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文檔簡介

1、L1 1. Nucleic acid is the genetic material (to explain via four examples)(1)DNA是細菌的遺傳物質:細菌轉化實驗為DNA是遺傳物質提供了首要證據。從第一個菌株抽提DNA,然后加入到第二個菌株中,能使遺傳特性從一個細菌菌株傳遞到另一個菌株。肺炎球菌屬能引起肺炎導致老鼠死亡,其莢膜多糖有S型和R型兩種,S型肺炎球菌能與活的S型菌一樣,能同時殺死老鼠,這說明其中存在一種轉化物質,這種轉化物質純化后發現是DNA,所以DNA是細菌的遺傳物質。(2) DNA是病毒的遺傳物質:噬菌體感染大腸桿菌的實驗證明DNA是病毒的遺傳物質。當細

2、菌的DNA和蛋白質組分被標記上不同的放射性同位素32P及35S時,實驗后發現僅有DNA被傳遞到感染細菌所產生的子代噬菌體中,這就很好的證明了DNA是病毒的遺傳物質。(3) DNA也是動物細胞的遺傳物質:當DNA加入到某種在培養基中培養的真核單細胞生物群落中,核酸就會進入到細胞中去,其中有一部分就會合成出一些新的蛋白質。例如胸腺嘧啶核苷激酶(TK)的合成實驗,DNA被導入受體細胞中后,便成為受體細胞的一部分,與其他部分按相同的方式遺傳,導入DNA的表達將使細胞產生一些新的特性,初期這些實驗僅僅在那些培養基中培養的單細胞中獲得了成功。現在人們已經成功的通過顯微注射技術將DNA導入老鼠的受精卵并使之

3、成為其遺傳物質的一個穩定的組成部分。這些實驗直接說明DNA不僅是真核生物的遺傳物質,而且能夠在不同物種間相互轉移并保持功能活性。(4)有一些病毒如煙草花葉病毒(TMV)等就使用另一種核酸核糖核酸(RNA)作為遺傳物質,其化學組成結構與DNA只是略有不同。煙草TMV重建實驗很好的說明了RNA在生命體中起著相同的作用。由此可見,遺傳物質的本質就是核酸。實際上,除了一些RNA病毒外,其余生物的遺傳物質都是DNA。2.(1)3¢即一個核苷酸中五碳糖第3個C原子所連接的羥基端,它可與另一分子核苷酸的5-磷酸基形成3,5-磷酸二酯鍵。 (2)5¢即一個核苷酸中五碳糖第5個C原子所連接的

4、磷酸端,它可與另一分子核苷酸的5-磷酸基形成3,5-磷酸二酯鍵。3.(1)A:腺嘌呤(Adenine) (2)C:胞嘧啶(Cytosine)(3)T:胸腺嘧啶(Thymine)(4)G:鳥嘌呤(Guanine),4. Melting temperature:DNA的熔解溫度。是指通過加熱由雙鏈變為單鏈這一系列溫度的位于中部的那一點。 5. Spontaneous mutations:自發突變。凡自然界中發生的突變,不管其產生原因是由于DNA復制發生錯誤還是環境的損傷,都統稱為自發突變。6.Transition:轉換。即指一種嘧啶被另一種嘧啶代替,一種嘌呤被另一種嘌呤代替,G-C對被A-T對替換

5、,或者相反。Transversion:顛換。即嘌呤被嘧啶代替或者相反,因此A-T對變成了T-A或C-G。7.Hotspot:突變熱點。是突變發生頻率高的位點或重組頻率高的位點 。8.Modified bases:修飾堿基。是除了那些在DNA(T、C、A、G)、RNA(U、C、A、G) 合成時的四種通用堿基之外的一些堿基,由核酸合成后修飾產生。9.Denaturation:變性。描述DNA從雙鏈轉變為單鏈的狀態,鏈分開的過程經常伴隨著加熱過程。10.Hybridization:雜交。RNA和DNA鏈互補配對形成RNA-DNA雜合鏈的過程。11.Renaturation(annealing):復性

