分子生物学期中复习笔记.doc

Molecular Biology Mid-Term ReviewGene Conceptl Natural Selectionl Inherited Factor: 等位的遗传因子独立分离Law of segregation; 非等位遗传因子间自由组合地分配到配子中 Law of independent assortmentl Morgan proposed (and later proved) that chromosomes represented linear arrays of genes that reside a specific locations (loci) along their length. 基因是染色体上的实体，孤立地呈线状地排列在染色体上l Mitosis & Meiosis 有丝分裂与减数分裂有丝分裂 减数分裂l DNA是主要遗传物质1. DNA优点：信息量大；A-T G-C 互补结构，稳定；2-OH脱氧，水中稳定，不被进攻；突变与修复，进化与稳定遗传2. DNA有T无U：C若突变为U可被识别并修复（T为甲基化的U，C一般不能突变为T），错配修复时，正常的U甲基化为T，而由C突变的U仍为U，可被识别。l Cistron 顺反子理论，cistron=gene；muton；recon；pseudo allelesl 基因表达调控因子1. cis action factor：无基因产物的DNA功能区，通过核苷酸自身的特异二级结构控制与它紧密连锁的结构基因的表达2. trans action factor：可转录，可翻译调节蛋白的DNA功能区，通过扩散自身表达产物（酶，调节蛋白）控制其他基因的表达。l DNA编码两类遗传信息：(one gene, one function)1. 编码功能蛋白中心法则central dogma：DNA-RNA-AA-poly peptide-function2. 编码调控因子：cis/trans action factor - gene on/offl Gene类型1. transcribed, translatable2. transcribed, non-translatable: tDNA, rDNA, 小DNADNA Structurel Nucleotide (核苷酸) is the fundamental building block of DNA.l DNA: deoxyribonucleic acid 脱氧核糖核酸l RNA: ribonucleic acid 核糖核酸l Bases：Adenine(A)Thymine(T)Guanine(G)Cytosine(C)Uracil(U)l DNA双螺旋结构1. 每一单链具有5-3极性：5-P - 3-OH2. 两条单链极性相反，反向平行3. 磷酸核糖骨架在外，碱基在内4. 以中心为轴，向右盘旋 (B-form)螺旋轴直径2 nm，螺距3.4 nm5. 双螺旋中存在大沟 (2. 2nm); 小沟 (1. 2nm)6. 碱基平面垂直于螺旋轴7. 核糖平面与碱基平面垂直，与轴平行8. 两条单链间碱基互补配对，以氢键连接l DNA结构特点1. 碱基顶部基团裸露在大沟内2. 蛋白质因子与DNA 的特异结合依赖于氨基酸与DNA 间的氢键的形成3. 蛋白质因子沿大沟与DNA形成专一性结合的机率与多样性高于沿小沟的结合4. 大沟的空间更有利于与蛋白质的结合l DNA构象1. B：10bp/turn(10.5bp/turn),高湿度环境，生理环境中最常见2. A：11bp/turn,低湿度环境, DNA-RNA hybrid, ds RNA3. Z:左手螺旋，6bp poly-嘌呤-吡啶Z-DNA:小沟，信息少，gene off；B-DNA:大沟，gene on (B-DNA负向超螺旋-Z-DNA)l 影响双螺旋稳定的因素1. 静电作用：磷酸基团间斥力2. 氢键：加热解旋，线状排列3. 碱基堆积：范德华力4. 疏水作用l DNA变性与复性1. dsDNA - ssDNA: 粘度降低线状分子(氢键,刚性强,舒展的双螺旋)-不规则线团/球状(没有氢键)高分子溶液-普通溶液ssDNA 沉降速度快A260值上升Tm小，变性快：GC高,Tm大；有AT变性核心，Tm小，片段越短，Tm越小2. ssDNA-dsDNA（随机碰撞，形成拉链）阳离子浓度：消除P静电斥力复性温度：Tm-25，消除ssDNA形成的二级结构长度：越长越慢l 核酸结构：1. 一级结构：核苷酸序列2. 二级结构：双螺旋结构3. 三级结构：高级结构，e.g.超螺旋（天然DNA分子中5%负向超螺旋）基因多样性l 重叠基因overlapping gene1. 终止子的错读、漏读：UGA，UAG易漏读错读；UAA严格终止2. 起始子start codon：AUG=Met，不同开始位点，不同reading frame3. 种类：u 反向重叠基因（分布在同一DNA区域的两条单链上）u 同向重复基因（分布在同一DNA区域的同一链上）l 重复基因repetitive gene1. 分类：u 高度重复序列-不编码，卫星序列u 中度重复u 简单序列DNA：着丝粒/端粒l 转座 特征 DR-IR-gene-IR-DR1. transposon, jumping gene2. IR, inverted repeat反向重复序列l 转座特点1. 不依赖供体位点和靶位点序列的同源性2. 靶位点非随机：hotspot插入热点；regional preference区域优先性3. 免疫性/排他性：eg Tn3对同类转座子排他4. 转座子两侧DRl 转座子种类1. IS，insertion sequence插入序列：IR形成茎环结构2. TnA 家族：不含IS序列，eg Tn33. Mu噬菌体4. 复合型转座子l DNA复制5-3机理？l DNA polymerase1. palm domain：polymerization site5-3加dNTP；proofreading site3-5减dNTP2. finger domain：dNTP binding3. thumb domain：与合成链作用l DNA Replication Ori 类型1. Relatively small bacterial genomes are circular and are usually replicated from a single replication origin单起点双向复制2. Large eukaryotic genomes are replicated from many different origins of replicationl Ori 特征1. AT rich; 2. 9kb DNA binding siteDNA pol I 主要用于切除引物，填补冈崎片段，以及修复DNA损伤DNA pol III是原核生物体内真正起复制作用的酶，全酶l DNA解旋1. DNA解旋酶：解除氢键的ATPase2. 拓扑异构酶I：瞬间切断双链，引入正超螺旋3. 拓扑异构酶II：瞬间切断双链，消除正超螺旋l DNA引物是一段长约10bp的RNA片段l RNA聚合酶抑制剂