11 分子生物学名词解释2.docx

第1页：合成一种蛋白质

• 名词解释1、基因（gene）：合成一种蛋白质或RNA分子所需的全部DNA序列
• 外显子（exon）：是真核生物基因得一部分，它在剪接后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质
• 内含子（intron）：可以转录，但在基因转录后，由这些间隔序列转录的部分经加工从初级转录本中被准确除去，才产生有功能的RNA的DNA序列
• 割裂基因（splittinggene）：真核生物的结构基因是由若干内含子和外显子相间隔排列的序列组成的间隔基因
• 开放阅读框（openreadingframe，ORF）：即从起始密码到终止密码之间的连续的三联体核苷酸序列
• 基因组（genome）：特定生物单倍体染色体中遗传物质的总和
• C值（Cvalue）：一种生物单倍体基因组的DNA总量
• 最大C值：单倍体基因组总DNA的含量
• 最小C值：编码基因信息的总DNA含量
• C值谬误：生物的C值（或基因组的大小）并不与生物复杂程度相关的现象
• 增色效应的跳跃现象（JumpofHyperchromicity）：高分子量的DNA分子在热变性过程中,富含AT区域首先发生变性,然后逐步扩展,表现增色效应的跳跃现象,使变形过程加快.
• DNA复性（anneal orrenaturation）：是指变性DNA在适当条件下,二条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象,它是变性的一种逆转过程
• 转座元（Transposon）：DNA上可自主复制和位移的基本单位
• 返座元（Transposon）：由mRNA介导的DNA序列的迁移

第2页：重叠基因得生物学意义

• 重叠基因得生物学意义1原核生物进化的经济原则(较小的C值编码较多的基因信息)2遗传信息量的估算增加3提高蛋白质的疏水性，以增加生物体自然选择的适应性4丰富和发展了基因的概念(部分回答C=c)5、真核生物基因组的特点5在核内与蛋白质形成以核小体为基本单位的染色体6有多个DNA分子7编码序列比重小（20~30%）6、真核生物DNA序列的分类1高度重复序列（high repetitivesequence）（卫星DNA）：多为串联重复排列，分布于着丝点、端粒区以及机构基因两侧
• 特点：不编码基因，无选择压力，高度特异性
• 中度重复序列（middlerepetitivesequence）,特点：拷贝重复、多量，序列多为相似、排列成束，功能完全相同，具有进化的整体性
• 单拷贝序列（singlecopysequence）：多为结构基因，如蛋清蛋白，蚕丝心蛋白，血红蛋白，珠蛋白
• 原核生物染色体的特点a)结构简单，无冗余序列，由一个DNA分子构成
• 功能相关的基因通常串联在一起组成转录单元，即operonc)存在重叠基因（主要在Virusgenome)
• DNA双螺旋的空间结构特点1碱基顶部基团裸露在DNA大沟内2蛋白质因子与DNA的特异结合依赖于氨基酸与DNA间的氢键的形成3蛋白质因子沿大沟与DNA形成专一性结合的机率与多样性高于沿小沟的结合4大沟的空间更有利于与蛋白质的结合
• DNA双螺旋模型特点1每一单链具有5‘→3’极性，两条单链间以氢键连接（A=T/C=G），两条单链，极性相反，反向平行2以中心为轴，向右盘旋(B-form)，双螺旋中存在大沟(
• 2nm)、小沟(
• 2nm)3碱基顶部基团裸露在DNA大沟内，蛋白质因子沿大沟与DNA形成专一性结合的机率与多样性高于沿小沟的结合，大沟的空间更有利于与蛋白质的结合Ø=2nm
• 相关数据：
• 4nm/10bp/helix
• 影响双螺旋结构稳定性的因素1氢键：弱键，可加热解链2磷酸酯键：强健，需要酶促解链
• 2mol/LNa+生理盐条件：消除DNA单链上磷酸基团间的静电斥力4碱基堆积力5疏水作用力