6、。DNA雙螺旋分子變性后的互補單鏈再結合成雙鏈的過程。 12.如何理解結構決定功能(舉2個以上的實例說明)L2(1) Viroid:類病毒。是一類沒有蛋白質外殼包裹的、僅具有小分子量環狀單鏈RNA的植物病毒。 (2) PSTV:(potato spindle tuber virus)土豆紡錘體管狀病毒。由359個核苷酸組成的單鏈閉合環狀RNA,分子中包括26個由堿基配對組成的雙螺旋區和27個單鏈內環,呈棒狀,沒有折疊的三級結構。(3) Prion:朊病毒。是一種蛋白質樣感染因子,不含核酸但表現出可遺傳的特性。例如PrPSC,羊騷癢病和牛海綿體腦病。PrPC朊病毒相關蛋白(prion relat

7、ed protein)。正常腦組織中產物,并可被蛋白酶完全水解,是28kD的疏水性球狀蛋白。PrPSC被感染腦組織中的產物,不能被蛋白酶水解。(4)Scrapie (羊瘙癢病):羊瘙癢病是由蛋白質組成的感染劑。(5) allele:等位基因。是指位于染色體同一位置分別控制兩種不同性狀的基因。如基因型Aa,A和a就互為等位基因。(6) How to assign mutations to genes via the cis/trans test (give an example)? 通過順反試驗如何將突變分配給基因?(舉一例)互補實驗可以用來決定兩個突變是否存在于相同基因或不同基因中,該實驗包括

8、構建包含兩種突變的雜合子。互補實驗對照組中,如果兩個突變位于同一條基因中,可看到在反式和順式配置中,存在著不同的表型。反式配置是突變型的,因為每一條等位基因都有(不同的)突變;但順式配置是野生型的,因為一條等位基因有兩個突變,而另一條等位基因就沒有突變。實驗組中,如果兩個突變位于不同的基因中,我們總能看到野生型,因為每條基因總有一條野生型和一條突變型等位基因,且配置是不相關的。因而,不能互補意味著兩個突變是處于同一遺傳單位內,不能互相補償的突變被認為組成了一部分相同的互補群。另一種用來描述由互補試驗定義的遺傳單位是順反子,它等同于基因。這也很好的解釋了基因的互補性。(7) Gain-of-fu

9、nction mutation:功能獲得型突變。該突變蛋白質獲得新的活性(或功能),這種性質是顯性的。Null mutation:無效突變。該突變使基因的活性完全消失,因為該基因已被刪除。Loss-of-function mutation:功能喪失型突變。即該突變使某一基因失活,這種性質是隱性的。Leaky mutants:遺漏突變。突變后基因仍存在部分功能,因為突變后的蛋白質存在部分活性(錯義突變),或者因為產生了少量的野生型蛋白質(無義突變)。(此突變不影響表型,功能并不是必需的)。(8) Each allele has a different phenotype, why (illust

10、rate by example)? 為什么每個等位基因都有一種不同的表型(請例證)基因座可有許多不同的突變等位基因,復等位基因的存在可允許雜合子發生任何形式的等位基因組合。如果每一種變化都產生一個隱性突變,并且它會阻止活性蛋白質的產生,那么一條基因內就會有很多這樣的突變。多種可改變蛋白質結構的氨基酸替換均能有效地減弱它的功能。同一條基因的變異體稱為復等位基因,它們的存在使突變體之間能夠形成雜合子,這些復等位基因之間的關系有各種形式。除了最簡單的情況外,通常一系列等位基因往往具有不同的表型。例如,黑腹果蠅的w基因座上有一系列的等位基因所表現的從紅眼一直到白眼的多種眼色,其顏色從深到淺均有。在黑腹

11、果蠅控制眼色的w基因座的雜合子中,紅色(野生型)相對于其他基因來說是顯性的,它們有很多不同的突變等位基因,盡管一些突變基因并未產生眼睛顏色,但是一些基因產生了顏色。因此,每一種突變等位基因代表了該基因的不同突變,這些突變不會完全破壞基因的功能,而會保留一定的活性,由此會產生特征性的表型。 (9) The specificity determines the blood group for human (illustrate by example) . 決定人類血型的特異性(舉例闡述)基因座可能會有不止一條野生型等位基因,即基因座可能會有等位基因的多態分布,而無任何一條等位基因可以被認為是野生型

