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1、研究生 医学分子生物学考试重点总结 精华Regulation of gene expression基因的表达调控：不同发育阶段、不同的微环境、不同的功能状态下，选择性、程序性地在特定细胞表达特定数量的特定基因。 Operon操纵子：由功能相关的一组结构基因串联在一起，包括上游的调控区共同构成。 Gene基因：是位于染色体上呈直线排列的遗传单位。从分子水平讲，基因是能表达而形成有功能产物的DNA序列。包括：编码序列；内含子；启动子；调控序列；终止子。 Genome基因组：细胞/非细胞生物体中，一套完整单倍体的遗传物质的总和。大小由C值表示。人类基因组：22条常染色体，X,Y两条性染色体上全部遗传
2、物质+细胞质中线粒体上遗传物质。基因组的功能-贮存和表达遗传信息。人类基因组有3.2109bp。 Cellular genome细胞基因组：对于细胞生物而言，一个细胞所有不同染色体上全部基因和基因间的DNA总和称为细胞基因组。 C-Value paradox：生物单倍体基因组所含的DNA总量被称为C值。以基因组的碱基对总数来表示。每种生物各有其特定的C值范围，不同物种的C值相差很大。一般来讲，基因组越大，生物进化程度越高。C值和生物进化程度不一致的现象称为C值悖论。如：人基因组3.2109bp，肺鱼长达1012bp。 cDNA文库：由来自细胞或组织mRNA种类的DNA拷贝组成的文库称为cDNA
3、文库。一个理想的cDNA文库应忠实完整地代表所制备组织中所有的mRNA分子。cDNA文库的主要目的是作为分离和克隆感兴趣的单个重组DNA序列的来源。cDNA文库可用质粒载体或噬菌体载体构建。具有易于操作的优点。 基因文库：某生物的基因组DNA或cDNA片段与适当的载体在体外重组后，转化宿主细胞，在细胞内进行复制转录翻译，经筛选后得到大量的阳性菌落or噬菌体，所有菌落或噬菌体的集合合称基因文库，理想的包含着该物种的全部遗传信息。 Protenome蛋白质组：是蛋白质和基因组两个词的组合词，即基因组表达的全套蛋白质。由于受到基因表达调控的影响，基因表达在同一个体内不同器官间，甚至同一器官的不同阶段
4、，基因表达的情况都会不同，因此蛋白质组是一个动态的概念。 Protemics蛋白质组学：是以蛋白质组为研究对象，从整体角度，分析细胞或组织内蛋白质构成的动态变化和活动规律的科学。 比较蛋白质组学：通过比较同一个体肿瘤细胞与正常细胞间蛋白质在表达数量、表达位置、修饰状态上的差异，发现与肿瘤发病或发展有关的分子标记，用来作为肿瘤诊断的肿瘤相关蛋白。基本技术平台：双向凝胶电泳技术2-DE；质谱技术MS；生物信息学。 肿瘤蛋白质组学有两种研究方法：比较蛋白质组学；血清蛋白质组学。 功能蛋白质组学：是指对蛋白质间、蛋白质与DNA/RNA间的相互作用的研究。以细胞内与某个功能有关或某种条件下的一群蛋白质为
5、主要研究内容，由此建立细胞内外信号传递的复杂网络。技术平台：噬菌体展示技术；酵母双杂交系统；蛋白质芯片技术。 Repetitive sequence重复序列：在基因组中多次反复出现的DNA序列，按其出现频率可分低、中、高度重复序列。出现原因：基因的多拷贝；与染色质的构像,着丝点的形成有关；参与表达调控，染色质DNA的“区间性”。 微卫星(microsatellite)：遍布于人类基因组的短小重复序列，每一重复序列为1bp 6bp，重复次数不超过60次，片段长度小于350 bp。微卫星不稳定性的研究方法：PCR变性PAGE 银染：与正常组织相比较,若某一等位基因条带消失或相对密度减少50 %以上
