)胞周期控制及細(xì)胞死亡控制
細(xì)胞周期分為:合成DNA的時(shí)期稱為DNA合成期(S期),進(jìn)行DNA拷貝分配和細(xì)胞分裂的時(shí)期稱為有絲分裂期(M期),在M期結(jié)束后和S期開始前的一段間隙稱為G1期,而在S期結(jié)束后和M期開始前的間隙則稱為G2期。真核細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)調(diào)控機(jī)構(gòu),使細(xì)胞周期能有條不紊地依次進(jìn)行。細(xì)胞周期的準(zhǔn)確調(diào)控對(duì)生物的生存、繁殖、發(fā)育和遺傳均是十分重要的,細(xì)胞周期各時(shí)相中有各自特異性的細(xì)胞周期蛋白控制細(xì)胞周期有序地進(jìn)行。細(xì)胞是有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位,而細(xì)胞周期則是保證細(xì)胞進(jìn)行生命活動(dòng)的基本過程。細(xì)胞周期分為:合成DNA的時(shí)期稱為DNA合成期(S期),進(jìn)行DNA拷貝分配和細(xì)胞分裂的時(shí)期稱為有絲分裂期(M期),在M期結(jié)束后和S期開始前的一段間隙稱為G1期,而在S期結(jié)束后和M期開始前的間隙則稱為G2期。真核細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)調(diào)控機(jī)構(gòu),使細(xì)胞周期能有條不紊地依次進(jìn)行。細(xì)胞周期的準(zhǔn)確調(diào)控對(duì)生物的生存、繁殖、發(fā)育和遺傳均是十分重要的,細(xì)胞周期各時(shí)相中有各自特異性的細(xì)胞周期蛋白控制細(xì)胞周期有序地進(jìn)行。細(xì)胞死亡是生命現(xiàn)象不可逆停止及生命的結(jié)束,正常的組織中經(jīng)常發(fā)生細(xì)胞死亡,是維持組織機(jī)能和形態(tài)所必須的,包括細(xì)胞主動(dòng)死亡-程序性死亡和細(xì)胞被動(dòng)死亡即細(xì)胞壞死、細(xì)胞凋亡。
細(xì)胞的死亡方式有兩種A被動(dòng)死亡——細(xì)胞壞死,它是指細(xì)胞受到環(huán)境因素的影響,導(dǎo)致細(xì)胞死亡的病理過程。B主動(dòng)死亡(細(xì)胞編程性死亡)——即細(xì)胞凋亡,為了維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,細(xì)胞發(fā)生主動(dòng)的,由基因控制的自我消亡過程,此過程需要消耗能量。
第三篇:現(xiàn)代分子生物學(xué)西大版總結(jié)
分子生物學(xué):是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能,并從分子水平上闡明蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與核酸之間的互作及其基因表達(dá)調(diào)控機(jī)理的學(xué)科。廣義上分子生物學(xué)包括對(duì)蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的研究,以及從分子水平上闡明生命現(xiàn)象和生物規(guī)律?;?是產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列。一個(gè)典型的真核基因 包括:(1)編碼序列—外顯子(exon);(2)插入外顯子之間的非編碼序列—內(nèi)含子(3)5-端和3-端非翻譯區(qū)(UTR);(4)調(diào)控序列
DNA重組技術(shù):是20世紀(jì)70年代初興起的技術(shù)科學(xué),又稱基因工程,是將不同的DNA片段(如某個(gè)基因或基因的一部分)按照人們預(yù)先的設(shè)計(jì)定向連接起來,在特定的受體細(xì)胞中與載體同時(shí)復(fù)制并得到表達(dá),產(chǎn)生影響受體細(xì)胞的新的遺傳性狀的技術(shù)。
轉(zhuǎn)錄因子:是一群能與基因5端上游特定序列專一結(jié)合,從而保證目的基因以特定的強(qiáng)度在特定的時(shí)間與空間表達(dá)的蛋白質(zhì)分子。
結(jié)構(gòu)分子生物學(xué):研究生物大分子特定的空間結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)變化與其生物學(xué)功能關(guān)系的科學(xué)。它包括結(jié)構(gòu)的測(cè)定、結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的探索及結(jié)構(gòu)與功能相互關(guān)系的建立3個(gè)主要研究方向
遺傳學(xué)中心法則描述從一個(gè)基因到相應(yīng)蛋白質(zhì)的信息流的途徑。遺傳信息貯存在DNA中,DNA被復(fù)制傳給子代細(xì)胞,信息被拷貝或由DNA轉(zhuǎn)錄成RNA,然后RNA翻譯成多肽。不過,由于逆轉(zhuǎn)錄酶的作用,也可以以RNA為模板合成DNA,這是對(duì)早先提出的遺傳中心法則的補(bǔ)充。
C值(c value);通常是指一種生物單倍體基因組DNA的總量,以每細(xì)胞內(nèi)的皮克(pg)數(shù)表示 C值反?,F(xiàn)象:也稱C值謬誤。指C值往往與種系的進(jìn)化復(fù)雜性不一致的現(xiàn)象,即基因組大小與遺傳復(fù)雜性之間沒有必然聯(lián)系,某些低等的生物C值卻很大,如一些兩棲類動(dòng)物的C值甚至比哺乳動(dòng)物的還大 基因組:生物有機(jī)體的單倍體細(xì)胞中的所有DNA,包括核中的染色體DNA和線粒體、葉綠體等亞細(xì)胞器中的DNA 復(fù)制子(replicon):單獨(dú)復(fù)制的一個(gè)DNA單元被稱為一個(gè)復(fù)制子,它是一個(gè)可移動(dòng)的單位。一個(gè)復(fù)制子在任何一個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)只復(fù)制一次
