分子生物学知识点归纳
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分子生物学
DNA的一级结构：指DNA分子中核苷酸的排列顺序。
DNA的二级结构：指两条DNA单某某形成的双螺旋结构、三股螺旋结构以及四股螺旋结构。
DNA的三级结构：双链DNA进一步扭曲盘旋形成的超螺旋结构。
DNA的甲基化：DNA的一级结构中，有一些碱基可以通过加上一个甲基而被修饰，称为DNA的甲基化。甲基化修饰在原核生物DNA中多为对一些酶切位点的修饰，其作用是对自身DNA产生保护作用。真核生物中的DNA甲基化则在基因表达调控中有重要作用。真核生物DNA中，几乎所有的甲基化都发生于二核苷酸序列5’-CG-3’的C上，即5’-mCG-3’.
CG岛：基因组DNA中大部分CG二核苷酸是高度甲基化的,但有些成簇的、稳定的非甲基化的CG小片段,称为CG岛,存在于整个基因组中。“CG”岛特点是G+C含量高以及大部分CG二核苷酸缺乏甲基化。
DNA双螺旋结构模型要点：
DNA是反向平行的互补双链结构。
DNA双链是右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含了10对碱基，螺距为3.4nm. DNA双链说形成的螺旋直径为2 nm。每个碱基旋转角度为36度。DNA双螺旋分子表面存在一个大沟和一个小沟，目前认为这些沟状结构与蛋白质和DNA间的识别有关。
疏水力和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定。DNA双链结构的稳定横向依靠两条链互补碱基间的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。
核小体的组成：
染色质的基本组成单位被称为核小体，由DNA和5种组蛋白H1,H2A,H2B,H3和H4共同构成。各两分子的H2A,H2B,H3和H4共同构成八聚体的核心组蛋白，DNA双螺旋缠绕在这一核心上形成核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由DNA和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠样结构。
顺反子（Cistron）：由结构基因转录生成的RNA序列亦称为顺反子。
单顺反子（monocistron）：真核生物的一个结构基因与相应的调控区组成一个完整的基因，即一个表达单位，转录物为一个单顺反子。从一条mRNA只能翻译出一条多肽链。
10．多顺反子(polycistron): 原核生物具有操纵子结构，几个结构基因转录在一条mRNA链上，因而转录物为多顺反子。每个顺反子分别翻译出各自的蛋白质。
11．原核生物mRNA结构的特点:
(1) 原核生物mRNA往往是多顺反子的，即每分子mRNA带有几种蛋白质的遗传信息。
（2）mRNA 5‘端无帽子结构，3‘端无多聚A尾。
（3）mRNA一般没有修饰碱基。
12．真核生物mRNA结构的特点：
（1）5‘端有帽子结构。即7－甲基鸟嘌呤－三磷酸鸟苷m7GpppN。
（2）3‘端大多数带有多聚腺苷酸尾巴。
（3）分子中可能有修饰碱基，主要有甲基化。
（4）分子中有编码区和非编码区。
14．tRNA的结构特点
（1）tRNA是单某某分子。
（2）tRNA含有很多稀有碱基。
（3）tRNA的5‘端总是磷酸化，5’末端核苷酸往往是pG.
