医学分子生物学

1、中西医临床医学分子生物学成都中医药大学第一章 基因和基因组（全面）基因的基本结构外显子：构成断裂基因的两种序列之一，是指初级转录物在剪接时被保留的序列及对应的DNA序列，属于编码序列，在转录区及初级转录物中与内含子交替连接。内含子：间插序列，是构成断裂基因的两种序列之一，是指促急转路网在剪接时被切除的序列及对应的DNA序列，属于非编码序列。启动子：是指基因序列中能被RNA聚合酶识别、结合，从而形成转录起始复合物并启动转录的DNA序列，通常位于基因（或操纵子）转录区的上游，具有方向性，属于调控序列。基因组：病毒基因组的基本特征：1、所含核酸的种类与结构不同2、所含核酸的分子数不同3、基因组较小4

2、、基因组为单倍体并且所含基因为单拷贝5、基因组序列基本上都是编码序列6、基因的连续性不同7、相关基因串联成一个转录单位原核生物基因组的基本特征：1、 基因组DNA为单一闭环双链分子2、 基因组DNA只有一个复制起点3、 基因组序列以编码序列为主，非编码序列主要是一些调控序列4、 基因组所含基因数目比病毒多，并且其基因多形成操纵子结构真核生物基因组特点：1、 染色体DNA是线性分子，含三种功能元件（复制起点、着丝粒、端粒）2、 细胞核DNA与组蛋白、非组蛋白、RNA形成染色体结构3、 基因组序列仅有不到10%是编码序列4、 基因在基因组中散在分布，相邻基因被大量称为基因间区的非编码序列隔开5、

3、基因组序列中包含大量重复序列又称重复DNA（高度重复序列、中度重复序列、单一序列）6、 基因组中存在各自基因家族，基因家族成员或形成基因簇，或散在分布7、 基因组中含大量转座元件DNA多态性：DNA分子的一种序列特征，是指染色体DNA某个基因座存在不知一种基因型，因而存在个体间差异，表现为碱基序列的差异或碱基序列重复程度的差异，且该差异在种群中稳定存在，遗传方式符合孟德尔遗传定律。第二章 DNA的生物合成DNA重组：基因组中或基因组之间发生遗传信息的重新组合。同源重组：是指发生在两段同源序列之间的DNA片段交换。转座子：具有完整转座元件的功能特征，可携带内外源基因组片段（单基因或多基因），可表

4、达出新的表型，由自己编码的转座酶催化转座（转座元件或其拷贝移动位置的现象）。简单转座子复合转座子结构简单，长度为7001531bp，由转座酶基因序列和两端长度为941bp的反向重复序列构成，其中反向重复序列是转座酶的识别位点除含转座酶基因序列和反向重复序列之外，还含与转座功能无关的其他基因序列，这些基因常常赋予宿主细胞某种表型。第五章 基因表达调控基因表达基本方式特异性基本要素生理意义DNA转录过程及转录产物翻译过程组成型表达时间特异性调控序列适应性调控诱导型表达和阻遏表达空间特异性调节蛋白程序性调控协同表达条件特异性第二节 原核生物的基因表达调控操纵子：由一个启动子、一个操纵基因及其所控制的

5、一组功能相关的结构基因等组成，有些操纵子还有激活蛋白结合位点。基因表达调控的特点：既有正调节，又有负调节；调节蛋白都是DNA结合蛋白；存在衰减调控机制；存在应急应答调控机制。转录水平的调控调控因素：调控序列、调节蛋白（转录起始因子、阻遏蛋白、激活蛋白）调控序列包括启动子、终止子、操纵基因、激活蛋白结合位点操纵基因：与启动子相邻、重叠或包含，是阻遏蛋白的结合位点。乳糖操纵子 看一下第三节 真核生物的基因表达调控基因表达的特点以基因为转录单位；转录后加工更复杂；转录和翻译存在时空隔离；翻译及翻译后修饰更复杂基因表达调控的特点 既有瞬时调控，又有发育调控；调控环节更多；染色质结构变化影响转录效率；转

6、录调控以正调节为主；调控序列多并且可以远离转录区；调节蛋白种类繁多，调节机制复杂。染色质水平的调控转录水平的调控翻译水平的调控染色质活化调控序列调节蛋白mRNA稳定性组蛋白修饰启动子5非翻译区长度DNA甲基化增强子上游开放阅读框基因重排沉默子翻译阻遏蛋白基因扩增翻译起始因子磷酸化染色质丢失核糖体蛋白磷酸化基因组印记RNA干扰第六章 信号转导信号转导：细胞通讯触发细胞内一系列有序的化学反应，这些反应的本质是将一种信号转换成另一种信号，最终产生细胞应答，包括代谢物水平和代谢速度的改变，导致细胞的生长、分裂、分化、衰老、死亡速度的改变，这一过程即为信号转导。细胞通讯方式：细胞间隙连接通讯、细胞表面分

