分子生物学复习资料：名解,问答

1、分享医学分子生物学九阴真经以下内容需要威望达到2才可以浏览，如何获得威望？请见【站务公告】板置顶贴：如何获取我的第一分威望值第一章第八章 基因genes：基因是负责编码RNA或一条多肽链DNA片段，包括编码序列、编码序列外的侧翼序列及插入序列。是决定遗传性状的功能单位。结构基因structure genes：基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列称为结构基因。基因组genome：一个细胞或病毒的全部遗传信轴息。（细胞或生物体的一套轴完整单倍体的遗传物质的总耀和。）真核生物基因组是指耀一套完整单倍体DNA（染耀色体DNA）和线粒体DN耀A的全部序列，包括编码序耀列和非编码序列。GT-A耀G法则：真

2、核生物基因的外汛显子与内含子接头处都有一汛段高度保守的一致性序列，汛即：内含子5端大多数是汛以GT开始，3端大多是汛以AG结束。端粒：以线性汛染色体形式存在的真核基因许组DNA末端都有一种特殊许的结构叫端粒。该结构是一许段DNA序列和蛋白质形成许的一种复合体，仅在真核细许胞染色体末端存在。端粒D许NA由重复序列组成，人类许端粒一端是TTAGGG另嘘一端是AATCCC.操纵映子：是指数个功能上相关的映结构基因串联在一起，构成映信息区，连同其上游的调控映区（包括启动子和操纵基因映）以及下游的转录终止信号映所构成的基因表达单位。所映转录的RNA为多顺反子。再操纵元件：是一段能够被不再同基因表达调控蛋

3、白质识别再和结合的DNA序列，是决再定基因表达效率的关键元件再。顺式作用元件：是指那些翼与结构基因表达调控相关、翼能够被基因调控蛋白特异性翼识别和结合的特异DNA序翼列。包括启动子、上游启动翼子元件、增强子、反应元件翼和poly(A)加尾信号翼。反式作用因子：是指真核翼细胞内含有的大量可以通过政直接或间接结合顺式作用元政件而调节基因转录活性的蛋政白质因子。启动子：是能够政被RNA聚合酶特异性识别政并与其结合并开始转录的核政苷酸序列。（TATAbo茵x、CAATbox、GC茵box）增强子enhan茵cer：是一段短的DNA茵序列，其中含有多个作用元茵件，可以特异性地与转录因脂子结合，增强基因的

4、转录活脂性。它可位于被增强的转录脂基因的上游或下游，也可相脂距靶基因较远。多顺反子m脂RNA(polycist脂ronic mRNA)即勇每一个mRNA分子带有几勇钟蛋白质的遗传信息（来自勇几个结构基因），利用共同勇的启动子及终止信号，组成勇“操纵子”的基因表达调控勇单元。病毒基因组的特点：园一、：种类单一；病毒的核园酸通常是DNA分子或者是园RNA分子。二：RNA病嘘毒基因组有单、双链和正、嘘负链之分。根据是否可以作嘘为mRNA模板，指导蛋白嘘质合成，分成正链RNA病嘘毒和负链RNA病毒两大类嘘。1、单股正链RNA病毒隅基因组可以作为mRNA行隅使模板功能：病毒颗粒中的隅RNA进入宿主细胞后

5、，可隅直接作为mRNA，翻译出隅所编码的蛋白质，包括衣壳隅蛋白和病毒的RNA聚合酶妖。然后再病毒RNA聚合酶妖的作用下以病毒基因组RN妖A为模板合成出负链，在以妖负链为模板复制病毒RNA妖，并以复制的病毒RNA和倦衣壳蛋白自我装配成为成熟倦的病毒颗粒。这些病毒称为倦单股正链RNA病毒。2单倦股负链RNA病毒需要先合倦成与其互补的MRNA：先倦以病毒基因组RNA为模板溅转录生成互补RNA，再以溅这个互补RNA作为mRN溅A翻译出遗传密码所决定的溅蛋白质。3、双链RNA病溅毒基因组含有正、负两条R跟NA链。4、部分RNA病跟毒基因组可以被反转录为D跟NA：有一类特殊的单股正跟链RNA病毒，即逆转录

6、病跟毒，在这些病毒颗粒中带有跟依赖RNA的DNA聚合酶落，即逆转录酶，能使RNA篓反向转录生成DNA。逆转适录病毒基因组一般包括三个适基本的结构基因，即：ga适g,pol,env，分别适编码核心蛋白、逆转录酶和适膜蛋白。三、DNA病毒基适因组有环状DNA分子和线适性DNA分子。四、其他：稍形式多样、大小不一、基因稍重叠；、动物/细菌病毒与稍真核/原核基因相似：内含稍子；具有不规则的结构基因稍；基因编码区无间隔：通过稍宿主及病毒本身酶切；无帽稍状结构；结构基因没有翻译稍起始序列。原核基因组的特惋点：一、原核生物基因组通惋常仅由一条环状双链DNA惋分子组成；二、操纵子结构惋是原核生物基因组的结构特

7、惋点之一：原核生物的绝大多惋数结构基因按功能相关性成惋簇地串联排列与染色体上，惋构成信息区，连同其上游的确调控区（包括启动子和操纵确基因）以及下游的转录终止确信号构成一个基因表达单位确，即操纵子结构。一个操纵确子只含一个启动序列和数个确可转录的结构基因。在同一确个启动序列控制下，操纵子确可转录出多顺反子mRNA确。三、基因密度非常高，基确因组序列中编码区所占的比怂例较大。可表达基因约50怂%，大于真核生物小于病毒怂。重复序列很少。四、在原怂核生物基因组中的非编码区怂内主要是一些调控序列。五怂、基因一般是连续的，无内怂含子；六、细菌基因组中的怂可移动成分能产生转座现象怂。转座因子的类别和遗传效涡

8、应：细菌基因组中的可移动涡成分能产生转座现象。1、涡原核生物转座因子可以分为涡：插入序列、转座子、Mu涡噬菌体。2、转座因子的几涡个遗传效应。转座因子的碌转座不是本身的移动，而是碌由转座因子复制出一个新的碌拷贝转移到基因组中的新位碌置上去。新的转座因子转碌到靶点后，靶点序列会倍增碌为两个靶点序列，并分别排碌列在转座因子的两侧，形成碌同向重复序列。在转座过碌程中能够形成共同体。转凉座因子转座后能促使染色体凉畸变。转座因子可以从原凉来的位置上切除，这个过程凉成为切离。转座可引起插凉入突变。给受体基因组增凉添了新的标志基因。真核基题因组的特点：真核生物基题因组远大于原核生物基因组题，结构复杂，基因数

