药学分子生物学重点.docx

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分子生物学(molecularbiology〕:是在分子水平争辩生命现象的科学,是现代生命科学的共同语言。核心内容是通过生物的物质根底—
—核酸、蛋白质、酶等生物大分子的构造、功能及其相互作用等运动规律的争辩来说明生命分子根底,从而探讨生命的奇特。
药学分子生物学(pharmaceuticalmolecularbiology):由于分子生物学的理论、技术渗入到药学争辩领域,从而使药物学争辩以化学、药学的培育模式转化为以生命科学、药学和化学相结合的药模式。
分子生物学的主要争辩对象:核酸、蛋白质、酶等生物大分子的构造、功能及相互作用
分子生物学在医药工业中的应用:
1、DNA重组技术与药争辩
2、药物基因组学、药物蛋白质组学与现代药物争辩
3、药物蛋白质组学是基因、蛋白质、疾病三者相连的桥梁科学
第一章核酸的分子构造、性质和功能
核酸的根本构造〔重点把握〕:磷酸
核苷碱基
戊糖
引起DNA构象转变的因素:
核苷酸挨次、碱基组成、盐的种类、相对湿度。
DNA双螺旋构造有利 氢键 不利疏水力
稳定性的影响:mRNA:遗传信息
碱基积存力
静电斥力
真核生物的mRNA构造:
5”帽子—5’非编码区—编码区—3’非编码区—3’polyA原核生物的mRNA构造:
5”非编码区—调控序列—编码区—终止子—起始调控序列—编码区—终止区—3’非编码区
tRNA的二级构造:三叶草形三级构造:倒L形
功能: 承受氨基酸、携带氨基酸,把氨基酸转运到核糖体上,然后依据mRNA上的密码挨次装配成多肽或蛋白质。
rRNA:组成核蛋白体
核酸分子杂交的原理:复性〔变性的DNA重恢复成双链的过程称为复性也叫做退火。〕
反义RNA的作用机制〔把握〕:
Ⅰ类反义RNA:直接作用于靶mRNA的SD序列和(或)局部编码区,直接抑制翻译,或与靶mRNA结合形成双链RNA,从而易被RNA酶Ⅲ降解;
Ⅱ类反义RNA:与mRNA的非编码区结合,引起mRNA构象变化,抑制翻译;
Ⅲ类反义RNA:则直接抑制靶mRNA的转录。
双链RNA诱导诱导RNAi的过程主要分为两个阶段〔重点把握〕:
Ⅰ启动阶段Ⅱ执行阶段
启动阶段:当细胞中由于感染等缘由消灭双链RNA分子时,细胞中一种称为Dicer的核酸酶就会识别这些双链RNA,并将其降解成21-23bp长的小干扰RNA
〔siRNA〕,单链siRNA与一些蛋白形成复合体,构成“RNA诱导的沉默小体”〔RISC〕
执行阶段:当目标mRNA与RISC中的siRNA完全配对时,RISC就会切割目标RNA,并由细胞中的核酸酶将其进一步降解,从而抑制目标基因的表达
病毒核酸的特点〔了解〕:
病毒只含一种核酸,构成病毒体的心髓。
核酸类型多态化
分子量小,基因组构造简洁,所含基因组数目少
病毒基因组核酸复制多样化
病毒核酸更易受宿主细胞的影响而发生基因突变和重组
有些病毒去除囊膜和衣壳,暴露的DNA或RNA也能感染细胞,这样的核酸成为传染性核酸
其次章染色质、染色体、基因和基因组
染色质和染色体的化学成分和组成:DNA:脱氧核糖、磷酸、碱基
组蛋白:碱性氨基酸,带正电,如精氨酸、赖氨酸。
非组蛋白:酸性氨基酸,带负电,如天冬氨酸、谷氨酸。少量RNA
酶
DNA和组蛋白的含量比较恒定,非组蛋白的含量变化较大,RNA的含量最少。
基因的定义:
基因的生物学定义:是携带生物遗传信息的构造单位,又是把握
一个特定性状的功能单位。
基因的分子生物学定义:指DNA分子中能编码一条多肽链,并且
具有肯定长度的片段。严格地说,基因不仅包含编码蛋白质肽链或RNA的核酸序列,还包括为保证转录所必需的调控序列。
基因组(genome):是细胞中一套完整单体遗传物质的总和。
基因组构造的异同:
原核生物
真核生物
基因组很小
基因组浩大简单,含多种序列成
分
几乎无蛋白质和核酸结合
和蛋白质结合形成染色体
有操纵子构造
基因家族化,有重复序列
基因多连续,有重叠基因
基因不连续
〔真核细胞病毒除外〕
多顺反子
单顺反子
以单拷贝和多拷贝两种形式存在
以单拷贝和多拷贝两种形式存在
第三章、可移动的遗传因子〔转座子)和染色体外的遗传因子
转座子(transposon):原核生物和真核生物基因组中存在着可以从一个部位转移到另外一个部位的DNA序列,这些序列称为转座子。
逆转录转座子〔retransposon〕:指内部含逆转录酶编码序列,通过DNA RNA DNA方式进展转座,即转座子转录产生相应的RNA,再经过逆转录生成的转座子DNA并整合到基因组中。
质粒〔plasmid〕:是多数细菌和某些真核生物细胞染色体外的双链环状DNA分子。
遗传重组〔geneticrecombination〕:减数分裂时,通过同源染色体的交换和非同源染色体的独立安排,使子代细胞的遗传信息产生了重组合,这种现象称为遗传重组。
同源重组〔homologousrecombination〕:指发生在两条双链DNA的同源序列之间,涉及的是大片段同源DNA序列的交换。
