2011北医考博生物化学与分子生物学试题(专基)

1 除起始和终止 原核和真核生物的转录还有什么不同 原核生物中的 RNA 聚合酶全酶由五个亚基构成 即 2 亚基与转录起始点的识 别有关 而在转录合成开始后被释放 余下的部分 2 被称为核心酶 与 RNA 链 的聚合有关 真核生物中的 RNA 聚合酶分为三种 RNA pol 存在于核仁 对 鹅膏蕈碱不敏感 用于合成 rRNA 前体 RNA pol 存在于核基质 对 鹅膏蕈碱极敏感 用于合成 HnRNA RNA pol 存在于核基质 对 鹅膏蕈碱敏感 用于合成 tRNA 前体 snRNA 及 5S rRNA 2 基因的转录受多个方面的调控 请列举出三个方面 基因转录激活调节基本要素 顺式作用元件 顺式作用元件 cis acting element 又 称分子内作用元件 指存在于 DNA 分子上的一些与基因转录调控有关的特殊顺序 反式作用因子 反式作用因子 trans acting factor 又称为分子间作用因子 指一些与 基因表达调控有关的蛋白质因子 反式作用因子与顺式作用元件之间的共同作用 才 能够达到对特定基因进行调控的目的 顺式作用元件与反式作用因子之间的相互作 用 大多数调节蛋白在与 DNA 结合之前 需先通过蛋白质 蛋白质相互作用 形成二 聚体或多聚体 然后再通过识别特定的顺式作用元件 而与 DNA 分子结合 这种结合 通常是非共价键结合 3 列举几个对重组克隆体的筛选方法及其原理 重组 DNA 的筛选和鉴定 筛 对含有重组体的宿主细胞进行筛选并作鉴定 根据重组体的表型进行筛选 对于带有抗药基因的质粒重组体 可采用插入灭活法 进行筛选 根据标志互补进行筛选 当宿主细胞存在某种基因及其表达产物的缺陷时 可采用 此方法筛选重组体 即在载体 DNA 分子中插入相应的缺陷基因 如宿主细胞重新获得 缺陷基因的表达产物 则说明该细胞中带有重组体 根据 DNA 限制酶谱进行分析 经过粗筛后的含重组体的细菌 还需进行限制酶谱分 析进一步鉴定 用核酸杂交法进行分析鉴定 采用与目的基因部分互补的 DNA 片段作为探针 与含 有重组体的细菌菌落进行杂交 以确定重组体中带目的基因 获得带目的基因的细菌后 可将其不断进行增殖 从而得到大量的目的基因片段用于 分析研究 如在目的基因的上游带有启动子顺序 则目的基因还可转录表达合成蛋白 质 4 一已知序列基因 大小 8Kb 设计实验如何将其重组到表达载体并获得目的蛋白 重组 DNA 技术又称为基因工程 genetic engineering 或分子克隆 molecular cloning 是指采用人工方法将不同来源的 DNA 进行重组 并将重组后的 DNA 引入宿主细胞中 进行增殖或表达的过程 1 载体和目的基因的分离 分 对载体 DNA 和目的基因分别进行分离纯化 得到 其纯品 载体 常用的载体 vector 主要包括质粒 plasmid 噬菌体 phage 和病毒 virus 三大类 这些载体均需经人工构建 除去致病基因 并赋予一些新的功能 如有利于进行筛选 的标志基因 单一的限制酶切点等 质粒 是存在于天然细菌体内的一种独立于细 菌染色体之外的双链环状 DNA 具有独立复制的能力 通常带有细菌的抗药基因 噬菌体 可通过转染方式将其 DNA 送入细菌体内进行增殖 常用的为人工构建的 噬 菌体载体 当目的基因与噬菌体 DNA 进行重组时 可采用插入重组方式 也可采用置 换重组方式 病毒 常用的为 SV40 通过感染方式将其 DNA 送入哺乳动物细胞中 进行增殖 目的基因 直接从染色体 DNA 中分离 仅适用于原核生物基因的分离 人工合 成 根据已知多肽链的氨基酸顺序 利用遗传密码表推定其核苷酸顺序再进行人工合 成 适应于编码小分子多肽的基因 从 mRNA 合成 cDNA 采用一定的方法钓取特 定基因的 mRNA 再通过逆转录酶催化合成其互补 DNA cDNA 除去 RNA 链后 再用 DNA 聚合酶合成其互补 DNA 链 从而得到双链 DNA 从基因文库中筛选 将 某一种基因 DNA 用适当的限制酶切断后 与载体 DNA 重组 再全部转化宿主细胞 得到含全部基因组 DNA 的种群 称为 G 文库 genomic DNA library 将某种细胞的全 部 mRNA 