9、庞大，题具有多个复制起点；基因题组由染色体DNA和染色体题外DNA组成。真核基因题为单顺反子，而细菌和病毒题的结构基因多为多顺反子；题基因组中非编码区多于编猎码区；真核基因多为不连猎续的断裂基因，由外显子和猎内含子镶嵌而成；存在大猎量的重复序列；功能相关猎的基因构成各种基因家族；猎还存在一些假基因存在可猎移动的遗传因素；体细胞猎为双倍体，而精子和卵子为猎单倍体。转座子（tran情sposon,Tn）这是情一类长度在200020情000bp之间较大的转座情因子，如Tn1681 T情n420.它们除了带有与情转座有关的基因以外，还带情有其他基因，如Tn903楞Tn5带有卡那霉素抗药楞基因等。质粒p

10、lasmi楞d:是存在于细菌染色楞体外的、具有自主复制能力楞的环状双链DNA分子。卫妹星DNA：是出现在非编码妹区的串联重复序列。其特点妹是具有固定的重复单位，该妹重复单位首尾相连形成重复妹序列片段，通常存在于间隔妹DNA和内含子中。串联重辖复序列是形成卫星DNA的辖基础。分类：大卫星DNA辖、小卫星DNA、微卫星D辖NA。回文结构：在DNA辖链上，两个拷贝反向串联在辖一起，中间没有间隔序列。盆RFLP：即限制性片段长盆度多态性，个体之间DNA盆的核苷酸序列存在差异，称盆为DNA多态性。由于碱基盆组成的变化而改变了限制性盆内切酶的酶切位点，从而导伞致相应的限制性片段的长度伞和数量发生变化，称为

11、RF伞LP。多基因家族mult伞igene family伞：核苷酸序列或编码产物的伞结构具有一定程度同源性的尿基因，其编码产物常具有相尿似的功能。假基因pseu尿dogene与某些有功能尿的基因结构相似，但不能表尿达基因产物的基因。引起D线NA损伤的因素及机制：线1、紫外线引起DNA损伤线：形成胸腺嘧啶二聚体线引起DNA之间的交联、D联NA与蛋白质的交联、甚至联DNA链的断裂。2、电力联辐射引起DNA损伤：可薯导致碱基变化：由.OH自薯由基引起，包括DNA链上唁的碱基氧化修饰、过氧化物唁的形成、碱基环的破坏和脱唁落等可导致脱氧核糖的变唁化：脱氧核糖分解，最后可唁引起DNA链断裂。可导唁致DNA

12、断裂：使脱氧核糖唁破坏或磷酸二酯键断开。毡引起DNA链交联：包括D毡NA-DNA链间链内交联毡和DNA-蛋白质交联。3毡、烷化剂引起DNA损伤：毡烷化剂导致碱基烷基化州烷化剂导致碱基脱落烷化州剂导致DNA断链烷化剂州导致DNA链交联4、碱基州类似物、修饰剂引起碱基对州的改变5、其他因素：丫啶州类化合物引起碱基插入和碱职基缺失；氧自由基。6、D职NA也会产生自发性损伤：职DNA复制时产生碱基错职配；DNA修复使产生碱职基错配；碱基自发改变导渔致DNA损伤：互变异构位渔导致DNA突变；脱氨基作渔用导致DNA突变；碱基丢渔失导致DNA突变。DNA渔损伤（突变）可分为：链内瑶共价交联、链间共价交联、瑶

13、DNA链断裂、碱基突变（瑶转换和颠换）、插入或缺失瑶、DNA重组等。DNA损瑶伤修复机制：1、某些DN再A损伤可以直接修复：DN再A断裂口可以直接修复；二再聚体可被光复活酶直接修复再；烷基化碱基可以直接修复再。2、切除修复是细胞内最再普遍的修复方式：过程识再别：DNA特异内切酶或糖再苷酶识别DNA损伤位点；峙切除：在损伤位点的5峙上游切断DNA链，沿5峙-3方向逐步切除DNA峙损伤部分合成：DNA聚峙合酶在缺口处催化DNA合峙成并沿5-3方向延伸峙连接：在DNA连接酶的芝作用下，新合成的DNA片芝段与原来的DNA链连接。芝切除修复可分为单个核苷酸芝切除修复和核苷酸片段切除芝修复。3、重组修复是

14、DN芝A损伤较多时的修复方式4芝、SOS修复是DNA损伤酗严重时的应急性修复方式。酗5、细胞周期检查点控制是酗真核生物诱导修复的主要机酗制基因表达：是指生物基因酗组中结构基因所携带的遗传酗信息经过转录、翻译等一系酗列过程，合成特定的蛋白质酗，进而发挥其特定的生物学隐功能和生物学效应的全过程隐。因子依赖性和非依赖性隐两种机制介导转录的终止：隐1、不依赖因子的终止子隐有两个重要特征：一个反隐向重复序列，使RNA末端沾形成一个发夹结构在信息沾链上有一连串的T，因而R沾NA末端发夹结构之后紧接沾着出现一串U，RNA/D沾NA杂交分子的rU-dA沾碱基对结合力较弱，当发夹沾结构形成时，RNA聚合酶沾停止

15、移动，RNA链从DN沾A上脱落。2、有一些基吵因的RNA转录终止阶段依吵赖因子。当RNA聚合酶吵移动至终止子部位时，因吵子与其结合，并发挥ATP吵酶和解链酶活性，使RNA疆与DNA分离，转录过程终档止。原核生物的tRNA转档录后的加工：1、剪切作用档将多顺反子初级转录产物分档离并切除多余序列；2、有档些tRNA分子在3端需堤要修复或添加CCA序列；搞3、通过某些碱基的化学修搞饰在tRNA分子中形成希搞有碱基。蛋白质编码区（开搞放阅读框ORF）:在mR搞NA的核苷酸序列中，有一搞段序列是一个特定蛋白质多搞肽链的序列信息，这一段核浑苷酸序列从起始密码子开始浑、倒终止密码子结束，称为浑蛋白质编码区或