復(fù)制起始點(diǎn)(replication origin):是DNA鏈上獨(dú)特的具有起始DNA復(fù)制功能的堿基序列。大腸桿菌的復(fù)制起點(diǎn)包括Ornh和OriH,OnC是首選的復(fù)制起點(diǎn),而OnH是在 Rnase h缺失突變株中發(fā)現(xiàn)的一系列復(fù)制起點(diǎn)
DNA的半保留復(fù)制DNA在復(fù)制過程中,每條鏈分別作為模板合成新鏈,產(chǎn)生互補(bǔ)的兩條鏈。這樣新形成的兩個(gè)DNA分子與原來DNA分子的堿基序列完全一樣。因此,每個(gè)子代分子的一條鏈來自親代的DNA,另一條鏈則是新合成的,這種復(fù)制方式被稱為DNA的半保留復(fù)制。岡崎片段:是在DNA半不連續(xù)復(fù)制中產(chǎn)生的長(zhǎng)度為1000-2000個(gè)堿基的短的DNA片段,能被連接形成一條完整的DNA鏈。,DNA的半不連續(xù)復(fù)制:DNA復(fù)制過程中,前導(dǎo)鏈的復(fù)制是連續(xù)的,而另一條鏈,即后隨鏈的復(fù)制是中斷的、不連續(xù)的
衛(wèi)星DNA:又稱隨體DNA。因?yàn)檎婧思?xì)胞DNA的一部分是不被轉(zhuǎn)錄的異染色質(zhì)成分,其堿基組成與主體DNA不同,因而可用密度梯度沉降技術(shù)如氯化銫梯度離心將它與主體DNA分離。衛(wèi)星DNA通常是高度串聯(lián)重復(fù)的DNA。
自主復(fù)制序列:是酵母DNA復(fù)制的起點(diǎn),長(zhǎng)約150bp左右,包括數(shù)個(gè)復(fù)制起始必需的保守區(qū)。不同ARS序列的共同特征是有一個(gè)被稱為A區(qū)的11bp的保守序列。
超螺旋雙螺旋DNA進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu),是DNA高級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式,可分為正超螺旋與負(fù)超螺旋兩大類。按DNA雙螺旋的相反方向纏繞而成的超螺旋稱為負(fù)超螺旋,反之,則稱為正超螺旋。所有天然的超螺旋DNA均為負(fù)超螺旋。單順反子:只編碼一個(gè)蛋白質(zhì)的mRNA稱為單順反子mRNA。
多順反子:有些mRNA的編碼區(qū)可生成多個(gè)不同的蛋白質(zhì),稱為多順反子 MRNA 組蛋白:是保守的DNA結(jié)合蛋白,是染色體的結(jié)構(gòu)蛋白,分為H1、H2A、H2B、H3及H4五 種,與DNA共同組成真核生物染色質(zhì)的基本單位核小體。非組蛋白:是染色體中除了組蛋白之外的結(jié)構(gòu)蛋白。
核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位,由大約200bp的DNA和組蛋白八聚體及外圍H1蛋白所組成
重疊基因:具有部分共用核苷酸序列的基因,即同一段DNA攜帶了兩種或兩種以上不同蛋白質(zhì)的編碼信息。重疊的部分可以在調(diào)控區(qū),也可以在結(jié)構(gòu)基因區(qū)。
高速泳動(dòng)蛋白是一類能用低鹽溶液抽提、能溶于2%三氯乙酸、相對(duì)分子質(zhì)量在3.0×10°以下的非組蛋白。因其相對(duì)分子質(zhì)量小、在凝膠電泳中遷移速度快而得名。分為HMG和HMG2兩大類。這類蛋白的特點(diǎn)是能與DNA結(jié)合,也能與H作用,但與DNA的結(jié)合并不牢固,可能與DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān),在DNA復(fù)制和重組中起重要作用
大溝和小溝:繞B-DNA雙旋表面上出現(xiàn)的螺旋槽(內(nèi)),寬的溝稱為大溝,窄溝稱為小溝。大,小溝都是由于堿基對(duì)堆積和糖一酸骨架扭轉(zhuǎn)造成的
DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶(dnatopoismerase):能在閉環(huán)DNA分子中改變兩條鏈的環(huán)繞次數(shù)的酶,它的作用機(jī)制是首先切斷DNA,讓DNA繞過斷裂點(diǎn)以后再封閉形成雙螺旋或超螺旋DNA 復(fù)制體一種多蛋白復(fù)合體,包含DNA聚合酶,引發(fā)酶,解旋酶,單鏈結(jié)合蛋白和其他輔助因子
復(fù)制叉:復(fù)制時(shí),雙鏈DNA要解開成兩股鏈分別進(jìn)行DNA合成,所以,復(fù)制起點(diǎn)呈叉子形狀,被稱為復(fù)制又
引物;是指一段較短的單鏈RNA或DNA,它能與DNA的一條鏈配對(duì)提供3-OH末端以作為DNA聚合酶合成脫氧核苷酸鏈的起始點(diǎn)
引發(fā)酶是依賴于DNA的RNA聚合酶,其功能是在DNA復(fù)制過程中合成RNA引物 引發(fā)體:DNA復(fù)制過程中引發(fā)合成每個(gè)同崎片段時(shí)所需的多蛋白質(zhì)復(fù)合物,包括預(yù)引發(fā)蛋白,具有ATP活性的蛋白質(zhì)以及引物醇。引發(fā)體與DNA結(jié)合后由引物酶合成RNA引物并合成與RNA引物相連接的岡崎片斷。引發(fā)體沿不連續(xù)合成的DNA移動(dòng),其移動(dòng)的方向與RNA及DNA的合成向相反。引發(fā)體移動(dòng)需要來自ATP水解的能量
前導(dǎo)鏈:在DNA復(fù)制過程中,與復(fù)制叉運(yùn)動(dòng)方向相同,以5-3方向連續(xù)合成的鏈為前導(dǎo)鏈 后隨鏈在DNA復(fù)制過程中,與復(fù)制叉運(yùn)動(dòng)方向相反,以3-5方向不連續(xù)延伸的鏈被稱為后隨鏈或滯后鏈
錯(cuò)配修復(fù):是對(duì)DNA錯(cuò)配區(qū)的修復(fù)。通過母鏈甲基化原則找出母鏈與子鏈從而
切除修復(fù):DNA損傷的一種修復(fù)機(jī)制,直接切除受損傷的一條DNA片段,以其互補(bǔ)鏈為模板新合成
第四篇:現(xiàn)代分子生物學(xué)常用實(shí)驗(yàn)儀器
實(shí)驗(yàn)一
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用儀器及使用