第3页：转座元自带转座酶基因

• 转座元自带转座酶基因，不依赖本身序列与靶位点之间的序列同源性
• 转座后通过复制造成靶位点的倍增，产生正向重复序列3转座作用的发生频率与自发突变频率相似，约为10-5～10-7/世代4可能造成某些遗传效应①引起基因失活：插入基因内部②引起基因重排：倒位，缺失，易位等③引起同源重组：F质粒的融合④激活某些基因：提供转录元件
• 原核生物的转座元1插入序列（insertionalsequence,IS）：长约1kb是原核生物的正常组分：F质粒两端为反向重复（invertedrepeats，IR）存在ORF，仅编码转座酶等与转座相关的蛋白，无表型效应（无可鉴定的遗传标记）IR介于15－25bp，且IR序列高度相关，但通常不完全一致（2）复合转座元Tn由抗性基因与两侧的IS或类IS构成通常IS序列或类IS序列，可以相同，也可以不同，其碱基差异可能为中心序列提供所需相关序列
• 多数只有一个具有转座活性IS或类IS序列在Tn两端呈IR或DR排列中心序列：编码抗药性基因，调节基因，如Tn10：tetR，四环素抗性基因
• TnA家族（Tn3）无IS，两端为小的IR序列（37～38bp）中心序列含有转座酶和抗性基因编码区其转座相关的酶的作用是反式（前两类是强烈顺式作用），表现为区域优先序列较长，＞5000bp
• 转座元的应用1作为标签，进行基因定位2作为基因转移载体
• 真核生物的转座元1玉米※Ac—Ds系统Ac：激活因子，自主元件，具有自主专座的能力Ds：解离因子，非自主元件依靠同系统Ac的编码产物转座，其实质是Ac的缺失突变体，丧失合成转座酶的功能
• ①元件组成：两端均为11bp的完美倒转序列，靶位为8bpDR②机制：在Ac成分的激活下，Ds成分可以转座到新的靶点上，使靶点附近的基因失活或改变表达活性
• Ds的插入也可以造成染色体的断裂
• ③分子生物学特点：Ac/Ds因子可随染色体复制过程传递，Ac/Ds连锁遗传，但更多表现独立遗传※Spm—dspm系统
• ①tnpA包含11个外显子，转录成2500b的mRNA
• ②tnpB含有6000bmRNA，包括ORF1 +ORF2
• ③TnpB与TnpA都能结合转座元两端行使转座功能，但TnpB的功能可被TnpA替代2果蝇中的P元件
• ①全长2907bp

第4页：复制的转录激活

• DNA复制的转录激活（transcriptionalactivation）：RNA聚合酶转录出的RNA短链分开DNA双螺旋使得引发体得以形成
• 复制叉（replicationfork）：复制时，双链DNA要解开成两股链分别进行DNA合成，所以，复制起点成叉子形状，被称为复制叉
• 切刻（nick）：是dsDNA上单链DNA出现一个磷酸二酯键的断裂的现象
• 而缺口则是单链上出现碱基的缺失
• 末端蛋白（terminalprotein）：结合DNA的一端，以其Ser—OH作为引物的OH起始DNA的复制
• 是没有RNA引物的DNA复制
• AP位点：13引物（primer）：二、问答题1、复制的起点和方向1复制起点的特征：“呼吸现象（富含AT）”，“增色效应的跳跃现象”
• 复制的多模式：单起点单方向、多起点单方向、单起点双方向、多起点双方向2、DNA的复制方式1环状DNA的复制Θ复制：eg:E.colioriC起始的复制，复制是双向等速的滚环复制（rolling circle)——σ复制、共价延伸方式：eg:фX174phageRF型DNA，λphage，F质粒注意：θ复制和滚环复制的差别——前者每复制一轮需要重新起始装配复制体
• 而后者起始复制后可连续复制得到多分子共价连接的聚合体，不需要重新装配复制体
• D—loop复制（D—环复制）：eg:动物线粒体（mt)DNA2线状DNA的复制：DNA复制需要RNA引物提供3‘—OH才能起始
• 子代双链合成后RNA被降解，子代DNA新生链将缺失一段
• 解决的方法：利用末端蛋白(TP)的Ser—OH，形成TP-dNTP作为引物
• 腺病毒（Adenovirus）通过形成连环分子（串联体）重新切割避免末端短缩
• T7—phage将线性DNA暂时转变为环状DNAλ噬菌体两端是两个12nt的互补单链，可以配对形成双链环形滚环复制