16、开放阅读框浑，此段核苷酸序列决定蛋白浑质的一级结构。SD序列：浑mRNA起始密码子AUG浑上游813个碱基处存在称的一段特定的核苷酸序列，称该序列称为SD序列，是m称RNA的起始密码子之所以称能与小亚基定位结合的关键称。SD序列与小亚基中16称SrRNA3端的序列互称补，当mRNA与小亚基结汉合时，SD序列与16Sr汉RNA3端的互补序列配汉对结合，使起始密码子定位汉于翻译起始部位。真核生物汉mRNA的加工：1、甲基揪化鸟苷酸以5端磷酸基团揪连接mRNA5端形成帽揪子结构。2、多聚腺苷酸的揪加入形成mRNA的3尾揪。3、mRNA前体经剪接揪过程除去内含子序列。4、锦mRNA分子中的少数碱基锦可

17、被甲基化。5、RNA编锦辑：是通过对mRNA的加锦工使遗传信息在mRNA水锦平上发生改变。时间特异性锦：在多细胞生物从受精卵到档组织、器官形成的各个不同档发育阶段，相应基因严格按档照一定时间顺序开启或关闭档，这就是基因表达的时间特档异性。空间特异性：在个体档生长全过程，某种基因产物档在个体按不同组织空间顺序档出现。分子伴侣（伴侣蛋白赣）：是一类序列上没有相关赣性但有共同功能的保守性蛋赣白，他们在细胞内能协助其赣他多肽结构完成正确的折叠赣、组装、转运和降解。管家赣基因：在生物体生命的全过港程都是必须的，且在一个生港物个体的几乎所有细胞中持港续表达的基因。原核生物转港录水平调控：原核生物基因港多以

18、操纵子的形式存在。操港纵子由调控区与信息区组成港，上游是调控区，包括启动魂子与操纵元件两部分。启动魂子是同RNA聚合酶结合并魂启动转录的特异性DNA序魂列，操纵元件是特异的阻遏魂物结合区。1、启动子决定魂转录方向、模板链、转录效魂率。2、不同的因子可以魂竞争结合RNA聚合酶，打坷开特定的一套基因。3、阻坷遏蛋白在转录水平对基因表坷达具有负调控作用。4、正坷调控蛋白结合于特异DNA坷序列后促进基因的转录。5坷、到位蛋白通过DNA重组坷倒位而调节基因表达、6、多RNA聚合酶抑制物可与R津NA结合并抑制转录。7、篡衰减子可以在转录过程中控篡制转录水平。严谨反应：细篡菌在缺乏氨基酸的环境中，篡RNA聚

19、合酶活性降低，R篡NA合成减少或停止。衰减技子attenuator：技细菌中的mRNA转录和蛋技白质翻译合成是偶联在一起技的。这一特点使细菌的一些技操纵子中的特殊序列可以在技转录过程中控制转录水平。技这些特殊结构称为衰减子。技衰减子又称为弱化子，位于技一些操纵子中第一个结构基技因之前，是一段能减弱转录款作用的顺序。乳糖操纵子的款作用机制 1、乳糖操纵子款（lac operon）款的组成：大肠杆菌乳糖操纵会子含Z、Y、A三个结构基会因，分别编码半乳糖苷酶、会透酶和半乳糖苷乙酰转移酶会，此外还有一个操纵元件O会，一个启动子P和一个调节会基因I（是调节基因，编码会产生阻遏蛋白）。2、阻遏乎蛋白的负性

20、调节：没有乳糖乎存在时，I基因编码的阻遏乎蛋白结合于操纵序列O处，乎抑制RNA聚合酶与启动子乎结合，乳糖操纵子处于阻遏乎状态，不能合成分解乳糖的乎三种酶；有乳糖存在时，乳乎糖作为诱导物诱导阻遏蛋白产变构，不能结合于操纵序列产，乳糖操纵子被诱导开放合产成分解乳糖的三种酶。所以产，乳糖操纵子的这种调控机产制为可诱导的负调控。3、产CAP的正性调节：lac产启动子是弱启动子，在启动灯子上游有CAP结合位点，灯当大肠杆菌从以葡萄糖为碳灯源的环境转变为以乳糖为碳灯源的环境时，cAMP浓度灯升高，与CAP结合，使C灯AP发生变构，CAP结合灯于乳糖操纵子启动序列附近灯的CAP结合位点，激活R宾NA聚合酶活

21、性，促进结构宾基因转录，调节蛋白结合于宾操纵子后促进结构基因的转宾录，对乳糖操纵子实行正调宾控，加速合成分解乳糖的三宾种酶。4、协调调节：乳糖宾操纵子中的I基因编码的阻宾遏蛋白的负调控与CAP的搬正调控两种机制，互相协调搬、互相制约。CAP：是大搬肠杆菌分解代谢物基因活化搬蛋白，这种蛋白可将葡萄糖搬饥饿信号传递个许多操纵子搬，使细菌在缺乏葡萄糖时可父以利用其他能源。CAP结父合DNA是由cAMP控制父的。cAMP结合于CAP父，诱导CAP发生构象改变父，使之能够结合于特定的D父NA序列，激活临近基因的父转录。cAMP水平降低时昏，cAMP与CAP解离，昏CAP转回到无活性的构象昏，并与DNA解

22、离，这将关昏闭葡萄糖以外的其他的与糖昏代谢相关的操纵子。由于C昏AP的作用依赖于cAMP昏，因此，CAP又称为cA睛MP受体蛋白。原核生物翻睛译水平的调控：一、SD序睛列是影响翻译的重要因素：睛1、SD序列的顺序及位置睛影响翻译起始效率。2、m暇RNA二级结构可以屏蔽S瘤D序列。二、mRNA的稳瘤定性（降解速度）是翻译调瘤控的另一重要机制。mRN瘤A的5端与核糖体结合，瘤可明显提高其稳定性。三、瘤翻译产物也可以对相应的m瘤RNA的翻译进行调控：1浅、核糖体蛋白控制其mRN浅A的翻译。2、翻译终止因浅子RF2调节自身的翻译。浅四、小分子RNA可以抑制浅特定mRNA的翻译。基因浅重排：指某些基因片