通过逆转合成 cDNA 然后转化宿主细胞 得到含全部表达基因的种群 称 为 C 文库 cDNA library C 文库具有组织细胞特异性 利用 PCR 合成 如已知目的 基因两端的序列 则可采用聚合酶链反应 polymerase chain reaction PCR 技术 在 体外合成目的基因 2 载体和目的基因的切断 切 通常采用限制性核酸内切酶 restriction endonuclease 简称限制酶 分别对载体 DNA 和目的基因进行切断 以便于重组 能够识别特定的碱 基顺序并在特定的位点降解核酸的核酸内切酶称为限制酶 限制酶所识别的顺序往往 为 4 8 个碱基对 且有回文结构 由限制酶切断后的末端可形成平端 3 突出粘性末 端和 5 突出粘性末端三种情况 形成粘性末端 cohesive end 者较有利于载体 DNA 和目 的基因的重组 3 载体和目的基因的重组 接 即将带有切口的载体与所获得的目的基因连接起来 得到重新组合后的 DNA 分子 粘性末端连接法 载体与目的基因通过粘性末端进行互补粘合 再加入 DNA 连接酶 即可封闭其缺口 得到重组体 人工接尾法 即同聚物加尾连接法 在末端核苷酸转移酶的催化下 将脱氧核糖核 苷酸添加于载体或目的基因的 3 端 如载体上添加一段 polyG 则可在目的基因上添 加一段 polyC 通过碱基互补进行粘合后 再由 DNA 连接酶连接 人工接头连接法 将人工连接器 即一段含有多种限制酶切点的 DNA 片段 连接到 载体和目的基因上 即有可能使用同一种限制酶对载体和目的基因进行切断 得到可 以互补的粘性末端 4 重组 DNA 的转化和扩增 转 将重组 DNA 导入宿主细胞进行增殖或表达 重组 质粒可通过转化方式导入宿主细胞 噬菌体作为载体的重组体 则需通过转染方式将 重组噬菌体 DNA 导入大肠杆菌等宿主细胞 重组 DNA 导入宿主细胞后 即可在适当 的培养条件下进行培养以扩增宿主细胞 5 重组 DNA 的筛选和鉴定 筛 对含有重组体的宿主细胞进行筛选并作鉴定 根据重组体的表型进行筛选 对于带有抗药基因的质粒重组体 可采用插入灭活法 进行筛选 根据标志互补进行筛选 当宿主细胞存在某种基因及其表达产物的缺陷时 可采用 此方法筛选重组体 即在载体 DNA 分子中插入相应的缺陷基因 如宿主细胞重新获得 缺陷基因的表达产物 则说明该细胞中带有重组体 根据 DNA 限制酶谱进行分析 经过粗筛后的含重组体的细菌 还需进行限制酶谱分 析进一步鉴定 用核酸杂交法进行分析鉴定 采用与目的基因部分互补的 DNA 片段作为探针 与含 有重组体的细菌菌落进行杂交 以确定重组体中带目的基因 获得带目的基因的细菌后 可将其不断进行增殖 从而得到大量的目的基因片段用于 分析研究 如在目的基因的上游带有启动子顺序 则目的基因还可转录表达合成蛋白 质 5 G 蛋白的结构特点 G 蛋白是一类和 GTP 或 GDP 结合的 位于细胞膜胞液面的外周蛋白 由三个亚基组成 它们是 亚基 亚基 亚基 G 蛋白有两种构象 一种以 三聚体存在并与 GDP 结 合 为非活化型 另一种构象是 亚基与 GTP 结合并导致 二聚体脱落 为活化型 G 蛋白类型及功能 1 GS 蛋白 激活腺苷酸环化酶 2 Gi 蛋白 抑制腺苷酸环化酶 3 GP 蛋白 激活磷脂酰肌醇特异的磷脂酶 C 4 GO 蛋白 大脑中主要的 G 蛋白 可能调节离子通道 5 GT 蛋白 激活视觉 G 蛋白偶联型受体是具有七个跨膜螺旋的受体 在结构上面它包括七个跨膜区段 它们与 配体结合后 通过与受体偶联的 G 蛋白的介导 使第二信使物质增多或减少 转而改变膜上 的离子通道 引起膜电位发生变化 其作用比离子通道型受体缓慢 这类受体与 G 蛋白之 间的偶联关系也颇为复杂 一种受体可以和多种 G 蛋白偶联 激活多种效应系统 也可同 时和几种受体偶联或几种 G 蛋白与一种效应系统联系而使来自不同受体的信息集中于同一 效应系统 6 cAMP 介导的信号转导途径 cAMP 信信号号通路通路 cAMP signal pathway 又称 PKA 系统 protein kinase A system PKA 是环核苷酸系统的一种 在这个系统中 细胞外信号与相应受体结合 通过调节细胞内第二信使 cAMP 