管家基因 在生物体几乎所有的细胞中持续表达的基因.doc

管家基因 个体发育的任一阶段能在所有的细胞中持续表达的基因可调节基因 非维持细胞所必需，仅在特定条件下特异性表达的基因，表现为基因表达的时间（阶段）特异性和空间（组织）特异性。顺式作用元件 与结构基因串联的特定DNA序列，包括启动子，增强子、调控序列和可诱导元件等，它们是通过与反式作用因子结合发挥作用。反式作用因子 具有重要功能结构域，包含DNA结合结构域和转录激活结构域，通过与顺式作用元件相互作用，从而激活另一基因的转录。操纵子 原核生物基因组构的基本单位，也是基本转录单位，由结构基因和调控序列组成。启动子 与BNA聚合酶特异结合和识别的DNA序列。转录因子 直接结合或间接作用于基因启动子、形成具有RNA聚合酶活性的动态转录复合体的蛋白质因子。有通用转录因子、序列特异性转录因子、辅助转录因子等。基础转录因子 RNA聚合酶结合启动子所必需，是转录起始所需要的最基本的蛋白组分。特异转录因子 在特定时间，空间所特有的一些转录因子，调节特定条件下的基因表达。衰减 促进已经开始转录的mRNA合成终止的方式来进一步加强的作用。基因表达 基因转录及翻译的过程，tRNA，rRNA的合成属于基因表达。受体 位于细胞膜上或细胞内能特异识别配体并与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂G蛋白偶联受体 在结构上均为单体蛋白，氨基端位于细胞膜外表面，羧基端在胞膜内侧，完整的肽链反复跨膜七次，故又名七次跨膜受体。由于肽链反复跨膜，在胞外侧和胞内侧形成几个环状结构，分别负责接受外源信号的刺激和细胞内的信号传递。其细胞质部分可以与三聚体G蛋白相互作用，此类受体通过G蛋白向下游传递信号，因此又称为G蛋白偶联受体。G蛋白 位于细胞膜胞浆面，能与GTP或GDP结合的膜蛋白，由、三个亚基组成小G蛋白 Ras蛋白的性质类似G蛋白中的亚基，其活性与其结合GDP或GTP直接相关，其分子量小于G蛋白，故被称为小G蛋白。信息物质 由细胞分泌的调节自身和其他细胞的代谢和功能的化学物质，包括胞间信息物质和胞内信息物质。第二信使 配体与受体结合后，靶细胞内转导膜外激素信号的某些小分子化合物单次跨膜受体 属于糖蛋白，只有一个跨膜螺旋结构，与细胞增殖、分化、分裂及癌变相关G蛋白循环 与配体结合而激活的受体可以激活G蛋白，G蛋白通过一定的机制进行有活性和无活性状态的不断转换，此过程称为G蛋白循环。病毒癌基因 反转录病毒中一些能在体外转化细胞，在体内使宿主患肿瘤的基因。细胞癌基因 正常宿主细胞中与病毒癌基因同源的基因，往往编码生长因子或其他信号转导分子，为细胞生长所必需；只有特定条件下被活化后才有致癌性，抑癌基因 一类编码产物起抑制细胞增殖信号转导、负性调节细胞周期的作用，从而抑制细胞增殖和抑制肿瘤生成的基因细胞凋亡 在生理或病理状态下，由细胞内特定基因的程序性表达而介导的细胞死亡。 DNA错配修复基因 负责修复DNA复制时产生错配的一类抑癌基因。点突变 基因在放射线或化学致癌物的作用下可发生单个碱基的改变。染色体易位 不同染色体断裂后重新连接时产生的不正确连接基因扩增 细胞通过增加基因拷贝数，使表达产物增多的过程。致病基因 编码与病原微生物侵染、致病密切相关的蛋白质的核苷酸序列叫致病基因转座元件 是一类不依赖于同源重组但可在细菌基因组中移动的DNA片段，不能从一个细菌进入另一个细菌。致病岛 病原菌染色体上编码毒力相关蛋白的外源性DNA片段，一般为20100kb，其两侧常含有重复序列或插入序列病毒的复制周期 从病毒识别宿主细胞受体开始，到子代病毒从宿主细胞外排释放的整个过程，分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配释放五个步骤质粒 细菌染色体以外的闭合环状双链DNA，具有自主复制的能力。