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生物遺傳學(xué)復(fù)習(xí)總結(jié)-文庫(kù)吧資料

2025-01-24 02:09本頁(yè)面
  

【正文】 Oct3/4, Sox2, cMyc和 Klf4,導(dǎo)入方式也與此前的小鼠實(shí)驗(yàn)類似,只不過(guò)實(shí)現(xiàn)基因重組的細(xì)胞分別來(lái)自一位 36歲婦女的表皮和一位 69歲男性的結(jié)締組織 》 研究人員表示,利用該技術(shù),大約每 5000個(gè)細(xì)胞就能制造一個(gè) iPS細(xì)胞系,這一高效率保證他們?cè)诿宽?xiàng)實(shí)驗(yàn)中都能得到數(shù)個(gè)細(xì)胞系 中山亞彌: 日本京都大學(xué) 四種母源影響基因的mRNA和蛋白沿果蠅卵子和胚胎前 后軸分布的濃度變化圖 A P BICOID CAUDAL HUNCHBACK NANOS 果蠅體節(jié)發(fā)育的調(diào)控 Bicoid 蛋白定位 ? 受精后 bcd mRNA迅速翻譯, BCD蛋白在前端積累并向后端彌散,形成從前向后穩(wěn)定的濃度梯度 ? BCD蛋白主要覆蓋胚胎前 2/ 3區(qū)域 免疫染色 母性效應(yīng)基因( maternaleffect genes) 》 母性效應(yīng)基因編碼轉(zhuǎn)錄因子、受體和調(diào)節(jié)翻譯的蛋白,在卵子發(fā)生中轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)物儲(chǔ)存在卵母細(xì)胞中,沿前 后軸呈梯度分布 》 母性效應(yīng)基因產(chǎn)物的梯度起始胚胎發(fā)育 ,突變研究指出,調(diào)節(jié)果蠅發(fā)育的母性效應(yīng)基因約 40個(gè) 幼體 胚外組織 :絨毛膜和胎盤等 外部細(xì)胞 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 囊胚的發(fā)育 動(dòng)物極 植物極 囊胚腔 基因表達(dá)與調(diào)控 ? 基因表達(dá)( gene expression):基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯,產(chǎn)生蛋白質(zhì)產(chǎn)物和直接轉(zhuǎn)錄 RNA參與生物功能的過(guò)程 ? 基因調(diào)控: 涉及基因的啟動(dòng)關(guān)閉,活性的增加或減弱 ,發(fā)生在轉(zhuǎn)錄階段,轉(zhuǎn)錄后加工階段和翻譯階段 ? 負(fù)調(diào)控( Negative control ): 阻遏蛋白( repressor protein)結(jié)合在受控基因上時(shí)不表達(dá),不結(jié)合時(shí)就表達(dá)的形式 ? 正調(diào)控( Positive control ): 基因表達(dá)的活化物( activators )結(jié)合在受控基因上時(shí),激活基因表達(dá),不結(jié)合時(shí)就不表達(dá)的形式 》 真核基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括幾種不同的控制轉(zhuǎn)錄的調(diào)控元件 ,主要的元件有:?jiǎn)?dòng)子 、 增強(qiáng)子 、 弱化子 、 絕緣子 、沉默子 》 這些調(diào)控元件可鄰接 , 位于之中或遠(yuǎn)離該基因 , 它們可以與許多類蛋白相互作用從而起到調(diào)節(jié)這些元件活性的作用 , 這些蛋白稱為 轉(zhuǎn)錄因子 下面將用通用的模型說(shuō)明這些元件和因子在真核基因表達(dá)調(diào)控中的功能 Cisacting 順式作用 與靶基因位于同一條染色體上的 DNA序列發(fā)揮調(diào)控作用 Transacting 反式作用 基因編碼產(chǎn)物, RNA或 protein調(diào)控另一簇基因的表達(dá) 順式作用元件與反式作用因子 》 細(xì)菌啟動(dòng)子含有順式作用核苷酸序列 , 是 