第5页：聚合酶催化下

• ②损伤修复：光修复、切除修复、重组修复、SOS修复
• 名词解释1、转录（transcription）：是指以DNA为模板，在依赖于DNA的RNA聚合酶催化下，以4种NTP（ATP、CTP、GTP和UTP）为原料，合成RNA的过程
• 有义链（sensestrand）：又称编码链codingstrand，指不作模板的DNA链
• 反义链（antisensestrand）：又称模板链templatestrand，指作为模板进行RNA转录的链
• 不对称转录：某一基因只以一条单链DNA为模板进行转录
• 转录单位（transcriptionalunit）：从启动子到终止子的DNA序列
• 启动子（promoter）：DNA分子上结合RNApol并形成转录起始复合物的区域，通常也包括促进这一过程的调节蛋白结合位点
• （富含AT，易发生DNA呼吸现象形成单链区）7、终止子（terminator）：为RNA聚合酶提供转录终止信号的一段DNA序列，需要经过转录后形成茎环结构起作用
• 流产式起始：通常在这一过程中RNA聚合酶移动较慢，且易发生脱落，造成合成的2～9核苷酸的短RNA转录物——决定于启动子的强弱
• 真实起始：尽快释放σ亚基，转录起始复合物通过上游启动子区，生成由核心酶、DNA和新生RNA所组成的转录延伸复合物
• 延宕现象（Transcriptiondelay）：11、增强子（enhancer）：真核生物中可提高邻近启动子利用率的顺式作用序列，其功能不受位置（上游或下游）和距离的影响
• 通读（readthrough）RNApol在终止子处不停止转录（ρ因子在RNApol停顿时无法及时赶上或其它抗终止因子的作用）的现象即通读——在翻译过程中核糖体越过UGA/UAG/UAA继续翻译的现象也叫通读
• 极性效应（Polarityeffect）：基因突变对同一转录单元的下游基因表达所产生的效应
• 核酶（ribozyme）:能在缺失蛋白质的情况下催化特异性生化反应的RNA分子

第6页：真核生物RNA聚合酶种类

第7页：原核生物转录和翻译的同步进行

• 极性效应发生的基础——无义突变：编码aa的密码子突变形成终止密码
• 原核生物转录和翻译的同步进行 极性效应的基本过程——正常情况下，核糖体从mRNA5’开始翻译，阻碍ρ因子的移动，RNApol在依赖ρ因子的terminator处通读
• 无义突变后，核糖体提前终止翻译，ρ因子得以迅速赶上RNApol，并在依赖ρ因子的terminator处终止
• 真核生物、原核生物mRNA的异同13、真核生物hnRNA加工的种类 加帽：在RNApolII合成出hnRNA5’ 20~30 nt时即发生加帽——稳定hnRNA，阻碍5‘外切核酸酶的外切（其它：翻译、转运等） 加尾：存在加尾信号，先切除3‘部分序列然后加上poly(A)——稳定hnRNA，防止３‘外切
• 利于转运——利于cDNA的合成、mRNA的分离及其功能的研究 剪接：Ul,U2,U4,U5和U6snRNA参与了hnRNA在核内的剪接，去除intron 编辑：有些hnRNA剪接后不能立刻用于翻译，还要进行某些碱基的添加、删除或替换——即RNAediting 修饰：methylation（甲基化）14、RNAsplicing的基本机理（三种）一、名词解释1、开放阅读框（openreadingframe，ORF):即从起始密码到终止密码之间的连续的三联体核苷酸序列
• 遗传密码（geneticcodon）:即mRNA或DNA上编码氨基酸或多肽合成终止和起始信号的三联体核苷酸
• 简并性（degeneracy）：一种aa有多种密码（同义密码）编码的现象
• 密码子家族（codonfamily)：编码同一氨基酸信息的密码子
• 同义突变（synpnymousmutation）：核苷酸突变后其所在密码子仍编码同一个氨基酸（密码子家族）
• 错义突变（missensemutation）：核苷酸发生改变后其编码的遗传信息发生改变编码其他的氨基酸
• 无义突变（nonsensemutation）：核苷酸改变后变成无义密码,导致编码框提前终止
• 同功tRNA（cognatetRNA）：转运相同氨基酸的几种tRNA
• 同义密码（synonymouscodon）：编码同一种氨基酸的密码子
• 副密码子：tRNA分子上决定其携带氨基酸的区域叫副密码子