事實(shí)證明,在科學(xué)飛速發(fā)展的今天,無論從事哪個(gè)領(lǐng)域的研究,要想突破,除了有良好的理論基礎(chǔ)外,更重要的是依賴于先進(jìn)的技術(shù)和優(yōu)良的儀器設(shè)備以及良好的研究環(huán)境。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室除了具有一般生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)儀器設(shè)備外,還具有一些特殊用途的儀器,這些儀器一般較精密,價(jià)格昂貴。下面介紹這些儀器的使用方法和注意事項(xiàng)。
一、冷凍離心機(jī)
低溫分離技術(shù)是分子生物學(xué)研究中必不可少的手段?;蚱蔚姆蛛x、酶蛋白的沉淀和回收以及其它生物樣品的分離制備實(shí)驗(yàn)中都離不開低溫離心技術(shù),因此低溫冷凍離心機(jī)成為分子生物學(xué)研究中必備的重要儀器。在國(guó)內(nèi),有多個(gè)廠家生產(chǎn)冷凍離心機(jī),本實(shí)驗(yàn)室的高速冷凍離心機(jī)為GL-20G-Ⅱ型(上海安亭),落地式。配有角式轉(zhuǎn)頭:6×50ml、12×10ml和12×1.5ml。極限轉(zhuǎn)速20000rpm。
1.安裝與調(diào)試
離心機(jī)應(yīng)放置在水平堅(jiān)固的地面上,應(yīng)至少距離10cm以上且具有良好的通風(fēng)環(huán)境中,周圍空氣應(yīng)呈中性,且無導(dǎo)電性灰塵、易燃?xì)怏w和腐蝕性氣體,環(huán)境溫度應(yīng)在0~30℃之間,相對(duì)濕度小于80%。試轉(zhuǎn)前應(yīng)先打開蓋門,用手盤動(dòng)轉(zhuǎn)軸,輕巧靈活,無異常現(xiàn)象方可上所用的轉(zhuǎn)頭。轉(zhuǎn)子準(zhǔn)確到位后打開電源開關(guān),然后用手按住門開關(guān),再按運(yùn)轉(zhuǎn)鍵,轉(zhuǎn)動(dòng)后立即停止,并觀察轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向,若逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)即為正確,機(jī)器可投入使用。
2.操作程序
(1)插上電源,待機(jī)指示燈亮;打開電源開關(guān),調(diào)速與定時(shí)系統(tǒng)的數(shù)碼管顯示的閃爍數(shù)字為機(jī)器工作轉(zhuǎn)速的出廠設(shè)定,溫控系統(tǒng)的數(shù)碼管顯示此時(shí)離心腔的溫度。(2)設(shè)定機(jī)器的工作參數(shù),如工作溫度,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,工作轉(zhuǎn)速等。
(3)將預(yù)先平衡好的樣品放置于轉(zhuǎn)頭樣品架上,關(guān)閉機(jī)蓋。按控制面板的運(yùn)轉(zhuǎn)鍵,離心機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。在預(yù)先設(shè)定的加速時(shí)間內(nèi),其運(yùn)速升至預(yù)先設(shè)定的值。(5)在預(yù)先設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)(不包括減速時(shí)間),離心機(jī)開始減速,其轉(zhuǎn)速在預(yù)先設(shè)定的減速時(shí)間內(nèi)降至零。
(6)按控制面板上的停止鍵,數(shù)碼管顯示dedT,數(shù)秒鐘后即顯示閃爍的轉(zhuǎn)速值,這時(shí)機(jī)器已準(zhǔn)備好下一次工作。
3.注意事項(xiàng)
(1)離心機(jī)應(yīng)始終處于水平位置,外接電源系統(tǒng)的電壓要匹配,并要求有良好的接地線,機(jī)器不使用,要拔掉電源插頭。
(2)開機(jī)前應(yīng)檢查轉(zhuǎn)頭安裝是否牢固,機(jī)腔中有無異物掉入。
(3)樣品應(yīng)預(yù)先平衡,使用離心筒離心時(shí)離心筒與樣品應(yīng)同時(shí)平衡。
(4)揮發(fā)性或腐蝕性液體離心時(shí),應(yīng)使用帶蓋的離心管,并確保液體不外漏以免腐蝕機(jī)腔或造成事故。(5)除工作溫度、運(yùn)轉(zhuǎn)速度和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間外,不要隨意更改機(jī)器的工作參數(shù),以免影響機(jī)器性能。轉(zhuǎn)速設(shè)定不得超過最高轉(zhuǎn)速,以確保機(jī)器安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
(6)使用中如出現(xiàn)0.00或其它數(shù)字,機(jī)器不運(yùn)轉(zhuǎn),應(yīng)關(guān)機(jī)斷電,10秒鐘后重新開機(jī),待所設(shè)轉(zhuǎn)速顯示后,再按運(yùn)轉(zhuǎn)鍵,機(jī)器將照常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(7)不得在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中或轉(zhuǎn)子未停穩(wěn)的情況下打開蓋門,以免發(fā)生事故。(8)每次操作完畢應(yīng)做好使用情況記錄,并定期對(duì)機(jī)器各項(xiàng)性能進(jìn)行檢修。
二、電泳儀
電泳技術(shù)是分子生物學(xué)研究不可缺少的重要手段。電泳一般分為自由界面電泳和區(qū)帶電泳大類,自由界面電泳不需支持物,如等速電泳、密度梯度電泳及顯微電泳等,這類電泳目前已很少使用。區(qū)帶電泳需用各種類型的物質(zhì)作為支持物,常用的支持物有濾紙、醋酸纖維薄膜、非凝膠性支持物、凝膠性支持物及硅膠―G薄層等,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的是瓊脂糖凝膠電泳。應(yīng)用電泳法可以對(duì)不同物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析,或?qū)⒁欢ɑ旌衔镞M(jìn)行組份分析或單個(gè)組份提取制備。下面以DYY-12型電腦三恒多用電泳儀(北京六一儀器廠)為例介紹其使用方法。1.使用方法