位点特异重组〔site-specificrecombination〕:指不依靠于DNA序列的同源性,而依靠于能与某些酶相结合的特异DNA序列的重组。简述原核生物转座子的类型及组成特点:
①IS——两端有ITR,只能编码转座酶;
②类转座子——构造同IS,但不能独立存在,仅作为复合转座子的两端组件;
③复合转座子——两端由IS或类IS构成,可编码抗性物质;
④TnA转座子家族——两端为ITR,可编码转座酶、解离酶和抗性物质。
解释逆转录病毒与逆转录转座子的区分:
② 转录病毒是具有感染力量的病毒颗粒,可以在细胞之间转移;
②逆转录转座子是宿主DNA基因组的组分,可以在基因组内转座,但是不能在细胞之间转移。
简述质粒DNA特性:
⑴质粒的复制 严密型质粒的复制
松弛型质粒的复制
⑵质粒的不相容性
⑶质粒的转移性
⑷质粒的选择性标记
试述大肠杆菌同源重组酶的特点〔p92〕:
⑴RecBCD:具有外切核酸酶活性,序列特异性的单链内切酶的活性和解旋酶活性使DNA产生具有游离末端的单链、ATPase活性水解ATP为解旋供给能量;
⑵RecA:有单、双链DNA结合活性,有ATPase的活性,并且促进各种DNA分子进展同源配对或分子入侵,形成同源配对的联合分子;
⑶RuvAB:RuvA:识别Holliday构造的连接点RuvB:为分枝迁移供给动力〔ATPase〕
凭借其解旋酶活性,推动Holliday中间体的分支迁移;
⑷RuvC:是一种核酸内切酶---专一性识别Holliday构造的连接点。同源重组与位点特异重组有何不同:
①同源重组中DNA链的切断可能是随机的;
位点特异性重组是在某些特异的DNA序列处发生重组。
②同源重组后染色体内的DNA序列一般仍按原来的挨次排列;位点特异性重组中DNA节段的相对位置发生了移动,即DNA序列发生重排,从而得到不同的结果。
Holliday模型的步骤:
1、两个DNA分子单链的同一部位发生断裂;
2、两个断裂的单链的游离末端彼此交换,连接形成holliday连接体;
3、通过分支移动产生同另一分子的互补序列形成异源双链DNA;
4、Holliday穿插的上部或下部旋转180,中间体切开并修复,形成两个双链重组体的DNA。分别为片段重组体和拼接重组体。
第四章DNA的复制、突变、损伤和修复
复制〔replication〕:遗传物质的传代,以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。
半保存复制:DNA生物合成时,母联DNA解开为两条单链,各自作为模板按碱基配对规律,合成与模板链互补的子链。子代细胞的DNA,一股单链从亲代完整地承受过来,另一股单链则完全从合成。
复制子:两个复制起始点之间的DN***段。
复制叉:DNA分子复制时,复制起点两条链解开成单链状态所形成的Y形构造称为复制叉。
使DNA链解离的酶:〔1〕解旋酶—利用ATP供能,作用于氢键,使DNA双链
解开成为两条单链。
单链DNA结合蛋白SSB—在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整。
DNA旋转酶〔拓扑异构酶〕—转变DNA超螺旋状
态、理顺DNA链。
DNA聚合酶:原核生物:
DNA-polⅠ:对复制中的错误进展校读,对复制和修复
DNA-polⅡ
中消灭的空隙进展填补
DNA-polⅢ:是原核生物复制延长中真正起催化作用的酶。
真核生物:DNA聚合酶α:合成后随链,引物酶活性DNA聚合酶β:DNA修复
DNA聚合酶δ:先导链合成
DNA聚合酶γ:线粒体DNA的合成
DNA聚合酶ε:机制不明类似于δ
端粒:真核生物染色体线性DNA分子末端的构造。端粒的构造特点:
1、由末端单链DNA序列和蛋白质构成。
2、末端DNA序列是屡次重复的富含G、C碱基的短序列。端粒的功能:
1、维持染色体的稳定性;2、维持DNA复制的完整性
端粒酶的组成:端粒酶RNA;端粒酶协同蛋白;端粒酶逆转录酶
影响端粒酶的药物:1、反义核酸;2、核酶;3、逆转录酶抑制剂:3”-叠氮胸苷〔AZT〕线粒体DNA复制:D环复制
噬菌体和病毒DNA的复制:滚环复制
AZT的作用原理:逆转录酶合成病毒DNA时,AZT掺入到病毒DNA中,由于AZT的3’-OH被叠氮取代,所以不能合成3’-5’磷酸二酯键,使病毒DNA合成终止。〔HIV治疗〕
突变可分为:自发突变;诱发突变
突变类型 碱基置换突变 点突变〔转换、颠换〕单点突变
碱基插入〔较长〕 多点突变碱基缺失〔较长〕
移码突变:插入、缺失一个或两个碱基引起阅读框架的转变
移码突变:是指三联体密码的阅读方式转变,造成蛋白质氨基酸排列挨次发生转变。
依据密码子遗传信息转变分类:同义突变、错义突变、无义突变
依据突变表现型对外界环境的敏感性分类:非条件性突变、条件性突变突变型与野生型的变换:正相突变、回复突变
突变缘由:
〔一〕自发突变〔脱氨基、脱嘌呤〕
〔二〕诱发突变

〔1〕碱基类似物〔2〕氨基嘌呤
〔3〕碱基修饰剂〔亚***、羟***、烷化剂〕
〔4〕DNA插入剂
〔三〕基因的人工诱变
DNA的修复系统:一、复制修复
二、损伤修复
尿嘧啶糖基酶系统错配修复
无嘌呤〔AP〕修复光复活修复
***转移酶修复切除修复
三、复制后修复 大肠杆菌的重组修复系统
SOS修复