第8页：赭石密码子

• 义密码子）：UAA（赭石密码子）UAG（琥珀密码子）UGA（乳石密码子）(7)反密码子中的“摆动”（wobble）3、蛋白质中稀有氨基酸的形成方式有哪些
• 磷酸化主要由多种蛋白激酶催化，发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸等三种氨基酸的侧链
• 糖基化真核细胞蛋白质特征之一，由糖基化酶催化生成
• 甲基化由N-甲基转移酶催化，发生在Arg、His和Gln的侧基的N-甲基化以及Glu和Asp侧基的O-甲基化
• 叙述发生在氨酰tRNA合成酶上的两个反应
• 叙述蛋白质合成三个阶段的主要事件（见T6）
• 试比较真核生物、原核生物翻译过程中的异同（起始方式、涉及的蛋白质因子的作用、起始氨酰tRNA等）真核生物原核生物过程eIF3和4C结合到40S亚基上形成复合物↓起始tRNA，eIF2和GTP结合形成三元复合物，并与上面的复合物结合↓mRNA与eIF4B和4F（4F识别5’帽子结构）结合，同时利用ATP的能量去掉二级结构↓扫描：真核生物没有SD序列，故需扫描，即40S亚基在mRNA上扫描AUG起始密码子，并且需要有正确的上下游序列（5‘-CCRCCAUGG-3’）
• ↓eIF2和eIF3被eIF5替换后与60S亚基结合，水解GTP，eIF2·GDP复合体在eIF2B的作用下进入下一轮
• ↓eIF4C在形成80S起始复合物后释放IF1和IF3与游离的30S小亚基结合（阻止在与mRNA结合前大小亚基结合，防止无活性的核糖体的形成）↓IF2与GTP的复合物结合到小亚基上↓30S小亚基结合到mRNA的RBS（核糖体结合位点）上，有SD序列的作用↓tRNA通过反密码子与mRNA上的AUG密码子配对，同时释放IF3（此时的复合物称为30S起始复合体）↓50S大亚基与上面的复合物结合，替换IF
• IF2，GTP被水解为GDP和磷酸，形成70S起始复合物↓组装完成后，A位点为氨酰-tRNA结合的位点，P位点是延伸肽链所在处
• 起始与原核相似：eEF1α------EF-TueEF1βγ-----EF-TseEF2--------EF-G①氨酰-tRNA的转运：EF-Tu为氨酰tRNA进入A位点所必需，在EF-Ts的作用下，释放的EF-Tu·GDP复合体以EF-Tu-EF-Ts交换循环可再生
• ②肽键的形成：50S亚基的肽键转移酶可在两个氨基酸之间形成肽键
• ③移位：EF-G(移位酶)和GTP的复合物与核糖体结合后，卸载的tRNA从P位点解离，肽酰-tRNA从A位点转移到P位点，mRNA相对与核糖体移动一个密码子
• GDP和EF-G被释放

第9页：非功能片段的去除

• 去掉C链胰岛素③非功能片段的去除
• 如胰岛素的C链
• 如形成二硫键
• 加辅基
• 如血红蛋白合成之后要加上铁卟啉辅基
• SD序列和30S亚基的配对为原核提供了识别起始密码子和Met密码子的机制，那么真核如何办呢
• 补充：原核生物30S亚基中的16SrRNA的3’端可以和mRNA5’端的SD序列配对结合
• 真核生物：（1）mRNA5’端的“帽子”结构能促进起始反应，因为核糖体上有专一位点或因子识别mRNA的帽子，使mRNA与核糖体结合
• 40S小亚基可以识别mRNA上的起始密码子
• 描述信号识别颗粒（SRP）的结构和功能1结构：包括三个结构域，分别为信号识别结构域、延伸制动结构域和受体结合结构域
• 功能：SRP能同时识别正在合成需要通过内质网进行转运的新生肽和自由核糖体，当SRP和新生肽的信号肽结合后，便会在SRP的引导下和内质网膜上SRP的受体DP（停靠蛋白）结合，此后新生肽链继续延伸，完整肽链跨膜后，信号肽水解，形成高级结构和成熟蛋白质被运送至相应的细胞器
• 假设一个典型的分泌蛋白要被分泌到胞外，描述一下细胞内的加工过程
• 要用一个多肽的一级结构来预测它的高级结构，主要的困难和问题在那里
• 叙述分子伴侣在蛋白质折叠中的作用

第10页：现需要在大肠杆菌中表达

• ARS21、（综合）如果得到一个真核生物的基因的ORF，现需要在大肠杆菌中表达，为达到最佳的表达效率，应考虑对该ORF做哪些改造
• 如果是原核生物基因在真核表达体系中表达呢
• （如B.T杀虫蛋白在棉花中表达）1真核mRNA在原核生物中表达：需要在mRNA5’端加上SD序列2原核mRNA在真核生物中表达：需要在mRNA5’端加“帽子”结构以及在3’端加polyA结构
• 蛋白质折叠的研究有哪些意义
• 几乎所有的生命活动都是由蛋白质完成的，而蛋白质链只有折叠成天然结构才有活性
• 蛋白质的错误折叠可能导致疾病
• 如BSE
• tRNA的二级结构1受体臂（acceptorarm）或称氨基酸臂:在3’端永远是4个碱基（XCCA）的单链区，在其末端有2’-OH或3’-OH，是被氨基酰化位点
• 此臂负责携带特异的氨基酸
• TψCloop
• 此臂负责和核糖体上的rRNA识别结合
• 反密码子臂(anticodonloop):负责对密码子的识别与配对
• D环(DHUloop):双氢尿嘧啶环
• 负责和氨基酰tRNA聚合酶结合