(1)按電源開關(guān),顯示屏出現(xiàn)“歡迎使用DYY-12型電腦三恒多用電泳儀?”等字樣后,同時(shí)系統(tǒng)初始化,蜂鳴4聲,設(shè)置常設(shè)置。屏幕轉(zhuǎn)成參數(shù)設(shè)置狀態(tài),見圖一:
U:0V U=100V |Mode: STD
I: 0mAI =50mA| P: 0W P=50W|T: 00:00 T= 01:00|
其中:左側(cè)大寫U: I: P: T: 為電泳時(shí)實(shí)際值;中間部分顯示程序的常設(shè)值(預(yù)置值)。Mode(模):STD(標(biāo)準(zhǔn));TIME(定時(shí));VH(伏時(shí));STEP(分步)
(2)設(shè)置工作程序。用鍵盤輸入新的工作程序。例如,要求工作電壓U=1000V,電流I限200mA以內(nèi),功率W限制在100W以內(nèi),時(shí)間T為3小時(shí)20 分,并且到時(shí)間自
動(dòng)關(guān)掉輸出。則操作步驟如下:
①按“模式”鍵,將工作模式由標(biāo)準(zhǔn)(STD)轉(zhuǎn)為定時(shí)(TIME)3 模式。每按一下模式鍵,其工作方式按下列順序改變: STD?TIME?VH?STEP?STD。
②先設(shè)置電壓U,按“選擇”鍵,先將其反顯,然后輸入數(shù)字鍵即可設(shè)置該參數(shù)的數(shù)值。按數(shù)字1000,則電壓即設(shè)置完成。
③設(shè)置電流I,按“選擇”鍵,先使I反顯,然后輸入數(shù)字200。
④設(shè)置功率P,按“選擇”鍵,先使P反顯,然后輸入數(shù)字100。
⑤設(shè)置時(shí)間T,按“選擇”鍵,先使T反顯,然后輸入數(shù)字320。如果輸入錯(cuò)誤,可以按“清除”鍵,再重新輸入。
⑥確認(rèn)各參數(shù)無誤后,按“啟動(dòng)”鍵,啟動(dòng)電泳儀輸出程序。在顯示屏狀態(tài)欄中顯示Start!并蜂鳴4聲,提醒操作者電泳儀將輸出高電壓,注意安全。之后逐漸將輸出電壓加至設(shè)置值。同時(shí)在狀態(tài)欄中顯示“Run”,并有兩個(gè)不斷閃爍的高壓符號(hào),表示端口已有電壓輸出。在狀態(tài)欄最下方,顯示實(shí)際的工作時(shí)間(精確到秒)。
⑦每次啟動(dòng)輸出時(shí),儀器自動(dòng)將此時(shí)的設(shè)置數(shù)值存入“MO”號(hào)存儲(chǔ)單元。以后需要調(diào)用時(shí)可以按“讀取”鍵,再按“0”鍵,按“確定”鍵,即可將上次設(shè)置的工作程序取出執(zhí)行。
⑧電泳結(jié)束,儀器顯示:“END”,并連續(xù)蜂鳴提醒。此時(shí)按任一鍵可止鳴。2.注意事項(xiàng)
(1)U、I、P三個(gè)參數(shù)的有效輸入范圍是:U:5~3000V;I:4~400mA;P:4~400W.(2)一般情況下,當(dāng)No Load!時(shí),首先應(yīng)關(guān)機(jī)檢查電極導(dǎo)線與電泳槽之間是否有接觸不良的地方,可以用萬用表的歐姆檔逐段測(cè)量。
(3)如果輸出端接多個(gè)電泳槽,則儀器顯示的電流數(shù)值為各槽電流之和,此時(shí)應(yīng)選擇穩(wěn)壓輸出,以減小各槽的相互影響。
(4)注意保持儀器的清潔,不要遮擋儀器后方進(jìn)風(fēng)通道。嚴(yán)禁將電泳槽放在儀器頂部,避免緩沖液灑進(jìn)儀器內(nèi)部。
(5)本儀器輸出電壓較高,使用中應(yīng)不避免接觸輸出回路及電泳槽內(nèi)部,以免發(fā)生危險(xiǎn)。
(6)長(zhǎng)期不用儀器,應(yīng)放置在干燥通風(fēng)的清潔環(huán)境中保存
三、分析天平
分析天平是定量分析工作中不可缺少的重要儀器,充分了解儀器性能及熟練掌握其使用方法,是獲得可靠分析結(jié)果的保證。分析天平的種類很多,有普通分析天平、半自動(dòng)/全自動(dòng)電光分析天平及電子分析天平等。目前實(shí)驗(yàn)室常規(guī)備用的是自動(dòng)化程度較高的電子分析天平。下面介紹電子分析天平
PL203/01型和AL104/01型
(METTLER-TOLEDO)的性能及使用方法。
PL203/01型精密電子天平:最大稱量210g;實(shí)際分度值0.001g;
AL104/01型高分辨率電子分析天平:最大稱量110g;實(shí)際分度值0.0001g 1.使用方法
(1)檢查并調(diào)整天平至水平位置。檢查電源電壓是否匹配(使用配置的穩(wěn)壓器),按天平儀器要求通電預(yù)熱至所需時(shí)間30min。
(2)打開天平開關(guān)“on”,天平則自動(dòng)進(jìn)行靈敏度及零點(diǎn)調(diào)節(jié)。待顯示屏上所有字段短時(shí)點(diǎn)亮,天平回零時(shí),可進(jìn)行正式稱量。
(3)稱量時(shí)將潔凈稱量瓶或稱量紙置于稱盤上,關(guān)上側(cè)門,天平將顯示該重量,點(diǎn)擊“?O/T?”鍵自動(dòng)校對(duì)零,然后逐漸加入待稱物質(zhì),直至所需重量為止。
(4)稱量結(jié)束應(yīng)及時(shí)除去稱量瓶(紙),關(guān)上側(cè)門,切斷電源,并做好使用情況登記。
2.注意事項(xiàng)
(1)天平應(yīng)放置在牢固平穩(wěn)水泥臺(tái)或木臺(tái)上,室內(nèi)要求清潔、干燥,同時(shí)應(yīng)避免光線直接照射到天平上。
(2)稱量時(shí)應(yīng)從側(cè)門取放物質(zhì),讀數(shù)時(shí)應(yīng)關(guān)閉箱門以免空氣流動(dòng)引起天平擺動(dòng)。(3)揮發(fā)性、腐蝕性、強(qiáng)酸強(qiáng)堿類物質(zhì)應(yīng)盛于帶蓋稱量瓶?jī)?nèi)稱量,防止腐蝕天平。
(4)電子分析天平若長(zhǎng)時(shí)間不使用,則應(yīng)定時(shí)通電預(yù)熱,每周一次,每次預(yù)熱2h,以確保儀器始終處于良好使用狀態(tài)。
四、分光光度計(jì)
