医学分子生物学考试重点

一、概念：.旁侧序列（侧翼序列）：存在于结构基因的第一个和最后一个外显子外侧的一段不被转录的非编码区。.断裂基因：真核生物的结构基因的DNA序列（转录部分）由编码序列和非编码序列两部分组成，编码序列（外显子）是不连续的，被非编码序列（内含子）分割开来，形成镶嵌排列的断裂方式，故真核基因又被称为断裂基因。.顺式作用元件：是指与靶基因处在同一条染色体（DNA）上，起调控作用的DNA序列。通常不编码蛋白质，位于基因的旁侧或内含子中，包括启动子、增强子、终止子、反应元件和沉默子等。.反式作用元件：能特异地结合靶基因的顺式调控元件上来调控另一个基因表达的基因编码产物（蛋白质或RNA（microRNA，piRNA）等）称为反式作用因子，编码反式作用因子的基因与受调控的基因多半不在同一条染色体上。.RNA编辑：某些RNA，特别是mRNA前体的一种加工方式，如插入，删除，或取代一些核苷酸残基，导致DNA所编码的遗传信息发生改变，成为RNA编辑。是一种mRNA前体的碱基序列的改变，由酶中介核苷酸的插入、缺失或单核苷酸替换.RNA干扰（RNAi）：将与mRNA对应的正义RNA和反义RNA组成的双链RNA（dsRNA）导入细胞，可以使mRNA发生特异性的降解，导致其相应的基因沉默。这种转录后基因沉默机制被称为RNA干扰（RNAi）。.基因打靶：是利用活细胞染色体DNA可与外源DNA的同源序列发生同源重组的性质，以定点修饰改造染色体上某一基因的方法。.基因组DNA文库：将某生物体的全部基因组DNA用限制性内切酶或机械力量切割成一定长度范围的DNA片段，与合适的载体在体外重组并转化相应的宿主细胞在培养基上选择性生长的阳性菌落的集合称基因组DNA文库，简称G—文库。.cDNA文库：以来源于特定（类型或发育阶段）组织的mRNA为模板，用逆转录酶合成cDNA;与含有某一种限制酶切点的双链寡核苷酸接头连接后，用该酶切割成粘性末端，与载体连接后转化宿主细胞，由此得到的所有阳性菌落总和，称该组织的cDNA文库..遗传异质性：几个基因中的任何一个发生突变都可以导致相同的表型。遗传异质性的存在也阻碍了基因定位的进程.单亲二倍体：所有染色体（2口）来自父或母单方的二倍体。在胚胎时夭折，父源的就形成葡萄胎，母源的就形成卵巢畸胎瘤。.单亲二体型：一对同源染色体都来自父或母方，一般三体型丢失一条后其数目正常，但都来自于单亲。.早现遗传：一些遗传病表现出连续世代传递中发病年龄提早，病情也加重，这种现象就称为早现遗传。这与动态突变中三核苷酸拷贝数的扩展程度有关。.遗传印记：双亲的基因或染色体存在功能上的差异，因而基因来自父方或母方而产生不同表现型的现象。这是由于生殖细胞分化过程中受到不同修饰的结果。.动态突变：某些遗传性疾病与三核苷酸重复拷贝数的扩展有关，三核苷酸重复拷贝数在正常情况下有一定的变异范围，而扩展时就表现为疾病，这种突变不稳定，其拷贝数与病情正相关.易患性：遗传因素和环境因素共同作用并决定一个个体是否患病的可能性，个体患病的可能性有高有低，大多数为中等水平.易感性：遗传因素决定一个个体患病的风险（遗传因素：若干微效而具有累积效应的致病基因）。在复杂疾病中，若干作用微小但有累积效应的致病基因构成了个体患某种病的遗传因素

