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1、-名词解释：核酸结构，性质与功能分子生物学:是从分子水平研究生命现象、生命的本质、生命活动及其规律的科学。医学分子生物学:是从分子水平研究人体在正常和疾病状态下生命活动及其规律的一门科学。它主要研究人体生物大分子和大分子体系的结构、功能、相互作用及其同疾病发生、发展的关系。基因：是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，是指DNA特定区段，是RNA和蛋白质相关遗传信息的基本存在形式。大部分生物中构成基因的核酸是DNA, 少数生物（如RNA病毒）是RNA。核酸的一级结构：核酸中核苷酸的排列顺序。组成DNA分子的脱氧核糖核苷酸(dAMP, dGMP, dTMP, dCMP)的排列顺序。组成RNA分子的核
2、糖核苷酸(AMP, GMP, UMP, CMP)的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。DNA的一级结构：四种脱氧核糖核苷酸(dAMP, dGMP, dTMP, dCMP)或四种碱基的排列顺序。DNA三级结构： DNA分子在形成双螺旋结构的基础上，进一步折叠成超螺旋结构 (supercoil) (原核细胞)，或在蛋白质的参与下，进行精密的包装 (真核细胞)，所形成的空间结构。超螺旋结构(superhelix 或supercoil)：DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。 正超螺旋(positive supercoil)盘绕方向与DNA双螺旋方同相同；负超螺旋(nega
3、tive supercoil)盘绕方向与DNA双螺旋方向相反。 结构基因：在基因片段中，贮存着一个特定的转录RNA分子的DNA序列，这段序列决定该RNA分子的一级结构，就称为结构基因。外显子（exon):结构基因中在成熟RNA分子中保留的相对应的序列内含子(intron):是指RNA分子剪接时删除部分相对应的结构基因序列基因转录调控序列:与转录相关的、结构基因以外的序列启动子（promoter):是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，位于结构基因转录起始点的上游，偶见位于转录起始点的下游。启动子本身并不被转录。终止子:是结构基因3段下游的一段DNA序列，其中有GC富集区组成的反向重复序列
4、，转录后在RNA分子中形成特殊的结构以终止RNA链的延伸.操纵元件（operator):操纵元件是被阻遏蛋白识别与结合的一小段DNA序列（阻遏蛋白与操正调控蛋白结合位点:纵元件结合后抑制下游结构基因的转录）在弱启动子附近有一些特殊的DNA序列，转录激活蛋白可以识别并结合这种DNA序列，该蛋白可与RNA聚合酶作用，促进转录的启动。顺式作用元件（cis-actingelement):与转录调控有关的DNA序列, 包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。上游启动子元件：指TATA盒上游的一些特定的DNA序列，与TATA盒共同组成启动子，是反式作用因子（转录激活蛋白），识别与结合
5、的位点增强子（enhance）：是一种较短的DNA序列，能够被反式作用因子识别与结合。与增强子元件结合后能够增强邻近基因转录。位于转录起始点上游 -100 -300bp处反应元件：一类能介导基因对细胞外的某种信号产生反应的特异的DNA序列poly(A)信号：真核生物基因除了调控转录起始的序列外，在结构基因的3端下游还有加尾信号，由AATAA序列和GT丰富区，或T丰富区组成。作用：终止mRNA转录和为其加上poly(A)尾操纵子（operon)：功能上相关联的数个结构基因串联在一起，由一套转录调控序列控制其转录，构成的基因表达单位。帽子结构：m7GpppNm：真核mRNA的5末端在转录后加上一个
6、7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C2也是甲基化，形成帽子结构：m7GpppNm-三联体密码或密码子(codon)：mRNA分子从5-末端的第一个AUG(起始密码子)开始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上一个氨基酸，称为三联体密码或密码子(codon)。位于起始密码子和终止密码子之间的核苷酸序列称为开放阅读框(open reading frame，ORF)，可读框内的核苷酸序列决定了多肽链的氨基酸序列。非编码RNA(non-coding RNA)：专指那些具有调节作用的小RNA，如siRNA、miRNA等非信使小RNA(small non-messenger RNAs, snmRNAs)：除了上述
7、三种RNA外，细胞内存在的许多其他种类的小分子RNA等核酶(ribozyme)或催化性RNA (catalytic RNA)：一些小RNA分子具有催化特定RNA降解的活性，在RNA合成后的剪接中具有重要作用。这种具有催化作用的小RNA亦被称为核酶(ribozyme)或催化性RNA (catalytic RNA)。核酸的变性（denaturation）:指DNA双螺旋之间的氢键断裂变成单链、或RNA局部氢键断裂变成线性单链结构的过程.解链曲线：如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260值作图，所得的曲线称为解链曲线。Tm又称熔解温度(melting temperature, Tm)：变性是在一