12、的。在任何一個遺傳位點上并非一定要有一個野生型基因。人類血型系統的比較就提供了一個例子,ABO血型基因座編碼半乳糖基轉移酶,其特異性決定了血型的差別。功能缺失可由空白型表示,即O型。但是功能性的A型和B型是共顯性的,并且對O型表現出顯性。在所有的個體中都產生O型或者H型抗原,它們含有特殊的碳水化合物基團連接到蛋白質。ABO等位基因編碼一種半乳糖基轉移酶,能夠在O抗原加上糖基,其特異性決定了血型。A、B等位基因表達相應的轉移酶并利用相應的碳水化合物輔因子產生了A、B抗原,O等位基因無法表達產生轉移酶,因此O抗原沒有發生修飾。但A和B都不能被認為是野生型的,因為他們表達出一種功能,而沒有存在功能缺

13、失或者新功能的產生。這種現象,即一個群體中存在多條功能型等位基因,被稱為多態性。L3 (1) DMD:杜興氏肌營養不良癥(Duchenne Muscular Dystrophy)。是一種肌肉退化失調疾病,X染色體連鎖疾病。(2) DHFR:二氫葉酸還原酶(dihydrofolate reductase)。哺乳動物的DHFR基因較大,含有6個外顯子,相當于2000個堿基的mRNA,但是由于內含子較大,使得DNA的長度遠遠大于mRNA。哺乳動物的該基因具有相似的構成,即它有較短的外顯子和較長的內含子,但相應的內含子之間的長度變化廣泛。 (3)Conservation of exons and it

14、s application:外顯子就是在DNA序列中被轉錄成mRNA片段的一段序列。外顯子序列通常處于編碼氨基酸序列的選擇壓力下,因而它們很少發生變化,且很多改變不影響密碼子意義,同時其不利突變可因不利選擇而被有效地去除,因而它在進化中具有保守性。應用:通過外顯子的保守性可以分離基因。通過確定那些在許多生物中都存在的序列片段可以鑒定編碼區域,而外顯子的保守性可以作為這種鑒定的基礎。許多生物中含有這樣功能保守的基因區域,這些代表蛋白質的序列應當具有兩個特性:它必須有一個開放閱讀框 (ORF);在其他生物中很可能存在與它相關的序列。這些特征就可以用來分離基因。在鑒定一些具有醫學意義的基因時,一種可

15、行方法已經被證實:從一定區域中篩選相對短的片段,尋找具有上述兩個特性的保守基因。(4)translocation:易位。染色體片段位置的改變稱為易位(用t表示),它伴有基因位置的改變。(5)Chromosome walking and its application:染色體步移。即從第一個重組克隆插入片段的一端分離出一個片段作為探針從文庫中篩選第二個重組克隆,該克隆插入片段含有與探針重疊的順序和染色體的其他順序。從第二個重組克隆的插入片段再分離出末端小片段篩選第三個重組克隆,如此重復,得到一個相鄰的片段,等于在染色體上移了一步。該技術通過逐一克隆來自染色體基因組DNA的彼此重疊的序列,從而慢慢

16、靠近目的基因。應用:染色體步移技術是一種重要的分子生物學研究技術,使用這種技術可以有效獲取與已知序列相鄰的未知序列,即側翼序列。染色體步移技術主要有以下幾方面的應用:根據已知的基因或分子標記連續步移,獲取人、動物和植物的重要調控基因,可以用于研究結構基因的表達調控。如分離克隆啟動子并對其功能進行研究;步查獲取新物種中基因的非保守區域,從而獲得完整的基因序列;鑒定T-DNA或轉座子的插入位點,鑒定基因槍轉基因法等轉基因技術所導致的外源基因的插入位點等;用于染色體測序工作中的空隙填補,獲得完整的基因組序列;用于人工染色體PAC、YAC和BAC的片段搭接。(6)exon trapping and i

