分子生物學(xué)難懂知識(shí)點(diǎn)

1、順?lè)醋樱╟istron）：即結(jié)構(gòu)基因，為決定一條多肽鏈合成的功能單位，突變子：一個(gè)順?lè)醋觾?nèi)任何一突變位點(diǎn)，發(fā)生變化產(chǎn)生突變表型，即一個(gè)基因內(nèi)產(chǎn)生突變表型的最小單位。重組子（recon）：兩個(gè)位于不同載體或染色體上的突變位點(diǎn)之間可發(fā)生交換產(chǎn)生野生型的最小單位，即不能由重組分開(kāi)的基本單位。重組子（recombinant)另一定義是指， 含有重組DNA分子的轉(zhuǎn)化細(xì)胞。順?lè)醋右簿褪腔虻耐x詞。順?lè)醋涌梢园幌盗型蛔儐挝煌蛔冏印Ｍ蛔冏邮荄NA中構(gòu)成基因的一個(gè)或若干個(gè)核苷酸。由于基因內(nèi)的各個(gè)突變子之間有一定距離，所以彼此間能發(fā)生重組，這樣，基因就有了第三個(gè)內(nèi)涵“重組子”。重組子代表一個(gè)空間單位，它有起

2、點(diǎn)和終點(diǎn)，可以是若干個(gè)密碼子的重組，也可以是單個(gè)核苷酸的互換。如果是后者，重組子也就是突變子。單順?lè)醋樱╩onocistron）：真核基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順?lè)醋?，即一個(gè)基因編碼一條多肽鏈或RNA鏈，每個(gè)基因轉(zhuǎn)錄有各自的調(diào)節(jié)元件。多順?lè)醋觤RNA：在原核細(xì)胞中，通常是幾種不同的mRNA連在一起，相互之間由一段短的不編碼蛋白質(zhì)的間隔序列所隔開(kāi)，這種mRNA叫做多順?lè)醋觤RNA。結(jié)構(gòu)基因基因中編碼RNA或蛋白質(zhì)的DNA序列。 （1）原核生物結(jié)構(gòu)基因：連續(xù)的，RNA合成不需要剪接加工； （2）真核生物結(jié)構(gòu)基因：由外顯子（編碼序列)和內(nèi)含子（非編碼序列)兩部分組成。 非結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因兩側(cè)的一段不編碼的DN

3、A片段(即側(cè)翼序列)，參與基因表達(dá)調(diào)控。 （1）順式作用元件：能影響基因表達(dá)，但不編碼RNA和蛋白質(zhì)的DNA序列； 包括：?jiǎn)?dòng)子：RNA聚合酶特異性識(shí)別結(jié)合和啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的DNA序列。有方向性，位于轉(zhuǎn)錄 起始位點(diǎn)上游。 上游啟動(dòng)子元件：TATA盒上游的一些特定DNA序列，反式作用因子可與這些元件結(jié) 合，調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄效率。 反應(yīng)元件：與被激活的信息分子受體結(jié)合，并能調(diào)控基因表達(dá)的特異DNA序列。 增強(qiáng)子：與反式作用因子結(jié)合，增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄活性，在基因任意位置都有效，無(wú)方向 性。 沉默子：基因表達(dá)負(fù)調(diào)控元件，與反式作用因子結(jié)合，抑制轉(zhuǎn)錄活性。 Poly(A)加尾信號(hào)：結(jié)構(gòu)基因末端保守的AATAAA順序及下