8、个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度。DNA复性(renaturation)：当变性条件缓慢地除去后，两条解离的互补单链可重新配对结合成为双螺旋结构，或恢复局部双螺旋结构。这一现象称为复性。退火(annealing)：热变性的DNA经缓慢冷却后才可复性，这一过程称为退火(annealing)杂化双链（heteroduplex）：将不同来源的DNA混合在一起，经热变性后，让其慢慢冷却复性。若这些异源DNA之间在某些区域具有互补的序列，复性时就会形成杂化双链（heteroduplex）核酸分子杂交（hybridization）：杂化双链
9、可以在不同的DNA单链之间形成，也可在RNA单链之间形成，还可以在DNA单链和RNA单链之间形成，其前提条件是两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系。基因信息的传递中心法则(genetic central dogma):是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。半不连续复制:一条链（前导链）连续合成，另一条链（随后链）不连续合成冈崎片段（Okazaki fragment):随后链的合成方向与复制叉移动方向相反，先合成许多不连续片段，称冈崎片段。先导链
10、(leading strand):顺着解链方向(复制叉移动方向)合成的子链为先导链，其合成是连续进行的。 随从链(lagging strand):复制方向与解链方向相反的子链为随从链 ，其合成是不连续的，由许多冈崎片段 (1000-2000 个核苷酸)组成。端粒（telomere）:是指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构部分，重复的DNA序列，通常膨大成粒状。端粒酶(telomerase):是一种RNA-蛋白质复合体，它可以其RNA为模板，通过逆转录过程对末端DNA链进行延长。逆转录 (reverse transcription)：在逆转录酶的催化下，以RNA为模板合成DNA的过程，又称反
11、转录。突变 (mutation)：是由遗传物质结构改变而引起的遗传信息的改变。从分子水平来看，突变就是DNA分子上碱基的改变。DNA损伤 (DNA damage)： 泛指一切DNA结构和功能的变化。包括各种突变类型、碱基的损伤和DNA链的断裂点突变(point mutation)：DNA分子上的碱基错配缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。插入：原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。框移突变：是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。重组或重排：DNA分子内较大片段的交换。修复(repairing) ：是对已发生分子改变的补偿措施，使其回复为
12、原有的天然状态。包括：光修复(light repairing)切除修复(excision repairing)重组修复(recombination repairing)SOS修复转录（transcription）：生物体以DNA为模板合成RNA的过程 。模板链：双链DNA分子中能作为模板转录出RNA的链，又叫有意义链（sense strand）或Watson链。另一条互补链称为编码链，又叫反义链（antisense strand）或 Crick链不对称转录(asymmetric transcription) ：在DNA分子双链上某一区段，一股链可转录，另一股链不转录；模板链并非永远在同一单链上
13、。反式作用因子(trans-acting factors)：能直接或间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质。反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的，则称为转录因子(trans-criptional factors, TF)。断裂基因：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质。外显子(exon)：在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列内含子(intron)：隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。翻译（translation)：蛋白质的生物合成过程就是将mRNA分子中
14、由碱基序列组成的遗传信息，通过遗传密码破译的方式转变成为蛋白质中的氨基酸排列顺序。顺反子（cistron）：遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为。多顺反子（polycistron）：原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质单顺反子（single cistron）：真核生物一个mRNA只编码一种蛋白质。翻译起始复合物 (translational initiation complex)：指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成的复合物，参与起始过程的蛋白质因子称起始因子（initiation factor，IF）。S-D序列或核蛋白体
