分子生物学:(广义):在分子水平上研究生命现象。
(狭义):在核酸与蛋白质水平上研究基因的复制、表达、调控以及基因的突变与交换的分子机制,又称为“基因的分子生物学”。
操纵子(operon):一组连续排列、协调表达、功能相关的基因称为操纵子。操纵子是原核生物基因表达调控的重要组织形式。
DNA双螺旋结构:
RNAi(RNA干涉):短的双链RNA可以降解同源mRNA,而使相应基因表达沉默的一种现象。
DNA重组:
基因组:
基因:一个具有特定功能的、完整的、不可分割的最小的遗传单位。
Maximun C Value(C值):某生物物种单倍体基因组DNA的总量。
Minimun c Value(c值):编码基因的所有DNA总量。
C值矛盾:亲缘关系接近,功能与结构相似的同一类生物中,基因组的大C值差别很大;较高等的动物C值却少于较低等的动物;人类基因组的小c值仅占C值的10%。病毒以较小的基因组编码较多的功能基因的遗传信息。以上种种现象统称为生物进化的C值矛盾。
基因重叠:不同基因共用同一段基因序列。
序列重复:
单拷贝序列:只有1个拷贝,或者是拷贝数在2~10的序列,通常为编码蛋白质的结构基因。
中度重复:数十到数百万个拷贝的重复;平均长度大约300bp;一般不编码基因,在基因调控中起重要的作用,包括开启或关闭基因的活性,促进或终止转录,DNA复制的启始等。 例如: Alu序列家族(灵长类特有)
高度重复:几百到几百万个拷贝的重复。一般不分散,大部分集中在异染色质中,特别在中心粒和端粒的附近。它们一般由非常短的序列重复多次,串联成长长地一大族,如果蝇ACAAACT (1.1X107个拷贝)。
间隔基因:某些生物的结构基因是由若干外显子和内含子序列相间隔排列组成的,这种基因称为间隔基因。间隔基因主要存在于真核生物中。
内含子: 结构基因中不转录的核苷酸区段。非编码区、间隔区。
外显子: DNA上与成熟mRNA上对应的核苷酸区段。 结构基因的编码区、 非间隔区
基因跳跃:
转座子:
假基因:具有与功能基因相似的序列,但不能翻译有功能蛋白质的无功能基因。
复制起点:DNA上的一个相对固定的位点,是复制起始的位置。(复制起点通常是反向互补序列。)
复制子:从复制起点到复制终点的DNA区段。
θ 复制:
滚环复制:
D-环复制:
端粒:染色体末端存在一种特殊结构,对维持染色体的稳定性起着十分重要的作用 ,这种结构后来称为“端粒”
模板链(template strand):与转录的RNA互补的DNA链称为模板链。模板DNA单链的极性方向为从3’到5’。模板链又称反义链,反编码链,负链。
非模板链:与转录的RNA核酸序列相同(T对应U)的DNA链称为非模板链。非模板DNA单链的极性方向为从5’ 到3’。非模板链又称有义链,编码链,正链。
转录单位:
不对称转录:
转录启动子:
б亚基(因子):RNA复制酶的一个亚基,由于б亚基的结合,全酶才能够识别Sextama盒、Pribnow盒,与启动子的特异性序列发生专一性结合,选择并紧密与模板链发生特异性结合,启动转录。
冈崎片段:DNA以半不连续方式进行复制,后随链上合成的DNA小片段为冈崎片段。
依赖ρ因子的转录终止:转录终止是由ρ因子决定。ρ因子通过与RNA聚合酶直接作用,在酶的活性位点处嵌入DNA RNA杂交链中,使RNA从DNA上脱离,转录终止。
不依赖ρ因子的转录终止:转录终止是由内源性终止子决定。内源性终止子形成茎环结构,阻止复合物延伸,引起RNA聚合酶停顿,DNA与RNA异源双链停留在结合力十分微弱的AU配对处,DNA与RNA异源双链解离,RNA聚合酶从模板上解离,转录终止。
加尾信号:
增强子:是真核生物中远距离的正调控位点。与启动子的位置不固定,在两个方向上都能对附近启动子起促进转录效率的作用。
转录因子:对RNA转录起调控作用的蛋白质,如多种核受体(RXR, EcR等)
基础转录因子:
特异的转录因子:
组成型转录因子(constitutive transcription factor):在所有细胞中均有表达,不受外在信号因素的诱导,与启动子附近或远距离位点结合,控制转录起始复合物的组装,提高转录起始复合物的稳定性或活性。例如:真核生物转录起始过程所必需的多种转录因子。
诱导型转录因子(induced transcription factor):可以接受外在信号调节的转录因子。它们的表达受到环境和发育等信号的调节。例如核受体。
基础的转录起始复合物:
特异的转录起始复合物:
转录单位:
转录后加工:RNA的加工:真核生物的初级转录产物经内含子剪切,外显子连接,同时在其5’端和3’端进行修饰后才能成为成熟的mRNA,这个过程称为RNA的成熟或加工。
5’加帽:
3’加尾:
剪接:
内含子:
选择性剪接(可变剪接):
RNA编辑:mRNA水平上信息发生改变的过程。
替代编辑:酶促脱氨导致C变成U或U变成C。脱氨导致A变成I。
插入/删除编辑: 通过向导RNA的转酯反应在RNA中插入U。重复转录导致G的插入。
起始tRNA:
延伸tRNA:能特异地识别mRNA模板上起始密码子的tRNA称起始tRNA,其他tRNA统称为延伸tRNA。