RNA聚合酶結(jié)合的識(shí)別位點(diǎn) ,因此它含有啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄所必要的區(qū)域并緊挨它可調(diào)節(jié)的基因 》 真核啟動(dòng)子是由 RNA聚合酶 II(將基因轉(zhuǎn)錄為 mRNA)識(shí)別的,它常含有一些短的典型的 DNA序列,其位于基因 5’ 上游 100bp區(qū)間內(nèi) 》 啟動(dòng)子的核心區(qū)有位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游 2530bp的 TATA框,在 8 bp的共有序列中僅有 TA對(duì),兩側(cè)有富含 GC的區(qū)域 啟動(dòng)子 啟動(dòng)子 DNA分子上能與 RNA聚合酶結(jié)合并形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體的區(qū)域,在許多情況下,還包括促進(jìn)這一過(guò)程的調(diào)節(jié)蛋白的結(jié)合位點(diǎn) 增強(qiáng)子( enhancer) 增強(qiáng)子 是 生物中能夠增強(qiáng)基因表達(dá)的調(diào)控序列 作用特征: 1. 可以相隔數(shù)千個(gè)堿基對(duì)遠(yuǎn)距離發(fā)生調(diào)控作用 2. 不管正向或反向,均可以發(fā)揮調(diào)控作用 3. 在結(jié)構(gòu)基因的上游或下游都具有調(diào)控的作用 》 由蛋白質(zhì)因子參與的轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用主要是正向調(diào)控 》 在討論這些因子怎樣調(diào)節(jié)基因表達(dá)之前 , 我們先來(lái)了解它們是怎樣結(jié)合到核酸上的 轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)模式: 》 真核生物因子的 DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域有多種形式 , 它們具有不同的三維結(jié)構(gòu) , 主要有三種主要的結(jié)構(gòu)模式: ( 1)螺旋 轉(zhuǎn)角 螺旋結(jié)構(gòu)( helixturnhelix, HTH) ( 2)鋅指結(jié)構(gòu)( Zinc fingers) ( 3)亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)( leucine zipper) 調(diào)節(jié)基因 操縱子 Lac 阻遏物 β -半乳糖苷酶 β -半乳糖苷 透性酶 β -半乳糖苷 乙?;D(zhuǎn)移酶 誘導(dǎo)型 Lac操縱子結(jié)構(gòu)模型 基因 長(zhǎng)度 PI: i基因啟動(dòng)子 gene i:調(diào)節(jié)基因 P: 結(jié)構(gòu)基因啟動(dòng)子 gene Z,Y,A:結(jié)構(gòu)基因 O: 操縱單元 92 一個(gè)真核基因的典型結(jié)構(gòu) enhancer or silencer 5’ UTR 3’ UTR 5’ 端加帽 ( 5’ capping ) ?在 mRNA轉(zhuǎn)錄鏈長(zhǎng)度超過(guò) 2030nt之前,其 5’ 端經(jīng)化學(xué)修飾被加上 7甲基鳥(niǎo)苷殘基,這種 5’ 端的修飾稱為帽子結(jié)構(gòu) ?連接方式是 3’ 5’ 連接,與正常的 3’ 5’ 連接方式不同,是由 mRNA鳥(niǎo)苷轉(zhuǎn)移酶催化 這一添加核苷酸反應(yīng) 3’ 端剪切及加尾 3’cleavage and polyadenylation ?大部分成熟 mRNA具有 3’ 多聚 A尾巴,它是經(jīng)過(guò)剪切后再加上一串 A殘基而成,通常叫做 poly A尾巴,這個(gè)特征可用于純化 mRNA ?特定序列元件: ?1) 5‘ AAUAAA3’’ 聚腺苷酸信號(hào)序列 , ?2)在其后 11~20nt處緊隨著一個(gè)? 5‘ YA3’ ? 