的水平而引起反应的信号通路 信号分子通常是激素 对 cAMP 水平的调节 是靠腺苷酸环化酶进行的 该通路是由质膜上的 五种成分组成 激活型受体 stimulate receptor RS 抑制型受体 inhibite receptor Ri 激活 型和抑制型调节 G 蛋白 Gs 和 Gi 和腺苷酸环化酶 C 7 谷氨酰胺在体内的作用 谷氨酰胺是五碳氨基酸 有两个氨基 生理 pH 条件下 羧基带负电荷 氨基带正电荷 分子静电荷为零 属于中性氨基酸 生理作用 1 胃肠道官腔细胞的基本能量来源 2 免疫系统的重要燃料 可增强免 疫系统的功能 3 参与合成谷胱甘肽 一种重要的抗氧化剂 4 增长肌肉 改善脑 机能 维持肾脏 胰腺 胆囊和肝脏的正常功能 8 乙酰辅酶 A 在脂类代谢中的作用 脂肪酸的 氧化 体内大多数的组织细胞均可以此途径氧化利用脂肪酸 其代谢反应 过程可分为三个阶段 1 活化 在线粒体外膜或内质网进行此反应过程 由脂肪酸硫激酶 脂酰 CoA 合成 酶 催化生成脂酰 CoA 每活化一分子脂肪酸 需消耗两分子 ATP 2 进入 借助于两种肉碱脂肪酰转移酶 酶 和酶 催化的移换反应 脂酰 CoA 由肉碱 肉毒碱 携带进入线粒体 肉碱脂肪酰转移酶 是脂肪酸 氧化的关键酶 氧化 由四个连续的酶促反应组成 脱氢 脂肪酰 CoA 在脂肪酰 CoA 脱氢酶 的催化下 生成 FADH2 和 烯脂肪酰 CoA 水化 在水化酶的催化下 生成 L 羟脂肪酰 CoA 再脱氢 在 L 羟脂肪酰 CoA 脱氢酶的催化下 生成 酮脂肪 酰 CoA 和 NADH H 硫解 在硫解酶的催化下 分解生成 1 分子乙酰 CoA 和 1 分子减少了两个碳原子的脂肪酰 CoA 后者可继续氧化分解 直至全部分解为乙酰 CoA 3 三羧酸循环 生成的乙酰 CoA 进入三羧酸循环彻底氧化分解 酮体的生成 酮体主要在肝脏的线粒体中生成 其合成原料为乙酰 CoA 关键酶是 HMG CoA 合成酶 其过程为 乙酰 CoA 乙酰乙酰 CoA HMG CoA 乙酰乙酸 生成的乙酰乙酸再通过加氢反应转变为 羟丁酸或经自发脱羧生成丙酮 脂肪酸的合成 脂肪酸合成的原料是葡萄糖氧化分解后产生的乙酰 CoA 胆固醇的合成 胆固醇合成部位主要是在肝脏和小肠的胞液和微粒体 其合成所需原 料为乙酰 CoA 每合成一分子的胆固醇需 18 分子乙酰 CoA 54 分子 ATP 和 10 分子 NADPH 9 饥饿时机体代谢变化 糖代谢的变化 糖原合成减少 糖原分解作用增强 糖异生作用增强 脂代谢的变化 脂肪分解增强 脂肪酸氧化增强 酮体化生成增多 10 遗传相对保守型及其变异性的意义及其机理 遗传相对保守性 其分子基础在复制保真性上 包括已知三方面 依照碱基配对规律 的半保留复制 DNA poiI 的校读 修复机制和 DNA poi 的碱基选择作用 因此 遗 传信息代代相传 作为基因组 全套基因 传代 是相对稳定的 物种的变化是漫长过程的 积累 如果不用人工手段去干预 是不可能在几 个世代之内就见得到的 生物的自然 突变频率很低 例如在 lo 水平 考虑到生物基因组的庞大 自然突变是不容低估的 例 如同一物种的个体差别 器官组织的分化 从长远意义上说 生物进化 都是突变造成的 突变都是 DNA 分子上可传代的各种变化 点突变 缺失 插入 框移 重排 其后果需具 体情况具体分析 不可能笼统地简化为有利或有害 当然 更新的技术可用诱变或其他 例 如基因工程 手段改造物种 建立有益于人类的突变体 本人参加 09 年北医生化考试 回忆一些题 希望对学弟学妹有用 一共十道大题每题 8 10 分 1 分离 mRNA 的原理 大多数真核细胞 mRNA 的 3 端通常具有由 20 30 个腺苷酸组成的 polyA 尾巴 寡聚胸 腺嘧啶脱氧核糖核苷 OligoT 可以与之配对结合 这就是提取 mRNA 最基本的原理 具体到实验手段上 现在磁珠法 纤维素柱层析法都有在用 磁珠法一般是用生物素标记 OligoT 亲和素标记磁珠 生物素和亲和素间具有高度亲 和力 实验时生物素标记的 OligoT 与 mRNA 的 polyA 高效杂交形成复合体 此复 合体又与标有亲和素的磁珠结合 用磁性分离架就可以将这堆复合物分离出来 最后 用无 RNase 去离子水将 