同工受体tRNA:能解读同义密码子的不同tRNA称为同工受体tRNA(即转运相同氨基酸的不同tRNA)。
密码子突变
同义突变
错义突变
无义突变
编码区
5’UTR:从5’帽子结构到起始密码子AUG之间的一段不被翻译成氨基酸的序列。通常具有较高的GC含量。
3’UTR:翻译终止密码之后至ployA这一区段不翻译蛋白质的mRNA序列。
开放阅读框(open reading frame, ORF):mRNA中从起始密码子(AUG)到终止密码子(UAA、UAG或UGA)的核酸序列,它可以编码一条完整的多肽链。
移码阅读框:
密码子:mRNA链上每三个核甘酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸,这三个核甘酸就称为密码子或三联子密码(triplet coden) 。
反密码子
反密码子的摆动性:转运氨基酸的tRNA上的反密码子需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码子反向配对结合,在密码子与反密码子的配对中,前两对严格遵守碱基配对原则,第三对碱基有一定的自由度,可以“摆动”,这种现象称为反密码子的摇摆性。
简并性:由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并(degeneracy),对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子(synonymous codon)。
SD序列:原核生物的mRNA的第一个密码子AUG上游的一个重要序列,核糖体识别信号。
密码子偏爱性
基因表达:贮存在DNA序列中的遗传信息,经过一序列步骤表现出其生物学功能的整个生物过程。包括基因转录、翻译、蛋白质加工等产生具有生物学功能的蛋白质分子的过程(DNA生物学性状)。
时间特异性表达:按功能需要,某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生,称之为基因表达的时间
特异性(temporal specificity)组成型表达。
空间特异性(组织特异性)表达:在个体生长全过程,某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现,称之为基因表达的空间特异性(spatial specificity)。
诱导型表达:
顺式作用元件(cis-acting element):存在于基因旁侧序列中,能影响该基因表达的序列。包括启动子、增强子、沉默子、绝缘子等。顺式作用元件本身不编码任何蛋白质,仅仅提供一个作用位点,需要与反式作用因子相互作用而发挥作用。
反式作用因子(trans-acting factor):由其它基因编码的,能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上参与调控靶基因转录效率的蛋白质。如转录因子(真核基因转录必需的蛋白因子)。
效应物:操纵子的开启与关闭受到环境因子的诱导,这种因子能与调控蛋白结合,改变调控蛋白的空间构象,从而改变其对基因转录的影响。这种因子称为效应物。
诱导物:凡能诱导操纵子开启的效应物,称为诱导物(比如乳糖);凡能导致操纵子关闭,阻碍转录过程发生的效应物称为辅助阻碍物(比如色氨酸)。
正控制:
负控制:
泄露表达:
衰减作用:1968,Imamato发现:在色氨酸操纵子的调控中,当胞内有少量色氨酸存在但不足以作为辅阻遏物时(相当于无阻遏物),转录可以正常启动。但是大量的转录过程仅进行到第一个结构基因前,基因转录提前终止。这种当转录从起始位点启动后,RNA聚合酶在未到达结构基因编码区之前提前终止的现象称为衰减作用(Attenuation)(或转录衰减)。
弱化作用:
乳糖操纵子:一组连续排列的、协调表达,控制乳糖代谢的基因称为乳糖操纵子。含I(调控基因)、P(启动子)、O(操纵基因)、Z、Y、A(编码酶基因)。
衰减子(弱化子):位于引导区的一种内部终止子,通过是否启动衰减作用来控制基因表达。
DNA重排:基因组内的DNA重新排列,使细胞产生在特定环境下所需的新基因,或者导致关闭一个基因表达而开启另一个基因的表达,是原核和真核细胞中广泛存在的一种基因表达的调控机制。
DNaseⅠ超敏位点
组蛋白甲基化:组蛋白以S-腺苷酰甲硫氨酸(SAM)为甲基供体,在甲基化酶的催化下将甲基转移到组蛋白的Lys、Arg上。
DNA甲基化:
组蛋白乙酰化:将乙酰基团(CH3CO)增加到组蛋白上的过程。
基因扩增:基因组中的特定基因在某系情况下复制产生很多拷贝,通过基因扩增可增加基因的表达量。
基因丢失:在细胞分化的过程中通过除去某些基因而消除这些基因的活性。
转录组:
表达谱:
表观遗传学:
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/f76da81d17fc700abb68a98271fe910ef12dae26.html
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