分子生物学课件 联系客服

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总论

1.从哪些方面进行疾病相关基因的功能研究?(人卫版分生P286) 在确定了相关基因时可以通过以下方法对其功能进行研究: A转基因技术(转基因动物,稳定转染细胞) B基因敲除技术

C基因沉默技术(反义技术,RNA干扰)

2举例说明人的基因组成或结构变化引起的相关疾病 (特定某个基因名称、定位、大小及组成等基本特征。因组成或结构变化的过程、结果和表型)。

疾病:严重复合免疫缺陷病(XL-SCID) 名称:受体γ链(γc)基因突变引起。 定位:编码基因位于Xq12~13.1

组成:γc基因8个外显子的135种基因突变,其中5个突变热点;最常见的突变类型是单个碱基置换(错义突变和无义突变),其次为剪接部位突变、缺失和插入突变

结果:该基因编码的产物为白介素(如IL-4,IL-21)。这些白介素和受体涉及了很多T,B细胞的分化和常熟。当基因突变时,无功能蛋白质产物生成,导致白介素信号的广泛缺失,进而引起免疫系统功能的丧失。 RNAi

1.siRNA:是一种小RNA分子(~21-25核苷酸),由Dicer(RNAase Ⅲ家族中对双链RNA具有特异性的酶)加工而成。SiRNA是siRISC

的主要成员,激发与之互补的目标mRNA的沉默

2.MiRNA:是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA,其大小长约20~25个核苷酸。成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的,随后组装进RNA诱导的沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。最近的研究表miRNA参与各种各样的调节途径,包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等等

3.Dicer:RNase III家族成员之一,可特异识别dsRNA,依赖ATP逐步切割由外源导入或者由转基因,病毒感染等各种方式引入的dsRNA(或 pri-miRNA),将RNA降解为3’端有2个碱基突出的19-23bp的dsRNAs(siRNAs)

4.RISC:一种RNA-蛋白质复合物,通过与目标mRNA完全或者部分的互补配对来实施切割或者翻译抑制功能。siRNA组装siRISC,miRNA组装miRISC。RISCs包括两种类型:切割型和不切割型, 这由RISC当中的AGO蛋白决定

5.PTGS:Post-transcriptional Gene Silencing: (PTGS, 转录后基因沉默 )在基因转录后的水平上通过对靶RNA进行特异性降解而使其失活。 6.Guo Su 的实验说明了:她的实验观察到:sense or antisense RNA导入C. Elegant worm都获得了特定基因的沉默。说明起到直接作用的并不是 sense or antisense RNA。

7.RNAi的作用机制:病毒基因、人工转入基因、转座子等外源性基因随机整合到宿主细胞基因组内,并利用宿主细胞进行转录时,常产生一些dsRNA。宿主细胞对这些dsRNA迅即产生反应,其胞质中的核酸内切酶Dicer将dsRNA切割成多个具有特定长度和结构的小片段RNA(大约21~23 bp),即siRNA。siRNA在细胞内RNA解旋酶的作用下解链成正义链和反义链,继之由反义siRNA再与体内一些酶(包括内切酶、外切酶、解旋酶等)结合形成RNA诱导的沉默复合物(RNA-induced silencing complex,RISC)。RISC与外源性基因表达的mRNA的同源区进行特异性结合,RISC具有核酸酶的功能,在结合部位切割mRNA,切割位点即是与siRNA中反义链互补结合的两端。被切割后的断裂mRNA随即降解,从而诱发宿主细胞针对这些mRNA的降解反应。The central mechanisms of siRNA interference. The Dicer protein cleaves long dsRNAs and produces siRNAs. The RISC gets activated by siRNA and cleaves the target mRNA 凋亡 1.定义:细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序死亡。

2.途径:细胞凋亡信号转导的两大途径

A: 由死亡受体(Fas、TNFR)介导的外源途径。在这条途径中,启始caspase-8首先被激活

B:线粒体介导的内源途径。在这条途径中,启始caspase-9首先被激活。

3.Bcl-2家族的分类和结构特征 Bcl-2家族成员分为两类

A:抗细胞凋亡,如Bcl-2、Bcl-xL、Al、Bcl-w、Mcl-1。在这类分子中,都有Bcl-2同源区1-4 (Bcl-2 homology domains,BH1-BH4)的结构

B:促进细胞凋亡。在这类分子中,又分为两个亚族:

①Bax亚族,如Bax、Bak、Bok,有BH1、BH2和BH3的结构; ②BH3-only亚族,如Bik、Bad、Bid、Bim,只有BH3的结构。 4: P53基因在细胞DNA损伤中的作用

p53并非为所有细胞的凋亡过程所必需,但对DNA损伤而诱发的细胞凋亡却是必不可少的。 p53的两大功能:

A:使细胞在G1期停滞。当DNA损伤后, p53首先诱导细胞进入G1期,抑制细胞增殖,直至损伤的DNA修复。

B:一旦DNA不能被修复, p53就会活化那些诱导细胞凋亡的基因转录,使细胞发生凋亡。 干细胞 1.干细胞应具备哪些生物学特点?

A:自我更新能力:干细胞可不对称分裂为1个子代干细胞和1个功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。 但是干细胞的分裂实际是相对不对称的,干细胞在其发育期间也能够对称性地分裂以扩增它们的数量。