15、结合位点（ribosomal binding site，RBS)：在原核生物mRNA起始密码AUG上游，存在49个富含嘌呤碱的一致性序列，如-AGGAGG-，称为S-D序列。分子伴侣：是细胞中一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。）热休克蛋白(heat shock protein, HSP) 伴侣素(chaperonins) 信号序列：所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号，主要为N末端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位。信号肽：各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序列基因表达调控基因表达：基因经过转录、翻译，产生具有特异生物学功能的蛋白质
16、分子的过程基因表达调控：生物体通过特定的蛋白质与DNA、蛋白质与蛋白质之间的相互作用来控制基因是否表达，或调节表达产物的多少以满足生物体的自身需求以及适应环境变化的过程。基因表达的时间特异性(temporal specificity):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.阶段特异性(stage specificity):多细胞生物基因表达的时间特异性基因表达的空间特异性(spatial specificity):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. 基因表达伴随时间顺序所表现出的这种分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，所以空间特异性又称细胞或
17、组织特异性(cell or tissue specificity)。管家基因(housekeeping gene):某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达, 无论表达水平高低，管家基因较少受环境因素影响，而是在个体各个生长阶段的大多数或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。区别于其他基因，这类基因表达被视为组成性基因表达(constitutive gene expression)可诱导基因:在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增加, 可诱导基因在特定环境中表达增强的过程，称为诱导(induction)。可阻遏基因:如果基因对环境信号应答是被抑制。可阻遏基因表达产物水平降低的过
18、程称为阻遏(repression)。沉默子或沉默基因 (silencer)：结合阻遏物的调控序列；阻遏物与沉默子的结合导致其附近的启动子失活，靶基因不被转录。RNA 编辑 (RNA editing):mRNA 分子发生核苷酸的插入、删除或碱基替换，改变 DNA 模板的遗传信息，从而翻译出氨基酸序列不同的多种蛋白质。核酸印迹与分子杂交核酸分子杂交（nucleotide molecular hybridization）：以DNA的变性、复性为理论基础；指具有一定同源序列的两条核酸单链（DNA或RNA），在一定条件下按碱基互补配对原则经过复性处理后，形成异源双链的过程。Northern 印迹（Nor
19、thern blot）：是通过检测RNA的表达水平来检测基因表达，将RNA从凝胶中转印到硝酸纤维素膜上，定性分析mRNA的常用方法Western blot （蛋白免疫印迹）技术：是将蛋白质从聚丙烯酰胺凝胶中转印到化学合成膜的支撑物上，利用特异性抗体进行反应，定性分析蛋白质。原位分子杂交技术：利用分子杂交技术来进行基因及其表达产物定位分析的一种技术。聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PC）：是一种分子生物学技术，在体外特异地扩增已知基因的方法，用于放大特定的DNA片段。可看作生物体外的特殊DNA复制，可用于分析基因及其产物的水平变化，可进行实时、定量分析。反转
20、录PCR（reverse transcription PCR，RT-PCR）：是将RNA的反转录和PCR联合应用的一种技术。RT-PCR是从组织或细胞中获得目的基因及对已知序列的RNA进行定性及半定量分析的有效方法。实时、定量PCR技术：在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时检测整个PCR进程。通过标准曲线对样品中的DNA的起始浓度进行定量的方法。DNA自动测序：用不同荧光分子标记四种双脱氧核苷酸，然后进行Sanger测序反应，反应产物经电泳分离后，通过四种激光激发不同大小DNA片段上的荧光分子使之发射出四种不同波长荧光，检测器采集荧光信号，并依此确定DNA碱基的排列顺序。DNA
21、芯片（DNA chip）技术：也称DNA微阵列(DNA microarray)，在固相支持物上有序固化寡核苷酸或DNA探针，与待测荧光标记样品进行杂交，通过对杂交信号的检测、比较和分析，得出样品的遗传信息，包括cDNA芯片和寡核苷酸微阵列。基因工程基因工程（genetic engineering）:特定基因（被称为目的基因或外源DNA片段）的制备、分离、鉴定、改造及其在不同生物间的转移等多项技术。限制性核酸内切酶(restriction endonuclease, RE)：是识别DNA的特异序列, 并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。限制性核酸内切酶是重组DNA技术中重要的工具酶。