4、游GT或T富含區(qū)，被多聚 腺苷酸化特異因子識(shí)別，在mRNA 3端加約200個(gè)A。 （2）反式作用因子：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。一、基因的概念基因是指有遺傳效應(yīng)的DNA片段。二、基因的功能（1） 傳遞遺傳信息：是通過(guò)DNA的復(fù)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（2） 表達(dá)遺傳信息：是通過(guò)DNA控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。三、基因的結(jié)構(gòu)1原核細(xì)胞基因的結(jié)構(gòu)（RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)）說(shuō)明：編碼區(qū)：能轉(zhuǎn)錄成相應(yīng)的mRNA，能編碼蛋白質(zhì)。 （結(jié)構(gòu)基因）非編碼區(qū)：不能轉(zhuǎn)錄成相應(yīng)的mRNA，不能編碼蛋白質(zhì)。（調(diào)控基因）啟動(dòng)子：是位于編碼區(qū)上游的一小段核苷酸序列，是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，是

5、轉(zhuǎn)錄的起始點(diǎn)。起始密碼子：是位于mRNA上三個(gè)相臨的堿基（AUG，GUG），是肽鏈增長(zhǎng)的起始信號(hào)。終止子：是位于編碼區(qū)下游的一小段核苷酸序列，是轉(zhuǎn)錄的終止點(diǎn)。終止密碼子：是位于mRNA上三個(gè)相臨的堿基（UAA，UAG，UGA），是肽鏈增長(zhǎng)的終止信號(hào)。RNA聚合酶是由多個(gè)肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)，它的作用是催化DNA轉(zhuǎn)錄為信使RNA。RNA聚合酶能夠識(shí)別調(diào)控序列中的結(jié)合位點(diǎn)。轉(zhuǎn)錄開(kāi)始后，RNA聚合酶沿著DNA分子移動(dòng)，并以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA，轉(zhuǎn)錄完成后，RNA鏈釋放出來(lái)后，緊接著RNA聚合酶也從DNA模板鏈上脫落下來(lái)。2真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)說(shuō)明：同：都是由能夠編碼蛋白質(zhì)的編碼區(qū)和具有調(diào)控作

6、用的非編碼區(qū)組成。異：原核細(xì)胞基因的編碼區(qū)是連續(xù)的，而真核細(xì)胞基因的編碼區(qū)是間隔的，不連續(xù)的。外顯子：能夠編碼蛋白質(zhì)的序列。內(nèi)含子：不能編碼蛋白質(zhì)的序列。轉(zhuǎn)錄 剪切，拼接 翻譯DNA不成熟的mRNA 成熟的mRNA蛋白質(zhì)加工關(guān)于非編碼序列：原核細(xì)胞的基因中非編碼序列是指非編碼區(qū)中的核苷酸序列，而真核細(xì)胞的基因中非編碼序列不僅有非編碼區(qū)中的核苷酸序列，還有編碼區(qū)中內(nèi)含子的核苷酸序列。相關(guān)計(jì)算：基因中外顯子的堿基對(duì)整個(gè)基因中的堿基對(duì)100%（外顯子編碼氨基酸的數(shù)量3）整個(gè)基因中的堿基對(duì)100%（基因（DNA）的堿基數(shù)目：mRNA的堿基數(shù)目（密碼子的個(gè)數(shù)）：氨基酸數(shù)目=6：3：1）四人類基因組研究1

7、人類基因組：是指人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息。2單倍體基因組： 人：24條，22+X+Y，30億個(gè)堿基對(duì)，33.5萬(wàn)個(gè)基因。果蠅：5條，3+X+Y。水稻：12條3人類基因組計(jì)劃（1）提出：20世紀(jì)90年代，美國(guó)，參與該計(jì)劃的還有英國(guó)，法國(guó)，德國(guó)，日本，中國(guó)。（2）概念：分析測(cè)定人類基因組的核苷酸序列。（3）內(nèi)容：繪制四張圖（遺傳圖，物理圖，序列圖，轉(zhuǎn)錄圖）（4）意義：有利于疾病的診斷和治療，對(duì)于進(jìn)一步了解基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制，細(xì)胞生長(zhǎng)，分化和個(gè)體發(fā)育的機(jī)制，以及生物的進(jìn)化等有重要的意義。轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor)是一群能與基因5端上游特定序列專一性結(jié)合，從而保證目

