• Facebook
  • linkedin
  • YouTube
banner

Vysvetlenie základných pojmov z molekulárnej biológie

Súpravy molekulárnej biológie

1. cDNA a cccDNA: cDNA je dvojvláknová DNA syntetizovaná reverznou transkriptázou z mRNA;cccDNA je plazmidová dvojvláknová uzavretá kruhová DNA bez chromozómu.
2. Štandardná skladacia jednotka: jednotka sekundárnej štruktúry proteínu α-helix a β-list môže vytvárať štruktúrne bloky so špeciálnym geometrickým usporiadaním prostredníctvom rôznych spojovacích polypeptidov.Tento typ určeného skladania sa zvyčajne nazýva supersekundárna štruktúra.Takmer všetky terciárne štruktúry možno opísať týmito skladacími typmi a dokonca aj ich kombinovanými typmi, preto sa nazývajú aj štandardné skladacie jednotky.
3. CAP: cyklický adenozínmonofosfát (cAMP) receptorový proteín CRP (cAMP receptorový proteín), komplex vytvorený po spojení cAMP a CRP sa nazýva aktivačný proteín CAP (cAMP aktivovaný proteín)
4. Palindromická sekvencia: Reverzná komplementárna sekvencia segmentu fragmentu DNA, často miesta reštrikčného enzýmu.
5. micRNA: Komplementárna interferujúca RNA alebo antisense RNA, ktorá je komplementárna k sekvencii mRNA a môže inhibovať transláciu mRNA.
6. Ribozým: RNA s katalytickou aktivitou, ktorá hrá autokatalytickú úlohu v procese spájania RNA.
7. Motív: V priestorovej štruktúre proteínových molekúl existujú niektoré lokálne oblasti s podobným trojrozmerným tvarom a topológiou
8. Signálny peptid: peptid s 15-36 aminokyselinovými zvyškami na N-konci počas syntézy proteínu, ktorý riadi transmembránu proteínu.
9. Atenuátor: Nukleotidová sekvencia medzi oblasťou operátora a štruktúrnym génom, ktorý ukončuje transkripciu.
10. Magická škvrna: Keď baktéria narastie a stretne sa s úplným nedostatkom aminokyselín, baktérie vyvolajú núdzovú reakciu na zastavenie expresie všetkých génov.Signály, ktoré generujú túto núdzovú reakciu, sú guanozíntetrafosfát (ppGpp) a guanozínpentafosfát (pppGpp).Úloha PpGpp a pppGpp nie je len jeden alebo niekoľko operónov, ale ovplyvňuje ich veľké množstvo, preto sa nazývajú superregulátory alebo magické body.
11. Upstream promótorový element: označuje sekvenciu DNA, ktorá hrá regulačnú úlohu v aktivite promótora, ako je TATA v oblasti -10, TGACA v oblasti -35, zosilňovače a atenuátory.
12. DNA sonda: značený segment DNA so známou sekvenciou, ktorý sa široko používa na detekciu neznámych sekvencií a skríning cieľových génov.
13. SD sekvencia: Je to väzbová sekvencia ribozómu a mRNA, ktorá reguluje transláciu.
14. Monoklonálna protilátka: Protilátka, ktorá pôsobí iba proti jedinému antigénnemu determinantu.
15. Kozmid: Je to umelo skonštruovaný exogénny DNA vektor, ktorý si zachováva oblasti COS na oboch koncoch fágu a je spojený s plazmidom.
16. Skríning modro-bielych škvŕn: LacZ gén (kódujúci β-galaktozidázu), enzým dokáže rozložiť chromogénny substrát X-gal (5-bróm-4-chlór-3-indol-β-D-galaktozid) za vzniku modrej, čím sa kmeň zmení na modrý.Keď je vložená exogénna DNA, gén LacZ nemôže byť exprimovaný a kmeň je biely, aby sa skrínovali rekombinantné baktérie.Toto sa nazýva modro-biele premietanie.
17. Cis-pôsobiaci prvok: Špecifická sekvencia báz v DNA, ktorá reguluje génovú expresiu.
18. Klenowov enzým: Veľký fragment DNA polymerázy I, okrem toho, že 5' 3' exonukleázová aktivita je odstránená z holoenzýmu DNA polymerázy I.
