《分子遗传学》PPT课件
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分子遗传学复习题
名词解释:
DNA甲基化(DNA methylation):是指由DNA甲基化转移酶介导,催化甲基基团从S-腺苷甲硫氨酸向胞嘧啶的C-5位点转移的过程。
ENCODE计划(The Encyclopedia of DNA Elements
Project):即“DNA元件百科全书计划”,简称ENCODE计划,是在完成人类基因组全序列测定后的2003年9月由美国国立人类基因组研究所(National Human
Genome Research Institute,NHGRI)组织的又一个重大的国际合作计划,其目的是解码基因组的蓝图,鉴定人类基因组中已知的和还不知功能的多个物种的保守序列等在内的所有功能元件。ENCODE计划的实施分为3个阶段:试点阶段( a pilot phase)、技术发展阶段(a technology development phase)和生产阶段(a
producttion phase)。
gRNA (guide RNA):既指导”RNA(gRNA,guide
RNA),能通过正常的碱基配对途径,或通过G—U配对方式与mRNA上的互补序列配对,指导编辑的进行。
GT--AG规律(GT-AG rule):真核生物所有编码蛋白质的结构基因,其RNA前体在内含子和外显子交界处有两个较短的保守序列,内含子的左端均为GT,右端均为AG,此规律称GT-AG规律。
miRNA:即小RNA,长度为22nt左右,5′端为磷酸基团、3′端为羟基。miRNA广泛存在于真核生物中,不具有开放阅读框架,不编码蛋白质,其基因的转录产物是发夹状结构,在RNaseⅢ酶切后以双链形式存在,是近几年在真核生物中发现的一类具有调控功能的非编码 RNA,它们主要参与基因转录后水平的调控。
RNA编辑(RNA editing) :是指通过碱基修饰、核苷酸插入或删除以及核苷酸替换等方式改变RNA的碱基序列的转录后修饰方式。
分子遗传学复习题
1.名词解释:
DNA甲基化(DNA methylation):是指由DNA甲基化转移酶介导,催化甲基基团从S-腺苷甲硫氨酸向胞嘧啶的C-5位点转移的过程。
ENCODE计划(The Encyclopedia of DNA Elements Project):即“DNA元件百科全书计划”,简称ENCODE计划,是在完成人类基因组全序列测定后的2003年9月由美国国立人类基因组研究所(National Human Genome Research Institute,NHGRI)组织的又一个重大的国际合作计划,其目的是解码基因组的蓝图,鉴定人类基因组中已知的和还不知功能的多个物种的保守序列等在内的所有功能元件。ENCODE计划的实施分为3个阶段:试点阶段( a pilot phase)、技术发展阶段(a technology development phase)和生产阶段(a producttion
phase)。
gRNA (guide RNA):既指导”RNA(gRNA,guide RNA),能通过正常的碱基配对途径,或通过G—U配对方式与mRNA上的互补序列配对,指导编辑的进行。
GT--AG规律(GT-AG rule):真核生物所有编码蛋白质的结构基因,其RNA前体在内含子和外显子交界处有两个较短的保守序列,内含子的左端均为GT,右端均为AG,此规律称GT-AG规律。
miRNA:即小RNA,长度为22nt左右,5′端为磷酸基团、3′端为羟基。miRNA广泛存在于真核生物中,不具有开放阅读框架,不编码蛋白质,其基因的转录产物是发夹状结构,在RNaseⅢ酶切后以双链形式存在,是近几年在真核生物中发现的一类具有调控功能的非编码
RNA,它们主要参与基因转录后水平的调控。
RNA编辑(RNA editing) :是指通过碱基修饰、核苷酸插入或删除以及核苷酸替换等方式改变RNA的碱基序列的转录后修饰方式。
简答题:
1. 核小体与核小体定位在基因表达及其调控中有何作用?