結(jié)構(gòu), ?3)在其下游方向的 GUGUGUG 這些序列共同決定了 聚腺苷酸化位點(diǎn)(polyadenylation site) 可變剪接 Alternative splicing 可變剪接 是指從一個(gè)特定的基因轉(zhuǎn)錄物中通過(guò)利用不同 5 ’ 、 3’ 剪接位點(diǎn)產(chǎn)生出不同的成熟的 mRNA的過(guò)程 ,主要有四種方式: ( 1)利用不同的啟動(dòng)子 ( 2)利用不同的 Poly( A)位點(diǎn) ( 3)保留某些內(nèi)含子 ( 4)保留或去除某些外顯子 可變剪接導(dǎo)致 α 淀粉酶基因 在不同組織中的表達(dá)差異 siRNA miRNA RNA acts as a regulator of gene expression 基因沉默 遺傳性狀 質(zhì)量性狀 ( qualitative character) 數(shù)量性狀 ( quantitative character) 質(zhì)量性狀與數(shù)量性狀 ? 質(zhì)量性狀: ( 血型) 質(zhì)量性狀指表型可以明確分成不同的類型 , 遺傳方式為單基因的孟德?tīng)柺竭z傳 , 環(huán)境因素對(duì)表型的影響很小 , 通??梢院雎?. ? 數(shù)量性狀:(血壓、身高) 由于多個(gè)基因各自的微小影響 ,數(shù)量性狀表現(xiàn)為連續(xù)分布的變異 , 如果由多個(gè)影響平均的微效基因控制 , 群體中的個(gè)體數(shù)呈現(xiàn)正態(tài)分布 . F F PF 1 F 2 H 質(zhì)量性狀遺傳 數(shù)量性狀遺傳 圖 6 質(zhì)量性狀遺傳和數(shù)量性狀遺傳的區(qū)別數(shù)量性狀和質(zhì)量性狀的區(qū)別 基因控制 變異分布 表型分布 受環(huán)境影響 遺傳規(guī)律 性狀特點(diǎn) 研究對(duì)象 數(shù)量性狀 多基因 正態(tài)分布 連續(xù) 大 非孟德?tīng)栠z傳 易度量 群體 質(zhì)量性狀 單基因 二項(xiàng)分布 分散 小 孟德?tīng)栠z傳 不易度量 個(gè)體和 群體 ? 在一個(gè)有性生殖的自然群體中,在符合以下 5個(gè)條件則被稱為理想群體。 基因文庫(kù) 一個(gè)生物體的 基因組 DNA用限制性內(nèi)切酶部分 酶切后 ,將酶切片段 插入到載體 DNA分子中 ,所有這些插入了基因組DNA片段的載體分子的 集合體 ,將包含這個(gè)生物體的整個(gè)基因組,也就是構(gòu)成了這個(gè)生物體的 基因文庫(kù) 。高等生物的 C值不一定就意味著它的 C值高于比它低等的生物。 高等生物具有比低等生物更復(fù)雜的生命活動(dòng),理論上應(yīng)該是它們的 C值也應(yīng)該更高。 人神經(jīng)母細(xì)胞瘤中 vmyc基因復(fù)本多( Nmyc) ( 2) FAP結(jié)腸癌形成過(guò)程的特點(diǎn) ① 多次突變 在人的一生中突變率是恒定的,如果只需一次突變就可以使細(xì)胞變成惡性,癌癥的發(fā)病率就應(yīng)當(dāng)與年齡無(wú)關(guān)。 慢性粒細(xì)胞白血?。?CML)的 費(fèi)城染色體 ,是 9和 22號(hào)染色體易位,導(dǎo)致 bcrabl 原癌基因融合。 ( 2)易位 染色體易位將生長(zhǎng)調(diào)節(jié)基因帶到其它 啟動(dòng)子 的控制下,導(dǎo)致基因不適當(dāng)?shù)乇磉_(dá)。 cras的第 12個(gè)氨基酸(甘氨酸)和第 61個(gè)氨基酸(谷氨酰胺)突變會(huì)激活成癌基因 vras。 p53 p21 CDK4/cyclin D E2F 激活 抑制 磷酸化 RB/E2F 釋放 DNA復(fù)制 圖 194幾種和 G0/G1或 G1/S期控制有關(guān)的蛋白是腫瘤抑制物 ( 引自 Lewin,2022) 癌基因的形成機(jī)制 原癌基因通過(guò)三種機(jī)制轉(zhuǎn)化為癌基因 : ( 1)點(diǎn)突變 原癌基因的點(diǎn)突變導(dǎo)致產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性激活的蛋
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