不同物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)入射的吸收程度各不相同,從而形成各具特征的吸收光譜。根據(jù)這一原理,應(yīng)用比色法可以對(duì)某些有色物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析。但由于比色法僅限于可見光區(qū),而且精度低,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高精度微量分析的要求。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,分析儀器也 不斷地更新?lián)Q代,人們引進(jìn)了分光光度法的概念,分光光度計(jì)隨之應(yīng)用。分光光度計(jì)由光源、單色器、吸收池、接受器、顯示屏幕所組成,它不僅適應(yīng)于可見光區(qū),同時(shí)還擴(kuò)展至紫外光 區(qū)及紅外光區(qū)。光密度(OD)是許多溶液中的溶質(zhì)定量的指標(biāo)之一,通過所產(chǎn)生的單色光 而測(cè)定某一溶液對(duì)該單色光的吸收值。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常使用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行核酸溶 液定量和純度的初步判斷。下面介紹紫外可見光分光光度計(jì)GeneQantTM Pro(Amersham)的使用方法。該儀器除了能檢測(cè)核酸樣品濃度外,還可進(jìn)行蛋白質(zhì)濃度以及細(xì)胞培養(yǎng)液濃度 的測(cè)定,能檢測(cè)低至幾微升樣品(70μl和5~7μl),樣品無需稀釋,測(cè)量后還可全部回收。5 使用方法
(1)打開電源開關(guān)(ON),等待數(shù)秒鐘,顯示屏上顯示一系列數(shù)據(jù),如本機(jī)型號(hào)、當(dāng)前日期 等,這些數(shù)據(jù)可以重新設(shè)置,當(dāng)出現(xiàn)“instrument Ready”即可進(jìn)入下一程序。
(2)在儀器面板上有許多功能鍵,其中包括檢測(cè)base sep、Tm、DNA、RNA、oligo、Protein595assay、Protein280 meas、cell culture等。例如,欲檢測(cè)DNA,按DNA鍵,即進(jìn)入DNA檢測(cè)程序。在顯示屏上:Pathlengh 10mm Units μg/μl Use 320nm NO Dilution Faotor 1 Insert reference, 以上為儀器預(yù)設(shè)置的參考數(shù)據(jù),若按“enter”鍵,和“select”鍵可以將以上的參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)定。
(3)取石英樣品杯70μl或5~7μl,容量大小根據(jù)需要。先用吸管吸高純水入樣品杯中,然 后放入儀器上的樣品槽中,放入時(shí)注意樣品杯的光學(xué)面朝前方。
(4)按“set ref”鍵,進(jìn)行空白測(cè)試。顯示屏上出現(xiàn)一系列數(shù)據(jù)均“0.000”并提示插入樣品“Insert sample ”。將樣品杯取出,吸干水分,稍干燥后,同樣吸入待測(cè)樣品,放入樣品槽 中進(jìn)行測(cè)定。
(5)一個(gè)樣品測(cè)定完畢,按“stop”鍵,返回“Instrument Ready”。
(6)取出樣品杯,吸出樣品,然后用高純水洗幾次,自然晾干。由于樣品杯十分昂貴,使用時(shí)要小心操作。不能用手指拿樣品杯的光學(xué)面,用后要及時(shí)洗滌,可用溫水或稀鹽酸,乙醇以至鉻酸洗液(濃酸中浸泡不要超過15分鐘),表面只能用柔軟的絨布或拭鏡頭紙擦凈。
五、數(shù)字式酸度計(jì)
酸度計(jì)是實(shí)驗(yàn)室配置溶液必備的儀器。本實(shí)驗(yàn)室的酸度計(jì)為臺(tái)式微電腦酸堿度計(jì)和溫度計(jì)(Hanna),測(cè)量pH范圍為0.00~14.00pH;溫度為0.0~100.0℃;
1.使用方法
(1)將pH電極和溫度探頭與主機(jī)連接,主機(jī)與電源連接。
第五篇:分子生物學(xué)總結(jié)
SectionA 1 三個(gè)域:真細(xì)菌,古細(xì)菌,真核生物 2 組裝中的主要作用力:非共價(jià)健作用力
SectionB 1 蛋白質(zhì)純化的分析方法
正電荷:天冬氨酸 谷氨酸
負(fù)電荷:賴氨酸 精氨酸
組氨酸
極性:天冬酰胺 谷氨酰胺
蘇氨酸 絲氨酸 半胱氨酸
非極性:脂肪族 甘氨酸 丙氨酸 纈氨酸 亮氨酸
異亮氨酸 甲硫氨酸 脯氨酸
芳香族 苯丙氨酸
酪氨酸 色氨酸 Cys 二硫鍵 Gly 無手性 Pro 亞氨基酸
芳香族氨基酸最大吸收峰280mm 3 蛋白質(zhì)的一級(jí)(決定蛋白折疊及其最后的形狀的最重要的因素):氨基酸脫水縮合形成肽鏈 N端到C端
共價(jià)鍵
二級(jí):多肽鏈中空間結(jié)構(gòu)鄰近的肽鏈骨架通過氫鍵形成的特殊結(jié)構(gòu)。
α轉(zhuǎn)角
β螺旋 氫鍵為主要作用力
三級(jí): 多肽鏈中的所有二級(jí)結(jié)構(gòu)和其他松散肽鏈區(qū)域(散環(huán)結(jié)構(gòu))通過各種分子間作用力(非共價(jià)鍵為主),彎曲、折疊成具有特定走向的緊密球狀構(gòu)象。
非共價(jià)鍵
四級(jí): 許多蛋白分子由多條多肽鏈(亞基,subunits)構(gòu)成。組成蛋白的各亞基以各種非共價(jià)鍵作用力為主,結(jié)合形成的立體空間結(jié)構(gòu)即為四級(jí)結(jié)構(gòu)。非共價(jià)鍵 偶極:電子云在極性共價(jià)鍵的兩原子間不均勻分布,使共價(jià)鍵兩端的原子分別呈現(xiàn)不同的電性
兼性離子:具有正電荷(堿性),又具有負(fù)電荷(酸性)的分子 雙極性分子:
Section C 1核酸的光學(xué)特性:
增色性:一種化合物隨著結(jié)構(gòu)的改變對(duì)光的吸收能力增加的現(xiàn)象 減色性:一種化合物隨著結(jié)構(gòu)的改變對(duì)光的吸收能力減少的現(xiàn)象 Reason: 堿基環(huán)暴露在環(huán)境中的越多,對(duì)紫外的吸收力越強(qiáng) Absorbance(吸收值):Nucleotide > ssDNA/RNA > dsDNA 核酸的最大吸收峰260mm(堿基有芳香環(huán))芳香族氨基酸最大吸收峰280mm A260/A280:
純的 dsDNA:1.8 純的 RNA:2.0 純的 Protein:0.5 2 Tm 值(熔解溫度):熱變性時(shí),使得DNA雙鏈解開一半所需要的溫度。
