分子生物学总结(朱玉贤版)

下载的资料一起复习吧绪论分子生物学发展简史Schleiden和Schwann提倡“细胞说”孟德尔提出了“基因”的概念、分离规律和独立分配规律Miescher首次从莱茵河鲑精子中分离出DNAMorgan基因存在于染色体上，是连锁遗传规律Avery证明基因是DNA分子，提出DNA是基因信息的载体McClintock首次提出了转座子和跳跃基因的概念Watson和Crick提出了DNA双螺旋模型Crick提出了“中心定律”Meselson和Stah用n重同位素证明DNA复制是半保留复制雅可比和Monod提出了着名的乳糖操纵子模型Arber首次发现DNA限制酶的存在Temin和Baltimore发现病毒中存在以RNA为模板逆转录DNA的逆转录酶有多少种经典实验证明DNA是遗传物质？ (Avery等人进行的肺炎双球菌转化实验，Hershey用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体蛋白质壳和DNA )。第二章染色体和DNA第一节染色体一、真核细胞染色体的组成DNA :组蛋白：组蛋白： RNA=1:1:(1-1.5):0.05(1)蛋白质(组蛋白、组蛋白以外)(1)组蛋白： H1、H2A、H2B、H3、H4功能：核小体组蛋白(H2A、H2B、H3、H4 )的作用是将DNA分子缠绕在核小体上不参加核小体组织的组蛋白H1在构成核小体时发挥连接作用(2)非组蛋白：包括以DNA为基质的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。 常见的是(HMG蛋白，DNA结合蛋白)二、染色质染色体：分裂期是染色质凝聚形成的。染色质：线性复合结构，间期遗传物质的存在形式。常染色质(着色浅)具有间期染色质形态特征和着色特征染色质异色质(着色深度)结构异染色质兼性异染色质(在整个细胞周期处于凝集状态) (在特定时期处于凝集状态)三、核仁由H2A、H2B、H3、H4各2分子构成的八聚体和卷绕在八聚体外的DNA，一分钟由子H1组成。 八聚体位于中央，DNA分子缠绕在外侧，形成核粒子。 H1与核心结合粒子外侧的DNA双链的进出口端，如面紧固件缠绕固定在八聚体的DNA链上，位于核粒子之间的连接部分是连接DNA。核小体的定位对转录有促进作用中期染色体为着丝粒、染色体臂、下一条纹、随体、端粒(由重复的寡核苷酸序列组成)它由五个部分组成。核型：指染色体组有丝分裂中期的表型，是染色体数目、大小、形态特征的总和。第二节DNAChargaff定律： (1)同一生物不同组织的DNA碱组成相同(2)生物DNA的碱组成不随生物年龄、营养状态、环境变化而变化(3) A=T、G=C，总嘌呤摩尔含量与总嘧啶摩尔含量相同(A G=C T )(4)来自不同生物的DNA碱的组成不同，以A T/G C比表示(一)丹的结构；一级结构：由四种脱氧核糖核酸dAMP、dGMP、dCMP、dTMP、3，5 -磷酸二酯键连接而成的直线状或环状多聚体。某些DNA分子的一条多核苷酸链由100个不同的碱基组成，其可能的序列方式有4100种右手螺旋： A-DNA、B-DNA (最常见)二级结构：双螺旋结构左手螺旋： Z-DNAb-DNA:(沃森-克里克)湿度92%下钠盐结构碱平面垂直于双螺旋的长轴，碱间适合碱作为补充原则，相邻碱基对平面间的距离为0.34nm双螺旋的螺距为3.4nm，每螺旋有10个碱基对螺旋直径为2.0nm。 A=T (两个氢键)，G=C (三个)氢键)，有大槽和小槽。A-DNA:相对湿度75%以下的结构，每螺旋有11个碱基对，螺旋体宽、短，碱基对和中心轴的倾斜度也不同，19个大槽窄、深、小槽宽、浅。 