23、段改变挖原来存在顺序，通过调整有挖关基因片段的衔接顺序，再挖重排成为一个完整的转录单挖位。真核生物在转录水平的挖调控：主要是通过反式作用挖因子、顺式作用元件和RN挖A聚合酶的相互作用来完成缮的，主要是反式作用因子结缮合顺式作用元件后影响转录缮起始复合物的形成过程。一缮、转录起始复合物的形成是缮转录的可调控环节：真核生缮物RNA聚合酶识别的是由腺通用转录因子与DNA形成腺的蛋白质-DNA复合物，腺只有当一个或多个转录因子腺结合到DNA上，形成有功腺能的启动子，才能被RNA腺聚合酶所识别并结合。转录破起始复合物的形成过程为：破TFD结合TATA盒破；RNA聚合酶识别并结破合TFD-DNA复合物破形

24、成一个闭合的复合物；破其他转录因子与RNA聚合破酶结合形成一个开放复合物隆，开放转录。二、反式作用隆因子是真核细胞内重要的基隆因表达调控蛋白。反式作用隆因子（trans-act隆ing factor）：隆真核细胞内含有的大量可以隆通过直接或间接结合顺式作挝用元件而调节基因转录活性挝的蛋白质因子。在结构上含挝有与DNA结合的结构域。挝 在转录调控过程中，反式挝作用因子的作用是：促进或挝抑制TFD与TATA盒亮结合；促进或抑制RNA聚亮合酶与TFD-DNA复亮合物的结合；促进或抑制转亮录起始复合物的形成。反式亮作用因子三个基本特征一亮般具有三个功能域：DNA确识别结合域、转录活性域和确结合其他蛋白

25、结合域；能确识别并结合上游调控区中的确顺式作用元件；对基因的确表达有正性或负性调控作用确，激活和阻遏基因的表达。确反式作用因子结构域具有多抛种结构模式： 1、DNA抛结合域有不同的结构模式：抛锌指结构借助半胱氨酸和抛组氨酸与锌离子结合；同敏源结构域具有螺旋回折敏螺旋结构：许多反式作用因敏子结合DNA的结构域中具敏有一段相同的保守序列，是敏60个左右氨基酸组成的螺敏旋回折螺旋结构的区域敏，称为同源结构域（hom敏eodomain,HD）敏,简称同源域。亮氨酸拉搔链结构使两个单体结合并形搔成DNA结合域。螺旋-搔环螺旋结构易于形成二聚搔体碱性-螺旋含较多的福碱性氨基酸。2、转录活化福结构域是反式作

26、用因子的转福录激活区。其模型有：酸福性-螺旋结构。带有负电福荷的-螺旋区。富含谷福氨酰胺结构域存在于多种转福录因子中。富含脯氨酸结厂构域常与DNA结合结厂构域相连。三、转录起始是厂由多种激活的反式作用因子厂进行复合调控反式作用因汉子的活性调节：表达式调汉节反式作用因子合成出汉来就具有活性；共价修饰汉磷酸化和去磷酸化，糖汉基化；配体结合许多汉激素受体是反式作用因子；汉蛋白质与蛋白质相互作用汉蛋白质与蛋白质复合物汉的解离与形成。反式作用汉因子与顺式作用元件的结合汉：反式作用因子被激活后，灿即可识别并结合上游启动子灿元件和增强子中的保守性序灿列，对基因转录起调节作用灿。反式作用因子的作用方灿式成环、

27、扭曲、滑动、灿Oozing。反式作用灿因子的组合式调控作用：每灿一种反式作用因子结合顺式灿作用元件后虽然可以发挥促灿进或抑制作用，但反式作用灿因子对基因调控不是由单一摈因子完成的而是几种因子组摈合发挥特定的作用。真核生摈物转录后水平的调控机制摈mRNA的加工和运输可形摈成转录后水平的调控：5船端加帽和3端多聚腺苷船酸化的调控意义：5端加船帽和3端多聚腺苷酸化是船保持mRNA稳定的一个重船要因素，它至少保证mRN船A在转录过程中不被降解。夹mRNA选择性剪接对基夹因表达调控的作用mRN夹A运输的控制调节进入细胞夹质的mRNA量。第九章夹细胞信号传导 信息分出子：携带生物信息，在细胞出之间进行传递

28、的小分子化学出物质受体：靶细胞中能够被出体内一些生物活性物质如激出素、细胞因子所识别，并与伙之结合将信号传至细胞内产伙生生物效应的物质，也即细伙胞接受细胞外信号的接收装伙置，直接参与细胞的信息传伙递。受体的化学性质主要为伙蛋白质。受体的作用：1、伙识别外源性信息分子，与受伙体相对应，信息分子亦可以伙称为配体；2、将配体的信矩号进行转换，使之称为细胞矩内分子可以识别的信号，并矩传递到其他分子，引起细胞矩的应答。受体与信息分子的矩结合特点：高度亲和力、高矩度特异性、可逆行、可饱和矩性、放大效应。受体的分类肚：1、细胞表面受体：水溶肚性、表面信号分子：离子通肚道受体、G蛋白偶联受体、肚单次跨膜受体。

29、2、细胞内肚受体：脂溶性化学信号。可肚以位于细胞质也可以位于细辫胞核内。蛋白激酶（pro辫tein kinase）辫：能够将-磷酸基团从磷辫酸供体分子上转移至底物蛋辫白的氨基酸受体上的一大类辫酶。蛋白磷酸酶（prot雇ein phosphat雇ase）是具有催化已经磷雇酸化的蛋白质分子发生去磷雇酸化反应的一类酶分子，与雇蛋白激酶相对应存在，共同雇构成磷酸化与去磷酸化这一雇重要的蛋白质活性的开关系雇统。对蛋白激酶所引起的变雇化产生衰减信号接头蛋白也锑称调控结合元件(modu怂lar binding怂domain)即信怂号分子中存在着的一些特殊粟的结构域，大约50-10粟0个氨基酸构成，信号分子粟

30、通过这些特殊结构域相互识粟别和作用而有序衔接，形成粟不同的信号传递链。SH粟2结构域 信号分子与含粟磷酸酪氨酸蛋白分子SH粟3结构域 信号分子与含碌脯氨酸蛋白分子PH结构碌域 磷脂分子PIP2、碌PIP3PTB结构域碌同SH2 ：信号分子与碌含磷酸酪氨酸蛋白分子G蛋妹白的循环和活化：一、G蛋妹白的组成三聚体G蛋白熔由、三种亚基组成熔。亚基具有GTP水解酶熔活性，又有调节效应蛋白作熔用，和亚基具有调节熔亚基作用，也有调节效应蛋熔白的作用，而且亚基上有熔脂链，故具有固定作用。这熔三个亚基可以聚合在一起形熔成三聚体，也可以解熔离为和形式。当G蛋舜白与GDP相结合时无活性舜，而与GTP结合时则活化舜成

