分子生物学重点

人物的发现（例子） 1. 19世纪末，Buchner兄弟酵母无细胞提取液能使糖发酵产生酒精－－第一次提出酶（enzyme）的名称，酶是生物催化剂。 2. 20世纪20-40年代，证明酶的本质是蛋白质。随后陆续发现生命的许多基本现象都与酶和蛋白质相联系，可以用提纯的酶或蛋白质在体外实验中重复出来。在此期间对蛋白质一级结构和空间结构也有了初步的认识。 3. 1902年，EmilFisher 证明蛋白质结构是多肽。 4. 40年代末，Sanger 创立二硝基氟苯（DNFB）法、Edman 发展异硫氰酸苯酯法分析肽链N端氨基酸。 5. 1951年，Pauling 和Corey ：α-螺旋和－折叠，确定了蛋白质的二级结构。 6. 1953年，Sanger 和Thompson：确定了胰岛素的一级结构，这是第一个被确定一级结构的蛋白质。 7. 1860至1870年Gregor Mendel :豌豆杂交 细胞内的遗传因子（element or unit）决定和控制着生物体的各种性状。 8. 1868至1871年F.Miescher ：从死亡的白细胞核中分离了DNA。 9. 1909年 W.Johannsen ：将遗传因子更名为基因。 10. 1910年 T. H. Morgan：果蝇（ Drosophila ） 证明基因是位于染色体上呈线性排列的遗传单位，“一个基因控制一个性状”（one gene-one trait） 11. 1941年 G. W. Beadle , E. L. Tetum : 链孢霉菌属的孢子突变研究。“one gene-one enzyme”。 12. 1944年 O. T. Avery ：肺炎球菌转化试验 证明遗传物质是DNA 而不是当时流行的蛋白质，提出了DNA是遗传信息的载体。 13. 1953年 F. H. C. Crick , J. D. Watson ,(M. H. F. Wilkins R. E. Franklin) : DNA双螺旋模型－开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代。 14. 1958年 F. H. C. Crick ：分子生物学中心法则（central dogma of molecular biology） 15. 1966年 R. W. Holley ,H. G. Khorana, M. W. Nirenberg ：揭示遗传密码 16. 1977年，Boyer等首先将人工合成的生长激素释放抑制因子14肽的基因重组入质粒，成功地在大肠杆菌中合成得到这14肽； 17. 1978年，Itakura（板仓）等使人生长激素191肽在大肠杆菌中表达成功； 18. 1979年，美国基因技术公司用人工合成的人胰岛素基因重组转入大肠杆菌中合成人胰岛素。 19. 1977年 Sanger测定了Фx174-DNA全部5375个核苷酸的序列 20. 1978年Fiers等测出SV-40DNA全部5224对碱基序列 21. 80年代λ噬菌体DNA全部4850碱基对的序列全部测出 22. 1961年 F. Jacob, J.M.Monod :原核生物基因表达调控模型-乳糖操纵子学说，打开了人类认识基因表达调控的窗口。 23. 第一章 基因与基因组 1.核酸的紫外吸收、定性定量（公式）分析 DNA和RNA的最大吸收峰为260nm 减色效应:  因碱基在疏水环境中的堆积，使碱基对紫外的吸收能力下降。 dsDNA< ssDNA/R`NA,106）：卫星DNA 第二章 DNA复制 1.复制叉：复制时DNA分子中的叉形结构，是由解开的两条链和尚未松解开的双螺旋形成的，是复制有关的酶和蛋白质组装成复合物和新链合成的部位 2.复制子(复制单位或复制元 ) ：能独立进行复制的DNA 单位，从起始位点到终止位点的全部DNA。 3.