2010年硕士分子细胞生物学试题.doc

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1、SHAANXINORMALUNIVERSITYExaminationTestforthePostgraduatesinSecondSemesterof2009-2010AcademicYearMolecularCellBiologyName:Studentnumber:Major:PartsI(90%)II(10%)Total(100%)ScoresYourattentionplease:1.Youmustusetheofficiallyformattedtestpaperstofinishthetest.

2、2.Filltheblanksonthetestpaperclearlyforyourname,studentnumberandmajor.3.PartIwillbeawardedwiththefullscoregradeat90,andPartIIat10.4.AllquestionsinEnglishcanbeansweredinChineseorEnglish.PartI(90%,9foreach)（90分，每题9分）1.Astatementabouttheregulationwaysofeukary

3、oticgenesfromgenomicDNAtothefunctionalproducts.试述真核生物基因由基因组DNA转变为功能性产物的调控方式基因表达的调控方式有：①ThesupersensitivesitestoDNAse:2.Whatareepigeneticsandepigenomics?Whatarethemainepigeneticswaysbythatanindividualdevelopmentcanberegulatedperfectly?什么是表观遗传学和表观基因组学？通过个体发育

4、调控表观遗传学的主要方法有哪些？表观遗传学是与遗传学(genetic)相对应的概念。遗传学是指基于基因序列改变所致基因表达水平变化，如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等；而表观遗传学则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化，如DNA甲基化和染色质构象变化等；表观基因组学(epigenomics)则是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。生物遗传信息表达正确与否，既受控于DNA序列，又受制于表观遗传学信息。表观遗传学主要通过DNA修饰、蛋白质修饰与非编码RNA调控3个层面上调控基因表达。1DNA甲基化

5、（DNAmethylation）甲基化是指生物分子在特定的酶系统催化下加上甲基（-CH3）的生物化学反应，是普遍存在原核生物和真核生物中的DNA修饰作用。甲基化没有改变基因序列，但对基因表达起调控作用。在哺乳动物DNA分子中，甲基化一般发生在胞嘧啶（C）碱基上。在DNA甲基转移酶（DNAmethyltransferases,DNMTs）催化下，甲基从S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethione）转移至胞嘧啶5位上，形成5-甲基胞嘧啶（m5C）。在发生甲基化的胞嘧啶后通常紧跟着一个鸟嘌呤（G）碱基。

6、因此，通常称胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤或CpG的甲基化。在基因组中富含CpG位点的区域称为CpG岛（CpGislands），人基因组序列约有29,000CpG岛，约60%的人基因与CpG岛关联。CpG岛通常与基因表达的启动序列区域（promoterregions）相关，CpG是否甲基化在基因表达中起重要作用。一般说来，DNA甲基化能关闭某些基因的活性，去甲基化则可诱导基因的重新活化和表达。脊椎动物基因的甲基化状态有三种：（1）高度甲基化状态,如女性两条X染色体中的一条处于失活状态；（2）持续的低甲基化状态,如细胞

7、存活所需的一直处于活性转录状态的管家基因；（3）去甲基化状态,如生物发育的某一阶段或细胞分化的某种状态下，原先处于甲基化状态的基因，也可以被诱导去除甲基化，而出现转录活性。健康人基因组中，CpG岛中的CpG位点通常是处于非甲基化状态，而在CpG岛外的CpG位点则通常是甲基化的。这种甲基化的形式在细胞分裂的过程中能够稳定的保留。当肿瘤发生时，抑癌基因CpG岛以外的CpG序列非甲基化程度增加，而CpG岛中的CpG则呈高度甲基化状态，以致于染色体螺旋程度增加及抑癌基因表达的丢失。DNA甲基化不仅影响细胞基因的表达

8、，而且这种影响还可随细胞分裂而遗传并持续下去。哺乳动物一生中DNA甲基化水平经历2次显著变化，第一次发生在受精卵最初几次卵裂中，去甲基化酶清除了DNA分子上几乎所有从亲代遗传来的甲基化标志；第二次发生在胚胎植入子宫时，一种新的甲基化遍布整个基因组，甲基化酶使DNA重新建立一个新的甲基化模式。细胞内新的甲基化模式一旦建成，即可通过甲基化以“甲基化维持”的形式将新的DNA甲基化传递给所有子细胞DNA分子。2组蛋白修饰