某些病原菌的致病因子和耐药性为质粒所携带，并且可以在细菌之间进行传递。此外质粒也是分子生物学常使用的基因载体之一。复制 病毒侵入易感的宿主细胞，依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸，借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质向心性心肌肥厚 心脏在长期压力超负荷的作用下，收缩期室壁张力增加，引起肌原纤维中新形成肌节并联性增生，使心肌纤维增粗，室壁增厚，心室腔无明显扩大。离心性心肌肥厚 心脏在长期容量超负荷的作用下，舒张期室壁张力增加，使肌原纤维中新形成肌节串联性增生，导致心肌纤维长度增加，心室腔明显扩大，同时伴有心肌细胞和细胞外基质-胶原网的变化。基因克隆 把一个生物体中的遗传信息（基因片段）转入另一个生物体内进行无性繁殖，得到一群完全相同的基因片段基因组文库 含有某种生物体全部基因片段的重组DNA克隆群体cDNA文库 含有某种组织细胞全部mRNA信息的重组DNA克隆群体基因重组 将不同基因片段连接起来构成一个新的DNA分子的过程RNA干扰 由短双链RNA诱导同源RNA降解的过程转基因动物 应用转基因技术培育出的携带外源基因的动物反转录PCR 提取细胞总RNA作为模板，由逆转录酶催化生成cDNA。再以cDNA为模板，由一对特异性引物引发，在Taq DNA聚合酶作用下，通过变性、复性、延伸三步循环，复制生成大量双链DNA片段的过程。基因诊断 用分子生物学技术针对DNA和/或mRNA进行定性、定量分析，通过分析这些遗传信息分子的序列，从而在分子水平上确定疾病的病因，具高度特异性连锁分析 利用与致病基因相连的某些基因，作为遗传标志，通过鉴定遗传标志的存在而判断个体是否带有致病基因。聚合酶链反应（PCR） 一种在体外利用酶促反应获得特异序列的基因组DNA片段或cDNA的专门技术。根据样品来源不同分为基因组PCR和反转录PCR两类。基因治疗 把基因导入人体的细胞，使其发挥生物学效应，从而达到治疗疾病目的的技术方法。基因置换 用正常的基因原位置换病变细胞内的致病基因，使细胞内的DNA完全恢复正常状态基因增补 将正常基因转移到患者的宿主细胞，并不去除致病基因，正常基因异位替代致病基因在体内表达出功能正常的蛋白质真核转录起始调控的复杂性(1)转录起始是真核基因表达调控的关键环节，多种因素影响转录起始复合物的形成，如顺式作用元件（起转录调控作用的DNA序列）、转录因子（起转录调控作用的蛋白质）等。 (2)真核基因的转录起始调控具有复杂性，主要体现在顺式作用元件与转录因子相互作用的复杂性，包括DNA蛋白质、蛋白质蛋白质两种作用形式。 (3)DNA蛋白质相互作用的复杂性：顺式作用元件的不同排列组合可以产生多种类型的转录调节方式；多种转录因子可结合相同或者不同的顺式作用元件。 (4)蛋白质蛋白质相互作用的复杂性：不同细胞内存在的转录因子种类和浓度不同，存在不同的排列组合方式，产生协同、竞争或者拮抗效应，精确调节转录激活。 简述乳糖操纵子的正负调控机制(1) 乳糖操纵子包含3个结构基因（编码半乳糖苷酶、半乳糖苷通透酶和转乙酰基酶）、3个调控元件（启动子、操纵基因和CAP结合位点）和1个调节基因（编码阻遏蛋白）。 (2) 阻遏蛋白的负调控：无乳糖时，阻遏蛋白结合操纵基因，妨碍RNA聚合酶结合启动子，抑制结构基因转录。有乳糖时，生成别位乳糖（诱导剂）结合阻遏蛋白，不能封闭操纵基因，结构基因可以转录。 (3) cAMP-CAP复合物的正调控：无葡萄糖时，cAMP浓度高，形成的cAMP-CAP复合物结合于CAP结合位点，增强启动子转录活性。有葡萄糖时，cAMP浓度低，cAMP-CAP复合物形成受阻，影响转录活性。 (4) 正、负调控机制相辅相成。cAMP-CAP复合物是转录必需的，同时阻遏蛋白进一步控制转录启动。综上，乳糖操纵子最强的表达条件是有乳糖而无葡萄糖。 特征：当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用，无CAP存在时，即使没有阻遏蛋白和操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。试述原核生物和真核生物基因表达调控特点的异同(1) 相同点 转录起始是基因表达调控的关键环节。 (2) 不同点1)原核基因表达调控主要包括转录和翻译水平；真核基因表达调控包括染色质活化、转录、转录后加工、翻译、翻译后加工多个层次。 2)原核基因表达调控主要为负调节；真核基因表达调控主要为正调节。 3)原核转录起始不需要转录因子，RNA聚合酶直接结合启动子，由因子决定基因表达的特异性；真核转录起始需要基础、特异两类转录因子，依赖DNA蛋白质、蛋白质蛋白质相互作用，调控转录激活。 4)原核基因表达调控主要采用操纵子模型，转录出多顺反子RNA，实现协调调节；真核基因转录产物为单顺反子RNA，功能相关蛋白质的协调表达机制更为复杂。转录因子一般含有三个不同的功能结构域：DNA结合结构域，转录激活结构域，与其它蛋白质结合的结构域。什么是信息物质？包括哪几类，有什么特点？信息物质又名信息分子，是调节细胞生命活动的各种化学物质，包括细胞间信息物质和细胞内信息物质。 分类 1)细胞间信息物质是细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质。根据作用特点分为四类 局部化学物质 又名旁分泌信号，不进入血循环，通过扩散作用到达附近的靶细胞，一般作用时间较短； 神经递质 又名突触分泌信号，由神经元突触前膜囊泡释放，作用时间短； 激素 又名内分泌信号，由特殊分化的内分泌细胞释放，通过血循环到达靶细胞，大多数对靶细胞作用时间较长。气体信号分子。 2)细胞内信息物质是细胞内传递细胞调控信号的化学物质，包括无机离子，如Ca2+;脂类衍生物，如二脂酰甘油（DAG）；糖类衍生物，如三磷酸肌醇（IP3）；核苷酸，如cAMP、cGMP。 3)特点 信息物质大多以酶促级联反应的方式传递信息，通过离子通道的开/关，酶活性和基因表达的改变来调控细胞的代谢、生长、增殖和分化。信息物质完成信息传递后立刻灭活。 受体的种类、作用以及特点是什么？受体位于细胞膜或细胞内，能特异识别生物活性分子，可与之相互结合，进而引起生物学效应的蛋白质，以及个别糖脂。分类1)膜受体分类 离子通道型受体 与此类受体结合的主要是神经递质，介导离子通道的打开和关闭，改变膜通透性，能迅速、准确地传递神经冲动，作用时间很短。G蛋白偶联受体 又名七次跨膜受体，胞浆面的第三个环能与鸟苷酸结合蛋白偶联，通过不同的G蛋白影响腺苷酸环化酶或磷脂酶C改变细胞内第二信使浓度，以实现跨膜信号传递。单次螺旋跨膜受体 结构上具有一个跨膜螺旋，包括受体型酪氨酸蛋白激酶和非酪氨酸蛋白激酶型受体。2)酪氨酸蛋白激酶型受体与配体结合后表现出酪氨酸蛋白激酶活性，如胰岛素受体、表皮生长因子受体等3)非酪氨酸蛋白激酶型受体与配体结合，但不具有酪氨酸蛋白激酶活性，通过与酪氨酸蛋白激酶偶联发挥作用，如白介素受体、生长素受体等。此类受体主要与细胞增殖、分化、分裂及癌变相关4)胞内受体 多为反式作用因子，当其与相应配体（例如 类固醇激素、甲状腺素等），能与DNA的顺式作用元件结合，调节基因转录 5. 