Tm=2x(A+T)+ 4x(G+C)
Tm值與DNA分子的長(zhǎng)度,及GC的含量成正比
Annealing(退火):熱變性的DNA經(jīng)過緩慢冷卻后復(fù)性
快速冷卻: Stay as ssDNA
緩慢冷卻: 復(fù)性成dsDNA 3 脫氧核糖核酸與核糖核苷酸得到畫法 支持雙螺旋結(jié)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn):查戈夫規(guī)則
X射線晶體衍射 5 雙螺旋的內(nèi)容:
雙鏈之間的關(guān)系:DNA分子由兩條鏈組成
雙鏈反向平行(5’?3’ 方向)
兩鏈的堿基通過氫鍵互補(bǔ)配對(duì),A:T;G:C。
雙鏈序列反向互補(bǔ)
各基團(tuán)排列方式:糖-磷酸骨架DNA分子排列在外;
堿基對(duì)平面相互平行,排列在DNA分子的內(nèi)部??臻g結(jié)構(gòu)為:右手雙螺旋結(jié)構(gòu)
每轉(zhuǎn)一圈~10個(gè)堿基對(duì),每一圈長(zhǎng)度33.2A
雙鏈螺旋中形成大溝,小溝。堿對(duì)DNA的影響:高pH值對(duì)DNA的影響比低pH值的要小。
高 pH 值(pH>11)會(huì)改變堿基構(gòu)象,使DNA變性(雙鏈解旋,成單鏈)
RNA的影響:高pH值,2’羥基會(huì)攻擊磷酸二酯鍵,使其斷裂,形成2’,3’-環(huán)式磷酸二酯鍵,從而使RNA分子斷裂 共價(jià)閉合環(huán)狀DNA(convalently closed circular DNA, cccDNA)。即通過共價(jià)鍵結(jié)合形成的封閉環(huán)狀DNA分子。超螺旋DNA(Supercoil DNA):松弛型雙鏈DNA進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)后,再形成閉環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí),就會(huì)形成DNA超螺旋結(jié)構(gòu)
L=T+W 判斷是否為超螺旋 正負(fù)超螺旋 拓?fù)洚悩?gòu)酶:暫時(shí)斷裂DNA分子中一條或兩條單鏈上的磷酸二酯鍵,改變DNA分子的連接數(shù)及拓?fù)錉顟B(tài)。
功能:消除DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄等過程產(chǎn)生的超螺旋。
細(xì)胞中,Ⅰ型酶與Ⅱ型酶的活性保持一種平衡狀態(tài)。Ⅱ型酶的“使DNA超螺旋化” 與Ⅰ型酶“使DNA松馳化” 相抗衡,從而使DNA保持適當(dāng)?shù)某菪芏?。EB: 嵌入DNA配對(duì)堿基之間,使DNA分子在嵌入處局部解旋,增加ccDNA其它部位的正超螺旋 Type II RE
二型限制性內(nèi)切酶:識(shí)別位點(diǎn)一般為4~8個(gè)堿基對(duì)的回文序列
如:EcoRI
5’-GAATTC-3’
3’-CTTAAG-5
Section D 1 染色體的折疊:串珠結(jié)構(gòu) :核心組蛋白:H2A, H2B, H3 and H4.連接組蛋白 H1
核小體
30nm纖絲
高級(jí)環(huán)狀結(jié)構(gòu)(染色質(zhì)的最高結(jié)構(gòu))
緊密纏繞結(jié)構(gòu) 著絲粒:兩側(cè)是大量的名叫衛(wèi)星DNA的重復(fù)序列
端粒:上百個(gè)短的重復(fù)序列
作用:端粒DNA 形成特殊的環(huán)狀二級(jí)結(jié)構(gòu),保護(hù)染色體末端不被核酸外切酶降解。
抵消DNA復(fù)制時(shí)每一輪復(fù)制都導(dǎo)致兩末端形成的后隨鏈比母鏈要短一截的現(xiàn)象對(duì)染色體的影響 異染色質(zhì):高度濃縮,無轉(zhuǎn)錄活性
常染色質(zhì):結(jié)構(gòu)松散,有轉(zhuǎn)錄活性
DNaseI 敏感區(qū)域:對(duì)區(qū)域內(nèi)DNA的轉(zhuǎn)錄活躍
串珠結(jié)構(gòu)
DNaseI 超敏感區(qū)域:轉(zhuǎn)錄活躍的基因的調(diào)控區(qū)域
DNA裸露 4 原核染色體結(jié)構(gòu):非特異性DNA結(jié)合蛋白:類組蛋白
位點(diǎn)特異性DNA結(jié)合蛋白:與特殊的DNA序列結(jié)合
有其他特殊的生理功能:RNA polymerases
對(duì)結(jié)構(gòu)域的形成也很重要
復(fù)性動(dòng)力曲線:
Low C0t: 高重復(fù) 衛(wèi)星DNA Moderate C0t : 中重復(fù) 串聯(lián)基因簇
反轉(zhuǎn)座子 High C0t :單拷貝或低重復(fù)
大腸桿菌基因組 染色體結(jié)構(gòu)對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的影響
CpG 抑制→CpG位點(diǎn)中的胞嘧啶的C-5常發(fā)生甲基化(CpG甲基化),CpG 甲基化可能可以DNA轉(zhuǎn)錄被限制→哺乳動(dòng)物基因組中,有些區(qū)域含有很多未甲基化的CpG 位點(diǎn),被稱為CpG 孤島。
甲基化—轉(zhuǎn)錄抑制
去甲基化—恢復(fù)轉(zhuǎn)錄
組蛋白的乙?;汉诵慕M蛋白N-端的Lys被乙酰化,DNA與核心組蛋白體解聚。Gene 表達(dá)被激活
去乙?;阂种?gene表達(dá)
組蛋白的磷酸化:對(duì)組蛋白 H1 磷酸化,抑制基因表達(dá) 其他組蛋白中心法則
Section E 1 DNA復(fù)制:細(xì)胞中,一條雙鏈DNA分子通過堿基配對(duì),形成兩條與其序列相同的DNA雙鏈分子的過程。2
確定DNA半保留復(fù)制
半不連續(xù)復(fù)制 3 復(fù)制的基本步驟 復(fù)制為雙向
大腸桿菌的復(fù)制:
起始AT含量高的區(qū)域
參與蛋白:DnaA(復(fù)制起始因子):識(shí)別并結(jié)合于重復(fù)序列上,驅(qū)使富含AT的重復(fù)序列解鏈,需負(fù)超螺旋,及ATP
DnaB(DNA解旋酶):DNA雙鏈解旋,形成復(fù)制叉
SSB:(單鏈結(jié)合蛋白):保持解旋部分的單鏈狀態(tài)
DnaG(引發(fā)酶/引物酶):RNA引物合成,引發(fā)復(fù)制 延伸