mRNA 从复合物中洗脱下来即可 寡聚 dT 纤维素柱层析法的大致流程 总 RNA 流经寡聚 dT 纤维素柱时 在高盐缓冲 液中 带 polyA 尾的 mRNA 被特异地结合在柱上 降低盐浓度 mRNA 被洗脱 一般 过两次柱后 就可得到较高纯度的 mRNA 2 Rb 蛋白是怎样调节细胞周期生长 Rb 基因位于人类染色体 13q14 其转录产物 Rb 蛋白是主要的转录信号连接物 在细胞 周期中起制动器功能 它能与转录因子 E2F 结合并阻止相应基因转录表达 从而抑制细胞生长 cyclin D 是 Rb 调节细胞周期的基础 cyclin D1 CDK4 复合物可看做 G1 期 Rb 蛋白激酶 它能结合 Rb 的 N 末端 磷酸化 Rb 蛋白 使转录因子释放 导致 G1 S 转化 3 原核生物与真核生物蛋白质合成的异同点 真核生物蛋白质合成与转录不同时进行 要转录完成后才开始合成蛋白质 而原核生 物的蛋白质合成往往和转录同时进行 还没有转录完成蛋白质就已经开始合成了 4 DNA 重组的过程及其在医学中的应用 5 PCR 反应中的退火温度是实验成败的关键因素之一 退火温度是以什么作为参考值 熔解温度 Tm 是引物的一个重要参数 这是当 50 的引物和互补序列表现为双链 DNA 分子 时的温度 Tm 对于设定 PCR 退火温度是必需的 在理想状态下 退火温度足够低 以保证引物同 目的序列有效退火 同时还要足够高 以减少非特异性结合 合理的退火温度从 55 到 70 退 火温度一般设定比引物的 Tm 低 5 计算退火温度的方法 1 退火温度 4 G C 2 A T 5 8 只是粗算 有时不灵 但比较简便 2 用 primer5 or oligo6 计算 引物配对好后 primer5 可以显示 Tm 我认为这个值就是退火温度 我的经验再加 2 or 3 度最好 3 合成引物的单子上也有个 Tm 减去 5 8 也可 但有些公司提供的 Tm 就是方法 1 计算的 6 癌基因只有在肿瘤中存在 这句话对吗 为什么 不对 癌基因是指人类或其他动物细胞 以及致癌病毒 固有的一类基因 又称转化基因 它们一旦活化便能促使人或动物的正常细胞发生癌变 癌基因是一类会引起细胞癌变的基因 其实 原癌基因有其正常的生物学功能 主要是刺激细胞正常的生长 以满足细胞更新的要求 只是当原癌基因发生突变后 才会在没有接收到生长信号的情况下仍然不断地促使细胞生长或 使细胞免于死亡 最后导致细胞癌变 7 试述下列实验的原理和应用 1 Northern blot 2 western blot 3 RT PCR 8 发现 A 基因的蛋白是一种调控因子 可能对胰岛 b 细胞的某些基因有调控作用 设计实 验来证明 A 基因的功能 填空 人有 个基因 其中编码基因占 基因组中最多的为 RNA 聚合酶 2 的 CTD 区的结构特点 功能 简答 1 已知一段插入的 DNA 序列 要在前面加 6 个组氨酸 后面也加 6 个组氨酸以便于纯化 设 计一对引物 有 18 个核苷酸可与一直 DNA 配对 2 一个载体 上有 Pst I EcoR I 两个酶切位点 四环素抗性标记 和复制起点 总长为 4061bp 用 Pst I 切割载体和要插入的目的片段再连接 问 1 长出的菌落都是重组子吗 怎 么鉴别 2 挑取三个重组质粒 分别用 EcoR I 切割 跑琼脂糖电泳后得到如下条带 已知载 体上 EcoR I 与 Pst I 之间相距 750bp 目的片段上有一 EcoR I 酶切位点 距其中一端 250bp L1 L2 L3 Marker 5000 3000 1500 1000 500 问 1 2 3 泳道的差别是怎么造成的 3 酵母双杂交原理及应用 4 忘了 三 问答 1 紫外线晒伤易引起皮肤癌 为什么 体内正常的修复方式 2 小 RNA 功能 举例说明 3 转录后加工 有人认为 转录后加工并不确切 你怎么认为 4 真和基因中含大量非编码序列如转座子 内含子 这些非编码序列真的是 垃圾 吗 2 几年来小分子 RNA 与基因表型遗传学有很大突破 有人认为 中心法则 已经过时应该被取代 你有什么想法 2001 年北京大学医学学医学部生物化学学试题试题 1 简述膜受体的代谢通路 2 简述谷氨酸代谢可以转变的物质 3 