(二)高突变率。mt DNA突变率约为nDNA的10~100倍,此外mtDNA 与有毒物质的结合频率比核DNA 高数倍至数十倍。
(三)异质性和复制分离。 异质性即突变mtDNA与野生型mtDNA 以不同的比例共存于一个细胞内的现象。复制分离即在细胞分裂的复制过程中,突变的和野生型的mtDNA 随机进入子细胞的过程,复制分离的结果使突变mtDNA 杂合体向突变纯合或野生纯合方向转变,但因突变复制具有优势,故易产生突变积累,突变积累的程度不同,突变mtDNA 在群体中的多态性程度也不同。
(四)阈值效应。 每个细胞的mt DNA有多种拷贝,而一个细胞mt DNA编码基因的表现型依赖于一个细胞内突变型mt DNA和野生型mt DNA的相对比例,mtDNA 突变导致氧化磷酸化水平降低,当能量降低到维持组织正常功能所需能量的最低值时即达到了mtDNA表达的能量阈值,可引起某组织或器官的功能异常而出现临床症状,这就是阈值效应。
(五)半自主复制与协同作用。mt DNA虽有自我复制、转录和编码功能,但该过程还需要数十种nDNA编码的酶参加,因此mt DNA基因的表达同时也受nDNA的制约,两者具有协同作用。 28、何谓线粒体病?简述线粒体病的遗传学分类。
线粒体病(mitochondriopathy)是指由于线粒体呼吸链功能不良所导致的临床表现多样化的一组疾病。临床表现常见为眼睑下垂、外眼肌麻痹、视神经萎缩、神经性耳聋、痉挛或惊厥、痴呆、偏头痛、类卒中样发作等。
从核基因缺陷和线粒体基因缺陷的角度对线粒体病进行遗传学分类可分为三种类型:点突变,mtDNA的大规模缺失或插入和源于核DNA缺陷引起mtDNA缺失。 29、病毒的基本结构成份主要有哪些?
毒没有完整的细胞结构,由四种基本结构成份组成:①由一种核酸(DNA或RNA)组成的病毒基因组。②由病毒基因组编码的衣壳蛋白组成的衣壳。③来源于宿主细胞质膜系统(细胞膜、内质网膜或高尔基体膜)的包膜。④病毒颗粒中的其它内容物,包括酶、核酸结合蛋白及金属离子等。 30、国际病毒分类委员会(ICTV)将病毒分成哪几类?
国际病毒分类委员会(ICTV)制定了《国际病毒分类与命名原则》。根据病毒的基因组组成及复制方式,可将病毒分为如下几类:
DNA病毒(DNA Viruses)
第一组:双链DNA病毒(Group I: dsDNA Viruses) 第二组:单链DNA病毒(Group II: ssDNA Viruses) RNA病毒(RNA viruses)
第三组:双链RNA病毒(Group III: dsRNA Viruses) 第四组:正链RNA病毒(Group IV: (+)ssRNA Viruses) 第五组:负链RNA病毒(Group V: (-)ssRNA Viruses)
DNA与RNA逆转录病毒(DNA and RNA Reverse Transcribing Viruses)
第六组:RNA逆转录病毒(Group VI: RNA Reverse Transcribing Viruses) 第七组:DNA逆转录病毒(Group VII: DNA Reverse Transcribing Viruses) 亚病毒因子(Subviral Agents)
卫星(Satellites) 类病毒(Viroids) 朊病毒(Prions)
31、简述长病毒末端重复序列的特点和作用。
逆转录病毒基因组RNA在逆转录后生成的双链DNA中,两端有长末端重复序列(long terminal repeat,LTR)结构。LTR在结构与功能上与上述重复序列不同。LTR中的重复序列只占一部分,另外还包括单一序列。5'端的LTR包含许多特定的基因表达调控区域,是一组真核生物增强子和启动子单位,而3'端的LTR具有转录终止的作用。另外,逆转录病毒基因组利用LTR中的重复序列形成环状结构,在整合酶作用下整合入宿主细胞基因组内。 53蛋白质组学的研究特点有哪些?
① 整体性 ② 揭示生命的动态性过程 ③ 体现生命现象的复杂性 32、等电聚焦凝胶电泳的原理是什么?