31、激活状态。二、G蛋舜白循环受体与信息分子结合怂后，受体构象改变，并使与怂受体相偶联的G蛋白构象改怂变，使GTP置换了GDP怂。G蛋白激活后，离开受体怂并解离成和亚基GT怂P，亚基水解GTP，并怂调节腺苷酸环化酶的活性，熟调节细胞内cAMP等第二熟信使的浓度，从而把信息传熟导给下游分子，同时，与熟亚基结合的GTP水解成G熟DP，然后亚基GDP复熟合物重新与亚基结合形曙成无活性的三聚体，完成一连次信息传导。G蛋白这种有连活性和无活性状态的转换称连为G蛋白循环与转录因子偶连联的受体：多位于胞内连，与一些疏水性信息分子相添识别，如类固醇激素、甲状添腺素、前列腺素、维生素A添等。这种受体主要包括三个添区

32、域，羧基端为激素等信添息分子的结合区域，氨基添端为转录活化区，调控某些添基因的启动子或上游的调控添基因，中央部分为DNA添的结合区，富含碱性氨基酸朋，平时此区与抑制蛋白结合朋形成复合物。受体与信息分朋子结合时，发生构象变化，朋抑制蛋白脱落，暴露出DN朋A的结合区，转入胞核内，朋与特定DNA部位结合，调朋控转录活性。cAMPP舜KA途径-活化：信号舜分子与受体结合，引起受体舜构象变化受体活化G蛋白舜（结合GTP，与解舜离）活化后的G蛋白激活允腺苷酸环化酶（AC）A允C催化ATP生成cAMP允cAMP活化PKA（依允赖cAMP的蛋白激酶）允PKA使目标蛋白磷酸化，允调节代谢酶的活性或调节基允因的表

33、达cAMPPKA院途径-失活：信息分子与受院体解离，受体失活G蛋白院失活（GTP被水解成GD院P，亚基重新聚合）院AC失活cAMP被磷诛酸二酯酶水解PKA失活诛胰岛素受体介导的信号传导诛通路 （一）胰岛素受体介诛导的IRS-1-Ras-腋MAPK信号通路：这一通腋路主要涉及胰岛素受体的基腋因表达调控的信号传导。步腋骤：1、受体二聚体的形成腋及其磷酸化。2、募集接头腋蛋白Grb2。3、Grb腋2的SH3募集SOS.4腋、Ras的活化。5、MA义PK的级联激活。6、转录义因子的磷酸化及其转录调控义作用。（二）胰岛素受体介义导的IRS-PI3K-P再KB信号通路：此通路与胰再岛素对代谢的调节密切相关

34、再，与细胞存活密切相关。步再骤：1、PI3K的p85再亚单位通过SH2结构域与再发生了洛氨酸磷酸化的IR再S-1结合，p110催化殉亚单位激活。2、活化的P殉I3K催化PIP2磷酸化殉（D-3）生成PIP3。殉3、PIP3与PKB的P殉H（pleckstrin殉-homology do殉main）功能区结合，P咒KB构象变化并转位到胞膜咒，同时PIP3依赖的蛋白咒激酶（PDK）也与PIP咒3结合，使二者相互靠近。咒4、PDK催化PKB发生咒磷酸化，激活PKB。5、咒PKB可磷酸化多种蛋白，幼介导代谢调节、细胞存活等幼效应。第十章幼细胞增生和凋亡的分子机制幼 细胞周期中的四个che幼ckpoin

35、t:（1）庸G1晚期 限制点监庸控G1期细胞大小及环境中诈是否有生长因子（2）G1诈S 转折 监控DNA诈是否损伤（3）G2 M诈转折 监控DNA诈是否损伤、DNA是否已正诈确完整地复制。（4）有丝影分裂中期关卡监控姐妹影染色单体是否已稳定的附着影在纺锤体上。参与细胞周期影调控的蛋白质 1、周期蛋佯白（cyclin) 2、佯周期蛋白依赖性激酶（Cd佯k）3、周期蛋白-周期蛋佯白依赖性激酶抑制因子（C佯KI）4、Rb蛋白及E2幼F-DP1转录因子5、调幼节CdK磷酸化和去磷酸化幼的蛋白激酶和磷酸酶6、泛枕素（ubiquitin）枕和使蛋白泛素化的酶（一）枕cyclin和Cdk复合液物驱动细胞周期

36、进程周期蛋液白B和Cdk1的复合物又液称成熟促进因子。酗Cdk是种蛋白激酗酶，单独存在的Cdk无活酗性，与相应的cyclin酗结合后变构而激活，并受磷酗酸化和去磷酸化的调控在有酗无活性间转换，有活性的C酗dk复合物能够磷酸化底耀物蛋白，调控它们的活性，耀驱动细胞周期，而Cdk耀复合物的活性又受CKI耀的抑制。（二）CKI抑制耀Cdk1及周期蛋白-Cd耀k复合物的活性CKI分类耀：Ink 4 家族：p1袖5,p16,p18,p1袖9蛋白。主要抑制Cdk4袖或Cdk6，抑制cycl袖in D与Cdk4或Cd袖k6结合，也抑制其复合物袖利用ATP磷酸化底物的功袖能。Cip/Kip 家族姚：p21,p

37、27,p5姚7蛋白。是细胞接受到接触姚抑制、DNA损伤、低氧或姚某些细胞因子信号后的产物姚，主要功能是与cycli姚n Cdk复合物结合，姚抑制它们的活性。（三）R窑b蛋白与E2F-DP1结绚合，使E2F-DP1不能绚引起基因的转录，起负调控绚的作用。（四）使Cdk磷绚酸化和去磷酸化的酶也调节绚Cdk活性（五）泛素-蛋绚白酶体介导蛋白质降解也起绚调节细胞周期的作用。周期绚蛋白：是一类呈细胞周期特绚异性或时相性表达、累积与绚分解的蛋白质，它与周期素绚依赖性激酶共同影响细胞周绚期的运行。调控蛋白的协同予作用 （一）Cdk4/6徐和Cdk2的活化是限制点徐处调控的关键因素分别与c沾yclin D、E