写出油酸在体内氧化生成 CO2和水的过程 4 简述癌基因的概念 功能以及激活的机理 5 请叙述操纵子的概念以及乳糖操纵子的调控原理 6 说明 ATP 在糖 脂 核苷酸代谢的作用 7 真核和原核生物合成体系有哪些区别 8 举例说明重组 DNA 技术在 上的应用 2002 年北京大学医学学医学部生物化学学 博 1 人类基因组的概念 内容和意义 2 transgene 的概念 如何重组 定位 筛选 检测 3 图示 PKA PKC TPK 在信号传导中的作用 4 蛋白质变性与 DNA 变性的区别与应用 5 肝脏在生物代谢中的作用 如果肝脏发生严重损伤 可能会发生什么改变 6 比较酶的别构调节与化学修饰调节的异同 及各自在代谢中的作用 7 举 5 例辅酶 他们的结构 组成及催化的反应式 8 有一种 酮酸参与了糖 尿素 氨基酸 核苷酸代谢 是哪一种 写出它 从葡萄糖开始的反应过程 参与尿素代谢的过程 以及参与核苷酸代谢的过程 2003 年北京大学医学学医学部生物化学学 博 1 结合实例说明 生物信息大分子 的概念 都包括哪些类物质分子 简要说明其执行 信 息功能 的要素 2 何谓 基本转录因子 写出 6 个以上的名称 根据你的理解 判断 类固醇激素受体属 于基本转录因子 是否正确 为什么 请简要说明类固醇激素受体调节基因表达的机制 3 解释 同工酶 概念 简要说明严格区分同工酶策略 写出设计酶活性测定体系的注意 事项 4 解释 维生素 概念 丙酮酸脱氢酶系中包括那些维生素 各以何种形式参加酶系组成 写出维生素 D 在体内主要代谢过程 5 写出胆固醇合成的原料 限速酶 在血液内主要运输形式 以及 6 中以上在体内重要 转化物的名称 6 以填空形式考苯丙氨酸和落氨酸的分解代谢过程 7 端粒 端粒酶的概念 其特殊的生物学功能 8 肝脏生物转化的概念 特点 反应类型 胆红素在肝内转化后的产物 以何种形式排 出体外 9 血浆蛋白质主要成分及生理功能 2004 年北京大学医学学医学部生物化学学 博 论述题 不全 8 选 5 1 果汁含柠檬酸丰富 问体内能转化为哪些有机物 2 原癌基因的类型及抑癌基因 3 生物氧化与生物转化区别 联系 4 一种基因编码的 DNA 跑带出既有单条 又有双条 问为何解释 5 DNA Tm 的意义及加离子后有何变化 2004 年北京医医科大学学生化试题试题 1 请列举三种根据分子大小进行蛋白质分离纯化的方法 并简述其原理 15 分 2 DNA 的螺旋结构模型有哪些特征 这种模型有何生物学意义 15 分 3 下列物质能否进行糖异生 为什么 可用箭头图表示 20 分 乳酸 脂肪 亮氨酸 4 请举例说明酶的竞争性抑制剂在临床上的应用 并简述其作用机理 10 分 5 苯酮酸尿症患者从幼年开始就可能会出现尿臭 弱智 白化等临床症状 请从生化角 度解释患者出现这些症状的分子机理 并提出针对该病的治疗原则 15 分 6 请从至少 5 个方面比较真核生物与原核生物的蛋白质合成体系过程有何差 别 15 分 7 请叙述体内物质代谢过程中乙酰 C A 的来源与去路 10 分 8 以肾上腺素为例叙述其调节糖原代谢信号传导通路 15 9 解释真核基因 promotes 和 enhancers 概念 描述二者 DNA 的典型结构特性 叙述二者功能上的关系 20 分 10 已知人体细胞中大约近 25 万种蛋白质 而人类基因组计划 HGP 公布的 人类基因有 3 5 万至 4 5 万个 上述差异对你有何起始 请结合基因表达调控原 理 对上述事实给予可能的解释 15 分 2005 年北京大学医学学医学部生物化学学 博 1 钙离子参与的两条信号转导通路 2 糖来源缺乏 6 12 24 小时 糖 脂肪 氨基酸的代谢变化 3 某种蛋白质可通过 PKA 蛋白激酶 简述其受体结构及可能的转导通路 4 DNA 突变类型及其引起因素和修复机制 5 基因表达调控 6 人体内可能存在 AFP 受体吗 如果存在 它可能的传导途径是什么 7 关于鉴定一个基因的作用 2006年北京大学医学部生物化学 专基 博 1 试述 基因表达调控中 DNA与蛋白质 蛋白质与蛋白质相互作用 10分 2 什么是组蛋白的乙酰化 以及其意义 10分 组蛋白乙酰化修饰是基因表观转录调控的重要机制 组蛋白翻译后修饰所引起的染色质结构 