17、ts application:外顯子捕獲技術。即通過對基因組片段迅速掃描從而得知外顯子的存在的一種技術。應用:外顯子捕捉技術用了一種特殊的載體,它要求這種載體帶有強啟動子且在兩個外顯子之間只有一個內含子,當這個載體轉染到細胞后,可轉錄產生大量的含有兩個外顯子序列的RNA。如果基因組片段中含有一個外顯子,那么它的序列可以在細胞質RNA中被發現,但如果基因組片段中只由內含子中的序列組成,那么剪接就不會發生,且mRNA也不會運輸到細胞質中。(7) 5'-UTR、3'-UTR:5'-UTR從mRNA起點的甲基化鳥嘌呤核苷酸帽延伸至AUG起始密碼子。3'-UTR從編碼區末

18、端的終止密碼子延伸至多聚A尾巴(Poly-A)的末端。(8) globin:珠蛋白。具有攜帶氧能力的蛋白質 (9) Rubisco:1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶。是一種酶(EC 4.1.1.39),分子量約為53kD,由8個大亞基和8個小亞基組成,是光合作用中決定碳同化速率的關鍵酶。(10) Whats the function of the Rubisco and why it can be used for animals?L4(1) shot-gun approach:鳥槍法。在進行基因克隆的第一步,基因組DNA的片段化時,如果待克隆的給體材料是雙鏈的基因組DNA,有好幾種方法都可

19、以用來制備片段化的DNA群體。其中最簡單的一種辦法是利用限制酶消化給體基因組DNA。這種消化產物,不經過凝膠電泳分部分離,就直接用來同載體分子作連接反應的克隆方法,叫做鳥槍法(shot-gun approach)。(2)銜接物:是一種用人工方法合成的DNA短片段,具有一個或數個在其要連接的受體DNA上并不存在的限制酶識別位點。(3)末端轉移酶:(Terminaltransferase,TdT)是一種無需模板的DNA聚合酶,催化脫氧核苷酸結合到DNA分子的3'羥基端。(4) Saccharomyces cerevisiae:釀酒酵母,又稱面包酵母或者出芽酵母。釀酒酵母是與人類關系最廣泛的

20、一種酵母,不僅因為傳統上它用于制作面包和饅頭等食品及釀酒,釀酒酵母還是第一個完成基因組測序的真核生物,它在現代分子和細胞生物學中用作真核模式生物,其作用相當于原核的模式生物大腸桿菌。釀酒酵母是發酵中最常用的生物種類,它的細胞為球形或者卵形,直徑510 m,繁殖的方法為出芽生殖。(5) C. elegans:秀麗隱桿線蟲,是一種可以獨立生存的線蟲,長度約1mm,生活在溫度恒定的環境中。C. elegans大部分是雌雄同體個體,其基因組很小且與原核生物相似。它被做為一種模式生物被大量應用于現代發育生物學、遺傳學、基因組學的研究中,尤其在研究細胞分化方面特別有貢獻,而且是第一個基因組完全被測序的多細

21、胞生物。(6)非互補粘性末端DNA分子間的連接方法。具有非互補粘性末端的兩種DNA片段之間,經過專門作用于單鏈DNA的Sl核酸酶處理變成平末端之后,可以使用T4 DNA連接酶進行有效連接。可以使用附加銜接物的辦法來提高平末端間的連接作用的效率。銜接物是一種用人工方法合成的DNA短片段,具有一個或數個在其要連接的受體DNA上并不存在的限制酶識別位點。如果要連接的是具有非互補的粘性末端的載體分子和外源DNA片段,可先用Sl核酸酶除去粘性末端,形成平末端的片段,便可按平末端連接法分別給它們加上相同的一段銜接物。如此帶有銜接物的載體分子和外源DNA片段,隨后再用只在銜接物中具有的唯一識別位點的限制酶切

22、割,結果就會產生出能夠彼此互補的粘性末端。這樣就可以按照常規的辦法,用T4 DNA連接酶將它們連接起來。此外,應用附加接頭或同聚物加尾技術也能夠有效地連接DNA分子。(7) How to prevent the formation of circular molecule for linear vector?如何阻止線性載體形成環化分子?阻止經限制酶切割后的線性載體分子自身的再環化作用,可以提高DNA片段的插入效率。目前阻止線性載體形成環化分子通用的方法有三種:第一,用堿性磷酸酶處理由限制酶消化產生的線性載體分子;第二,使用同聚物加尾連接技術;第三,應用柯斯質粒。 (8) gene ampli