8、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。RNA的轉(zhuǎn)錄合成從化學(xué)角度來(lái)講類似于DNA的復(fù)制，多核苷酸鏈的合成都是以53的方向，在3-OH末端與加入的核苷酸磷酸二酯鍵，但是，由于復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的目的不同，轉(zhuǎn)錄又具有其特點(diǎn)：（1）對(duì)于一個(gè)基因組來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在一部分基因，而且每個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄都受到相對(duì)獨(dú)立的控制（圖17-2）；（2）轉(zhuǎn)錄是不對(duì)稱的。（3）轉(zhuǎn)錄時(shí)不需要引物，而且RNA鏈的合成是連續(xù)的。轉(zhuǎn)錄因子是一種具有特殊結(jié)構(gòu)、行使調(diào)控基因表達(dá)功能的蛋白質(zhì)分子，也稱為反式作用因子。真核生物轉(zhuǎn)錄起始十分復(fù)雜，往往需要多種蛋白因子的協(xié)助，轉(zhuǎn)錄因子與RNA聚合酶形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體，共同參與轉(zhuǎn)錄起始

9、的過(guò)程。根據(jù)轉(zhuǎn)錄因子的作用特點(diǎn)可分為二類；第一類為普遍轉(zhuǎn)錄因子,它們與RNA聚合酶共同組成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體時(shí)，轉(zhuǎn)錄才能在正確的位置開(kāi)始。除TFD以外，還發(fā)現(xiàn)TFA，TFF，TFE，TFH等，它們?cè)谵D(zhuǎn)錄起始復(fù)合體組裝的不同階段起作用。第二類轉(zhuǎn)錄因子為組織細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子，這些TF是在特異的組織細(xì)胞或是受到一些類固醇激素生長(zhǎng)因子或其它刺激后，開(kāi)始表達(dá)某些特異蛋白質(zhì)分子時(shí)，才需要的一類轉(zhuǎn)錄因子。RNA剪接：將轉(zhuǎn)錄初始物中的內(nèi)含子切除,緊接著將其編碼多肽鏈的外顯子連接在一起的過(guò)程.RNA剪接方式：1.一類內(nèi)含子的自我剪接；2.二類內(nèi)含子的自我剪接；3.核內(nèi)mRNA剪接體剪接；4.核內(nèi)前體tRNA酶促反

10、應(yīng)剪接.前兩類內(nèi)含子的剪接方式都是兩次轉(zhuǎn)酯反應(yīng),區(qū)別就是第一次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)所用親核試劑不同；第三類剪接方式分為組成性剪接與選擇性剪接,前者識(shí)別5-GUAG-3內(nèi)含子序列,而后包括可變poly A位點(diǎn)和可變剪接方式；第四類需核酸酶及連接酶等工具酶,形成成熟tRNA.載體蛋白是多回旋折疊的跨膜蛋白質(zhì)，它與被傳遞的分子特異結(jié)合使其越過(guò)質(zhì)膜。其機(jī)制是載體蛋白分子的構(gòu)象可逆地變化，與被轉(zhuǎn)運(yùn)分子的親和力隨之改變而將分子傳遞過(guò)去。糖、氨基酸，核苷酸等水溶性小分子一般由載體蛋白運(yùn)載。載體蛋白既參與被動(dòng)的物質(zhì)運(yùn)輸，也參與主動(dòng)的物質(zhì)運(yùn)輸。由載體蛋白進(jìn)行的被動(dòng)物質(zhì)運(yùn)輸不需要ATP提供能量。但與酶不同的是: 載體蛋白不對(duì)