重塑在真核生物基因表达调控中发挥着重要的作用 组蛋白乙酰化主要由组蛋白乙酰化酶 histone acetylases HATs 和组蛋白去乙酰化酶 Histone deacetylases HDACs 催化完成 组蛋白乙酰化反应多发生在核心组蛋白N端碱性氨基酸集中区的特定Lys 残基 于此 将乙酰辅酶A 的乙酰基转移到Lys 的 NH 3 中和掉一个正电荷 这样可减弱DNA 与 组蛋白的相互作用 HATs 通过在组蛋白赖氨酸残基乙酰化 激活基因转录 而HDACs 使组 蛋白去乙酰化 抑制基因转录 组蛋白乙酰化和去乙酰化与基因的表达调控密切相关 HATs和 HDACs之间的动态平衡控制着染色质的结构和基因的表达 组蛋白乙酰化在细胞生长 分化过程中的作用 对于理解生物体生长 发育 衰老的分子 机理及其调节具有重要意 组组蛋蛋白白乙乙酰酰化化 去去乙乙酰酰化化与与人人类类疾疾病病 组蛋白乙酰化与基因活化以及 DNA 复制相关 组蛋白的去乙酰化和基因的 失活相关 乙酰化转移酶 HATs 主要是在组蛋白 H3 H4 的 N 端尾上的赖 氨酸加上乙酰基 去乙酰化酶 HDACs 则相反 不同位置的修 饰均需要特 定的酶来完成 乙酰化酶家族可作为辅激活因子调控转录 调节细胞周期 参与 DNA 损伤修复 还可作为 DNA 结合蛋白 去乙酰化酶家族则和染色 体易位 转录调控 基因沉默 细胞周期 细胞分化和增殖以及细胞凋亡 相关 CREB 结合蛋白 CREB binding protein CBP E1A 结合蛋白 p300 E1A binding protein p300 EP300 和锌指蛋白 220 zinc finger 220 ZNF220 均为乙酰化转移酶 CBP 是 cAMP 应答元件结合蛋白的辅激活蛋白 通过乙酰化组蛋白使和 cAMP 应答元件作用的启动 子开始转录 它的突变导致 Rubinstein Taybi 综合征 患者智力低下 面部畸形 拇 指和拇趾粗大 身材矮小 CBP 和 EP300 均可抑制肿瘤的形成 在小鼠瘤细胞中确定 了 CBP 的突变 在结肠和乳房瘤细胞系中确定了 EP300 的突变 另外 ZNF220 异常和 人的急性进行性髓性白血病相关 如果突变导致错误的激活去乙酰化酶或错误的和去乙酰化酶相互作用 将可能导 致疾病的发生 甲基化 CpG 结合蛋白 2 methyl cytosine binding protein 2 MeCP2 可募 集去乙酰化酶到甲基化的 DNA 区域 使组蛋白去乙酰化导致染色质浓缩 MeCP2 的 突变导致 Rett 综合征 患者出生即发病 智力发育迟缓 伴孤独症 若阻碍去乙酰 化酶的功能 则可抑制癌细胞的增殖和分化 可用于急性早幼粒 细胞性白血病 急性 淋巴细胞性白血病和非何杰金氏淋巴瘤 的治疗 染色质重塑异常引发的人类疾病是由于重塑复合物中的关键蛋白发生突变 导致 染色质重塑失败 即核小体不能正确定位 并使修复DNA损伤的复合物 基础转录装 置等不能接近 DNA 从而影响基因的正常表达 如果突变导致抑癌基因或调节细胞周 期的蛋白出现异常将导致癌症的发生 乙酰化酶的突变导致正常基因不能表达 去乙 酰化酶的突变或一些和去乙酰化酶相关的蛋白的突变使去乙酰化酶错误募集将引发肿 瘤等疾病 3 DNA 与 RNA 进行剪接的区别及意义 10 分 4 核酸的理化性质及其在试验中的应用 10 分 核酸的最大吸收峰 260nm 左右 可用于 DNA 或 RNA 的定量 判断断核酸样样品的纯纯度 判断断 DNA 是否变变性 在某些理化因素作用下 DNA 变变性 DNA 双双链链解开开成两条两条单链单链 变变性 DNA 在适当当的条条 件下 两条两条彼此分开开的单链单链重新缔缔合成双双链链 复复性 可用于核酸的杂杂交 Southern 杂杂交 NorthernNorthern 杂杂交 交 分子杂交是用于研究和分离特殊基因和 RNA 的重要分子生 物学技术 5 以 6 磷酸果糖激酶为例 考关于变构调节方面和化学修饰调节方面的内容 15 分 6 考关于酮体的原料 调节 等方面的内容 15 分 酮酮体 Ketone bodies 是在机体饥饿 禁食或某些病理状态 如糖尿病 下产生的一 类化合物 它包括丙酮 乙酰乙酸和 羟丁酸三种化合物 酮体 