（4）tRNA的3‘端是CCA－OH序列。是氨基酸的结合部位。
（5）tRNA的二级结构形状类似于三叶草，含二氢尿嘧啶环（D环）、T环和反密码子环。
（6）tRNA的三级结构是倒L型。D环和T环在L的拐角上。
15．rRNA
（1）rRNA是细胞内含量最丰富的RNA，它们与核糖体蛋白共同构成核糖体，后者是蛋白质合成的场所。
（2） 核糖体和rRNA一般都用沉降系数S表示大小。原核生物核糖体的沉降系数为70S，由50S和30S两个大小亚基组成，30S小亚基含有16SrRNA和21种蛋白质。50S大亚基含有23S和5SrRNA以及34种蛋白质。真核生物沉降系数为80S，由大小亚基组成。40S小亚基含有18SrRNA和30多种蛋白质。60SrRNA含有5S、5.8S和28SrRNA 以及大约45种蛋白质。
16．核酶（ribozyme）：某些RNA分子能催化自身或其他RNA分子进行化学反应，即具有酶样的催化活性，这类具有催化活力的RNA称为核酶。核酶分为3类：(1) 异体催化的剪切型。（2）自体催化的剪切型 （3）内含子的自我剪切型。
17．核内不均一RNA（hnRNA）：真核生物转录生成的mRNA前体即为hnRNA。这类mRNA前体必须经过一系列的加工处理才能变成成熟的mRNA。加工过程的主要环节包括：（1）5‘端加帽 （2）3’端加尾 （3）内含子的切除和外显子的连接 （4）分子内部的甲基化修饰 （5）核苷酸序列的编辑作用。
18．miRNA:是一种单某某分子RNA，广泛存在于真核生物中，是一组不编码蛋白质的短序列RNA，其特点就是高度的保守性、时序性和组织特异性。研究表明miRNA可能决定组织和细胞的功能特异性，也可能参与了复杂的基因调控，对组织的发育起重要作用。
19．siRNA：小干扰RNA。是人工合成的短的双链RNA，它可抑制细胞内特定基因的表达，导致转录后基因失活。siRNA是RNAi的重要工具。
20．反义RNA：碱基序列正好和有意义mRNA互补的RNA称为反义RNA。这类RNA也是单某某RNA，可与mRNA配对形成某某，最终抑制mRNA作为模板进行翻译，这是反义RNA主要的调控功能。
21．顺式作用元件（cis-acting element）：真核生物基因中的调控序列被称为顺式作用元件,包括：启动子和上游启动子元件，增强子，反应元件，Poly(A)加尾信号。
22．增强子（enhancer）：是一段短的DNA序列，其中含有多个作用元件，可以特异性与转录因子结合，增强基因的转录活性。增强子可以位于基因的任何位置，增强子的功能与其位置和方向无关。
23．基因：是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，是指贮存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。一个基因不仅仅包括编码蛋白质肽链或RNA的核酸序列，还包括保证转录所必需的调控序列及位于编码区5‘端上游的非编码序列，内含子和位于编码区3’端下游的非编码序列。
24．基因组：泛指一个细胞或病毒的全部遗传信息。在真核生物体中，基因组是指一套完整单倍体DNA和线粒体DNA的全部序列，既包括编码序列，也包括非编码序列。
25．病毒基因组包括：单某某正股RNA，单某某负股RNA，双链RNA，双链DNA和单某某正股DNA。
26．SARS冠状病毒属于：单某某正股RNA病毒。逆转录病毒属于：单某某正股RNA病毒。
27．逆转录病毒基因组包括三个结构基因：gag、pol和env。分别编码：核心蛋白、逆转录酶和膜蛋白。
28．操纵子（operon）:是指数个功能上相关联的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上游的调控区（包括启动子和操纵序列）和下游的转录终止信号所构成的基因表达单位，所转录的RNA为多顺反子。
29．质粒：是存在于细菌染色体之外的、具有自主复制能力的环状双链DNA分子。
30．质粒的不相容性：具有相同复制起始位点和分配区的两种质粒不能共存于一个宿主菌，这种现象称为质粒的不相容性。
31．转座因子：既可移动的基因成分，是指能在一个DNA分子内部或两个DNA分子之间移动的DNA片段。原核生物的转座因子包括：插入序列、转座子和Mu噬菌体。
32．插入序列: 是一类较小的没有表型效应的转座因子，由一个转位酶基因及两侧的反向重复序列组成。
33．转座子：是一类较大的可移动成分，除有关转座的基因外，至少带有一个与转座作用无关的并决定宿主菌遗传性状的基因 。
34．断裂基因：真核生物的结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔而又连续镶嵌而成，去除编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质这些基因称为断裂基因。
35．snRNA:核内小RNA，分子中尿嘧啶含量最丰富。snRNA和核内蛋白质组成小分子核糖核蛋白体，作为RNA剪接的场所。
36．启动子：能够被RNA聚合酶识别并结合并起始转录的核苷酸序列。典型的启动子包括TATA盒，CAAT盒和GC盒。
37．反应元件：一些信息分子的受体被细胞外信息分子激活后，能与特异的 DNA序列结合，调控基因的表达。这些特异的DNA序列实际上也是顺式元件，由于能介导基因对细胞外的某种信号产生反应，被称为反应元件。