11、轉(zhuǎn)運(yùn)分子作任何共價(jià)修飾。特性編輯1.專一性，一種載體蛋白在細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)只能對(duì)應(yīng)地運(yùn)送唯一的一種或性質(zhì)非常相近的一類物質(zhì)2.飽和性，細(xì)胞膜上的載體蛋白數(shù)量有限，在運(yùn)輸過(guò)程中當(dāng)所有載體蛋白都已承擔(dān)相應(yīng)的運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，運(yùn)輸?shù)乃俣炔辉僖蚱渌麠l件而加快DNA的復(fù)性指變性DNA在適當(dāng)條件下，二條互補(bǔ)鏈全部或部分恢復(fù)到天然雙螺旋結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，它是變性的一種逆轉(zhuǎn)過(guò)程熱變性DNA一般經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，此過(guò)程稱之為“退火”細(xì)胞中有種酶負(fù)責(zé)端粒的延長(zhǎng)，其名為端粒酶。端粒酶可以把DNA復(fù)制的缺陷填補(bǔ)起來(lái)，藉由把端粒修復(fù)延長(zhǎng)，可以讓端粒不會(huì)因細(xì)胞分裂而有所損耗，使得細(xì)胞分裂的次數(shù)增加。端粒酶（Telomera

12、se），在細(xì)胞中負(fù)責(zé)端粒的延長(zhǎng)的一種酶，是基本的核蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶，可將端粒DNA加至真核細(xì)胞染色體末端。在正常人體細(xì)胞中，端粒酶的活性受到相當(dāng)嚴(yán)密的調(diào)控，只有在造血細(xì)胞、干細(xì)胞和生殖細(xì)胞，這些必須不斷分裂的細(xì)胞之中，才可以偵測(cè)到具有活性的端粒酶。當(dāng)細(xì)胞分化成熟后，必須負(fù)責(zé)身體中各種不同組織的需求，各司其職，于是，端粒酶的活性就會(huì)漸漸的消失。對(duì)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，本身是否能持續(xù)分裂下去并不重要，而是分化成熟的細(xì)胞將背負(fù)更重大的使命，就是讓組織器官運(yùn)作，使生命延續(xù)。端粒酶是一種由催化蛋白和RNA模板組成的酶，可合成染色體末端的DNA,賦予細(xì)胞復(fù)制的永生性。端粒（Telomere）是真核細(xì)胞染色體末端的特殊結(jié)構(gòu)

13、。人端粒是由6個(gè)堿基重復(fù)序列（TTAGGG）和結(jié)合蛋白組成。端粒有重要的生物學(xué)功能，可穩(wěn)定染端粒酶色體的功能，防止染色體DNA降解、末端融合，保護(hù)染色體結(jié)構(gòu)基因DNA，調(diào)節(jié)正常細(xì)胞生長(zhǎng)。在腫瘤細(xì)胞中端粒酶還參與了對(duì)腫瘤細(xì)胞的凋亡和基因組穩(wěn)定的調(diào)控過(guò)程。與端粒酶的多重生物學(xué)活性相對(duì)應(yīng)，腫瘤細(xì)胞中也存在復(fù)雜的端粒酶調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用在翻譯后水平對(duì)端粒酶活性及功能進(jìn)行調(diào)控，則是目前研究端粒酶調(diào)控機(jī)制的熱點(diǎn)之一。端粒不是用DNA聚合酶來(lái)合成的，是用端粒酶來(lái)合成的。端粒酶中含有RNA模板，用來(lái)合成端粒。人類免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus;abbr:HIV），即艾滋病（AIDS，獲得性免疫缺陷綜合征）病毒，是造成人類免疫系統(tǒng)缺陷的一種病毒。1983年，人類免疫缺陷病毒在美國(guó)首次發(fā)現(xiàn)。它是一種感染人類免疫系統(tǒng)細(xì)胞的慢病毒（Lentivirus），屬逆轉(zhuǎn)錄病毒的一種。HIV通過(guò)破壞人體的T淋巴細(xì)胞，進(jìn)而阻斷細(xì)胞免疫和體液免疫過(guò)程，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)癱瘓，從而致使各種疾病在人體內(nèi)蔓延，最終導(dǎo)致艾滋病。由于H