38、先后结沾合，导致RB磷酸化释放E沾2F-DP1，靶基因转录沾，细胞由G1S，然后c针yclin D、E经SC针F复合物多泛素化而降解。针（二）Cdk1的活化是G针2M关卡处关键调控因素c针yclin B与Cdk1针结合，导致底物蛋白的磷酸针化，G2 M。（三）A针PC介导多泛素化蛋白降解针是细胞离开M期进入G1期针的关键调控因素 c针yclin A/B 茧Cdk1APC磷酸化茧连接姐妹染色体蛋白降解茧， M G1。（四）茧DNA损伤关卡致G1、G揪2期停滞1 、通过揪系列磷酸化导致G2停滞揪DNA损伤活化久ATM和ATR 根磷酸化Chk2和Chk1根cdc25C与逞14-3-3结合cdc逞25

39、C无法活化Cdk1逞G2停滞DNA修复。逞 2、P53致G1、逞G2停滞 细胞凋亡（佛apoptosis)：是佛机体细胞在正常生理或病理佛状态下发生的一种自发的程佛序性死亡过程，它的发生受佛机体的严密调控。细胞凋亡佛的形态特点：染色体固缩、纷膜起泡、核膜消失、DNA抉断裂凋亡小体形成。主要抉的细胞凋亡信号转导途径抉（一）外源性死亡受体途径构的关键步骤是死亡诱导信号构复合物的形成 有8种受构体，都属于TNFa家族成迷员。 Fas结合F迷as LFas 三聚体迷，激活死亡结构域募集F迷ADD分子Fas-F迷asL-FADD死亡亮诱导信号复合物（DISC亮），并激活死亡效应域c亮aspase 8自我

40、激活悯激活caspase 3悯细胞凋亡。（二）内源悯性线粒体途径的关键步骤是悯细胞色素C从线粒体膜间隙塞释放到细胞浆 进入塞胞浆的细胞色素C与Apa塞f 1、ATP/dATP塞结合形成凋亡体（apo塞ptosome）Ap辖af 1通过胱天蛋白酶募辖集域（CARD）与cas辖pase 9前体的CAR辖D相互作用而募集casp辖ase 9前体cas辖pase 9自我激活激辖活caspase 3 枣细胞凋亡。（三）正、负调枣节和两条凋亡途径的串话第枣十七章 细胞增枣生和凋亡相关基因与疾病主原癌基因（proto-o主ncogene)是一类广主泛存在生物体中，高度保守主的基因，其产物具有调控细主胞增生的

41、重要功能，当其受主某些因素的影响，能发生突主变（活化）成为癌基因，导淹致细胞恶性转化。原癌基因淹的特点：1、广泛存在于生淹物体；2、高度保守，功能淹相似；3、产物有重要功能淹；4、某些因素作用下，可迎发生突变，使细胞恶性转化迎。原癌基因的产物：是信号迎转导途径及基因转录的关键迎分子。生长因子、生长因子迎受体、非受体洛氨酸蛋白激迎酶、G蛋白。原癌基因的活严化机制：1、点突变2、基严因扩增3、基因重排4、染园色体易位5、插入诱变癌基园因的功能：1、转化园（transformat吁ion)细胞形态发生变化吁，持续增生。调控转化的原吁癌基因产物主要是位于细胞吁及胞浆。2、永生化（im吁mortaliz

42、atio吁n) 细胞吁分化受阻，不衰老死亡。调吁控永生化的原癌基因产物主吁要是位于细胞核内的转录因章子。抑癌基因（tumor章suppressor章gene）：指存在于正常章细胞内的一大类可抑制细胞章生长并具有潜在抑癌作用的章基因，当这类基因发生突变章、缺失或失活时，可引起细章胞恶性转化而导致肿瘤的发隅生。抑癌基因的作用：1、隅RB和P53调节细胞周期隅关卡2、调节信号转导抑制隅细胞增生3、促进DNA修隅复维持基因组稳定第十一章咒 基因分析的基咒本策略 Sanger双脱咒氧链末端终止法原理：妖在DNA聚合酶催化下，以妖单链或双链DNA为模板，妖采用DNA引物引导新链D妖NA的合成。DNA链中核

43、雍苷酸以3,5-磷酸二雍酯键连接，合成DNA所用雍的底物是2-脱雍氧核苷三磷酸。2,3雍ddNTP与普通dNTP雍不同，它们在脱氧核糖的3雍位置缺少一个羟基。在D乍NA聚合酶作用下通过三磷乍酸基团掺入到延伸的DNA乍链中，但由于没有3羟基乍，不能同后续的dNTP形乍成磷酸二酯键，因此，正在乍延伸的DNA链不能继续延乍伸。通过聚丙烯酰胺凝胶电摘泳就可以分辨出具有特定末手端不同长度的DNA片段。手Maxam-Gilber手t化学裂解法原理：用化学手试剂处理具末端放射性标记手的DNA片段，造成碱基的手特异性切割，产生一组具有确不同长度的DNA链的反应确混合物，经电泳分离得出待确测DNA片段的核苷酸序

44、列确。基因拷贝数的分析Sou确thern Blot原理确：根据基因序列合成探针，头利用同源互补序列可以退火头形成异源双链的原理，探测头检测对象中能与探针结合的头DNA序列。Southe头rn blot的基本步骤头：DNA的酶切消化和基因头探针的标记；酶切消化：要头保证基因的完整性。琼探针标记：探针序列的琼确定和检测信号的选择。N琼orthern blo琼t定性分析mRNA。琼技术的关键是在于添RNA的制备和（变性添）电泳。PCR技术的基本添原理：作为引物的一对寡核添苷酸与模板DNA同源序列添按照碱基互补配对原则形成述局部双链，然后在TaqD头NA聚合酶作用下引导新链头DNA的合成，经过25-头

45、30个变性、退火和延伸的头循环，获得特异性的DNA头片段扩增产物。RT-PC士R技术：以RNA为模板体士外扩增cDNA 的技术，士可用于定性和相对定量（半士定量）。基本步骤：提士取总RNA，然后将其中的离mRNA在体外逆转录成c离DNA，再以cDNA为模离板进行特定基因的PCR扩离增。转录后RNA剪接的分离析RNA酶保护试验（RP劣A）：是一种液相杂交技术劣，通过RNase A 和劣RNase T1专一性降劣解单链RNA，分析受到保劣护的杂交双链RNA，以确劣定RNA的剪接情况、剪接邻位点以及基因内含子的可能馅位置等。蛋白质的定性定量馅分析：指的是对特定基因产馅物蛋白质的定性和定量及定馅位分析