19. Ukotvená PCR: používa sa na amplifikáciu požadovanej DNA so známou sekvenciou na jednom konci.Na jeden koniec neznámej sekvencie sa pridal poly-dG koniec a potom sa poly-dC a známa sekvencia použili ako priméry na PCR amplifikáciu.
20. Fúzny proteín: Gén eukaryotického proteínu je spojený s exogénnym génom a súčasne je exprimovaný proteín zložený z translácie pôvodného génového proteínu a exogénneho proteínu.

Ďalšie termíny molekulárnej biológie

1. Fyzická mapa DNA je poradie, v ktorom sú usporiadané (štiepené reštrikčnou endonukleázou) fragmenty molekuly DNA.
2. Štiepenie RNázy sa delí na dva typy (autokatalýza) a (heterokatalýza).
3. U prokaryotov sú tri iniciačné faktory (IF-1), (IF-2) a (IF-3).
4. Transmembránové proteíny vyžadujú vedenie (signálne peptidy) a úlohou proteínových chaperónov je (pomáha poskladať peptidový reťazec do prirodzenej konformácie proteínu).
5. Prvky v promótoroch možno vo všeobecnosti rozdeliť na dva typy: (prvky jadrového promótora) a (prvky promótora v protismere).
6. Obsah výskumu molekulárnej biológie zahŕňa najmä tri časti: (štrukturálna molekulárna biológia), (génová expresia a regulácia) a (technológia rekombinácie DNA).
7. Dva kľúčové experimenty demonštrujúce, že DNA je genetický materiál, sú (pneumokoková infekcia myší) a (T2 fágová infekcia Escherichia coli).potenciál).
8. Medzi hnRNA a mRNA sú dva hlavné rozdiely: (hnRNA sa spája v procese premeny na mRNA), (5' koniec mRNA je pridaný s uzáverom m7pGppp a na 3' konci mRNA kyslého (polyA) chvosta je navyše polyadenylácia).
9. Výhody viacpodjednotkovej formy proteínu sú (podjednotka je ekonomická metóda využitia DNA), (môže znížiť vplyv náhodných chýb v syntéze proteínov na aktivitu proteínov), (aktivita sa dá veľmi efektívne a rýchlo otvárať a zatvárať).
10. Hlavný obsah mechanizmu skladania proteínov teória prvej nukleácie zahŕňa (nukleáciu), (štrukturálne obohatenie), (konečné preskupenie).
11. Galaktóza má dvojaký účinok na baktérie;na jednej strane (môže byť použitý ako zdroj uhlíka pre rast buniek);na druhej strane (je tiež zložkou bunkovej steny).Preto je potrebný promótor S2 nezávislý od cAMP-CRP na trvalú syntézu na úrovni pozadia;súčasne je potrebný promótor S1 závislý od cAMP-CRP na reguláciu syntézy na vysokej úrovni.Transkripcia začína od (S2) s G a od (S1) bez G.
12. Technológia rekombinantnej DNA je tiež známa ako (klonovanie génov) alebo (molekulárne klonovanie).Konečným cieľom je (preniesť genetickú informáciu DNA z jedného organizmu do iného organizmu).Typický experiment rekombinácie DNA zvyčajne zahŕňa nasledujúce kroky: (1) Extrahujte cieľový gén (alebo exogénny gén) organizmu darcu a enzymaticky ho pripojte k inej molekule DNA (klonovací vektor), čím sa vytvorí nová molekula rekombinantnej DNA.② Molekula rekombinantnej DNA sa prenesie do bunky príjemcu a replikuje sa v bunke príjemcu.Tento proces sa nazýva transformácia.③ Preverte a identifikujte tie bunky príjemcu, ktoré absorbovali rekombinantnú DNA.④ Kultivujte bunky obsahujúce rekombinantnú DNA vo veľkých množstvách, aby ste zistili, či je exprimovaný cudzí pomocný gén.
13. Existujú dva typy replikácie plazmidov: tie, ktoré sú prísne kontrolované syntézou proteínov hostiteľskej bunky, sa nazývajú (tesné plazmidy) a tie, ktoré nie sú prísne kontrolované syntézou proteínov hostiteľskej bunky, sa nazývajú (relaxované plazmidy).