第11页：可导致该基因在转录后水平的沉默

• 癌基因：11、抑癌基因：12、RNA干扰（RNAi）：是指来自mRNA的双链RNA可导致该基因在转录后水平的沉默
• 基因印迹（geneimprinting）：哺乳动物双倍体细胞中有一套基因来自父系，一套来自母系，在某些情况下基因表达仅限于一个亲系来源的基因版本
• 不同亲本的同源染色体甲基化水平不一样
• 肽核酸(PNA)：是一类以多肽为骨架的核酸类似物，不带电荷、杂交特异性强且能抵抗核酸酶及蛋白酶的降解
• micRNA：干扰mRNA的互补RNA，是指能与被调控的RNA或DNA互补的小分子RNA，通过碱基的互补配对与目标RNA或DNA形成双链复合物，影响RNA的修饰、翻译、转录等过程，封闭或抑制基因的正常表达
• 严谨反映：是指细菌在不利的条件下自动减少tRNA和核糖体合成的能力
• 空转反应：只是当核糖体A位点存在空载tRNA时产生pppGpp和ppGpp的现象
• ppGpp/pppGpp/cAMP这类物质是由于某些营养物质的缺乏而产生的，也称为报警素（alarmone）.18、α－互补：当载体与宿主细胞同时表达两个片段时，宿主细胞才有β－半乳糖苷酶活性，使特异的底物X-gal变为兰色化合物，这就是所谓的α－互补
• 调控元（regulon）：多个操纵元可以由一个调节基因控制，即一个调节基因参与多个operon的调节（如SOS系统等）20、本底组成型表达：在非诱导状态下有少量的lacmRNA合成，这种合成被称为本底水平的永久型合成
• LCR：22、insulator：23、操作子（operator）：是阻遏蛋白的结合位点，当阻遏蛋白结合该位点后RNApol无法起始转录，基因表达被关闭
• 简答题1、下列哪项不是真核生物基因结构的特点（BD）A、庞大B、分散C、有内含子D、90%以上DNA序列编码蛋白质2、属于顺式作用元件的是（全都是）①内含子②启动子③外显子④增强子3、关于操纵元的正确叙述是①操纵子是一个转录单位，全部DNA序列均可被转录②RNA聚合酶与启动子结合③RNA聚合酶与操纵基因结合④操纵基因控制RNA聚合酶是否通过4、葡萄糖/乳糖共同存在时，细菌优先利用哪一种糖，为什么
• 先利用葡萄糖
• 解释：葡萄糖效应、乳糖操纵子
• 后者是指在乳糖存在的情况下，乳糖操纵子关闭，不合成乳糖降解酶

第12页：造成基因的组织特异性表达

• 基因印迹3由于启动子在不同组织中的甲基化不同，造成基因的组织特异性表达
• RNAi的作用特点如何
• RNAi是转录后水平的基因沉默的机制 D.SRNAi具有极高的干涉特异性 D.SRNAi具有极高的干涉效率 D.SRNAi的这种效应可穿越细胞屏障(饲喂或浸泡都有效)，可在世代间遗传12、试举例说明真核生物个水平的基因表达调控13、转录因子由哪两部分构成
• 转录因子的结构：DNA结合结构域/转录活化结构域1DNA结合结构域，有以下类型：①Zincfinger（锌指）②Leucinezipper（亮氨酸拉链）③H-T-H（螺旋-转角-螺旋结构）④H-L-H（螺旋-环-螺旋）⑤同源域蛋白(homeodomain)2转录活化结构域：①酸性激活域:GAL4(TFinYeast)②谷酰胺丰富域:SP1(识别GCbox)③脯氨酸丰富域:14、反式作用因子的DNA结合结构域有哪些结构
• 见T13（1）
• 组蛋白的修饰有哪些
• RNA有哪些种类
• 它们有什么功能
• RNAi
• gRNA
• mRNA
• tRNA
• rRNA
• micRNA