依据蛋白质分子的净电荷或等电点进行分离的技术。在等电聚焦过程中,电场所采用的载体两性电解质含有脂肪族多氨基多羧酸,可在电场中形成正极为酸性,负极为碱性的连续pH梯度,蛋白质分子在一个载体两性电解质(ampholyte)形成的连续而稳定的线性pH梯度中电泳,当蛋白质迁移到其等电点位置时,净电荷为零,在电场中不再移动,因此可将各种不同等电点性质的蛋白质分离开来 33、简述酵母双杂交系统的优缺点。
酵母双杂交系统所具有的优点:①蛋白质作为被研究的对象不用被纯化;②检测在活细胞内进行,可以在一定程度上反映体内(细胞内)的真实情况;③由于这一系统可以反映基因表达产物的累积效应,因而可检测存在于蛋白质之间微弱或短暂的相互作用;④采用不同组织、器官、细胞类型和分化时期材料构建cDNA文库,可用于分析多种不同功能的蛋白。
局限性:①双杂交系统分析蛋白间的相互作用定位于细胞核内,而许多蛋白间的相互作用依赖于翻译后加工如糖基化、二硫键形成等,这些反应在核内无法进行。②由于某些蛋白本身具有激活转录功能或在酵母中表达时发挥转录激活作用,从而引起报告基因的表达,产生“假阳性”结果。③双杂交只是反映蛋白质间能发生作用的可能性,这种可能还必须经过其他实验验证,尤其要与生理功能研究相结合,否则可能会误入歧途。 34、蛋白质间互作鉴定:
(1)蛋白质亚基的聚合:线性、环状、螺旋、球状、交叉聚合 (2)分子识别:抗原与抗体、配体与受体、酶与底物 (3)分子的自我装配:核糖体、细菌鞭毛、病毒的自动装配
(4)多酶复合体:丙酮酸脱氢酶复合体包括丙酮酸脱氢酶、二氢硫辛酸转乙酰基酶和二氢硫辛酸脱氢酶。 蛋白质间作用力:
(1)氢键:肽键之间,主-侧、侧-侧链之间 (2)范德华力:取向力、诱导力、色散力
(3)疏水键:非极性基团为了避开水相二群集在一起的作用力。
(4)离子键(盐键):正负离子之间的静电引力所形成的化学键。 蛋白质相互作用的研究方法:
体外:(1)肽蛋白质亲和层析;(2)亲和印迹;(3)免疫沉淀;(4)交联等。
体内:(1)酵母双杂交系统;(2)噬菌体展示技术;(3)生物传感芯片质谱;(4)蛋白质定点诱变。 蛋白组学研究内容:1.蛋白质分离;2.蛋白质的鉴定;3.蛋白质-核酸间相互作用;4.蛋白质与蛋白质的相互作用。 蛋白组学研究的特点:1)整体性和规模化;2)动态性和网络化;3)复杂性和综合技术化; 蛋白质组研究常用技术:
1)蛋白质分离技术(电泳和层析技术);2)蛋白质检测与图像分析以及鉴定技术; 3)蛋白质互作研究技术;4)生物信息学分析技术。 35、蛋白质组学的研究内容有哪些?
蛋白质组学的研究包括两个方面:一是针对蛋白质表达模式的研究,一是在蛋白质功能模式方面的深入分析。 36、PCR,聚合酶链反应(Polymerase chain reaction):是一种模拟体内天然DNA复制过程的体外核酸扩增技术,是基因扩增技术的一次重大革新。
PCR原理:利用DNA聚合酶催化一对引物间的特定DNA片段在体外实现快速、大量扩增的方法,也称:无细胞克隆技术或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增法。 PCR标准反应体系(五要素,) (1)DNA模板(template):靶基因
(2)原料:dNTPs(dATP,dGTP,dCTP,dTTP) (3)催化酶:耐高温的DNA聚合酶(如:Taq酶)
(4) 一对引物(primer):扩增序列的决定者其与靶基因两侧序列互补 (5) Mg2+ 和 Buffer PCR反应过程----三步曲
1.高温变性:在高温(95℃)下,待扩增的靶DNA双链受热变性成为两条单链DNA模板
2.低温退火:在低温(37~55℃)下,两条人工合成的寡核苷酸引物分别与互补的单链DNA模板结合,形成部分双链
3.适温延伸:在耐热DNA聚合酶的最适温度(72℃)下,以引物的3’端为合成的起点,以单核苷酸为原料,沿模板以5’→3’方向延伸,合成DNA新链。
37、PCR衍生技术(pcr技术有哪些):逆转录PCR、反向PCR、巢式PCR、标记PCR、多重PCR、原位PCR、不对称PCR、定量PCR、锚定PCR 38、如何提高PCR扩增的特异性?
① 升高退火温度可增加引物与模板结合的特异性
② 缩短退火和延伸时间,可减少错误引发及多余的DNA聚合酶分子参与酶促延伸的机会 ③降低引物和酶的浓度也可以减少错误引发,尤其是能减少引物二聚体的引发 ④ 改变Mg2+的浓度可进一步提高扩增的特异性 ⑤ 引物设计的特异性 ⑥ 减少循环次数
⑦ 热启动(Hot Start):即首先将模板变性,然后在较高温度时加入Taq DNA聚合酶、引物及MgCl2等一些重要成分,这样使得引物在较高温度下与模板退火,提高了反应的严格性,使扩增更特异 ⑧ 采用两对引物即外引物和内引物进行扩增来提高扩增的特异性。 39、PCR检测技术有何临床应用:
(1)PCR在病原微生物的检测中的应用;(2)PCR在遗传病中的应用;(3)PCR在肿瘤中的应用;(4)其它方面的应用:PCR技术除用于临床诊断和治疗外,还可用于DNA指纹、个体识别、亲子关系识别、法医物证等。 40、影响PCR反应的因素有哪些?
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