ketone bodies 在肝脏内合成 原料为乙酰 coa 既可来糖 也可来自脂酸 当糖的 供应充足 糖和脂肪的分解均衡时 乙酰 coa 主要进入三羧酸循环 TCA 氧化 或用以合 成脂酸 只有少量可生成酮体 因而酮体是正常的中间代谢产物 在长期饥饿或糖尿病时 糖的供应或利用不足 脂肪的分解占优势 这是肝脏内有相当一部分乙酰 coa 被合成酮体 正常情况下体内生成酮体的速率约 0 25mmol 分 或 36 克 24 小时 长期饥饿时增加到 1 2mmol 分或 40 280 克 24 小时 未控制的糖尿病时酮体生成速度可达 3mmol 分或 430 克 24 小时 酮体分子小 又是水溶性 很容易自肝脏释放血液而被其他组织利用 心肌 肾脏等利用酮体甚至更优于葡萄糖 这时酮体可成为其重要的能量来源 正常情况下脑组 织依赖葡萄糖提供能量 由于血脑屏障 脑组织不能利用与蛋白质结合的游离脂酸 在长 期饥饿时 脑组织能逐渐适用利用酮体作为能源 由酮体提供的能量可以满足脑组织 50 70 的需要 这是酮体代谢的重要生理意义所在 机体在上述状态时 脂肪动员加强 大量的脂肪酸被肝细胞吸收和氧化 而同时为了 维持血糖浓度的稳定 体内的糖异生也得到激活 糖异生的原料草酰乙酸被大量消耗 影响到草酰乙酸所参与的另一代谢途径三羧酸循环 大量中间物乙酰 CoA 得不到消耗 出现堆积 并因此生成酮体 7 维生素 D 为什么既可以看作维生素 又可以看作激素 以及它的代谢和调节 10 分 维生素 D 既被看作维生素 又被当作一种荷尔蒙 因为它是维生素中的极少数例外 绝大 多数维生素人体无法自己合成 而必须通过食物或者药剂补充来摄取 而维生素 D 却可以 由紫外照射的皮肤 阳光直射就可以 合成 当然 从食物中一样可以补充维生素 D 天 然来源包括鳕鱼肝脏中的油脂以及其它咸水鱼包括大比目鱼 剑鱼 金枪鱼 沙丁鱼以及 青鱼等等的鱼肝油中 维生素 D 的作用机制 维生素 D 的前体 生成维生素 D 的原料 存在于皮肤中 当阳光直 射时会发生反应转化为维生素 D3 D3 分子被运送到肝脏并且转化为维生素 D 的另一种形 式 25 位单脱氧胆固醇 这种形式的效用更大 然后 25 位单脱氧胆固醇又被转运到肾形矿 脉并在那里被转化为 1 25 位二羟胆钙化 甾 醇 这种形式是维生素 D 最有效的状态 然后维生素 D 将和甲状旁腺激素以及降血钙素协同作用来平衡血液中钙离子和磷的含量 特别是增强人体对钙离子的吸收能力 8 什么是生物转化 以脂肪泄 肝掌 脂肪肝为例说明肝脏在代谢中的作用 10 分 9 考肌酸和磷酸肌酸的题 10 分 北京大学医学部 2007 生物化学 专基 博 选择 1 和核酸相关的糖代谢 磷酸戊糖途径 2 基因相关 3 共价调节 4 ALA 合酶的部位 5 合成肾上腺素的氨基酸 6 剪切体 二 10 个大题 选八道 1 真核生物基因复制过程中通过何种机制防止基因缩短 就是想让大家说说端粒酶的问题 2 基因组学 蛋白组学 遗传组学概念及应用 3 DNA 与 DNA 相互作用 4 举例说明蛋白与蛋白之间的相互作用 5 核内受体 6 谷氨酸的结构 分子 7 tRNA 8 某种肝内酶蛋白的分离提纯的几种方法的应用 实验题 9 基因表达的调控及各因素之间的相互作用 10 哪种物质直接参与糖 氨 核苷酸代谢 在鸟氨酸循环中直接参与的一步反应是什么 几种物质和糖转化的可行性分析 2008 年北京大学医学部生物化学 专基 博 1 DNA 损伤的类型 原因和修复机制 DNA 分子的损伤类型有多种 UV 照射后 DNA 分子上的两个相邻的胸腺嘧啶 T 或胞嘧啶 C 之间可以共价键连结形成环丁酰环 这种环式结构称为二聚体 胸腺嘧啶二聚体的形成是 UV 对 DNA 分子的主要损伤方式 射线 射线照射细胞后 由细胞内的水所产生的自由基既可使 DNA 分子双链间氢键断裂 也可使它的单链或双链断裂 化学物中的博莱霉素 甲基磺酸甲烷等烷化剂也能造成链的断裂 丝裂霉素 C 可造成 DNA 分子单链间的交联 这种情况常发生在两个单链的对角的鸟嘌呤之间 链的交联也往往带来 DNA 分子的断裂 DNA 分子还可以发生个别碱基或核苷酸的变化 例如碱基结构类似物 5 溴尿嘧啶等可以取代个 别碱基 亚硝酸能引起碱基的氧化脱氨反应 