參與蛋白:DNA Pol III全酶:負(fù)責(zé)新鏈的合成:前導(dǎo)鏈,岡崎片段
DNA pol
I:復(fù)制中除去引物,填補(bǔ)引物處空缺
終止: 真核生物的復(fù)制:
一個(gè)細(xì)胞周期內(nèi),一個(gè)DNA分子只能復(fù)制一次
Section F 1 復(fù)制忠實(shí)性的機(jī)制:
DNA復(fù)制的高精度:模板連和進(jìn)入核苷酸在DNA聚合酶的作用位點(diǎn)正確配對(duì)
3’到5’外切核酸酶對(duì)錯(cuò)誤堿基的校正
錯(cuò)配修復(fù) 2 holiday模型 3
Section K 編碼鏈 模板鏈 2 大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄
RNAP酶:核心酶:a 亞基:aNTD對(duì)核心酶的組裝很重要。
aCTD在識(shí)別啟動(dòng)子、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄水平中起著非常重要的作用。
b 亞基:RNAP的催化中心。
與模板DNA、RNA產(chǎn)物、及底物核糖核苷酸緊密結(jié)合。
抗生素利福平結(jié)合在在b 亞基上,可以抑制RNAP的轉(zhuǎn)錄活性。
利福平只抑制轉(zhuǎn)錄的起始。
利迪鏈菌素只抑制延伸而不抑制轉(zhuǎn)錄起始
b’ 亞基:可能與RNAP的催化有關(guān)。
肝素與b’亞基結(jié)合后,能干擾RNAP與DNA的結(jié)合,抑制轉(zhuǎn)錄。
w 亞基:可能與RNAP的組裝及維持RNAP結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關(guān)
s factor(s因子):s factor 在啟動(dòng)子特異性識(shí)別過程中至關(guān)重要 移動(dòng)慢的原因:可以保持與翻譯同步。
與有些基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控相關(guān)。
有利于轉(zhuǎn)錄終止
RNAP沒有3’ →5’外切酶活性,不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄校正。其錯(cuò)配率達(dá)10-4。RNAP倒退暴露新合成的錯(cuò)配堿基,可以有利于其他輔助核酸酶將錯(cuò)配堿基切除,增加轉(zhuǎn)錄的忠實(shí)性。s70基礎(chǔ)啟動(dòng)子的一般結(jié)構(gòu)
-10 序列:它對(duì)轉(zhuǎn)錄起始時(shí),RNAP打開DNA雙鏈的過程非常重要。-
10序列到TSS位點(diǎn)的距離對(duì)轉(zhuǎn)錄效率也有很大的影響-35 序列:增強(qiáng)RNAP s factor 的識(shí)別能力及與DNA的結(jié)合能力 4 影響啟動(dòng)子效率的DNA序列:
核心啟動(dòng)子的序列:與保守序列越像,效率越高。
TSS周圍序列:影響起始效率。
轉(zhuǎn)錄單位的前30個(gè)核苷酸的堿基序列:影響RNAP從啟動(dòng)子處移動(dòng)出去(啟動(dòng)子區(qū)清空)的速率。
核心啟動(dòng)子附近的調(diào)控元件。轉(zhuǎn)錄的起始:開放復(fù)合物 閉合復(fù)合物 無效起始
延伸:?jiǎn)?dòng)子的清空,鏈的延伸轉(zhuǎn)錄泡,s因子的循環(huán)利用
終止:依賴性 不依賴性
反復(fù)重復(fù)序列
Section L 1.順式作用元件(cis-acting elements):一般為DNA上較為保守的、有著特異性序列或結(jié)構(gòu)的特定區(qū)域。它們只能影響與其在同一條染色體上的基因的活動(dòng)。如:?jiǎn)?dòng)子,轉(zhuǎn)錄激活因子結(jié)合位點(diǎn)等。
反式作用基因/調(diào)節(jié)基因(trans-acting genes,regulator genes)
可以影響與他們不在同一條染色體上的基因的表達(dá)水平的DNA元件。2 乳糖操縱子 色氨酸操縱子 正負(fù)調(diào)控都可以有誘導(dǎo)和阻遏兩種調(diào)控方式。
正控誘導(dǎo):誘導(dǎo)因子活化激活因子,使其可以增加基因的表達(dá)。(Lac operon,CRP調(diào)控)正控阻遏:共阻遏物使激活因子失活,減少基因的表達(dá)。負(fù)控誘導(dǎo):誘導(dǎo)因子使阻遏蛋白失活,增加基因的表達(dá)。(Lac operon,lac repressor)負(fù)控阻遏:共阻遏物活化阻遏蛋白,使其可以降低基因的表達(dá)。(Trp operon,trp repressor)
Section M 增強(qiáng)子 沉默子 TFIID:可與多種核心啟動(dòng)子元件或特異性轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,啟動(dòng)二類轉(zhuǎn)錄預(yù)起始復(fù)合物組裝的通用轉(zhuǎn)錄因子。
TBP(TATA-box binding protein):可識(shí)別并結(jié)合TATA-box TAFII(TBP-associated factor II):TBP關(guān)聯(lián)蛋白,TFIID中與TBP形成復(fù)合體的所有蛋白,~13個(gè)。
TFII H的結(jié)構(gòu)與功能:蛋白激酶(4 個(gè)亞基):催化蛋白磷酸化。將NTP(一般為ATP)的g-磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到蛋白上。
磷酸化 RNA pol II 中的CTD 結(jié)構(gòu)域。TFIIE 刺激TFIIH介導(dǎo)的磷酸化反應(yīng)。DNA 解旋酶/ATPase(5 亞基):
水解ATP,利用其能量打開DNA的雙鏈 TBP(TATA-binding protein): 確保 RNA Pol I能正確定位到轉(zhuǎn)錄起始區(qū)域上。
SP1 為組成性表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子,在所有的細(xì)胞中都存在,與基因本底表達(dá)水平有關(guān) SL1,選擇因子,RNA Pol I起始轉(zhuǎn)錄所必需的因子 CTD:羧基末端結(jié)構(gòu)域,的磷酸化狀態(tài)與轉(zhuǎn)錄進(jìn)程有關(guān)