38．基因家族：指核苷酸序列或编码产物的结构具有一定程度同源性的一组基因。
39．端粒DNA重复序列：TTAGGG。微卫星DNA常见重复单位(AC)和（TG）。
40．卫星DNA：是出现在非编码区的串联重复序列。其特点是具有固定的重复序列，该重复单位首尾相连形成重复序列片段，通常存在于间隔DNA和内含子中。卫星DNA可分为大卫星DNA、小卫星DNA和微卫星DNA。
41．端粒：以线性染色体形式存在的真核基因组DNA的末端都有一种特殊的结构，端粒。该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体，仅在真核细胞染色体末端存在。端粒的功能主要有：保护线性DNA的完整复制，保护染色体末端及决定细胞的寿命等。
42．Alu家族：序列中有限制性内切酶Alu的酶切位点。重复单位是300bp.属短散在核元件，为灵长类基因组所特有。
43．假基因：是指与某些有功能的基因结构相似，但不能表达基因产物的基因。
44．人类基因组的四张图谱：遗传图、物理图、序列图和转录图。遗传图指基因或DNA标记在染色体上以遗传距离表示的相对位置。物理图指基因或DNA标记间的实际距离。序列图指人类基因组的全部核苷酸序列，也是最详尽的物理图。转录图指基因图谱。
45．端粒酶：由三部分组成，端粒RNA，端粒酶逆转录酶，端粒酶协同蛋白。端粒酶兼有提供RNA模版和催化逆转录酶的功能。端粒酶通过一种爬行模型的机制维持染色体的完整。
46. 半保留复制：子代细胞的DNA，一股单某某从亲代完整的接受过来，另一股单某某则完全重新合成，两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致，这种复制方式称为半保留复制。
47. 半不连续复制：顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。另一股链因为复制方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，必须等模板链解开至足够长度，然后从5’-3’生成引物并复制子链。延长过程中，又要等待下一段有足够长度的模板再次生成引物而延长。这股不连续复制的链称为随从链。领头链连续复制而随从链不连续复制，这就是复制的半不连续复制。
48. 冈崎片段：随从链的复制由于与解链方向相反，必须待母链解开足够长度后才开始生成引物接着延长。复制中形成的不连续复制片断就是冈崎片段。
49. 滚环复制：是某些低等生物或染色体外的DNA的复制形式。环状DNA外环打开，伸出环外作母链复制，内环不打开一边滚动一边复制。最后，一个双链环就滚动复制成两个双链环。
50. TT二聚体：在紫外线照射下，相邻的两个DNA分子上的嘧啶碱基之间共价结合而成的。
51. 着色性干皮病：是由于DNA损伤修复有缺陷而造成的一种遗传性疾病，患者有较高的皮肤癌发病倾向。对该病的研究，发现了一些与切除损伤部位有关的蛋白质，称为XP蛋白。
52. 切除修复：DNA损伤修复的一种方式。通过切除损伤部位，剩下的空隙由DNA-pol I催化dNTP聚合而填补，最后由DNA连接酶结合裂隙。切除损伤在原核生物需Uvr蛋白类，真核生物需XP蛋白类。
53. 光修复：生物体内有一种光修复酶，被光激活后能利用光所提供的能量使紫外线照射引起的嘧啶二聚体分开，恢复原来的非聚合状态，称为光修复。
54. DNA损伤的修复类型：光修复、切除修复、重组修复和SOS修复。
55. 重组修复时，recA蛋白被激活，使得LexA蛋白被水解。
56. 突变的分子改变类型：
（1）错配:DNA分子上的碱基配对又称点突变。
(2) 缺失，插入和框移：缺失和插入都可以导致框移突变。框移突变是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变，其后果是翻译出的蛋白质可能完全不同。
（3）重排：DNA分子中较大片断的交换，称为重组或重排。
57. 点突变分为：转换和颠换。转换是指由一种嘧啶变成另一种嘧啶，或一种嘌呤变成另一种嘌呤。颠换是指由嘧啶变成嘌呤，或由嘌呤换为嘧啶。
58. 突变的意义：
(1)突变是进化、分化的分子基础。
(2)只有基因型改变的突变。
(3)致死性的突变。
(4)突变是某些疾病的发病基础。
59. D－环复制：是线粒体DNA的复制形式。复制时需合成引物。MtDNA为双链，第一个引物以内环为模板延伸。至第二个复制起始点时，又合成另一个反向引物，以外环为模板进行反向的延伸，最后完成两个双链环状DNA的复制。
60. 逆转录酶有三种活性：
(1)RNA指导的DNA聚合酶活性。
(2)DNA指导的DNA聚合酶活性。
(3)RNA酶H（RNaseH）活性。
61. RNA复制：是指某些病毒在宿主细胞中以自身RNA为模板，以宿主细胞中的4种dNTP为原料，按5’-3’方向催化合成互补的RNA链，此过程称为RNA复制。
62. 逆转录：是指以RNA为模板，利用宿主细胞中4种dNTP为原料，按5’-3’方向催化合成与RNA互补的DNA链的过程。
63. 逆转录病毒复制过程：
（1）逆转录酶以RNA为模板，催化dNTP聚合生成DNA互补链，产物是RNA/DNA杂化双链。
（2）杂化双链中的RNA被逆转录酶中有RNA酶活性的组分如RNaseH水解.