23、fication:基因擴增。是指帶有外源DNA片段的重組體分子在體外構成之后,導入適當的寄主細胞進行繁殖,從而獲得大量的單一的重組體DNA分子的過程。(9) transformation:轉化。在基因操作中,感受態的大腸桿菌細胞捕獲和表達質粒載體DNA分子的生命過程。(10) How to clone the gene via complementation?如何通過互補作用克隆基因?(舉例)如果被克隆的DNA片段,同重組體DNA分子的寄主細胞的染色體DNA是同源的,那么使用互補作用進行基因克隆,是一種十分有效的方法。它的一種最簡單的方式是,將大腸桿菌DNA的克隆片段“庫”,即一組含有大腸桿菌

24、基因組全部DNA序列結構的重組體DNA分子的異源群體,導入一種大腸桿菌營養缺陷型菌株的受體細胞。然后將此受體細胞涂布在一種缺少該菌株所需要的底物的基本培養基上。因此,只有那些獲得了營養缺陷型互補基因的受體細胞才會長成轉化子菌落,從而得到目的DNA片段克隆。例如a-互補實驗,由a-互補產生的LacZ+細菌在誘導劑IPTG的作用下,在有生色底物X-Gal存在的培養基中產生藍色菌落,因而易于識別。然而,當外源DNA插入到質粒的多克隆位點后,導致無a-互補功能的氨基端片段,使得帶有重組質粒的細菌形成白色菌落。這種重組子的篩選,又稱藍白篩選。(11) How to produce cDNA librar

25、y?如何構建cDNA文庫?cDNA克隆的基本過程是通過一系列的酶催作用,使總poly(A) mRNA制劑轉變成雙鏈cDNA群體,并插入到適當的載體分子上,然后再轉化給大腸桿菌寄主菌株的細胞內,如此便構成了包含著所有基因編碼序列的cDNA基因文庫。其具體步驟如下:分離細胞總RNA,然后從中純化出主要含mRNA的部分。一段僅由脫氧胸腺嘧啶核苷酸組成的寡聚核苷酸oligo(dT),能夠同惰性物質如纖維素(或瓊脂糖)結合。當細胞總 RNA制劑通過已用oligo(dT)處理過的纖維素柱時,mRNA分子的pol(A)尾巴便會同oligo(dT)序列雜交而粘附到柱子的填充物纖維素上,而其余的rRNA及tRN

26、A分子則流出柱子。經過處理,可從纖維素柱子中洗脫下了純凈的mRNA分子。合成第一鏈 cDNA。其中一種方法叫做oligo(dT)引導的cDNA合成法。另外一種叫做隨機引物引導的cDNA合成法(randomly primed cDNA synthesis)。此法的基本原理是,根據許多可能的序列,合成出610個核苷酸長的寡核昔酸短片段(混合物),作為合成第一鏈cDNA的引物。在這種情況下,cDNA的合成可以從mRNA模板的許多位點同時發生。將mRNA-DNA雜交分子轉變為雙鏈cDNA分子。可采用自我引導合成法或置換合成。將合成的雙鏈cDNA重組到質粒載體或噬菌體載體上,導入大腸桿菌寄主細胞增殖。重

27、組的方式是先用末端轉移酶給雙鏈cDNA分子加尾,或者更常用的是將人工合成的銜接物加到雙鏈cDNA分子的兩端,爾后再同經適當處理而具有相應末端的載體分子連接。將如此構成的重組體分子導入大腸桿菌寄主細胞進行擴增,于是便得到了所需的cDNA文庫。(12) How to clone gene for genome?如何克隆基因組DNA?基因組DNA克隆與cDNA克隆不同,它的出發材料是基因組DNA。由于cDNA分子比較小,可以在質粒載體上克隆。高等真核生物染色體基因組DNA的基因文庫,通常是用噬菌體或柯斯質粒作載體構建的。應用噬菌體載體構建基因組文庫。第一步是,從給體生物制備基因組DNA,并用限制酶消