6、,记为杂合性缺失LOH; 若等位基因条带增多和大小有改变则记为MI。 House-keeping gene管家基因：维持一般细胞正常功能所必需的、而且持续表达的基因，其转录起始区域极少发生甲基化。生殖细胞中，全部组织特异性的基因均不表达且被甲基化。 RNA editing ：RNA编辑：RNA分子上的一种修饰。插入、缺失、核苷酸替换信息改变氨基酸序列不同的多种蛋白质。意义：扩大遗传信息；生物适应。 RNA splicing：RNA剪接：将hnRNA中的内含子序列切除，外显子部分连接起来。组成性剪接：有序地删除mRNA前体中的每一个内含子。选择性剪接(alternative splicing):
7、 某个内含子5的供点可在特定条件下与另一个内含子3受点进行剪接，从而同时删除这两个内含子及其中间的全部外显子或内含子。来自一个基因的mRNA前体因选择性剪接而产生多种mRNA，翻译出不同蛋白质，或形成一组相似的蛋白质家族，称为同源蛋白质(isoform)。脊椎动物中约5的基因以该方式剪接，各个同源蛋白质具有相同结构或功能域，还具有特异性质的差别。 表观遗传学：是研究不涉及DNA序列改变的基因表达和调控的可遗传修饰。三个层面调控基因表达：DNA修饰：DNA共价结合1个修饰基团，使具有相同序列的等位基因处于不同的修饰状态。蛋白质修饰：通过对特殊蛋白的修饰或改变蛋白的构像实现对基因转录的调控。非编码
8、RNA调控：通过某些机制实现实现对基因表达的转录后调控，如RNA干扰。 反义RNA：一段含有与被调控基因所产生mRNA互补碱基序列的小分子RNA。根据其作用机制可分3类：I类反义RNA直接作用于靶mRNA的SD序列和/或部分编码区，直接抑制翻译，或与靶mRNA结合形成双链RNA，从而易被RNA酶III降解；II类反义RNA与mRNA非编码区结合，引起其构象变化，抑制翻译；III类反义RNA直接抑制靶mRNA的转录。 RNAi：RNA干扰：将与mRNA对应的正义RNA和反义RNA组成的双链RNA导入细胞，可以使mRNA发生特异性降解，导致其相应的基因沉默，这种转录后基因沉默PTGS称为RNAi。
9、RNA干扰包括起始阶段和效应阶段。RNAi高效性。RNAi目标序列选取原则。 Cell senescence细胞衰老：细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退，逐渐趋向死亡的现象。细胞在形态上发生明显变化，细胞皱缩，质膜透性和脆性提高，线粒体数量减少，染色质固缩、断裂等。 Telomere端粒：由几百个简单无信息的重复序列构成的3端凸出的特出结构。作用：1、保护染色体末端；2、防止染色体复制时末端丢失，导致染色体断端融合；3、固定染色体位置，端粒DNA附着于核基质。 Telomerase端粒酶：一个自带引物的逆转录酶，由RNA和酶蛋白组成。含有1个159nt的RNA部件，该部件含有与端粒d重复序
10、列互补的序列。 端粒、端粒酶与衰老的关系：随着 D N A的复制和细胞的不断分裂，端粒的长度不断缩短，当缩短到影响D N A复制时，染色体失去稳定性，细胞就停止分裂，于是细胞进入衰老死亡阶段。端粒长度决定细胞分裂次数。端粒长度是由端粒酶决定的。正常人体细胞经多次分裂后，端粒缩短，但如果在端粒缩短的同时，激活端粒酶，就能以自身的模板合成端粒，以弥补端粒的缺损，维持染色体的稳定性，使细胞免于衰老死亡而获得生存，发展成为“永生细胞”。 MMR gene 错配修复基因：属于管家基因。可查出并纠正DNA复制及DNA损伤过程中未配对的碱基，保证复制和重组的精确性。 Reporter gene报告基因：是一
11、种编码可被检测的蛋白质或酶的基因。也就是说，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。在酵母双杂交系统中，BD-X称为诱饵，AD-Y称为猎物，能显示两者相互作用的基因称为报告基因，反过来，可通过检测报告基因来判断猎物与诱饵间有无相互作用。 G蛋白：一般是指与膜受体偶联的异三聚体G蛋白。由三种亚基组成。分子量约100kD。亚基是活性亚基，其上有一GTP结合位点，并具有GTP酶活性，另外还有受体和酶的结合位点。具有特异性，被用作G蛋白分类依据。各种G蛋白亚基都比较相似。G蛋白在结构上没有跨膜蛋白的特点，它们通过对其亚基上氨基酸残基的酯化修饰作用将G蛋白锚定在细胞膜内侧。主要类型：Gs、Gi、Gq、Gt