7、子接触通讯、化学信号通讯信号转导的基本机制：通过数量调节改变信号转导分子浓度、通过结构调节改变信号转导蛋白构象、通过靶向转运改变信号转导分子分布信号分子分类：亲水性信号分子（第一信使）、疏水性信号分子通讯方式：内分泌、旁分泌、自分泌、神经分泌受体：细胞内受体、细胞膜受体（离子通道受体、G蛋白偶联受体、单次跨膜受体、蛋白质降解受体）分子开关：G蛋白的特点：是一类水解酶，以GTP为激活剂、GDP为抑制剂；是一类GTPase，能把GTP水解成GDP和磷酸，即把激活剂水解成抑制剂。GTPase开关蛋白是控制信号转导的一类分子开关，分为大G蛋白和小G蛋白大G蛋白和小G蛋白第二信使：第一信使与膜受体结合，

8、引起细胞内一些小分子物质浓度的改变，这些小分子物质是下游效应蛋白的変构剂，通过对效应蛋白进行変构调节来传导信号。离子通道分为：配体门控通道、电压门控离子通道、机械门控离子通道。G蛋白偶联受体街道的信号传导途径：蛋白激酶A途径、IP3-DAG途径。蛋白激酶A途径以改变靶细胞内cAMP水平和蛋白激酶A活性为主要特征，是激素调控细胞代谢和基因表达的重要途径。1 主要成分：激活型三聚体G蛋白或抑制型三聚体G蛋白、腺苷酸环化酶、环腺苷酸、蛋白激酶A。2 转导过程：肾上腺素与其一种受体-肾上腺素受体结合、激素-受体复合物将三聚体G蛋白激活成G·GTP，每一个激素-受体复合物可激活100个三聚体G

9、蛋白，故产生放大效应、G·GTP变构激活腺苷酸环化酶、腺苷酸环化酶催化ATP合成第二信使cAMP，使细胞内cAMP浓度在几秒内升高数倍、cAMP激活蛋白激酶A3 特导效应：短期效应（核外效应）、长期效应（核内效应）4 放大效应发生在受体、腺苷酸环化酶、蛋白激酶A及其他化学修饰环节。5 特异性：在肝细胞内激活糖原磷酸化酶b激酶，促进肝糖原分解，补充血糖。在脂肪细胞内激活激素敏感性脂肪酶，促进脂肪动员。在心肌细胞内磷酸化细胞膜电压门控钙通道，增加Ca2+内向铜梁，增强心肌收缩。在胃黏膜壁细胞促进微管泡转运，补充顶端膜H+,K+-ATPase，促进胃酸分泌。在海马锥体细胞抑制Ca2+激活的

10、钾通道，使细胞去极化，延长放电时间。第七章 核酸提取与测序DNA测序的链终止法（Sanger建立）（双脱氧法）原理：建立四个反应体系，每个体系都含DNA聚合酶、引物和dNTP，可以用待测DNA作为模版，合成其互补链，然后进行电泳、显影和读序。第八章 印迹杂交技术杂交：不同来源单链核酸的退火。探针：指用于指示特定（如核酸、蛋白质、细胞结构）的性质或状态的一类标记分子。核酸探针：是带有标记物且序列已知的核酸片段，能与待测核酸中的特定序列特异杂交，形成的杂交体可以检测。合适的核酸探针的条件：特异性高、单链核酸、带有标记物标记物稳定且灵敏度高。常用核酸印迹法（DNA印迹法、RNA印迹法）DNA印迹法步

11、骤：样品制备、电泳分离、变性、印迹、固定、预杂交、杂交、漂洗、分析。RNA印迹法步骤（与DNA差不多）：RNA不需要酶切，变性剂处理，不能用碱变性，电泳凝胶不能加入溴化乙锭，所有操作严格防止Rnase污染。蛋白质印迹法步骤：样品制备、电泳分离、印迹、封闭、监测分析第九章 生物芯片技术基因芯片（DNA芯片、DNA微阵列、寡核苷酸微阵列）：有序固定了寡核苷酸、基因组DNA或互补DNA高密度阵列的生物芯片，可用于分析基因组图谱、基因表达谱等。蛋白质芯片（蛋白质微阵列）：在几平方厘米的基片表面有序固定多达数万个蛋白质探针点，可以进行抗原-抗体相互作用、蛋白质-蛋白质相互作用等为基础的大规模分析。第十章

12、 聚合酶链反应技术PCR基本原理 步骤：变性、退火、延伸PCR体系组成：DNA聚合酶（耐热 TapDNA聚合酶）、引物、dNTP、模版、缓冲溶液。第十一章 重组DNA技术重组DNA技术（基因工程）：DNA克隆所采用的技术和相关工作的统称。DNA克隆：将某种DNA片段与DNA载体连接成重组DNA，导入细胞进行复制，并随细胞分裂而扩增，最终获得该DNA片段的大量拷贝。限制性内切酶：一种内切酶，由原核生物（主要是细菌）基因编码。能识别双链DNA的特定序列（限制性酶切位点），水解该序列内部或附近的磷酸二酯键。限制性内切酶的分类：I型限制性内切酶 III型限制性内切酶 II型限制性内切酶克隆载体的特点：分子小，容量大，容易导入宿主细胞，拷贝数高，容易提取，抗剪切力强表达载体的特点：第十三章 基因诊断和基因治疗基因诊断：指直接检测基因组中致病基因或疾病相关基因的改变，或病原体基因的存在，并以此作为疾病的诊断指标。基因治疗：指把缺陷基因的野生型拷贝导入患者细胞内，以治疗疾病。基本条件：对所治疗的疾病已有充分认识，并且传统治疗无效或效果不佳；致