28、化法產生出適于克隆的DNA片段。然后,在體外將這些DNA片段同適當的噬菌體連接成重組體分子,并轉化到大腸桿菌的受體細胞中去。最后,從轉化子克隆群體中挑選出含有目的基因的克隆。應用柯斯質粒載體構建基因組文庫。為了使真核基因組DNA克隆到柯斯質粒載體上,需用核酸內切限制酶Sau3A局部消化基因組DNA。然后分離收集分子量為3545kb的片段群體,并同線性化處理的柯斯質粒載體DNA連接重組。經體外包裝之后,感染給大腸桿菌寄主細胞。在細胞內,柯斯質粒載體按質粒特性進行復制擴增,形成基因組文庫。L51.Plasmid:質粒。是一類在細菌染色體外能自主復制的環形雙鏈DNA。Phage:噬菌體。它是一種感染

29、大腸桿菌寄主細胞的溫和噬菌體,已成為主要的基因克隆載體,可以攜帶較長的外源DNA片段,其最大容量為18-22kb。線性噬菌體分子的兩端各有一條由12個核苷酸組成的彼此互補的單鏈延伸末端,由這段粘性末端結合形成的雙鏈區域叫cos位點。Cosmid:柯斯質粒。一類人工建造的,含有噬菌體DNA的cos位點和質粒復制子的特殊類型的質粒載體,其DNA可以在體外被包裝到噬菌體的外殼內。所以柯斯質粒兼具噬菌體與質粒載體的特性,具有高容量的克隆能力,可用于克隆大片段的DNA分子,它克隆外源DNA的片段約為35-45kb。2.舉例闡述互補作用基因克隆。(參見L4)3.利用cDNA克隆某基因(舉例)。cDNA克隆

30、的基本過程是通過一系列的酶催作用,使總poly(A) mRNA制劑轉變成雙鏈cDNA群體,并插入到適當的載體分子上,然后再轉化給大腸桿菌寄主菌株的細胞內。如此便構成了包含著所有基因編碼序列的cDNA基因文庫。例如,具有poly(A)的mRNA在oligo(dT)引物和反轉錄酶的作用下,可合成出雙鏈cDNA。隨后將它與質粒載體構成重組分子,并轉化給大腸桿菌寄主細胞進行擴增。應用這種方法能夠分離和擴增我們所期望研究的基因或DNA片段。4.GATC:即同尾酶酶切后產生的粘性末端GACT序列。同尾酶是一組來源不同,識別序列各異,但能夠切割形成相同粘性末端GACT序列的限制性內切酶。例如BamHI、Bg

31、lI和Sau3A即是一組同尾酶。5.舉例說明基因定位克隆的使用。基因定位克隆(map-based cloning)是用于分離其編碼產物尚不知道的目的基因的一種有效的方法。舉例如下:具體的步驟是先將目的基因,亦即目的基因的突變定位到染色體上,并在目的基因的兩側確定一對緊密連鎖的RFLP或RAPD分子標記;接著利用最緊密連鎖的一對兩側分子標記作探針,通過染色體步移技術將位于這兩個分子標記之間的含目的基因的特定的基因組片段克隆并分離出來;最后是根據其同突變體發生遺傳互補的能力從此克隆中鑒定出目的基因。成功地應用基因定位克隆技術分離目的基因的兩個必要條件是,以酵母人工染色體YAC(yeast arti

32、ficial chromosome)為載體構建含有大片段DNA的YAC庫;另一個必要條件是要有可用的同目的基因緊密連鎖的DNA探針。6. genome:基因組。即生物體所擁有的全部DNA序列,包括所有的基因及基因間的序列。因此,基因組應該指單倍體細胞中包括編碼序列和非編碼序列在內的全部DNA分子。(說的更確切些,核基因組是單倍體細胞核內的全部 DNA分子;線粒體基因組則是一個線粒體所包含的全部DNA分子;葉綠體基因組則是一個葉綠體所包含的全部DNA分子)。 7. genetic map(linkage map):根據遺傳重組實驗的重組頻率結果繪制的,用來表示同一條染色體上不同基因(或特定DNA

