分子生物学期末重点(五年制自己总结

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1、一.绪论广义的分子生物学:对生物大分子结构和功能的研究。生物大分子:蛋白质,核酸,多糖以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象,从分子水平阐明生命现象和生物学规律。狭义的分子生物学:偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控等过程,也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。1972年第一个重组DNA分子在实验室制造成功。1982年世界上第一个基因重组产品—人胰岛素问世。2003年人类基因组计划(HGP)序列图完成。二.

2、基因的结构与功能基因现代分子学概念:基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位,是RNA和蛋白质相关遗传信息的基本存在形式,是指贮存RNA序列信息和有功能的蛋白质多肽链序列信息、以及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。大部分生物中构成基因的核酸物质是DNA,少数生物(如RNA病毒)中是RNA。基因现代生物学概念:基因决定遗传性状的表达,基因存在于染色体及线粒体DNA上,呈直线排列并世代相传。基因的化学本质是DNA(RNA病毒除外)。一个基因是DNA分子中具有特定核苷酸排列顺序的一个区段。结构基因序列:表

3、达为蛋白质或功能RNA每个基因携带的遗传信息调控序列:表达结构基因(合成RNA)脱氧核糖核酸基本组成单位核酸核糖核酸核苷酸DNA是由四种脱氧核糖核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接而成的长链大分子。RNA是由四种核糖核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键相连而成的多核苷酸长链。前一位-OH下一位磷酸基DNA结构一级结构:分子中的核苷酸排列顺序二级结构:双链反向互补的右手螺旋三级结构:超螺旋结构高级结构一级结构组成:碱基,磷酸,脱氧核糖有严格的方向性书写方式5'3'二级结构:1.Chargaff规则:①摩尔

4、数:A=TC=G②不同生物种属的DNA碱基组成不同③同一个体不同器官,组织的DNA具有相同碱基组成2.DNA是反向平行的互补双链结构:a.碱基位于双螺旋内侧b.亲水的脱氧核糖和磷酸骨架位于外侧c.两条链碱基间氢键结合:A-T2C-G3(较稳定)碱基互补Watson-crick配对bp,kbp1.右手双螺旋:沿中心轴每旋转一周有10个核苷酸表面有一个大沟和一个小沟(碱基对占据空间不对称所致)螺距3.4nm2.疏水性碱基堆积力和氢键是DNA双螺旋结构的稳定力横向稳定氢键纵向稳定碱基平面的堆积力(更重要)

5、螺旋内部碱基平面重叠靠近产生的疏水作用3.双螺旋结构具有多样性:附加氢键Hoogsteen配对B-DNA三级结构(致密结构):超螺旋a.正超螺旋:盘绕方向与双螺旋相同b.负超螺旋(自然界闭合双链DNA主要存在形式,有利于转录起始)1.绝大部分原核生物的DNA都是共价封闭的环状双螺旋分子原核生物DNA在细胞内进一步盘绕形成类核80%DNA20%蛋白质细菌基因组中超螺旋可相互独立形成超螺旋区大肠杆菌平均200个碱基就有一个负超螺旋形成2.真核生物DNA在细胞核内可组装成染色体真核生物DNA与蛋白质的复合

6、物以致密形式存在于核内基本结构单位核小体DNA八聚体核心组蛋白组蛋白(小分子量碱性富含精赖):H1H2AH2BH3H4双链DNA缠绕于核心组蛋白上形成核小体的核心颗粒核心颗粒间由DNA和组蛋白H1构成的连接区相连形成串珠样结构细胞周期大部分时间分散存在的染色质细胞分裂期高度组织有序的染色体DNA蛋白质(组蛋白非组蛋白)真核生物染色体功能区a.端粒染色体末端膨大的粒状结构染色体末端DNA(端粒DNA简单重复序列)和DNA结合蛋白人TTAGGG端粒在维持染色体结构的稳定与维持复制过程中DNA的完整性方面

7、有重要作用,还与衰老与肿瘤的发生发展有关b.着丝粒两个染色单体的连接位点基因的功能:a.荷载遗传信息b.通过复制,将遗传信息遗传给子代c.基因表达的模板基因组构:单个基因的组成结构及个体内的基因组织排列方式mRNA的非翻译区:为蛋白质编码的结构基因(断裂基因)中除含有一段储存着一个特定多肽链的一级结构信息外,还存在一些与多肽链编码无关的DNA序列,这些序列是多肽链翻译和加工的所必需的调控序列内含子数=外显子数-1外显子数是描述基因结构的重要特征之一外显子和内含子同时出现于最初合成mRNA前体中,在合

8、成后被剪接高等真核生物内绝大部分编码蛋白质的结构基因都有内含子(组蛋白编码基因除外)。原核生物的结构基因基本没有内含子。不同生物结构基因特点断裂连续病毒取决于宿主顺式调节:一个基因的调控区和结构基因位于同一个DNA分子中的相邻部位顺式作用元件:与转录调控有关的DNA序列,包括启动子、增强子、加尾信号和一些反应元件。反式调节:由某一基因表达产生的蛋白质因子,对另一个基因的表达有调控作用反式作用因子:是通过直接结合或间接作用于DNA,对基因表达发挥不同作用(激活或抑制)的

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