药学分子生物学.doc

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1、.第一章基因与基因组基因(gene)：是指合成有功能的蛋白质、多肽或RNA所需的全部DNA序列（除部分病毒RNA），是基因组的一个功能单位。基因组（genome）：是指生物体一套完整的单倍体遗传信息的总和，包括所有基因和基因间的区域。基因组的主要功能是贮存和表达遗传信息，是物种及其个体之间区别和联系的最本质生物学特征。基因组学（genomics）：是研究生物基因组的结构、功能及表达调控的一门科学。调控序列（顺式作用元件）：一个基因的调控区和其结构基因位于同一个DNA分子的相邻部位，这种调节方式称为顺式调节，相应的DNA序列成为顺式作用元件。（1）启动子：RNA聚

2、合酶特异性识别和结合的DNA序列。（2）增强子：能强化转录起始的一段DNA序列。（3）沉默子（4）终止子。反式作用因子：通过识别或结合顺式作用元件上的核心序列从而参与调控基因转录的蛋白质。也称转录因子。原核生物基因组结构特点:1.具有类核结构2.以操纵子为功能单位/多顺反子mRNA3.结构基因大多为单拷贝，编码序列一般不重叠4.结构基因大多没有内含子5.非编码序列比例约为一半6.含可移动DNA序列操纵子（operon）n操纵子是原核生物的一段DNA序列，由几个串联排列的功能相关的结构基因，加上调节序列组成的一个完整的连续的功能单位。n操纵子结构通常与启动子区域有

3、部分重叠，可通过代谢物与调节蛋白相互作用而激活或抑制基因转录，这是原核生物最常见的转录调节方式。真核生物基因组结构特点1.基因组庞大，为线状双链DNA2.断裂基因3.非编码区与单顺反子4.大量重复序列5.基因家族与假基因断裂基因（splitgene）:真核生物结构基因由外显子与内含子间隔排列，内含子在转录后被剪切掉。基因家族（multigenefamily）：是来源相同，结构相似，功能相关的一组基因，由某一共同祖先基因经重复和突变产生。假基因（pseudogene）：与具正常功能基因序列相似，但无转录功能或其转录产物无功能的基因。人类基因组计划（HGP）HGP的

4、主要目标:•遗传图谱：基因或DNA标记在染色体的相对位置与遗传距离。•物理图谱：一级结构上两个DNA片段之间的实际距离。•序列图谱：基因组DNA的全部核苷酸序列。•转录图谱：正常或受控条件全基因表达的时空图。..HGP的意义:•鉴定人类全部基因，推动生物技术发展。•理解疾病与基因的关系。•推动模式生物研究。•促进多学科发展与交叉融合。不同生物基因组结构特点：病毒原核生物真核生物基因组较小，只含一种核酸（DNA或RNA）具有类核结构、通常一条环状双链DNA分子（基因组、质粒DNA）基因组庞大，为多条线状双链DNA（细胞核、细胞器DNA）含有重叠基因以操纵子为功能单

5、位（多顺反子mRNA）断裂基因存在转录单元结构基因大多为单拷贝，编码序列一般不重叠非编码区远多于编码区单顺反子噬菌体基因连续，感染真核细胞的病毒基因不连续结构基因大多没有内含子、是连续的存在大量重复序列编码序列占绝大部分非编码序列比例约为一半基因家族与假基因主要为单拷贝序列（反转录病毒含有两个拷贝）含可移动DNA序列（转座子）DNA末端具有端粒结构蛋白质组（proteome）：一个细胞、一个组织或者一个有机体的基因组表达的所有蛋白质。蛋白质组学（proteomics）：阐明生物体各种生物基因组在细胞中表达的全部蛋白质的表达模式及功能模式的学科。第二章PCR、核酸

6、杂交、基因芯片PCR基本原理：以待扩增的DNA为模板，以一对分别与模板互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶作用下，以dNTP为底物，按照半保留复制的原理，通过变性、退火、延伸三个步骤完成新的DNA合成，并反复重复这一过程。PCR反应步骤：高温变性：94℃获单链模板低温退火：55℃引物结合单链模板适温延伸：72℃DNA新链合成PCR反应体系：DNA模板、引物（决定PCR反应特异性）、耐热DNA聚合酶、dNTP、缓冲体系一、二价阳离子PCR与DNA复制的比较：相同点：nDNA合成反应nDNA聚合酶参与n需要引物n4种dNTP为原料不同点：n体外反应n仅合成特定D

7、NA片段（由1对引物限定）n变温条件下进行n仅一种耐热的DNA聚合酶参与..nDNA引物n循环多次PCR反应体系的优化：特异性、有效性、忠实性1、DNA聚合酶：耐高温、保真性、激活剂2、模板DNA：种类、用量、质量3、dNTP:浓度一致、稳定4、DNA引物：决定PCR扩增产物的特异性和长度。引物设计一般遵循的原则：长度；碱基随机分布；避免引物间、引物自身互补；引物的3’端不能修饰、不应错配；两条引物之间退火温度不大于5oC。PCR技术的应用1)基因克隆2)基因检测(1)PCR产物的限制性片段长度多态性分析（PCR-RFLP)基因突变会导致基因序列中产生新的限制性

8、核酸内切酶位点或使原有限