原黄素 普鲁黄 等吖啶类染料和甲基氨基偶氮 苯等芳香胺致癌物可以造成个别核苷酸对的增加或减少而引起移码突变 见基因突变 一种 DNA 损伤剂往往可以同时引起几种类型的损伤 其损伤效应的大小和类型与剂量及细胞 所处的周期状态有关 DNA 损伤损伤修复复 修复复方式 光复活又称光逆转 这是在可见光 波长 3000 6000 埃 照射下由光复活酶识别并作用于二 聚体 利用光所提供的能量使环丁酰环打开而完成的修复过程 光复活酶已在细菌 酵母菌 原生动物 藻类 蛙 鸟类 哺乳动物中的有袋类和高等哺乳类及人类的淋巴细胞和皮肤成纤 维细胞中发现 这种修复功能虽然普遍存在 但主要是低等生物的一种修复方式 随着生物的 进化 它所起的作用也随之削弱 切除修复复 又称切补修复 最初在大肠杆菌中发现 包括一系列复杂的酶促 DNA 修补复制过程 主要有以 下几个阶段 核酸内切酶识别 DNA 损伤部位 并在 5 端作一切口 再在外切酶的作用下从 5 端到 3 端方向切除损伤 然后在 DNA 多聚酶的作用下以损伤处相对应的互补链为模板合 成新的 DNA 单链片断以填补切除后留下的空隙 最后再在连接酶的作用下将新合成的单链片 断与原有的单链以磷酸二酯链相接而完成修复过程 切除修复并不限于修复嘧啶二聚体 也可以修复化学物等引起的其他类型的损伤 从切除的对 象来看 切除修复又可以分为碱基切除修复和核苷酸切除修复两类 碱基切除修复是先由糖基 酶识别和去除损伤的碱基 在 DNA 单链上形成无嘌呤或无嘧啶的空位 这种空缺的碱基位置可 以通过两个途径来填补 一是在插入酶的作用下以正确的碱基插入到空缺的位置上 二是在核 酸内切酶的催化下在空位的 5 端切开 DNA 链 从而触发上述一系列切除修复过程 对于各种 不同类型的碱基损伤都有特异的糖基酶加以识别 不同的核酸内切酶对于不同类型损伤的识别 也具有相对的特异性 切除修复功能广泛存在于原核生物和真核生物中 也是人类的主要修复方式 啮齿动物 如仓鼠 小鼠 先天缺乏切除修复的功能 1978 年美国学者 J L 马克斯发现真核生物与原核生物间由于染色质结构不同 切除修复的过程 也不相同 真核生物的 DNA 分子不象原核生物那样是裸露的 而是缠绕在组蛋白上形成串珠状 的核小体结构 真核生物中的嘧啶二聚体的切除分两个阶段 快速切除期 约需 2 3 小时 主要 切除未与组蛋白结合的 DNA 部分的损伤 缓慢切除期 至少要持续 35 小时而且需要有某种控制 因子去识别这种损伤 使 DNA 受损部分从核小体中暴露出来 然后经过一系列步骤完成切除修 复 然后修复的 DNA 分子再缠绕在组蛋白上重新形成核小体 重组组修复复 重组修复从 DNA 分子的半保留复制开始 在嘧啶二聚体相对应的位置上因复制不能正常进行 而出现空缺 在大肠杆菌中已经证实这一 DNA 损伤诱导产生了重组蛋白 在重组蛋白的作用下母 链和子链发生重组 重组后原来母链中的缺口可以通过 DNA 多聚酶的作用 以对侧子链为模板合 成单链 DNA 片断来填补 最后也同样地在连接酶的作用下以磷酸二脂键连接新旧链而完成修复 过程 重组修复也是啮齿动物主要的修复方式 重组修复与切除修复的最大区别在于前者不须 立即从亲代的 DNA 分子中去除受损伤的部分 却能保证 DNA 复制继续进行 原母链中遗留的损 伤部分 可以在下一个细胞周期中再以切除修复方式去完成修复 重组修复的主要步骤有 1 复制 含有 TT 或其他结构损伤的 DNA 仍然可以正常的进行复制 但当复制到损伤部位时 子代 DN A 链中与损伤部位相对应的位置出现切口 新合成的子链比未损伤的 DNA 链要短 2 重组 完整的母链与有缺口的子链重组 缺口由母链来的核苷酸片段弥补 3 再合成 重组后母链中的缺口通过 DNA 多聚酶的作用合成核酸片段 然后由连接酶是新片段与旧链连 接 至此重组修复完成 重组修复并没有从亲代 DNA 中去除二聚体 当第二次复制时 留在母链中的二聚体仍使复制 不能正常进行 复制经过损伤部位时所产生的切口 仍旧要用同样的重组过程来弥补 随着 D NA 复制的继续 若干代以后 虽然二聚体始终没有除去 但损伤的 DNA 链逐渐 稀释 最后 无损于正常生理功能 损伤也就得到了修复 SOS 修复复 是 SOS 反应的一种功能 SOS 反应是 DN