33、序列區)之間的排列順序及其相對距離的線性圖,叫做遺傳圖譜或連鎖圖譜。8. genetic polymorphism:遺傳多態性。即在一個基因座上有多條等位基因的現象。9.SNP:單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphism),它是指來自不同生物有機體基因組DNA同一部位上的單個核苷酸的差異,是第三代分子遺傳標記。10.蛋白組學研究中所用的方法及原理。 蛋白質組學研究中以前最常用的方法是二維電泳(2DE),二維電泳的第一維過程中,利用等電聚焦原理,蛋白質依其等電點的不同被分離開來,第二維的過程是用SDS-PAGE將蛋白質依分子量的不同加以分離,電泳結束后可將膠片以

34、銀染或考馬斯亮藍染色,讓蛋白質顯現出來。目前基于色譜分離與質譜的大規模蛋白質鑒定技術已成為蛋白質組學研究的中心。這種技術可以大規模地對蛋白質進行分析,通過質譜儀把蛋白質或肽段的組成信息以一級圖譜與二級圖譜的形式表現出來,最后把這些圖譜與蛋白質或肽段產生的理論圖譜相比較確定相似性(也即搜庫),并最終確定樣品中包含那些肽段,并通過肽段與蛋白質的對應關系,最終推斷樣品中包含的蛋白質。隨著蛋白質組學的發展,定量蛋白質組學(比較蛋白質組學)也獲得了廣泛研究。它不僅檢測基因表達的全部蛋白質,而且要檢測其表達蛋白質的含量。定量蛋白質組學的主要研究內容可以說是蛋白質定量技術,而這種技術是生物標志物發現的重要途

35、徑。例如Label-free蛋白質組學非標記定量技術,其原理是利用DeCyder MSTM軟件對液相色譜串聯質譜數據由譜峰形式轉化為直觀的類似雙向凝膠的圖譜,譜圖上每一個點代表一個肽段,而不是蛋白質,再比較的不同樣本上相應肽段的強度,從而對肽段對應的蛋白質進行相對定量。 12.限制性位點能否體現孟德爾遺傳的特性。限制性位點能體現孟德爾遺傳的特性,限制位點多態性的遺傳規律符合孟德爾定律。兩個個體之間的限制圖譜的不同稱作限制性片段長度多態性(RFLP)。基本上,一個RFLP 就是一個SNP,只是這個SNP位于一個酶切位點中,它能夠與任何其他遺傳標記一樣,也可同樣用來作為遺傳標記。只是它檢測的不是一

36、些特征性表型,而是通過檢測限制圖譜來直接揭示基因型。已有實驗很好的證明了限制性位點能體現孟德爾遺傳的特性,書上展示了一個祖孫三代的限制性多態家譜,那個圖譜表明了DNA 分子標記片段的孟德爾分離規律,在所有可能的配對重組中,某個限制標記的4條等位基因都能找到,并且它們都可以在每一代中獨立地分離。 13.RFLP可以作為一種遺傳標記。RFLP,即DNA限制片段長度多態性,它是指應用特定的核酸內切限制酶切割有關的DNA分子,所產生出來的DNA片段在長度上的簡單變化。由于核酸內切限制酶是以一種序列特異的方式切割DNA分子,來自一個完整的純合子個體(所有的基因及DNA序列)的每一種同源的DNA分子,都會

37、在同樣的位點被準確地切割。從不同的生態型或不同的地理隔離群植株分離的總DNA中,同源DNA分子通常會表現出序列的趨異性,形成RFLP。這些RFLP是由于DNA序列上的特定變化(突變)引起的,因此它們也能夠像其他任何遺傳標記一樣進行定位,成為一種十分有用的分子標記。基本上,一個RFLP 就是一個SNP,只是這個SNP位于一個酶切位點中,它能夠與任何其他遺傳標記一樣,也可以同樣用來作為遺傳標記。只是它檢測的不是一些特征性表型,而是通過檢測限制圖譜來直接揭示基因型。14.genetic markers:通過一定方法可以識別、并可遺傳的指標或性狀就叫遺傳標記。其特點是它可與被標記基因同時遺傳。15.目