12、。 s Gs和Gi：效应分子为AC，第二信使为cAMP，靶分子为PKA； s Gq：效应分子为PLC-，第二信使为IP3 DG Ca2+，靶分子为PKC； s Gt：效应分子为cGMP磷酸二酯酶，第二信使为cGMP，靶分子为Na+通道关闭。 SH2 domain：由约100个氨基酸残基组成，介导信号分子与含磷酸酪氨酸蛋白分子的结合，这种结合依赖于酪氨酸残基的磷酸化及其周围的氨基酸残基所构成的基序。SH2识别序列的磷酸化酪氨酸位于蛋白质的C端，而PTB结构域识别的酪氨酸位于N端。 SH3 domain：由约50100个氨基酸残基组成，介导信号分子与富含脯氨酸的蛋白分子的结合，其亲和力与脯氨酸残基
13、及其邻近的氨基酸残基所构成的基序序列有关。WW结构域与SH3很相似。 JAK：是胞质内的一类非受体酪氨酸蛋白激酶家族，已发现有4个成员：JAK1，JAK2，JAK3，TYK2。JAK1，JAK2，TYK2广泛存在与各种组织和细胞中，JAK3仅存在于骨髓和淋巴细胞中。其结构不含SH2,SH3结构域，C端具有两个相连的激酶区，N端的几个结构区段无酶活性，可能在受体蛋白与JAK的偶联中发挥作用。 STAT：信号转导子/转录激活子：具有信号传递和转录因子的双重功能。包括STAT1STAT6。STAT的C末端有SH2结构域，而且有一保守的酪氨酸位点，该位点被激活的JAK磷酸化，使STAT活化。 Cycl
14、in box周期蛋白盒：各类周期蛋白均含有一段约100个氨基酸的保守序列，称为周期蛋白盒，介导周期蛋白与CDK结合。补充：Cyclin也含有降解盒或PEST序列，它可以通过定时降解或恒定地迅速周转来调节这些蛋白质的水平，起着CDK的调节亚基的作用。CDK为催化亚基，cyclin为调节亚基，两者共同组成MPF。 Restriction point：R点：G1/S检验点。在酵母中称start点，在哺乳动物中称R点，控制细胞由静止状态的G1进入DNA合成期，相关事件：DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是否足够大？ MPF促细胞分裂因子：存在于M期细胞中具有促进间期细胞进行分裂的因子。它能激
15、活促使G2/M的转换。由CDK1和cyclinB组成。即MPF = P34cdc2(CDK1)+Cyclin B。 Protain chip蛋白质芯片：是将大量蛋白质分子按照预先设置的排列固定于一种载体表面，形成微阵列，根据蛋白质分子间特异性结合的原理，构建微流体生物化学分析系统，以实现对生物分子的准确、快速、大信息量的检测。荧光标记是芯片采集中使用最多也是最成功的报告标志。根据固定介质的不同可分为：化学型、生物型。根据片基材料的不同可分为：膜芯片、玻璃芯片、液相芯片等。 Gene chip基因芯片/DNA芯片/DNA微阵列/寡核苷酸阵列：是指采用原位合成或显微打印手段，固相合成数以万计的DN
16、A探针，并把它们有规律地排列在指甲大小的芯片上，产生二维DNA探针阵列，然后与标记的样品进行杂交，通过激光共聚焦显微镜对芯片进行扫描，检测杂交信号，从而对生物样品进行快速、高效的检测或医学诊断。通过对正常人的标准图谱和患者的待测图谱的比较分析，可得出病变DNA信息。这种基因芯片技术有快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化的特点。 癌基因：细胞基因组中具有能使正常细胞发生恶性转化的基因，称为癌基因。癌基因是细胞内控制细胞生长的基因，具有潜在的诱导细胞恶性转化的特性，在癌基因异常表达时，其产物可使细胞无限分裂。 激活机制：原癌基因点突变；获得启动子与增强子；扩增；移位或重排。 抑癌基因/抗癌基因/肿瘤易感基因/隐性癌基因：是指存在于正常细胞内的一大类可抑制细胞生长并具有潜在抑癌作用的基因。当这类基因发生突变、缺失或失活时，可引起细胞恶性转化而导致肿瘤发生。