当DNA双链中的一条被相应的RNA所取代时，就变成了A-DNA。 (基因表达)Z-DNA:左手螺旋，螺距延长(4.5nm左右)，直径狭窄(1.8nm )，每螺旋含12个碱基对。 螺旋骨架呈锯齿状。 (转印控制)正超螺旋(左转，双螺旋圈数增加拧紧)三级结构：双螺旋进一步扭转形成超螺旋负超螺旋(右旋，减少松弛，几乎全部)。White方程： L=T Wl (链接编号) :称为连续数或拓扑循环数，指cccDNA的一条链绕另一条链旋转的次数数数儿。 (1) L是整数(在cccDNA中的任何拓扑结构情况下其值不变化)(3)右手螺旋对l取正值。t (扭曲编号) :缠绕数，DNA的一个链绕另一个链的扭曲数，即双螺旋的圈数。 那个特征： (1)非整数(2)可以是变量W(Writhing number ) :扭曲数(即超过螺旋数)表示双螺旋分子在空间上相对于双螺旋轴扭曲。 所述特征包括： (1)可以是非整数，(2)是变量I型：将超螺旋转化为松弛状态拓扑异构酶(改变DNA拓扑异构体的l值) II型：导入负的超螺旋同质I型(2)DNA的主要序列类型高度重复序列(卫星DNA，色散高度重复序列)、中度重复序列、低度重复序列、反向重复序列。(3)DNA的理化性质溶解度：微溶于水，钠盐在水中的溶解度大。 可溶于2-甲氧基乙醇，但不溶于乙醇等一般的有机溶剂，一般乙醇从溶液中沉淀核酸。紫外吸收： DNA钠盐的紫外吸收在260nm附近最多大吸收值核酸的沉降特性(右图)(4)DNA的改性和恢复性；改性： DNA分子从稳定的双螺旋结构解构为不规则线性结构的现象与其初级结构的变化无关。随着改性，会发生增色效果(紫外吸收显着增加)溶液粘度下降等现象。溶解DNA加热改性的过程。溶解温度(Tm ) :核酸的加热变性过程中，紫外光的吸收值达到最大值的50%时的温度称为核酸的解锁温度。 (gtt含量越高，Tm越大： DNA分子序列均匀，变形过程温度范围越窄：溶液离子强度越低，Tm值越低。 中所述情节，对概念设计中的量体体积进行分析复性：热变性DNA一般缓慢冷却有复性，这个过程称为退火影响DNA再现性的因素： 温度和时间DNA浓度、再现性DNA顺序的复杂性DNA片段的大小盐的浓度1/k值越大，表示反应越慢核酸外切酶酶解：核酸核酸酶： I型和iii型限制酶(需要消耗ATP )，ii型(不需要ATP )。复制DNAMeselson和Stah用n重同位素证明DNA复制是半保留复制(1)基本概念：半保存复制：各分子的分子链来自亲本DNA，另一个是新合成的，这种复制方式称为半保存复制。半不连续复制：在DNA复制中，一个链是连续复制的，另一个链是连续复制的先导链： DNA复制时，连续合成的链之后的链：不连续合成的链冈崎片段：后来在连锁复制中出现的不连续的DNA片段复制因子：从起点到终点独立进行复制的单位(细菌只有一个，真核有多个)。复制因子只包含一个复制开始点，开始单向复制的or双向依赖于开始点而形成一个复制交叉or2。复制终点：控制复制因子复制终点的部位型大肠杆菌质粒DNA(二)以几种DNA复制方式转移环型噬菌体线性DNA (单向、双向)、环状DNA D环(D-loop )型动物线粒体(3)复制的过程(开始、延长、结束)你不能从头开始。 我们需要底漆参与复制的酶：消旋酶、DNA单链蛋白、引物酶、DNA聚合酶(、)连接酶、异构酶单链结合蛋白(SSB ) :防止由分解的链形成的单链重组或核酸酶分解引物酶(RNA聚合酶)引物为RNA分子DnaB DnaC DNA复制起始区引物酶=起始体DNA聚合酶(，)DNA聚合酶IDNA聚合酶DNA聚合酶iii53 聚合活性35 外接活性53 外接活性-是-是功能修复不详染色体DNA的复制校对底漆的去除、水解DNA聚合酶有6个结合位点：模板结合位点； 底漆结合部位； 引物3- oh结合部位；基质dNTP结合部位； 53外切酶结合部位35校正处。