研究生课程-分子生物学-原理篇.doc

―――福建医科大学2007级硕士研究生《分子生物学》笔记－―――08.6.18―――― 1.原理篇 第一章 基因和基因组 1.基因：能够表达和产生蛋白质或RNA的DNA序列，包括编码序列，编码序列外的侧翼序列和插入序列，是决定遗传性状的功能单位。 2.结构基因:基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列 3.调控序列:启动子/增强子/加尾信号 4.基因组(Genome): 细胞或生物体一套完整单倍体的遗传物质的总和。 5.病毒基因组结构与功能的特点* ? 种类单一：DNA or RNA , 一包基因 ? 形式多样：单链、双链、分节段、环状、线状 ? 单倍体基因组：每个基因在病毒中出现一次(特例:Retrovirus 双倍体) ? 大小不一：2x103----2x105bp ? 基因重叠：高效资源利用( ? 动物病毒与真核细胞基因组相似:有的含内含子—间断;细菌病毒(噬菌体)与原核细胞基因组相似—连续 ? 编码基因90% ? 具有不规则结构基因 结构基因的编码区无间隔; 有些病毒的mRNA没有5’端帽结构—发卡结构的翻译增强子; 结构基因本身不具有翻译起始序列 6.原核生物基因组结构与功能特点* 1、为一条环状双链DNA(无典型染色体结构,拟核) 　　　 2、只有一个复制起点（Ori） 3、具有操纵子结构 4、重复序列少:绝大部分基因为单拷贝（99.7%）;rRNA例外—核糖体快速组装 5、可表达基因约50%，(真核生物，(病毒 6、基因一般是连续的，无内含子（古细菌除外） 7 、编码顺序一般不重叠 7.真核生物基因组结构与功能特点* 1.真核生物基因组远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞大，具有多个复制起点。 2.基因组DNA与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内 3.真核基因为单顺反子，而细菌和病毒的结构基因为多顺反子。 4.基因组中非编码区远多于编码区。90%-10% 5.真核基因多是不连续的（断裂基因），由外显子和内含子镶嵌排列而成。 6.存在大量重复序列 7.功能相关的基因构成各种基因家族(gene family) 8.存在可移动的遗传因素（mobile genetic element） 9.体细胞为双倍体，配子（精子/卵子）为单倍体 8.操纵子operon* ?原核基因组特有的结构 ?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(包括启动子和操纵基因)以及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。 ?操纵基因并非一个基因，而是一段能被特异阻遏蛋白识别和结合的DNA序列，是决定基因表达效率的关键元件。 操作元件operator 9.质粒plasmidDNA* 细菌染色体外的遗传物质。共价、闭合、环状结构的DNA分子（cccDNA），能独立复制。非细菌生长所必须，但能赋予细菌特定的遗传性状。 C：Covalent C：Closed C: Circular 10.转位因子translocator ?可移动的基因成分，能够在一个DNA分子内部或两个DNA分子之间移动的DNA片段。 ?在细菌中，指可在质粒和染色体之间或在质粒和质粒之间移动的DNA片段。 ?转位也是DNA重组的一种形式。 ?细菌的转位因子包括：插入序列（IS），转座子transposon及可转座的噬菌体 11.转座子（transposon,Tn）这是一类长度在2000～20000bp之间较大的转座因子，是细菌细胞里发现的一各复合型转座因子，如Tn1681 Tn420.它们除了带有与转座有关的基因以外，还带有其他基因，如Tn903 Tn5带有卡那霉素抗药基因等。 12.转座因子的类别和遗传效应： 细菌基因组中的可移动成分能产生转座现象。 1、原核生物转座因子可以分为：插入序列、转座子、Mu噬菌体。 2、转座因子的几个遗传效应。 ①转座因子的转座不是本身的移动，而是由转座因子复制出一个新的拷贝转移到基因组中的新位置上去。 ②新的转座因子转到靶点后，靶点序列会倍增为两个靶点序列，并分别排列在转座因子的两侧，形成同向重复序列。 ③在转座过程中能够形成共同体。 ④转座因子转座后能促使染色体畸变。 ⑤转座因子可以从原来的位置上切除，这个过程成为切离。 ⑥转座可引起插入突变。 ⑦给受体基因组增添了新的标志基因。 ?13.外显子(exon)不仅包括基因中编码蛋白质氨基酸的DNA顺序，而且包括mRNA中的5`前导顺序和3`端非翻译顺序。 ?14.内含子(intron)则是指插入到编码序列之中的非编码序列 ?15.RNA剪接断裂基因的表达必须要以代表基因组顺序的RNA前体中精确地除去内含子，产生一系列外显子组成的成熟RNA，此过程称为RNA剪接splicing。 16.单顺反子monoc