38、前遺傳研究中所使用用的四類遺傳標記。Morphological markers(形態學標記) (Plant height,leave color and shape); Cytological markers (細胞學標記) (Nuclear type,triplet);Biochemical markers (生化標記) (Soluble protein,isozyme);Molecular markers (分子標記) (DNA,RNA,rRNA)。16.SSR:(Simple Sequence Repeat)簡單重復順序,即微衛星DNA標記;RAPD:(Randomly Amplifie

39、d Polymorphic DNA)即隨機擴增多態性DNA;AFLP:(Amplified Fragment Length Polymorphism)即擴增片段長度多態性;Satellite: 即衛星DNA(重復單位為幾百-幾千堿基對);MS: Microsatellite: 即微衛星DNA (重復單位為2-5堿基對);Satellite DNA:衛星DNA。是位于真核細胞染色體中,由許多相同或相關的短小重復序列高度串聯重復而成的DNA序列區。它主要存在于染色體的著絲粒部位,通常不被轉錄。因其堿基組成中GC含量少,與染色體其他部分DNA相比具有不同的浮力密度,在氯化銫密度梯度離心后呈現與大多數

40、DNA有差別的“衛星”帶而得名。Minisatellite:小衛星DNA。是一種存在于真核生物基因組DNA中比衛星DNA短的串聯重復序列,重復序列單位長度在10-100bp 之間, 且在其重復單元之間并不存在間隔序列。Microsatellite:微衛星DNA。它是存在于真核基因組DNA中的一種具有比小衛星DNA更短重復單元(24bp)的衛星DNA,重復序列單位長度小于10 bp(一般是2-5,最多為6) ,例如真核生物染色體末端的端粒就是一種微衛星DNA。STR:短串聯重復序列(short tandem repeat,STR),又稱微衛星DNA(microsatellite DNA)。VNT

41、R:(Variable number of tandem repeat),即數目可變的串聯重復序列,又稱小衛星DNA (Minisatellite DNA)。17.人類基因組的數目、人類蛋白質組的成員,為什么后者大大多于前者。人類基因組的數目約為3.3×109bp,約含有30004000條基因,而人類蛋白質組約有5000060000個蛋白質成員。由此可見,盡管人類基因組只有25%是基因,而蛋白質編碼區域只占其中的一小部分,人類蛋白質組成員數還是大大多于人類基因組基因數。這是由于存在可變剪接,所以基因的總數比潛在的蛋白質數目少。人類的可變剪接程度比昆蟲和線蟲的大,約60%的人類基因可能

42、存在可變剪接。因此跟其他真核生物相比,人類蛋白質組增加的程度大于基因組增加的程度。從人類基因組其中的兩條染色體上抽出一些基因進行可變剪接研究,我們發現導致蛋白質序列發生改變的基因可變剪接的比率高達80%,如此就可使得蛋白質組的成員增加到5000060000種。 L6 1.PLoS:公共科學圖書館(Public Library of Science)。它是一個由科學家和醫生組成的非營利機構,致力于把世界上科學和醫學的文獻作為免費資源向公眾開放。2.Redundancy:冗余。若兩個或更多個基因行使著同樣的功能,那么這些基因中沒有一個基因是必需的。4.RNA saturation hybridiz

43、ation (RNA-driven hybridization):RNA飽和雜交試驗(RNA saturation hybridization),它可以求出在非重復序列DNA中能與mRNA 雜交部分的百分率。將少量非重復序列DNA變性后與過量mRNA混合,使每個與mRNA互補的DNA 序列都能有機會和mRNA形成雙鏈雜合體。這種雜交又叫RNA驅動的雜交(RNA-driven hybridization)。5.Rot:即RNA濃度和反應時間的乘積(Rot)。RNA飽和雜交試驗的雜交程度受其制約,Rot越大,雜交就越徹底,直到趨于飽和。 6.abundance:在每一個細胞中,每一種mRNA的平均數量被稱作這個分子的豐度。4.biochip:生物芯片。指采用光導原位合成或微量點樣等方法,將大量生物大分子(比如核酸片段、多肽分

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