.数量性状：在群体中不可分出具有和不具有该性状的全部群体，性状的变异在群体中的分布是连续的，单峰。.肿瘤抑制基因056）：存在于正常细胞中能够抑制细胞恶性转化，对细胞的增殖起负性调节作用的基因，其失活使正常细胞增殖失控，进而转化形成肿瘤细胞。.癌基因：存在于致癌病毒、人和动物细胞中能导致细胞恶性转化的核酸片段，促进细胞的生长和增殖。.微卫星不稳定（MSI）：指基因组中微卫星DNA重复序列的增加或减少所导致的遗传性改变。.端粒：是位于细胞染色体末端的一种特殊结构，由端粒DNA序列和端粒相关蛋白（端粒酶，TRF1，TRF2等）组成，对染色体具有保护作用。.端粒酶：由於人和蛋白质组成的复合体，以核内RNA为模板合成DNA的反转录酶。..RFLP:又名限制性片段长度多态性，使用限制性DNA内切酶消化某个DNA分子后出现的长度多样性。.VNTR：基因组内广泛存在串联重复序列，串联重复首尾相连。在群体中不同的个体或不同的染色体中，其串联重复的拷贝数不同而产生的多态。.间接基因诊断：应用基因内或基因近旁DNA多态为遗传标记进行连锁分析，判断是否获得了带有致病基因的染色体而作出诊断。.基因治疗：应用DNA重组技术，将外源目的基因转移到患者体内，使其正常表达，补偿或替代原基因的缺陷和异常而达到治疗目的。简答：简述DNA结构的基本特征和生物学意义。.反义核酸技术：以反义寡核苷酸或者反义RNA简答：简述DNA结构的基本特征和生物学意义。.DNA结构基本特征：①A=T、C三G互补配对结合：②碱基的排列顺序就是DNA序列——储存遗传密码；③双螺旋互补结构是DNA复制和修复的基础；④双螺旋的沟，尤其是大沟为蛋白质分子结合的场所；⑤双螺旋的互补性是分子识别的原理之一，也是现代分子技术核心技术——分子杂交的基础。生物学意义：①它是遗传信息的载体，贮存并传递支配生命活动的指令；②它是构建生物体的蓝图；③它是人为操作、研究生命和改造生命特征的元件；④它是生命科学技术遵循的原则。.简述线粒体DNA的遗传学特征。①mtDNA是半自主性，能独立复制、转录和翻译;②Mi基因组的遗传密码与普通密码不同；③mtDNA为母系遗传；④mtDNA突变率高；⑤mtDNA具有阈值效应的特性；⑥mtDNA的进化率极高。.何为转座子？简述转座子的转座途径？转座子：细胞中能改变自身位置的一段脱氧核糖核酸（DNA）序列，或存在于染色体DNA可自主复制和移位的基本单位。转座途径：①复制转座：转座因子在转座期间先复制一份拷贝，复制的拷贝转座到新的位置，在原先的位置上仍然保留原来的转座因子。复制转座有转座酶和解离酶的参与。转座酶作用于原来的转座因子的末端，解离酶则作用于复制的拷贝。②非复制转座：转座因子直接从原来位置上转座插入新的位置，并留在插入位置上。这种转座只需转座酶的作用。非复制转座的结果是在原来的位置上丢失了转座因子，而在插入位置上增加了转座因子。.反式作用元件通过哪几种常见的基序与顺式作用元件结合来调节基因的表达？①亮氨酸拉链基序：为一富含亮氨酸的氨基酸拉链。典型的为每七个氨基酸组成一个单体，两个单体形成双聚体呈Y形结构：②螺旋环-螺旋基序（HLH）:长短两个a-Helix由可塑性的环结合，可使两个螺旋折叠而相反结合，亦可形成异源的二聚体。这一结构可与特异基因调节蛋白相互作用：③螺旋-转-螺旋（口1^）基序：由一短氨基酸分开的两个a-Helix组成。两个a-Helix朝不同方向转，故与HLH不同，在不同平面，主要由其心末端helix特异识别并结合于DNA大沟，控制所识别的DNA序列；④锌指基序：由四个保守的氨基酸结合一个锌离子形成一个环，通常是串联重复。一般由2个丝氨酸和2个组氨酸或4个丝氨酸结合一个Zn2+。组成一a-Helix和一0-片层或2个螺旋，由Zn2+协调，结合于DNA大沟。.为什么有些基因能编码多种蛋白产物，试举出至少3种机制？