轉(zhuǎn)錄起始時(shí)期,CTD結(jié)構(gòu)域一般處于去磷酸化形式,與結(jié)合啟動(dòng)子有關(guān)。
轉(zhuǎn)錄延伸時(shí)期,CTD結(jié)構(gòu)域常處于磷酸化形式,與mRNA的加工有關(guān)。
Section N 1 DNA-binding domains(DBD):DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域
螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)(域)
鋅指結(jié)構(gòu)(域)
堿性結(jié)構(gòu)(域)
Dimerization domains:二聚體化結(jié)構(gòu)域
亮氨酸拉鏈 螺旋 散環(huán) 螺旋 DBD+DM 激活結(jié)構(gòu)域 酸性激活結(jié)構(gòu)域 富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域 富含脯氨酸的結(jié)構(gòu)域 LBD
Section O 真核生物中mRNA 加工的一般過程 5’加帽: CTD作用:轉(zhuǎn)錄起始時(shí),參與加帽反應(yīng)的三種酶結(jié)合在RNA Pol II的CTD結(jié)構(gòu)域上。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物剛開始合成時(shí),即對(duì)其5’端進(jìn)行加帽反應(yīng)。
作用:防止降解:核糖核酸酶一般不能降解帽結(jié)構(gòu)中的三磷酸鍵
幫助轉(zhuǎn)運(yùn)mRNA到細(xì)胞質(zhì)中
增強(qiáng)翻譯水平:mRNA需要帽結(jié)合蛋白的幫助才能更好的與核糖體結(jié)合 幫助去除pre-mRNA中的第一個(gè)內(nèi)含子。3’加Poly(A)尾:
作用:防止被核酸酶降解:增加mRNA的穩(wěn)定性
有助于mRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)
參與pre-mRNA的最后一個(gè)內(nèi)含子的剪接。
增強(qiáng)mRNA的翻譯水平,增加基因的表達(dá) 剪接 甲基化 2 核酶有:有催化功能的RNA即為核酶
U2 U6 RNAP 3 RNA的多樣性:可變加工,反式剪接,RNA編輯 原核生物核糖體
真核生物核糖體 原核rRNA 加工的大致過程:形成多個(gè)莖環(huán)結(jié)構(gòu),與蛋白結(jié)合形成RNP,核苷酸修飾,逐級(jí)切割
真核rRNA 加工的大致過程:甲基化,切割。內(nèi)含子剪接 原核tRNA 加工的大致過程:將多順反子前體切割,分離出單順反子前體
單順反子前體進(jìn)一步被切割,形成與成熟tRNA長(zhǎng)度一致分子(RNases D, E, F,P
.堿基修飾,形成成熟tRNA 真核tRNA 加工的大致過程:5’-末端成熟,3’-末端成熟(添加5’-CCA-3’)去除內(nèi)含子 7 miRNA and siRNA的調(diào)控機(jī)制:mRNA降解,抑制翻譯,抑制轉(zhuǎn)錄
Section P 1 遺傳密碼的特性:
蛋白的編碼信息由三聯(lián)體密碼子組成。
密碼子為連續(xù)的,之間無間隔、無重疊。
除三個(gè)終止密碼子之外,每個(gè)密碼子對(duì)應(yīng)一種氨基酸
有密碼簡(jiǎn)并現(xiàn)象。即:多個(gè)密碼子對(duì)應(yīng)同一種氨基酸。
標(biāo)準(zhǔn)遺傳密碼子在各類生物中基本通用,不過少數(shù)生物體或細(xì)胞器中,有一些密碼子對(duì)應(yīng)的氨基酸與標(biāo)準(zhǔn)的不同。
生物對(duì)同義密碼子的使用經(jīng)常有偏好性。不同生物的密碼子偏好性不同。
基因一般不重疊。一段核酸分子一般只有一個(gè)開放閱讀框(open reading frame, ORF/可讀框),被翻譯成一個(gè)蛋白。
有些物種也有重疊基因的現(xiàn)象。開放閱讀框:ORF 從起始密碼子ATG 到終止密碼子
TGA,TAA or TAG 之間的連續(xù)的蛋白編碼序列
CDS 編碼序列 當(dāng)ORF可以預(yù)測(cè)一個(gè)蛋白時(shí) 3 tRNA 二級(jí)結(jié)構(gòu):三葉草結(jié)構(gòu) 4 tRNA的特異性加載:(翻譯的高保真性)
氨酰-tRNA合成酶對(duì)相應(yīng)tRNA分子有很強(qiáng)的專一性:第二密碼子:
氨酰-tRNA合成酶接受相應(yīng)氨基酸時(shí)有很強(qiáng)的忠實(shí)性:校正:雙篩選機(jī)制—酶的活性中心,酶中的編輯位點(diǎn) 氨酰-tRNA(AA-tRNA): 3’-end加載了一個(gè)氨基酸的tRNA分子。是在蛋白質(zhì)合成中,將密碼子轉(zhuǎn)換氨基酸的適配器。
Section Q 1 密碼子與反密碼子的反向互補(bǔ)配對(duì) 一個(gè)tRNA可識(shí)別的密碼子數(shù)由反密碼子的第一位堿基決定
擺動(dòng)學(xué)說:第三位密碼子與第一位反密碼子的配對(duì)可以擺動(dòng)
反密碼子第一位為A或C時(shí),配對(duì)無搖擺現(xiàn)象。3 核糖體的E,P,A位點(diǎn) A位:接受AA-tRNA部位.除了起始氨酰-tRNA,其他所有AA-tRNA都只能進(jìn)A位點(diǎn)。P位:肽?;?tRNA結(jié)合部位。起始氨酰-tRNA也進(jìn)入此位點(diǎn)。E位:空載tRNA離開核糖體的位點(diǎn)。4 核糖體各亞基的功能
核糖體小亞基功能:結(jié)合mRNA
促進(jìn)密碼子與反密碼子的正確結(jié)合 mRNA移位
大亞基的功能A位、P位、肽酰轉(zhuǎn)移酶(轉(zhuǎn)肽酶)中心等在大亞基上。
負(fù)責(zé)攜帶AA-tRNA、肽鍵/肽鏈的形成 5 翻譯的基本內(nèi)容 核糖體與mRNA結(jié)合
氨酰tRNA逐個(gè)進(jìn)入核糖體
氨酰tRNA通過反密碼子與mRNA互補(bǔ)配對(duì) 氨酰tRNA分子的氨基酸之間形成肽鍵??蛰dtRNA的釋放 肽鏈的釋放