(3) 利用单某某DNA为模板，由逆转录病毒催化合成第2条DNA互补链。
64. Klenow片断具有：DNA聚合酶活性和3’-5’核酸外切酶活性。
65. DNA－pol I的功能：对复制中的错误进行较读，对复制和修复中出现的空隙进行填补。
66. DNA复制的保真性依赖的机制：
（1）遵守严格的碱基配对规律。
（2）聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能。
（3）复制出错时有即时的较读功能。
67. 引发体：解螺旋酶，DnaC蛋白，引物酶和DNA起始复制区域组成。
68. 拓扑异构酶作用：
（1）拓扑酶I 切断DNA双链中的一股，使DNA解链旋转中不致打结，适当时候又把切口封闭，使DNA变为松弛状态。反应不需ATP。
（2）拓扑酶II 在无ATP时，切断处于正超螺旋的DNA分子双链某一部位，断端通过切口使超螺旋松弛；在利用ATP功能的情况下，松弛状态的DNA又进入负超螺旋状态，断端在同一酶催化下连接恢复。
69．复制和转录的异同：
相似之处：
（1）都是酶促的核苷酸聚合反应。
（2）都以DNA为模板。
（3）都需依赖DNA的聚合酶。
（4）聚合过程中都是核苷酸之间形成磷酸二酯键。
（5）都从5‘-3’方向延伸聚核苷酸链。
（6）都遵从碱基配对规律。
区别：
（1）模板。复制：两股链均复制。转录：不对称转录。
（2）原料。复制：dNTP。转录：NTP。
（3）酶。 复制：DNA聚合酶。转录：RNA聚合酶。
（4）产物。复制：子代双链DNA（半保留复制）。转录：mRNA, rRNA, tRNA.
（5）碱基配对。复制：A-T，C-G。转录：A-U，G-C，T-A。.
70．真核生物RNA聚合酶转录产物和对鹅膏蕈碱的反应。
（1）RNA-pol I：转录产物：45S-rRNA 对鹅膏蕈碱的反应：耐受。
（2）RNA-pol II：转录产物：hnRNA 对鹅膏蕈碱的反应: 极敏感。
（3）RNA-pol III：转录产物：5S-RNA, tRNA，snRNA. 对鹅膏蕈碱的反应：中度敏感。
71. 转录：以DNA一条链为模板，以四种NTP为原料，在DNA指导的聚合酶作用下，按照碱基互补原则（ A-U,T-A,G-C）合成RNA链的过程。
72. 不对称转录：转录时因为（1）DNA分子双链一股链用作模板指引转录，另一股链不转录。
（2） 模板链并非总是在同一条链上。故称为不对称转录。
73. 原核生物聚合酶组成：由四种亚基组成α2ββ‘σ五聚体的蛋白质。其中α2ββ’亚基称为核心酶。σ因子辨认起始点。α决定哪些基因被转录。β起催化作用。β’起结合DNA模板（开链）作用。
74．操纵子：转录是不连续、分区段进行的。每一转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子。操纵子包括若干个结构基因及其上游的调控序列。调控序列中的启动子是RNA聚合酶结合模板DNA的部位，也是控制转录的关键部位。
75．电子显微镜下观察到的羽毛状的图形说明：在同一DNA模板上，有多个转录同时在进行。在RNA链上观察到的小黑点是多聚核蛋白体。转录和翻译都在高效率的进行。
76．转录空泡：由酶-DNA-RNA形成的转录复合物。
77．依赖ρ因子的转录终止：
ρ因子是由相同亚基组成的六聚体，它是原核生物转录终止因子。可结合转录产物RNA 3‘端的多聚C特殊序列，还有ATP酶和解螺旋酶活性。ρ因子与转录产物RNA 3‘端的多聚C结合后，ρ因子和RNA聚合酶都发生构象改变，从而使RNA聚合酶停顿，解螺旋酶活性使DNA和RNA杂化双链拆离，转录产物从转录复合物中释放。
78．非依赖ρ因子的转录终止：