46、。一、从总蛋白质中馅鉴定特定的蛋白质West倪ern blot技术：倪是一种免疫印迹技术，以偶倪连标记物的抗体分子作为探倪针，检测转移到固相支持物倪上的蛋白质分子。基本步骤倪：蛋白质样品的制备和SD倪S电泳分离，蛋瘤白质转膜，标记的抗体与膜瘤上蛋白质进行抗原抗体的结瘤合，检测并分析标记物信号瘤。（在样品中蛋白质表达水瘤平很低时，可通过免疫沉淀瘤收集蛋白质。）二、在细胞瘤水平分析特定蛋白质流式细梨胞术：用荧光标记的抗体结梨合细胞表面或内部的特定蛋梨白质分子（抗原），经过流梨式细胞仪分析荧光信号，从梨而根据细胞表达特定蛋白质梨的情况对基因的表达活性作梨出判断。三、细胞定位分析梨特定的蛋白质免疫组织

47、化学哲（或免疫细胞化学）技术哲基本步骤：抗体的制备与标哲记，标本（组织或细胞）的哲制备，组化染色和结果的观哲察。第十二章智基因功能分析的基本策略智特定基因功能研究的基本策智略：通过特定基因的导入和智特定基因的剔除或表达的抑智制，制备模式生物体或体外之培养的细胞模型，观察和检之测其表型（包括整体、细胞之、分子水平）的变化，从而之分析、鉴定特定基因的功能之。转基因模型包括转基因动之物模型和转基因的细胞模型之。转基因动物（trans之genic animal诸):应用转基因技术培育的诸携带外源基因并能稳定遗传诸的动物。转基因动物的制备诸基本步骤：将目的基因（或诸基因组片段）导入实验动物诸的受精卵（或

48、着床前胚胎细诸胞），然后将其植入受体动薛物的输卵管或子宫中，发育薛成携带有外源基因的个体，薛并通过分析其基因组中外源薛基因的整合状况及其揭示外薛源基因功能的表型，在此基薛础上经过常规的遗传育种方薛法培育出转基因动物。转基薛因动物的应用：1、确定特蝇定基因的功能 2、发现蝇新基因功能 3、发现新蝇基因（突变） 4、研究硬基因表达的时空性 5、硬建立动物模型 6、产生硬需要的器官或组织基因敲除需（gene knocko需ut）：指通过DNA同源需重组定向地将外源基因替换需宿主细胞染色体DNA中特需定的基因，从而使特定的基需因在细胞内或生物体内失活需的过程1打靶载体的构建：需同源序列要足够长，要含有

49、诈筛选用的标志基因。2 胚诈胎干细胞的体外培养3打靶诈载体导入胚胎干细胞4同源诈重组胚胎干细胞的筛选5基诈因敲除胚胎干细胞注射入胚诈泡6胚泡植入假孕小鼠的子诈宫中7杂交育种获得纯合的掌基因敲除动物基因敲除动物酗（gene knocko酗ut animal）：采酗用同源重组定向剔除特定基酗因的技术，所制备的某特定酗基因丧失功能的动物。基因酗敲除小鼠：应用基因敲除技鱼术，使两条染色体上特定等鱼位基因都丧失功能的小鼠。鱼基因表达的抑制或沉默是通鱼过在RNA水平的干涉来分鱼析特定基因功能的方法。（鱼1）反义RNA封闭目标R益NA的功能（2）RN益A干涉（RNA inte益rference, RN益Ai

50、）益使特定基因沉默。反义益RNA（antisenc益e RNA)：能与mRN益A互补配对的RNA分子。益两种方法：1、人工合成反昏义RNA导入细胞抑制昏mRNA 2、构建载体昏导入细胞转录反义RN昏A抑制mRNARNA厂干涉是指由短双链RNA诱厂导的同源mRNA的降解过厂程，可使基因表达受到抑制厂。原理：双链RNA 激活厂Dicer（酶复合物勃，由核酸内切酶和解旋酶组勃成），识别异常的双链RN勃A并将其切割成短双链RN勃A（siRNA，21-2勃3bp）， siRNA与疆Dicer结合形成RNA疆诱导沉默复合物（RISC疆），双链RNA经解旋酶作疆用，成为单链RNA，识别疆并结合靶RNA分子，

51、致核疆酸内切酶的切割，失去编码疆蛋白质的功能。两个步骤：疆1、长双链RNA成为小干寂涉性RNA （Si寂RNA); 2、RISC寂形成，识别SiRNA同源寂的mRNA ，并切割。选嫁择目标RNA干涉靶点的注嫁意点：1、避开蛋白结合部嫁位，选择AUG下游50-嫁100bp区的AA（N1嫁9）TT或AA（N21）嫁序列；2、GC比50%左汇右，长30nt；3、与其耗它RNA序列无同源性。主耗要步骤：1、确定目标RN揪A并选择被干涉靶点；2、揪准备针对目标RNA的si揪RNA；3、用siRNA揪干涉目标RNA;4、目标揪RNA含量和蛋白质水平的靛分析。第十三章基因靛工程 DNA 重组（DN靛A re

52、combinat创ion）：不同来源的DN创A分子通过共价连接（磷酸创二酯键）而组合成新的DN创A分子，这一过程称为DN创A重组。重组DNA技术又创称为分子克隆技术或基因工创程技术。分子克隆：在体外半对DNA分子按照既定目的半和方案进行人工重组，将重半组分子导入宿主，使其在宿半主中扩增和繁殖，以获得该半DNA分子的大量拷贝。基眷因工程(genetic眷engineering)眷：有目的地通过分子克隆技眷术，利用克隆基因表达、制眷备特定的蛋白或多肽产物，眷或定向改造基因结构所用的经方法及相关的工作统称为基经因工程。基因工程的研究内经容：1.目的基因的获取：经从生物有机体的基因组中分经离带有目的基