14. Reakčný systém PCR by mal spĺňať tieto podmienky: a.DNA primery (asi 20 báz) s komplementárnymi sekvenciami na každom konci dvoch reťazcov cieľového génu, ktorý sa má oddeliť.b.Enzýmy s tepelnou stabilitou, ako sú: TagDNA polymeráza.c, dNTPd, požadovaná sekvencia DNA ako templát
15. Základný reakčný proces PCR zahŕňa tri stupne: (denaturácia), (žíhanie) a (extenzia).
16. Základný proces transgénnych zvierat zvyčajne zahŕňa: ①Zavedenie klonovaného cudzieho génu do jadra oplodneného vajíčka alebo embryonálnej kmeňovej bunky;②Transplantácia naočkovaného oplodneného vajíčka alebo embryonálnej kmeňovej bunky do ženskej maternice;③Úplný embryonálny vývoj a rast Pre potomkov s cudzími génmi;④ Použite tieto zvieratá, ktoré môžu produkovať cudzie proteíny, ako chovný materiál na chov nových homozygotných línií.
17. Hybridómové bunkové línie sú generované hybridizáciou (slezinných B) buniek s (myelómovými) bunkami, a keďže (slezinové bunky) môžu využívať hypoxantín a (kostné bunky) poskytujú funkcie bunkového delenia, môžu sa pestovať v HAT médiu.rásť, pestovať.
18. S prehlbovaním výskumu sa nazýva prvá generácia protilátok (polyklonálne protilátky), druhá generácia (monoklonálne protilátky) a tretia generácia (protilátky genetického inžinierstva).
19. V súčasnosti je genetické inžinierstvo hmyzích vírusov zamerané najmä na bakulovírus, ktorý sa prejavuje vnesením (exogénneho génu toxínu);(gény, ktoré narúšajú normálny životný cyklus hmyzu);(modifikácia vírusových génov).
20. Trans-pôsobiace proteínové faktory zodpovedajúce spoločným prvkom TATA, GC a CAAT v promótore cicavčej RNA polymerázy II sú (TFIID), (SP-1) a (CTF/NF1).
dvadsaťjeden.Základné transkripčné faktory RNA polymerázy Ⅱ sú TFⅡ-A, TFⅡ-B, TFII-D, TFⅡ-E a ich väzbová sekvencia je: (D, A, B, E).V čom je funkcia TFII-D (väzba na TATA box).
dvadsaťdva.Väčšina transkripčných faktorov, ktoré sa viažu na DNA, funguje vo forme dimérov.Funkčné domény transkripčných faktorov, ktoré sa viažu na DNA, sú bežne nasledovné (závitnica-otočka-závitnica), (motív zinkového prsta), (základný-leucín) motív zipsu).
dvadsaťtri.Existujú tri typy režimov štiepenia restrikčnou endonukleázou: (rez na 5' strane osi symetrie, aby sa vytvorili 5' lepkavé konce), (rez na 3' strane osi symetrie, aby sa vytvorili 3' lepkavé konce (rez na osi symetrie, aby sa vytvorili ploché segmenty)).
dvadsať štyri.Plazmidová DNA má tri rôzne konfigurácie: (SC konfigurácia), (oc konfigurácia), (L konfigurácia).Prvá v elektroforéze je (SC konfigurácia).
25. Exogénne systémy génovej expresie, hlavne (Escherichia coli), (Kvasinky), (Hmyz) a (Tabuľka buniek cicavcov).
26. Bežne používané metódy pre transgénne zvieratá sú: (metóda retrovírusovej infekcie), (metóda mikroinjekcie DNA), (metóda embryonálnych kmeňových buniek).

Aplikácia Molekulárna biológia

1. Vymenujte funkcie viac ako 5 RNA?
Prenos RNA tRNA Prenos aminokyseliny Ribozóm RNA rRNA Ribozóm tvorí messenger RNA mRNA Šablóna syntézy proteínov Heterogénna jadrová RNA hnRNA Prekurzor zrelej mRNA malá jadrová RNA snRNA Zapojená do zostrihu hnRNA Malá cytoplazmatická RNA scRNA/7SL-RNA proteín Rozpoznávanie plazmového retikula a syntéza génovej RNA zložky tela Ribozymová RNA Enzymaticky aktívna RNA