22、分类：、型三大类（基因工程技术中常用型）同尾酶：有些限制性内切酶虽然识别序列不完全相同，但切割DNA后，产生相同的黏端，这样的酶彼此互称为同尾酶。这两个相同的黏端称为配伍末端(compatible end)。载体（vector）：为携带外源DNA，实现外源DNA在受体细胞中的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。克隆载体(cloning vector):为使插入的外源DNA序列被扩增而设计的载体称为克隆载体。如质粒，噬菌体等。表达载体(expression vector) :为使插入的外源DNA序列可转录和翻译成多肽链而设计的载体，用于在宿主细胞中表达外源基因的载体。原核表达载体
23、（prokaryotic expression vector）真核表达载体（eukaryotic expression vector）。标签（tag）；编码序列常构建于表达载体，与目的基因位于同一阅读框内，可使所表达的蛋白上带上标签肽。标签肽大小不等，用于表达产物的分离、纯化与鉴定。人工接头（adaptor/linker ）：是借助化学合成和(或)结合退火的方法而得到的含有一种或一种以上限制性内切酶切点的平端双链寡核苷酸片段。T-A克隆；在使用Taq DNA聚合酶进行PCR时，扩增产物的3末端可加上一个单独的腺苷酸残基（A）而成为黏端，这样的PCR产物可直接与带有3-T的线性化载体（T载体）连
24、接，此即T-A克隆。细菌的感受态(competent bacterium)：细菌易于接纳外源物质的一种天然状态。基因工程操作中，通过物理化学的方法也可使细菌处于感受态。处于该状态的细菌被称为感受态细胞。亚克隆（subcloning）：通过以上分、择、接、转、筛五个步骤，便完成了一次DNA克隆过程。有时为了达到某种新的目的，需要对已克隆的DNA进行再次克隆，该过程称为亚克隆。（真核表达体系分为瞬时、稳定和诱导表达体系）瞬时表达体系：载体DNA不能整合到细胞基因组中，其随细胞分裂而逐渐丢失，目的蛋白的表达时限短暂；稳定表达体系：载体DNA整合到细胞基因组中而稳定存在于细胞内，目的蛋白能持久、稳定表
25、达；诱导表达体系：目的基因的转录受外源小分子诱导后才得以开放。转基因动物技术：是指将外源基因导入到动物的组织细胞内，并使导入的基因通过遗传传给子代。基因敲除（gene knock-out）：通过同源重组失活或剔除某一基因基因敲入（gene knock-in）：通过同源重组使突变基因被置换基因组结构与功能基因组（genome)：细胞或生物体中，一套完整单倍体的遗传物质的总和。结构：指不同的基因功能区域在核酸分子中的分布和排列情况。质粒（plasmid）：是细菌细胞内的，染色体外的共价闭合环状DNA分子。单拷贝序列 (单一序列)：在一个基因组中只出现一次或很少几次的碱基序列为单一序列，是结构基因的
26、特点。结构基因编码的蛋白质包括结构蛋白、酶、激素、受体和调节蛋白等重复多拷贝序列 (重复序列) ：重复顺序是指在一个基因组中有多个拷贝的碱基顺序。 根据重复片段的长度及重复的频率分：高度重复序列、中度重复序列基因诊断与基因治疗基因诊断：用分子生物学技术对生物体的DNA序列及其产物（RNA和蛋白质）进行定性、定量分析，为疾病诊断提供依据。基因诊断的前提：已明确疾病表型与基因型的关系。单链构象多态性分析（single-strand conformation polymorphism, SSCP）：DNA的突变造成DNA片段中碱基序列不同，变性为单链后在中性聚丙烯酰胺凝胶中的构象不同（单链构象多态性
27、），利用迁移率的差别可使各种序列不同的单链分离开来。限制性片段长度多态性分析（restriction fragment length polymorphism, RFLP）：由于DNA变异产生新的酶切位点或原有的酶切位点消失，在用限制性核酸内切酶消化时产生不同长度或不同数量的片段，并可借助核酸分子杂交或PCR进行检测。基因治疗Gene Therapy：指将目的基因通过基因转移技术（病毒载体介导或者非病毒载体介导的基因转移技术）导入靶细胞内，目的基因表达产物对疾病起治疗作用。基因置换（gene replacement）：指将特定的目的基因导入特定细胞，通过定位重组，导入的正常基因，以置换基因组内
28、原有的缺陷基因。基因添加（gene augmentation）：通过导入外源基因使靶细胞表达其本身 不表达的基因。在有缺陷基因的细胞中导入相应的正常基因，而细胞内的缺陷基因并未除去，通过导入正常基因的表达产物，补偿缺陷基因的功能；向靶细胞中导入靶细胞本来不表达的基因，利用其表达产物达到治疗疾病的目的。基因干预（gene interference）：采用特定的方式抑制某个基因的表达，或者通过破坏某个基因的结构而使之不能表达，以达到治疗疾病的目的。自杀基因治疗(Suicide Gene Therapy)：将“自杀”基因导入宿主细胞中，这种基因编码的酶能使无毒性的药物前体转化为细胞毒性代谢物，诱导靶细胞产生“自杀”效应，从而达到清除肿瘤细胞的目的。应用：是恶性肿瘤基因治疗的主要方法之一。基因免疫治疗：通过将抗癌免疫增强的细胞因子或MHC基因导入肿瘤组织，以增强肿瘤微环境中的抗癌免疫反应。 RNA干扰（RNA interference，RNAi）：是一种由双链RNA诱发的基因沉默现象。在此过程中，与双链RNA有同源序列的mRNA被降解，从而抑制该基因的表达。-第 6 页-