核小体是染色质的基本结构单位,体内外试验均证实,核小体是基因转录的通用抑制子。细胞内基因组包裹在核小体内,如果启动子区在核小体内,则转录通常会被抑制。试验也证明由于缺少H4组蛋白,在核小体不能形成的酵母细胞系中,很多基因变成组成型表达,而在正常的细胞中,他们均处于抑制状态。
核小体在DNA中的精确定位对细胞正常功能的发挥起重要作用。由于核小体与DNA的动态相互作用,大多数核小体的位置是不固定的。但是在有些情况下,某些核小体被限定在基因组的固定位置上,或者说DNA序列仅以一种特定的构型装配成核小体,则DNA上的每个位点将一直位于核小体上的特定位置,我们称这种装配类型为核小体定位。
核小体的定位对基因的表达调控有重要的影响。它的定位变化总是伴随着基因从抑制到转录状态的转变。核小体的定位或定位的去稳定或解除可能是影响基因转录调控的重要因素。大量的试验结果表明,核小体的形成和在染色质的精确定位是真核基因表达所必需的。
有人提出核小体的形成及其在染色质上的精确定位有以下两方面的作用:(1)提供一个支架结构,使转录因子之间的信息传递更有效;(2)染色质结构的不均一性,即某些区域不形成核小体,保证了转录因子易于接近染色质模板。
2. 原核生物与真核生物的启动子结构有什么差别?
原核生物的启动子
在操纵元中,从mRNA开始转录的位点以上都是启动子序列,20bp-200bp
特点:
1. Pribnow框:TATAAT,位于-10左右,是 RNA聚合酶的牢固结合位点
2. Sextama框:TTGACA,位于-35附近,是 RNA聚合酶的初始结合位点
3. 上述二者及之间的距离决定转录效率,一般距离17bp左右
4. CAP位点cAMP-受体蛋白复合物在启动子上的的结合位点
真核生物有三类RNA聚合酶,与此对应,有三类不同的启动子。事实上RNA聚合酶Ⅱ,Ⅲ所作用的启动子情况比较复杂
医学
基因治疗的应用
基因治疗的广泛应用对由遗传原因所引发的疾病带来的前所未有的进步,很多专家认为,21世纪的医疗革命取决于基因治疗的成功。
基因治疗在心血管系统的应用无论是在试验上还是在临床上都取得了可喜的进展,尤其对血管增生性病变、高脂血症、心肌病和心力衰竭和心肌缺血综合征的基因治疗,更是取得了长足的进步。
基因治疗主要应用于血管增生性疾病的治疗,动脉损伤后,尤其是PTCA、血管内支架等介入治疗后增生更加明显,容易引起血管再狭窄,这一过程中血管平滑肌(VSMC)增生发挥重要作用。高脂血症的转基因治疗早在20世纪90年代初就应用于临床,是心血管疾病基因治疗最早应用于临床的例证。由于降血脂药物如他汀类对某些遗传性高脂血症无效,包括缺乏LDL-R杂合子或纯合子家族性高胆固醇血症、载脂蛋白E(ApoE)和LP(a)增加,所以这部分病人是基因治疗的最佳候选病人。而在缺血性心脏病的治疗上,心肌生长因子转基因治疗是人类基因治疗最成功的例证之一。VEGF的基因治疗取得了令人瞩目的成功,有人称之为“自身血管搭桥”。心血管基因治疗先驱者Isner等人将血管内皮生长因子(VEGF)基因phVEGF165注入足背溃疡伴跛行的患者下肢,结果下肢血管再通,并且有意义地改善临床症状。
基因治疗心血管系统疾病的工作从细胞开始,经过动物实验,现在已经成功地应用于临床。但是,这一工作只是刚刚开始,还存在很多缺点和不足,大量的问题有待于解决。因此,无论是基础研究还是临床应用都要进行不断的研究和探索。然而我们相信心血管疾病基因治疗可能成为21世纪主要的治疗措施之一,也是心脏科医生所面临的巨大挑战。
器官移植的应用
在生物器官移植上,医学家探索出许多新更多有关减弱免疫性排斥的医学方法,让器官移植的成功案例逐年增多。
由于外科技术的进步、保存方法的改进、高速交通的发达、移植中心的建立,特别是新的副作用少、效力强大的免疫抑制剂如环孢素 A和单克隆抗体OKT3的应用,器官移植 器官移植与死亡判断的疗效大为提高,最新问世的免疫抑制剂为 FK506。现在常用的移植器官有肾、心、肝、胰腺与胰岛、甲状旁腺、心肺、骨髓、角膜等;处于临床初用或实验阶段的有心肺、肺、小肠、肾上腺、胸腺、睾丸以及肝细胞、胎肝细胞、脾细胞输注等。