受体作用的特点 高度专一性、高度亲和力、可饱和性、可逆性、特定的作用模式。G蛋白介导转导的六个步骤：1，配体结合并激活受体2，G蛋白循环3，G蛋白激活下游效应分子4，小分子信使的产生或分布变化5，小分子信使激活蛋白激酶6，蛋白激酶激活效应蛋白列举G蛋白偶联受体介导的细胞信号转导途径。1)cAMP-PKA途径。2)IP3/DAG-PKC途径。3)Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径。 细胞内信号转导途径的信号转导分子主要有：小分子化学物质，酶分子，调节蛋白。人类的基因变异可大致分为：点突变，大片段突变，短串联重复突变，拷贝数变异。原癌基因活化的机理。原癌基因的活化机制包括：(1)点突变 (2)DNA重排 (3)基因扩增 (4)染色体易位 (5病毒启动子及增强子的插入。活化后，基因编码产物的结构和功能发生变化和（或）表达的量增加，导致细胞增殖信号增强。 简述病毒的复制周期(1)吸附 病毒通过表面蛋白与宿主细胞受体特异性结合。(2)穿入 大部分有囊膜病毒通过囊膜与宿主细胞膜融合方式进入，一部分有 囊膜和大部分无囊膜病毒通过胞饮方式进入，某些无囊膜病毒通过蛋白变构直接进入细胞。(3)脱壳 基本上穿入和脱壳是一个连续的过程，脱壳后病毒基因组暴露于细胞中。(4)生物合成 病毒借助宿主细胞的酶与营养系统合成蛋白和病毒基因组。(5)装配和释放 增殖的病毒基因组和结构蛋白在宿主细胞内组装，并通过宿主细胞裂解或出芽方式释放到细胞外。 病毒对宿主细胞的直接作用有哪些？(1) 阻止细胞大分子合成。(2)细胞膜功能障碍。(3)影响细胞溶酶体及细胞器的功能。(4)对细胞凋亡的影响。(5)直接损伤作用。 试述细菌产生耐药的分子生物学机制。1，钝化酶或灭活酶的产生 细菌产生破坏抗生素或使之失去抗菌作用的酶，使药物在作用于菌体前即被破坏或失效。如-内酰胺酶、氯霉素乙酰转移酶和红霉素酯化酶。(2)改变细胞壁通透性 细菌外膜上存在着多种微孔蛋白，细菌发生突变失去某种特异微孔蛋白后即可导致细菌耐药性。例如绿脓杆菌对耐药机制之一是药物不易通过其外膜蛋白。(3)改变药物的作用靶位 a、降低抗生素与靶分子的亲和力，如细菌可改变二氢叶酸合成酶，降低该酶与磺胺药的亲和力引起耐药。b、改变靶位的生理活性导致耐药，例如某些链球菌和某些革兰氏阴性菌可以使其粘肽成分对于保持细菌形态和活力变得无关重要，从而对青霉素类耐药。c、复制靶位从而耐药，如某些肺炎链球菌能改变其PBP的结构或产生一种新的PBP后者与-内酰胺类抗生素的亲和力减低因而导致耐药性。(4)主动外排机制 大肠杆菌依靠AcroAB-TolC系统，使抗生素主动转运到细菌外。如AcroAB-TolC系统参与了铜绿假单胞菌对内酰胺类抗菌素的耐药。 简述心肌肥厚的分子基础。(1) 初始应答 心肌肥厚过程中，首先起作用的是“初始应答基因”，作用特点是出现快，消失亦快，持续时间短暂。(2)次级应答 包括一些心肌收缩蛋白基因，这类基因对生长因子的应答起动较晚，持续时间长。直接引起心肌蛋白质合成，细胞体积增大，与心肌肥厚表型直接相关。(3)心肌肥厚过程中的信号转导途径1)MAPK途径 生长因子实现促进细胞增殖、对抗凋亡的主要途径。2)JAK/STAT途径 通过不同的细胞因子受体激活下游靶基因。 3)Ca2+介导的信号途径与MAPK途径相互作用，调节基因的表达，进而影响心肌细胞的肥大。 什么叫载体？载体应具备哪些条件？1)有复制子。(2)有单一限制性内切酶位点。(3)有筛选标志。(4)表达型载体具备完整的转录单位。 基因克隆的基本过程是什么？(1)获得目的基因。(2)限制性内切酶消化载体。(3)连接目的基因和载体。(4)重组DNA导入宿主细胞。(