2. Aký je hlavný rozdiel medzi prokaryotickými a eukaryotickými promótormi?
Prokaryotický TTGACA --- TATAAT------ Miesto iniciácie-35 -10 Eukaryotický zosilňovač---GC ---CAAT----TATAA-5mGpp-miesto iniciácie-110 -70 -25
3. Aké sú hlavné aspekty umelej konštrukcie prirodzených plazmidov?
Prírodné plazmidy majú často defekty, takže nie sú vhodné na použitie ako nosiče pre genetické inžinierstvo a musia byť modifikované a konštruované: a.Pridajte vhodné gény selekčných markerov, ako sú dva alebo viac, ktoré sa dajú ľahko použiť na selekciu, zvyčajne antibiotické gény.b.Zvýšte alebo znížte vhodné miesta rezania enzýmov na uľahčenie rekombinácie.c.Skráťte dĺžku, odrežte nepotrebné úlomky, zlepšite efektivitu dovozu a zvýšte nosnosť.d.Zmeňte replikón z pevného na voľný, z menšieho počtu kópií na viac kópií.e.Pridajte špeciálne genetické prvky podľa špeciálnych požiadaviek genetického inžinierstva
4. Uveďte príklad metódy na diferenciálny skríning tkanivovo špecifickej cDNA?
Pripravia sa dve bunkové populácie, cieľový gén je exprimovaný alebo vysoko exprimovaný v jednej z buniek a cieľový gén nie je exprimovaný alebo je málo exprimovaný v druhej bunke, a potom sa cieľový gén nájde hybridizáciou a porovnaním.Napríklad počas výskytu a vývoja nádorov budú nádorové bunky prezentovať mRNA s rôznymi hladinami expresie ako normálne bunky.Preto môžu byť gény súvisiace s nádorom skrínované diferenciálnou hybridizáciou.Indukčná metóda sa môže použiť aj na skríning génov, ktorých expresia je indukovaná.
5. Generovanie a skríning hybridómových bunkových línií?
B bunky sleziny + bunky myelómu, pridajte polyetylénglykol (PEG) na podporu bunkovej fúzie a fúzne bunky B-myelómu sleziny pestované v médiu HAT (obsahujúcom hypoxantín, aminopterín, T) pokračujú v expanzii výživy.Bunková fúzia obsahuje: fúzne bunky slezina-slezina: neschopné rásť, bunky sleziny nemožno kultivovať in vitro.Kosť-kosť fúzne bunky: nemôžu využívať hypoxantín, ale môžu syntetizovať purín druhou cestou pomocou folátreduktázy.Aminopterín inhibuje folátreduktázu, a preto nemôže rásť.Fúzne bunky kosti a sleziny: môžu rásť v HAT, bunky sleziny môžu využívať hypoxantín a kostné bunky zabezpečujú funkciu bunkového delenia.
6. Aký je princíp a spôsob stanovenia primárnej štruktúry DNA dideoxy terminálnou terminačnou metódou (Sangerova metóda)?
Princípom je použitie terminátora nukleotidového reťazca – 2,,3,-dideoxynukleotidu na ukončenie predlžovania DNA.Pretože mu chýba 3-OH potrebný na vytvorenie 3/5/fosfodiesterových väzieb, po začlenení do reťazca DNA sa reťazec DNA nemôže ďalej predĺžiť.Podľa princípu párovania báz, kedykoľvek DNA polymeráza potrebuje dNMP na účasť v normálne predĺženom reťazci DNA, existujú dve možnosti, jedna je účasť na ddNTP, čo vedie k ukončeniu predlžovania deoxynukleotidového reťazca;druhá je účasť na dNTP, takže reťazec DNA môže stále pokračovať v predlžovaní, kým sa nezačlení ďalší ddNTP.Podľa tejto metódy možno získať skupinu fragmentov DNA rôznych dĺžok končiacich na ddNTP.Metóda spočíva v rozdelení do štyroch skupín ddAMP, ddGMP, ddCMP a ddTMP.Po reakcii môže elektroforéza na polyakrylamidovom géli čítať sekvenciu DNA podľa plaveckých pásov.
