分子生物学总结升级版分析报告.doc

分子生物学 第一章 绪论 分子生物学研究内容有哪些方面？ 1、结构分子生物学； 2、基因表达的调节与控制； 3、DNA重组技术及其应用； 4、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学、系统生物学 第二章DNA and Chromosome DNA的变性：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。 DNA复性：变性DNA在适当条件下，分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复天然的双螺旋构象的现象。 Tm(熔链温度)： DNA加热变性时，紫外吸收达到最大值的一半时的温度，即DNA分子内50%的双链结构被解开成单链分子时的温度） 退火：热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，称为退火 假基因：基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列。以Ψ来表示。 C值矛盾或C值悖论:C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致，称为C值矛盾或C值悖论(C-Value Paradox)。 转座：可移动因子介导的遗传物质的重排现象。 转座子：染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分 DNA二级结构的特点：1）DNA分子是由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成；2）DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在外侧；3） DNA分子表面有大沟和小沟；4）两条链间存在碱基互补，通过氢键连系，且A=T、G ≡ C（碱基互补原则）；螺旋的螺距为3.4nm，直径为2nm，相邻两个碱基对之间的垂直距离为0.34nm，每圈螺旋包含10个碱基对碱基平面与螺旋纵轴接近垂直，糖环平面接近平行 DNA polymerases（DNA聚合酶） in E. Coli及其主要功能 DNA Pol Ⅳ：din B编码 DNA Pol Ⅴ：umc C, umc D编码 两者涉及DNA的错误倾向修复 (error-prone repair)。当DNA受到较严重损伤时，即可诱导产生这两个酶，使修复缺乏准确性（accuracy)，因而出现高突变率。高突变率虽会杀死许多细胞，但至少可以克服复制障碍，使少数突变的细胞得以存活。 单链DNA结合蛋白（SSB）：在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整。其作用是保证被解链酶解开的单链在复制完成之前能保持单链结构。 常见的真核细胞DNA聚合酶及其功能 原核生物DNA复制的过程（课本P50-P52） 1）复制的起始：识别起始点，合成引发体：在E.coli，DnaA蛋白识别并结合ori， DnaC 协助DnaB蛋白（解链酶, helicase）结合于ori ，DNA双链局部被打开，引物酶及其他蛋白加入，形成引发体。 形成单链：促旋酶（II型拓扑异构酶）解开DNA超螺旋，解链酶解开双链，单链结合蛋白SSB结合于处于单链状态模板链上。 合成引物：前导链 的引物由RNA聚合酶合成，滞后链的引物由引发酶合成 。引物提供3’-OH，复制进入延伸阶段 2）复制的延伸：按照与模板链碱基配对的原则，在DNA聚合酶III的作用下，逐个加入脱氧核糖核酸，使链延长。 DNA聚合酶的即时校读和碱基选择功能，确保复制的保真性。 由于DNA双链走向相反，DNA聚合酶只能催化核苷酸从5’→3’方向合成，前导链的复制方向与解链方向一致，可以连续复制，而另一模板链沿5’→3’方向解开，随从链（滞后链）的复制方向与解链方向相反，复制只能在模板链解开一定长度后进行，因此随从链的合成是不连续的，形成的是若干个岗崎片段。 DNA聚合酶I的3’-5’核酸外切酶活性去除RNA引物。DNA聚合酶I填补DNA间隙。连接酶使相邻两个DNA片段的3’-OH末端和5’-P末端形成3’，5’磷酸二酯键。 3）复制的终止：两个复制叉的汇合点就是复制的终点。两个复制叉向前推移，在终止区相遇而停止复制，复制体解体 14、DNA复制过程中后随链的合成：后随链开始合成DNA时，需要一段RNA引物、后随链的引发过程引发体来完成引发体像火车头一样在后随链分叉的方向上前进，并在模板上断断续续地引发生成后随链的引物RNA短链，再由DNA聚合酶III作用合成DNA，直到遇到下一个引物或冈崎片段为止。由RNaseH降解RNA引物并由DNA聚合酶I将缺口补齐，再由DNA连接酶将两个冈崎片段连接在一起形成大分子DNA。 15、与原核生物相比真核生物DNA复制的特点：DNA复制发生在细胞周期的S期； 染色体DNA有多个复制起点，为多复制子； 冈崎片段长约100—200 bp。 每个复制子在染色体DNA全部复制完成前，不能再开始新一轮复制；而在快速生长的原核中，起点可以连续发动复制。真核生物快速生长时，往往采用更多的复制起点。 复制叉移动速度较原核生物慢（1/20）； 真核生物线性染色体两