分子遗传学要点总结资料.doc

第一章 1.理解 Genomes, Transcriptomes 和 Proteomes三个名词，并阐明它们在基因组表达过程中是如何联系在一起的； Genomes：基因组（Genome）：由德国汉堡大学威克勒教授于1920年首创，指生物的整套染色体所含有的全部DNA或RNA序列。基因组是地球上每一物种具有的生物学信息的存储库。 基因组学（Genomics）：由罗德里克于1986年首创，指研究生物的整个基因组，涉及基因组作图、测序和功能分析的一门学科。 Transcriptomes：基因组表达的最初产物是转录组，即那些含有细胞在特定时间所需生物信息、编码蛋白质的基因衍生而来的RNA分子的集合。 转录组中的RNA分子以及其他来自非编码基因的RNA都由转录过程产生。 Proteomes：基因组表达的第二个产物是蛋白质组，即细胞中那些决定细胞能够进行生化反应的所有蛋白质组分。 这些蛋白质是通过翻译那些组成转录组的mRNA分子而合成的。 蛋白质组包括了在特定时间存在于细胞中的所有蛋白质。 阐明三者在基因组表达过程中是如何联系在一起的？ 基因组所包含的生物信息的利用需要酶及其他参与基因组表达过程中一系列复杂生化反应的蛋白质的协同活性。 基因组表达的最初产物是转录组，即那些含有细胞在特定时间所需生物信息、编码蛋白质的基因衍生而来的RNA分子的集合。转录组由转录过程来维持。 基因组表达的第二个产物是蛋白质组，即细胞中那些决定细胞能够进行生化反应的所有蛋白质组分。这是通过翻译过程来完成的。 The genome tells you what could be happened theoretically in the cell. Transcriptome tells you what might be happened. And the proteome tells you what is happening. 2.掌握双螺旋结构的关键特征； Watson and Crick (1953) 提出的DNA双螺旋结构模型： DNA分子通常以右手双螺旋形式存在，两条核苷酸链反向平行，且互为互补链； 戊糖－磷酸骨架在分子的外铡，在分子表面形成大沟和小沟，碱基堆积于螺旋内部； 碱基间通过氢键相互连接，A和T以2个氢键配对，G和C以3个氢键配对； 螺旋中相邻碱基间相隔0.34nm，每10个碱基对螺旋上升一圈，螺距为3.4nm，直径为2.37 nm。 3.正确区分编码RNA和功能性RNA； 4.描述蛋白质结构的不同层次； 蛋白质和DNA分子一样，是一个线性的无分支的多聚体。 蛋白质中的单体亚单位称为氨基酸。氨基酸形成的多聚体或多肽在长度上很少超过2000个单位。 a. primary structure 氨基酸通过肽键连接成一条多肽链。 b. secondary structure 指多肽采取的不同构象，由不同氨基酸之间形成的氢键所稳定。(螺旋；(片层 c. tertiary structure 是将多肽链的二级结构组分折叠成为三维构型而形成的。 d. quaternary structure 两条或更多已形成三级结构的多肽链组合在一起形成一个多亚基蛋白质。 不是所有蛋白质都有四级结构 5.掌握转录组学和蛋白质组学的一般研究方法，特别是SAGE技术、微阵列和基因芯片技术以及鉴定蛋白质相互作用的技术（噬菌体展示、酵母双杂交等）。 转录组研究的方法 A. 通过序列分析研究转录组 研究转录组最直接的方法是将其中的mRNA转变为cDNA，并对所有cDNA克隆进行测序，再与基因组序列进行比较分析。还可以借助第二、三代测序技术直接对RNA进行测序。 基因表达系列分析（Serial analysis of gene expresion, SAGE） SAGE技术不是研究完整的cDNA，它产生长度12bp的短序列，每一条都代表了转录组中存在的一种mRNA。技术基础：412=16,777,216 bp，真核mRNA平均1500 bp，412相当于11,000个转录物，这比最复杂的转录组中存在转录物数目还多，因此12bp序列能够代表某一种mRNA。BsmF1是一种不常见的限制性内切酶，它不在其识别序列内部，而是在识别位点下游10-14个nt处切割。 切下来的片段被收集起来，头尾相连以产生一个串联体，进行测序分析。串联体中的各个标签序列信息被读取并与基因组中的基因序列比对，从而可以分析哪些基因被转录，表达水平如何。 B. 通过微阵列或芯片分析来研究转录组 构成转录组的mRNA总体被反转录成一个cDNA的混合物，然后被标记，用于和芯片或微阵列杂交。优点：可用于快速评估两个或多个转录组间的差异。 Microarra