细菌复制的过程，各种酶及蛋白质的作用 DNA helicase (DNA解旋酶)：利用ATP供能，解开DNA双链, 可随复制叉的伸展向前移动                      种 类 功 能 DnaA 辨认起始点，并结合到复制起始部位 DnaB 解开DNA双链 DnaC 运送和协同DnaB     single-stranded binding protein (SSB, 单链结合蛋白)： 稳定已被解开的DNA单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶降解； 使单链DNA 呈伸展状态，无弯曲和结节，有利于作为模板。 DNA primase  (DNA 引发酶)：在模板复制的起始部位，以DNA为模板催化互补碱基聚合生成一小段RNA DNA topoisomerase (拓扑异构酶)：是一类调节DNA分子的超螺旋水平，可改变DNA拓扑性质的酶。对DNA分子的作用是既能水解、又能连接磷酸二酯键。 Primosome (引发体)：由多种蛋白质及酶组成,是DNA复制开始所必需的. DNA ligase (DNA 连接酶)：连接DNA片段 DNA polymerase (DNA聚合酶)： 性质 聚合酶Ⅰ 聚合酶Ⅱ 聚合酶Ⅲ 3' 5 '外切活性 + + + 5' 3 '外切活性 + - - 5' 3 '聚合活性 + 中 + 很低 + 很高 新生链合成 - - +   主要是对DNA损伤的修复；以及在DNA复制时切除RNA引物并填补其留下的空隙 修复紫外光引起的DNA损伤 DNA 复制的主要 聚合酶，还具有3’-5‘ 外切酶的校对功能，提高DNA复制的保真性         细菌DNA复制的过程 起始：a. DnaA识别原点 b. DnaB分开双链，单链结合蛋白结合，稳定单链 c. 旋转酶解除链的张力 d. 引物酶(DnaG) 结合到 dnaB protein 上，形成引发体. e. Primase引物酶 合成一段RNA引物 f. 通过引发体起动子代链的合成反应 延伸：a. DNA聚合酶III合成前导链和滞后链 b. DNA polymerase I切除RNA引物，补齐空缺的碱基 c. DNA ligase 连接冈崎片段. 终止和分离：在大肠杆菌和枯草杆菌中，在OriC中形成的两个复制叉沿环状染色体双向移动，最后在与oriC相对的复制终止子ter终止。有6个复制终止位点。3个终止顺时针方向延伸的复制叉，3个终止反时针方向延伸的复制叉。 终止位点结合蛋白，是DnaB解旋酶的抑制剂。 拓扑异构酶 IV： a type II DNA topoisomerase，分开连锁的姐妹染色体。 4.真核生物DNA聚合酶的种类及作用（α、β、γ） DNA polymerase α β γ δ ε Location 位置 nuclear 细胞核 nuclear 细胞核 mitochondrion 线粒体 nuclear nuclear Activity 活性 5’ → 3’的聚合酶活性;引物酶活性 5’ → 3’的聚合酶活性 5’ → 3’的聚合酶活性； 3’ → 5’的外切活性 5’ → 3’的聚合酶活性； 3’ → 5’的外切活性,需要PCNA 5’ → 3’的聚合酶活性； 3’ → 5’的外切活性 Function 功能 引发 Repair 修复 mDNA replication 前导链和后随链的合成 Repair 修复             DNA聚合酶α: 具有引发酶活性，用于合成RNA引物 and synthesizes RNA primers. 继续延伸DNA链，但很快被其他DNA聚合酶所取代.  DNA聚合酶δ: 用于前导链和后随链的合成 DNA聚合酶ε: RNA引物切除后，用于填补缺口 5.端粒复制与常染色体复制的异同（模板、酶、作用、复制先后） 6.DNA复制的类型及例子（滚环、θ环、D环） (1)θ型复制：原核生物的染色体和质粒（大肠杆菌） 复制从OriC开始以顺时针和逆时针双向进行,DNA在复制叉处两条链解开，各自合成其互补链，中间产物形成θ结构。 (2)滚环复制：噬菌体 ①首先(+)链DNA复制起点被特异性蛋白切开，形成切口，使游离出5′和3’-OH，(+)链的5′端与双链脱离开 ②以(－)链DNA为模板，(+)链的3’-OH为引物，由DNA聚合酶III催化聚合反应，使链不断的延长，3’端不断延伸，取代原有的(+)链，被取代的(+)链不断剥离出来 ③(+)链不断被合成，好像(－)链在滚动，(+)链5’形成越来越常的“尾巴”