上①DNA在转录后期的mRNA成熟阶段存在剪接方式，因真核生物的基因大多是断裂基因，开放阅读框架是由数个内含子和外显子间相排列的，故选择剪接的外显子不同所表达的基因产物不同；②原核生物的mRNA同时可编码多种蛋白，只编码一中的称单顺反子，编码多种蛋白的称多顺反子，其是一种相邻或相互重叠的基因的转录产物，往往存在前一个编码序列包含或半包含下一个编码序列的现象，且是由一个操纵子控制；③在前体mRNA阶段存在RNA编辑，和再编码以及化学修饰等过程，由细胞内环境调节下序列发生改变，表达不同的蛋白产物.细胞DNA克隆的主要步骤DNA克隆：将目的基因/DNA与基因运载体重组，在宿主细胞中表达/扩增得到大量相同DNA片段的过程。基本过程：①分离纯化目的基因；②构建重组DNA分子；③宿主细胞的转化；④含重组体的宿主细胞的筛选、扩增：⑤分离重组DNA.载体的一般特性以及常用载体的种类载体特性：①分子量小，以容纳较大的外源DNA；②有多种限制酶单一识别序列，有助于外源DNA片段插入；③载体DNA被切割并插入外源DNA后，不影响其复制能力；④有标记基因，有利于筛选重组体；⑤克隆载体上要有复制起点，表达载体上还要有启动子。载体种类：①克隆较小片段DNA的载体：质粒；②克隆中等大小片段DNA的载体：入噬菌体，粘粒载体；③克隆大片段DNA的载体：细菌人工染色体（8人。载体，噬菌体P1载体；④克隆巨大片段DNA的载体：酵母人工染色体皿。。.PCR及PCR-DHPLC的基本原理PCR原理：以合成的两条已知序列的寡核苷酸为引物，在DNA聚合酶作用下，将位于两引物之间的特定DNA片段进行复制。通过变性，退火，延伸一个循环，每一个循环的产物作为下一个循环的模板，反复进行「次循环，就可以得到2n倍DNA。PCR-DHPLC原理：PCR扩增后的DNA片断通过一个DNA分离柱进行分离，经流动相洗脱的核酸片段通过紫外或荧光检测器检测转换成数字信号储存于计算机中，然后进行分析。.核酸杂交（Southern）的基本原理、步骤及应用原理:是指DNA-DNA杂交，以标记的DNA探针检测靶DNA,应用于DNA分子的检测、分析。应用：①克隆基因的酶切图谱分析；②基因的定性及定量分析；③基因突变分析:缺失、插入,影响到酶切位点的点突变；④RFLP连锁分析；步骤：①DNA提取提取组织或细胞的基因组DNA②DNA分离限制酶消化DNA，凝胶电泳分，离大小不同的DNA片段③DNA变性:凝胶中的DNA在碱性溶液中变性④转膜：将变性的DNA片段从凝胶原位转移印迹在硝酸纤维素膜或尼龙膜上⑤杂交：将标记的探针变性，同固着的耙DNA片段杂交，与靶DNA中的互补DNA序列形成异源双链⑥洗膜：未结合的多余DNA探针以及非特异性结合的DNA探针通过洗膜去除⑦放射自显影：将杂

交的膜进行放射自显影.染色质免疫沉淀技术（CHIP）的原理基本原理：在活细胞状态下固定蛋白质一DNA复合物，细胞内存在的许多口]^人与蛋白质间的相互作用被保留下来。细胞裂解后，用超声波或酶将染色质随机切断为一定长度范围的小片段，然后通过免疫学方法沉淀目的蛋白质与DNA的复合体，特异性地富集与目的蛋白结合的DNA片段，通过对目的DNA片断的纯化与检测，获得蛋白质与口!^人相互作用的信息。.影响转基因表达的因素影响因素:在一个转基因动物中，转基因的出现其自身并不足以能产生有功能的产物。独立获得的带有相同转基因构件的转基因动物，其转基因表达的水平或模式并不一定相同。①表达构件上的序列：②宿主基因组内因素。.何谓功能克隆？以F8基因克隆为例简述功能克隆过程。功能克隆：是利用已知性状对应的基因产物，如蛋白质氨基酸序列的信息，进行基因定位，进而克隆该基因。功能克隆：基因功能的研究先于基因鉴定。Fm蛋白J胰蛋白酶消化多肽J色谱法分离多肽片段]氨基酸测序]合成寡核苷酸探针]筛选基因组文库]基因组文库步移法克隆全基因功能克隆过程：用该方法克隆基因，需要预先得知性状对应的蛋白质序列。