7. Aký je pozitívny regulačný účinok aktivačného proteínu (CAP) na transkripciu?
Cyklický adenylátový (cAMP) receptorový proteín CRP (cAMP receptorový proteín), komplex vytvorený kombináciou cAMP a CRP sa nazýva CAP (cAMP aktivovaný proteín).Keď sa E. coli pestuje v médiu bez glukózy, syntéza CAP sa zvyšuje a CAP má funkciu aktivácie promótorov, ako je laktóza (Lac).Niektorým promótorom závislým od CRP chýba typický znak sekvencie -35 oblasti (TTGACA), ktorý majú bežné promótory.Preto je pre RNA polymerázu ťažké sa na ňu naviazať.Prítomnosť CAP (funkcia): môže výrazne zlepšiť väzbovú konštantu enzýmu a promótora.Ukazuje hlavne tieto dva aspekty: ① CAP pomáha molekule enzýmu správne sa orientovať zmenou konformácie promótora a interakcie s enzýmom tak, aby sa spojila s oblasťou -10 a zohrávala úlohu nahradenia funkcie oblasti -35.②CAP môže tiež inhibovať väzbu RNA polymerázy na iné miesta v DNA, čím zvyšuje pravdepodobnosť väzby na jej špecifický promótor.
8. Aké kroky zvyčajne zahŕňa typický experiment rekombinácie DNA?
a.Extrahujte cieľový gén (alebo exogénny gén) organizmu darcu a enzymaticky ho pripojte k inej molekule DNA (klonovací vektor), čím sa vytvorí nová rekombinantná molekula DNA.b.Preneste molekulu rekombinantnej DNA do bunky príjemcu a replikujte ju a uchovajte ju v bunke príjemcu.Tento proces sa nazýva transformácia.c.Preverte a identifikujte tie recipientné bunky, ktoré absorbovali rekombinantnú DNA.d.Hromadná kultivácia buniek obsahujúcich rekombinantnú DNA, aby sa zistilo, či je exprimovaný cudzí pomocný gén.
9. Konštrukcia génovej knižnice Uvádzajú sa tri spôsoby skríningu rekombinantov a stručne je opísaný proces.
Skríning rezistencie na antibiotiká, inzerčná inaktivácia rezistencie, skríning modro-bielych škvŕn alebo skríning PCR, diferenciálny skríning, sonda DNA Väčšina klonovacích vektorov nesie gény rezistencie na antibiotiká (anti-ampicilín, tetracyklín).Keď sa plazmid prenesie do Escherichia coli, baktérie získajú rezistenciu a tie bez prenosu nebudú mať rezistenciu.Nedokáže však rozlíšiť, či bola reorganizovaná alebo nie.Vo vektore obsahujúcom dva gény rezistencie, ak je cudzorodý fragment DNA vložený do jedného z génov a spôsobí inaktiváciu génu, môžu sa na skríning pozitívnych rekombinantov použiť dve kontroly platne obsahujúce rôzne liečivá.Napríklad plazmid pUC obsahuje gén LacZ (kódujúci β-galaktozidázu), ktorý dokáže rozložiť chromogénny substrát X-gal (5-bróm-4-chlór-3-indol-β-D-galaktozid) za vzniku modrej, čím sa kmeň zmení na modrý.Keď je vložená cudzia DNA, gén LacZ nemôže byť exprimovaný a kmeň je biely, aby sa skrínovali rekombinantné baktérie.
10. Vysvetlite základný proces získavania transgénnych zvierat prostredníctvom embryonálnych kmeňových buniek?
Embryonálne kmeňové bunky (ES) sú embryonálne bunky počas embryonálneho vývoja, ktoré môžu byť umelo kultivované a proliferované a majú funkciu diferenciácie na iné typy buniek.Kultivácia ES buniek: Vnútorná bunková hmota blastocysty sa izoluje a kultivuje.Keď sa ES kultivuje vo vrstve bez vyživovača, bude sa diferencovať na rôzne funkčné bunky, ako sú svalové bunky a N bunky.Pri kultivácii v médiu obsahujúcom fibroblasty si ES zachová funkciu diferenciácie.ES môže byť geneticky manipulované a jeho diferenciačná funkcia môže byť integrovaná bez ovplyvnenia jeho diferenciačnej funkcie, čo rieši problém náhodnej integrácie.Zaveďte exogénne gény do embryonálnych kmeňových buniek, potom sa implantujú do maternice gravidných myších samíc, vyvinú sa na mláďatá a krížia, aby sa získali homozygotné myši.