RNA链延长至终止区时，转录出的碱基序列随即形成茎－环结构。这种二级结构是阻止转录继续向下游推进的关键。其机制有两方面：一是茎环结构在RNA分子形成可能改变RNA聚合酶的构象。由于酶构象的改变导致酶－模板结合方式的改变，可使酶不再向下游移动，于是转录停顿。其二，转录复合物（酶－DNA-RNA）上有局部的RNA/DNA杂化双链。RNA分子和DNA分子都要形成自己的双链，杂化链形成的机会不大，本来不稳定的杂化链更不稳定，转录复合物趋于解体。接着一串寡聚U是使RNA链从模板脱落的促进因素，因为所有的碱基配对中以U和A的配对最不稳定。
79．TFII的功能：
TFIID：TBP（TATA结合蛋白）结合TATA盒。TAF（TBP辅助因子）辅助TBP-DNA结合。
TFIIA：稳定IID-DNA复合物。
TFIIB：促进RNA-pol II结合及作为其他因子结合的桥梁。
TFIIF: 解螺旋酶
TFIIE：ATPase
TFIIH: 蛋白激酶活性。
80．转录起始前复合物（PIC）：是真核生物转录因子之间先互相辨认结合，然后以复合体的形式与RNA聚合酶一同结合于转录起始前的DNA区域而成。
81．真核生物mRNA转录终止及加尾修饰
真核生物mRNA转录终止后，紧接着发生加尾修饰。过程如下:在模板链上转录终止点上游约百个或上千个核苷酸处常有一组共同的序列AATAAA。此序列后接着相当多的GT序列。这些序列称为转录终止的修饰点。转录越过修饰点后，mRNA在修饰点被切断，随即加入poly A尾及帽子结构。下游的RNA虽然继续转录，但很快被RNA酶降解。因此有理由相信，帽子结构是保护RNA免受降解的，因为修饰点以后的转录产物无帽子结构。
82．外显子：在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列。
83．内含子：隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。
84．人类最庞大的一个基因是：抗肌萎缩蛋白基因。
85．剪接体：是由snRNP与hnRNA结合，使内含子形成套索并拉近上下游外显子距离的复合体。剪接体是mRNA剪接的场所。剪接过程的化学反应称为二次转酯反应。
86．mRNA编辑：通过对mRNA中的加工，使遗传信 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 ．基因载体的选择
3．靶细胞的选择
4．基因转移
5．外源基因表达的筛检
6．回输体内
212．单核苷酸多态性(SNP):是指出现在基因组DNA分子的特定位置的单个核苷酸的置换。
213．RNAi（RNA干涉）：是指由短双链DNA诱导的同源mRNA的降解过程，可使基因的表达受到抑制。
214．RNA干涉原理、步骤和应用：
原理：双链RNA 激活Dicer（ 酶复合物，由核酸内切酶和解旋酶组成），识别异常的双链RNA并将其切割成短双链RNA（siRNA，21-23bp）， siRNA与Dicer结合形成RNA诱导沉默复合物（RISC），双链RNA经解旋酶作用，成为单某某RNA，识别并结合靶RNA分子，致核酸内切酶的切割，失去编码蛋白质的功能。
步骤：1．长双链RNA被细胞内的双链RNA特异性核酸酶切成21－23个碱基对的短双链RNA，称为小干涉性RNA(siRNA)。
2．siRNA与细胞内的某些酶和蛋白质形成复合体，该复合体可识别与siRNA有同源序列的mRNA，并在特异的位点将该mRNA切断。
应用：功能基因组学、微生物学、基因治疗如病毒性疾病的治疗、遗传性疾病的治疗、肿瘤病的治疗。
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