利用其mRNA反转录成cDNA，Fm蛋白J胰蛋白酶消化多肽J色谱法分离多肽片段]氨基酸测序]合成寡核苷酸探针]筛选基因组文库]基因组文库步移法克隆全基因合成寡核苷酸探针一筛选基因组文库一基因组文库步移法克隆全基因。31.何谓定位克隆？以DMD基因克隆为例概述定位克隆过程。定位克隆：是先利用连锁分析进行基因定位作图，然后进行基因克隆，进一步明确该基因的功能。定位克隆过程：染色体定位一缩小候选区域一邻近克隆群中筛选出结构基因一经筛查突变来确定疾病相关基因。以DMD为例：①染色体定位：通过连锁分析把DMD基因定位于Xp21。②染色体分析：女性患者，其双亲正常、无家族史，经染色体分析发现都有X染色体和常染色体之间的易位，多个女患常染色体的断点不同，而X染色体的断点正好都在Xp21,从而进一步将DMD基因进一步定位于Xp21;③通过消减杂交克隆法分离口乂口基因。TestDNA,经乂1301酶切。&加61：DNA,用超声波处理，多于正常200倍的量。两者分别变性后混合，使其复性。然后重组到BamHI酶切的载体中，testDNAXp21序列被克隆。PERT87-8是其中之一，相当于DMD基因内含子13部分；④筛查确定：应用女性Xp21易位的患者的基因组，构建基因组文库,从中寻找含有rDNA和乂染色体序列的克隆，由此克隆了区1,后来证明该片断相当于DMD基因的内含子17部分。定位克隆：基因定位在先，基因鉴定后进行基因功能的选择性研究。.多基因遗传病特点①群体患病率＞0.1%,常见病；②家系调查：遗传基础（家族倾向）；③家系分析：不符合常显、常隐、性连锁遗传（同胞中患病率4/2或1/4,患病率1%~10%）；④多个等位基因决定一多基因疾病（不是一对等位基因决定的），没有严格的孟德尔传递规律；⑤多个等位基因+环境因素一多因素疾病。.多基因遗传病再发风险的估计①多基因病再发风险与遗传度密切相关。遗传度增加一易患性增加：②再发风险代表平均风险，在不同家庭中各不相同：由于有家族聚集倾向，所有患者亲属的患病率高于群体患病率，但是亲属再发风险随着与先证者的亲属关系级数递增而剧减；③患病风险随受累亲属数目的增加而增高；④患病严重程度愈重，发病风险愈高；⑤某种疾病随着群体发病率的降低，患者亲属的患病风险增加；⑥当某种多基因病的发病率存在性别差异时，发病率低的性别，其后代发病的风险相对较高；发病率高的性别，其后代发病的风险相对较低。.多基因病易感基因克隆策略①家系，双生子或领养子研究：证明复杂疾病的易感性（部分是遗传的）；②分离分析：估计易感等位基因的类型及频率；③连锁分析：定位易感基因座；④群体关联：缩小候选基因范围；⑤分子生物学：鉴定导致易感性的基因序列变异或表达变化，确定其生化作用。16.简述肿瘤染色体异常机制染色体异常主要有两类：①染色体数目异常：肿瘤细胞染色体大多数为非整倍体，例如：亚二倍体V46,超二倍体＞46；亚三倍体V69,超三倍体＞69；在培养的肿瘤细胞、实体瘤、癌性腹水中常见。其机制主要是：STK15基因一中心体异常一纺锤体异常一染色体分离异常一细胞分裂异常一基因组不稳定一肿瘤发生；②染色体结构异常：结构异常是由于染色体断裂重接，形成特殊结构的染色体，称为标记染色体：非特异:只见于某种肿瘤的少数肿瘤细胞中，对该肿瘤不具有代表性。特异：经常见于某种肿瘤的大多数或全部细胞，对该肿瘤具有代表性，并以其为特征，如ph染色体，14q+染色体等。.简述Knudson二次突变学说.二次突变学说是指人类错配修复基因^^）的作用方式类似于肿瘤抑制基因。MMR基因功能丧失需要两次突变事件。