连接酶： DNA聚合酶只能催化多核苷酸链的延长，不能催化各片段之间的连接，复制中的单链缺口由DNA连接酶催化，但不能催化双游离链的连接。原核生物DNA复制的基本过程(1)起始：包括DNA复制起始点在内的双链解离和RNA引物的合成(在DNA复制的全过程中，只有复制起始受到细胞周期的严格控制)。(2)延长： DNA链的延长主要由DNA聚合酶iii催化(3)终止真核与原核生物复制的区别：1 .原核生物的单一起点真核生物的多起点2 .真核生物的复制速度慢于原核生物3 .原核生物催化剂先导链、后续链的酶相同，真核不同4 .原核细胞中的引物酶和外消旋酶相连的真核中的引物酶与DNA聚合酶相连5 .真核生物的染色体在全部复制完成之前，不能在各自的起点恢复DNA复制，但原核生物可以在复制的起点连续开始新的DNA复制，虽然只有一个复制单元，但可以表现为有多个复制交叉。6 .真核生物DNA复制的开始需要原点识别复合体(ORC )参与7 .真核生物中主要有5种DNA聚合酶(，)，一半不具有核酸外切酶活性。依赖端粒酶(由逆转录酶、蛋白质和RNA组成)DNA的损伤与修复及基因突变(1)DNA的损伤自发性损伤：脱嘌呤、嘧啶； 碱脱氨基作用； 碱的互变异构(烯醇式和酮式)、细胞正常代谢产物对DNA的损伤物理因素：高能电离辐射(x射线、射线)非电离辐射(紫外线)化学因素：烷基化剂； 碱基类似物(2)DNA损伤的修复直接修复、切除修复、错配修复、重组修复、SOS修复直接修复：常见的光复活修复作用于紫外线对DNA嘧啶二聚体的损伤修复，通过DNA光复活酶识别和催化光复活反应。切除修复：切除修复是指在一系列酶的作用下切除DNA分子的损伤部分后，再合成另一个完全互补链切除为模板的部分，使DNA恢复正常结构的过程。 修复DNA损伤的主要方法基本步骤：识别(核酸内切酶)、切除修补(DNA聚合酶)、连接(DNA连接酶)错配修复：模板链与新合成的DNA链的区别是通过碱甲基化实现的。 刚合成的子分子中，亲链甲基化、新合成的链的GATC中的a没有甲基化，因此子的DNA暂时半甲基化，细胞发现错配碱基，首先切除未甲基化链上的错配碱基。重组修复：SOS修复： DNA受到严重损伤时，细胞为生存而诱发的复杂反应。 诱发与修复机制相关的酶和蛋白质的产生。(3)基因突变概念： DNA分子碱基序列水平发生的永久遗传变化。点突变(交换嘧啶和嘧啶、嘌呤和嘌呤、嘧啶和嘌呤)、缺失、插入DNA转盘转位子：基因组上可自主复制和位移的DNA片段可以直接从基因组中的一个部位移动到别的部位会发生转座重组，改变染色体的结构。 转座子的转移过程叫转座。 转位子每次移动都带有转位子所需的基因在基因组内迁移，因此转位子也称为跳跃基因。类型：简单转子和复合转子结构特征： (1)结构包括一个或多个开放的阅读框，其中编码转导酶基因，这个酶催化转座子被插入新的位置(2)两端有20-40bp的反末端重复序列，末端重复序列是转移酶可识别的基质，因此转移酶是必需的。滚座机构：易位作用的遗传学效果：1.引起插入突变2 .产生新基因3 .产生染色体突变4 .引起生物进化反转座子：以RNA为中间体转座第三章RNA的合成转录的概念和特征转录：以DNA链为模板，在RNA聚合酶催化下，以4种NTP为原料合成RNA的过程。有两种方法DNA指导的RNA合成生物体内主要合成方式。RNA指导的RNA合成病毒。在合成的RNA中，只包含一个基因的遗传信息若包含几个基因的遗传信息，即单顺逆子，则称为多顺逆子。转录特性：l非对称：指双链DNA中的一条链作为模板转录，