53、因的DNA片经段；2.重组：在体外将带适有目的基因的DNA片段连适接到能自我复制并具有选择适标志的载体分子上，形成重适组分子；3.将重组分子导适入受体细胞（细菌）:K-适12。4.带有重组子的细适菌扩增，获得大量的繁殖群扔体。5.筛选：从大量的细扔胞繁殖群体中筛选出带有重扔组DNA分子的克隆。6.扔分析和表达：将选出的细胞扔克隆的目的基因进行进一步扔分析并实现功能蛋白的表达扔分子克隆常用的工具酶：一透、限制性核酸内切酶：是细透菌产生的一类能识别和切割浅双链DNA分子内特定的碱浅基顺序的核酸水解酶。分类浅：可分为、型三大浅类。型酶作用特点：只有浅限制性活性，无甲基化活性浅；只需Mg+作为催化反浅

54、应辅助因子，无须。浅识别顺序一般为46个碱浅基，通常是回文结构（反转巷重复顺序），即具有180巷的旋转对称。二、DNA巷连接酶（DNA Liga巷se）：T4 DNA L巷igase。催化两个独立巷双链DNA片段5-磷酸巷基和3-羟基之间形成磷妄酸二酯键；修复双链DNA妄中一条链上的缺口。三、D妄NA聚合酶（DNA Po妄lymerase）1、D妄NA polymeras妄e I（全酶，Korn妄berg polymer排ase）具有至少3种活性排：53聚合排酶活性；53手外切酶活性；3手5外切酶活性。应用手：1、催化DNA缺口平移手（nick transl手ation）反应，制备高手比活DN

55、A探针；2. 第铣二cDNA链合成3. 对铣双链DNA3突出末端进铣行末端标记；4. San铣ger测序 2、铣大肠杆菌DNA聚合酶k铣lenow片段：53蛇聚合酶；3蛇5外切酶；缺失53蛇外切酶活性应用：全体酶第2-4。四、逆转录酶体（reverse t蓑ranscriptase蓑）依赖于RNA的DNA聚蓑合酶，这是一种有效的转录蓑RNA成为DNA的酶，产乍物DNA又称cDNA（c乍omplementary乍DNA）。用于mRNA乍为模板合成cDNA，是构乍建cDNA文库和RT-P乍CR技术中的关键工具酶。怨五、末端脱氧核糖核酸转移怨酶（TdT）:将dNTP怨加到DNA3羟基。作用怨：3端标

56、记DNA探针怨在载体和待克隆片段上形疡成同聚物尾，以利DNA重疡组。六、碱性磷酸酶（AP疡）：催化去除DNA、袖RNA、NTP及dNTP逊的5磷酸基团。1. 在逊用32P标记5末端前，逊去除DNA或RNA的5逊磷酸基；2. 在连接反应逊中，去除载体DNA片段5盐磷酸基，防止自身环化。盐载体(Vector)能在盐连接酶作用下和外源DNA盐片段连接并运送DNA分子砚进入受体细胞的DNA分子砚 良好的载体应具备以下条砚件：1. 必须有自身的复喻制子；2. 载体分子上必喻须有限制性内切酶酶切位点喻,即多克隆位点（mult喻icloning sit喻e,MCS），以供外源D喻NA插入3. 载体应具有执可

57、供选择的遗传标志，以区执别阳性重组子和阴性重组子执； 4. 载体分子必须具执有足够的容量5. 可通过执特定的方法导入宿主(氯化执钙，磷酸钙，电击，等)。许6. 对于表达载体还应配许备与宿主细胞相适应的启动许子，前导顺序，增强子，加许尾信号等调控DNA元件。许一、质粒载体：小片段DN许A克隆，测序。特点1、分震子量相对较小，能在细菌内训稳定存在，有较高的拷贝数训。2、具有一个以上的遗传训标记，便于对宿主细胞进行训选择，如抗生素的抗性基因训、-半乳糖苷酶基因（l训ac Z）等。3、具有多训个限制性内切酶的单一切点训，便于外源基因的插入。如训果在这个位点有外源基因的虚插入，会导致某种标志基因虚的失活

58、，而便于筛选。 二虚、l噬菌体载体：构建基因虚文库（shotgun 基虚因组文库、cDNA文库）虚及表达文库。DNA摘可以作为载体，通过替换自摘身序列的方式携带外源DN摘A，这种载体称为替换型载摘体 三、粘性质粒适合克隆迷较大的DNA片段：由质粒迷和噬菌体的cos粘性末迷端构建而成。粘粒载体大小迷为4-6kb，插入片段则迷可大至29-50kb应迷用于大分子量DNA克隆。悯特点：含有质粒的抗药性悯标记如Ampr基因。带悯有噬菌体的粘性末端（c悯os区）具有一个或多个悯限制性内切酶的酶切位点。悯粘性质粒本身不大非重悯组体粘粒很小，不能在体外悯包装，因而重组体的本底很契低，有利于筛选。四、M契13噬

59、菌体载体：制备单契链DNA, 人工诱变 五契、病毒载体可将外源DNA离带入哺乳动物细胞 六、B离AC：大片段DNA 克离隆，0.1-0.4 MB离。构建物理图谱 基因工程裸的操作程序：一、制备目的裸基因和相关载体：1、从基裸因组文库分离筛选基因。2绿、通过cDNA文库分离筛体选基因。3、人工合成基因体：根据核苷酸序列。4、P体CR扩增目的基因: 已知体基因序列或同源序列。载体体：噬菌体和粘性质粒适用体于构建基因组文库，PUC体系列质粒适合构建CDNA挠文库和克隆一些较小的DN挠A片段，M13噬菌体则适挠用于克隆一些待测序的DN挠A片段。二、将目的基因和挠有关载体进行连接：1、粘挠性末端最适合D

60、NA片段连挠接；2、人工接头用于处理挠不易连接的DNA片段；3显、加入同聚物尾是处理不易显连接的DNA片段的另一有显效方法；4、平端DNA片显段可以在T4DNA连接酶显的作用下，与某些限制性内显切酶产生的平端载体相连接显。三、将重组的DNA导入破受体细胞：1、转化是直接破将DNA导入细菌的方法破；2、感染是利用噬菌体将破外源DNA导入宿主细胞的破方法；3、转染是将外源D破NA导入真核细胞的方法。破四、DNA重组体的筛选和宁鉴定：1、采用遗传学方法宁可以筛选特定的重组DNA泌：利用抗性标记可筛选带泌有载体的细菌克隆利用不泌同标记可筛选出带有重组体泌的细菌克隆。a、插入灭活泌法利用特定抗性基因的失