第一次突变发生在生殖细胞中^^Gene突变，个体对癌表现易患倾向；第二次突变发生在体细胞中，变现为另一等位基因突变，从而形成纯合子以至于MMR基因功能丧失，故而原癌基因、抑癌基因突变快速积累，细胞增殖失调，引发癌症肿瘤的的出现。.简述癌基因分类及癌基因激活机制分类：按原癌基因的产物将100多种癌基因分为五大类：①以Src为代表的酪氨酸激酶类（ras,abl）,信号转导②以sis为代表的生长因子类；③以erb为代表的生长因子受体类；④以myc为代表的核蛋白类和转录因子；⑤以PRAD1为代表的细胞周期素、CDK网络成分和激酶抑制因子类。激活机制：在正常细胞中存在着与癌基因极为相似，具有转化潜能的一类基因，称为原癌基因。原癌基因在个体发育或细胞分裂的一定阶段十分重要，在成体或平时不表达，或者表达受到严格的控制，当其因受环境影响而发生突变或被异常激活时，产生的癌蛋白在性质或数量上区别于正常细胞，就可能导致细胞发生恶性转化，同时原癌基因就转化成癌基因。激活方式包括四种：①基因扩增；②突变激活；③染色体重排；④启动子插入。.简述抑癌基因存在的证据/研究途径.①细胞融合实验小鼠正常细胞与肿瘤细胞杂交培养实验（Harris和Klein等实验）；②Stolet和Shimizu微细胞（单个染色体）转移实验——抑癌基因的定位；③家族性癌的研究；④杂合性丢失（LOH）——应用于检测、鉴定！^6。.miRNA与靶mRNA的作用模式？①二者不完全互补：即二者不完全时配对结合时，主要影响翻译过程而对mRNA的稳定性无任何影响；②二者完全互补：即二者完全配对结合后，类似siRNA与耙mRNA的结合，特异性的切割mRNA；③上述两种模式均具备：当其与靶mRNA完全互补配对时，直接靶向切割mRNA,而不完全互补配对时起调节基因翻译的作用。.简述肿瘤十大特征。①.自给自足生长信号；②.抗生长信号的不敏感；③.抵抗细胞死亡；④.潜力无限的复制能力；⑤.持续的血管生成；⑥组织浸润和转移；⑦.避免免疫摧毁；⑧.促进肿瘤的炎症；⑨.细胞能量异常：⑩.基因组不稳定和突变。.何谓DNA多态性？DNA多态的种类及其应用。DNA多态性：指在人群中不同个体之间的基因产物大多数是一致的，但每个个体在遗传上还是有所不同的，这种个体之间的差异从本质上讲是DNA碱基序列存在差异，它是通过用内切酶切割不同个体的基因组DNA出现不同长度的片段而被发现的通过孟德尔方式遗传。DNA位点多态性：这种多态性是由控制某些性状的DNA碱基差异造成的。应用：DNA位点的多态性导致限制性内切酶切割位点的差异，即限制性片段长度多态性（RFLP）RFLP是第一代DNA遗传学标记；由此发展成了RFLP技术（酶切、电泳、转膜、探针杂交，探针为基因序列或cDNA）。串连重复顺序多态性：应用：DNA指纹分析；微卫星标记——第二代DNA标记；单核苷酸多态性：第三代DNA遗传标记；应用：遗传性疾病研究中却具有重要意义;DNA测序；DNA芯片（DNAchip）及微阵列技术.举例说明基因诊断方法。直接诊断点突变:限制酶酶切片段长度分析法/等位基因特异性寡核苷酸探针杂交法/等位特异性PCR/PCR-SSCP、PCR-DGGE、PCR-DHPLC;缺失：SouthemBlot/多重PCR/多重连接探针扩增技术（MLPA）/限制酶酶切片段长度分析法；间接诊断：限制性片段长度多态性（RFLP）/可变数目的串联重复（VNTR）/单核苷酸多态（SNP）/单体型连锁分析24.以ADA缺乏症、黑色素瘤为例简述基因治疗的基本过程。基因治疗：应用DNA重组技术，将外源目的基因转移到患者体内，使其正常表达，补偿或替代原基因的缺陷和异常而达到治疗目的。以ADA缺乏症为例：①将ADA基因与逆转录病毒重组，形成重组子；②同时取ADA—患者的T细胞进行增殖培养；③将导入了ADA