第二章小結
在自然界各種生物中，dna和rna的一級序列貯存著遺傳資訊，大多數生物以dna作為遺傳資訊的主要載體。rna也可以作為遺傳物質，但目前這種現象只存在於病毒中。除dna，rna序列貯存遺傳資訊以外，dna的甲基化修飾造成與調節蛋白結合特性的改變、染色質組蛋白的乙醯化、甲基化修飾造成dna與核小體結合特性的變化，以及蛋白質本身也具有dna序列變化以外的、可遺傳的表觀遺傳資訊。
朊病毒是不含有核酸的蛋白質顆粒，但是可以複製並具有傳染性。
核酸包括dna和rna，dna和rna分別由a、t、c、g和a、u、c、g等核苷酸組成。a、t、c、g和a、u、c、g等鹼基與核醣構成核苷，核苷與磷酸殘基形成核苷酸，不同核苷酸的排列組合構成了核酸的一級結構。體內的dna由兩條dna單鏈形成雙鏈，是dna的主要存在形式。
dna雙鏈之間通過鹼基配對方式形成，即a-t, c-g，因此，只要知道其中的一條鏈的序列，即可推導出另一條鏈的鹼基組成。
雙鏈dna具有規則的右手雙螺旋結構，在螺旋結構中，脫氧核醣和磷酸間隔排列組成主鏈，而鹼基侷限於螺旋內部，並在a-t和c-g間以氫鍵相連配對。氫鍵結合力和相鄰鹼基的堆集力有利於dna維持雙螺旋構型，而磷酸基的靜電斥力和鹼基分子的內能則不利於dna維持雙螺旋構型。這四種因素競爭的結果形成穩定的dna分子結構。
watson–crick dna雙螺旋結構在一定環境條件下，或在不同功能狀態下可以發生扭曲、旋轉、伸展等結構變化，特別是細胞核內的dna常常與蛋白質緊密結合，因此可以形成不同形態的dna結構，如a-、b-、z等不同的構象。不同構象dna的存在，對dna的基本功能如複製和轉錄以及基因表達調控都是十分重要的。複製和轉錄時dna雙鏈的解螺旋，轉錄因子與基因調控區特定結合序列的結合等都涉及蛋白質對dna特定構型上的特定資訊的解讀。
dna除了存在特定的二級結構以外，還形成不同的**結構。原核細胞和真核細胞的dna在生理狀態下均存在超螺旋結構形式。根據dna每個螺旋的鹼基對數目不同，超螺旋具有正超螺旋和負超螺旋兩種方向。
所有的dna超螺旋都是由dna拓撲異構酶產生。同時，在dna發生同源重組過程中還成holliday聯合體，在真核細胞中dna雙螺旋還進一步與組蛋白包裝成核小體的結構。
在化學和/或物理因素的影響下，核酸分子可發生變性，由穩定的雙螺旋結構鬆解為無規則線性結構甚至解旋成單鏈。凡能破壞有利於維持dna雙螺旋構型的因素，以及增強不利於維持dna雙螺旋構型的因素的各種理化條件都可以成為變性的原因。常用的dna變性方法主要是熱變性和鹼變性。
核酸分子變性的過程可以逆轉，在適當條件下，變性dna可以復性，兩條互補鏈全部或部分恢復到天然雙螺旋結構。
復性受到溫度、時間、dna濃度以及dna複雜性的影響。根據dna變、復性的特點，可以針對特定序列的dna設計探針，進行檢測特定dna和rna的定性、定量和定位的分子雜交研究。
第三章小結
從抽象符號到具體的化學本質，人們對基因的理解隨著研究手段的發展而不斷深入。目前，人們不僅能從表型上去研究基因，而且能夠先轉殖基因，再深入研究其結構和功能，並且發現了諸如斷裂基因、重複片段、重疊基因、轉位基因和假基因等以各種形式存在的基因。真核生物基因是以單順反子的形式存在，編碼的是單基因產物；而原核生物基因卻是以多順反子的形式存在，由它轉錄產生的是一種大分子量的mrna，可同時編碼兩種甚至數種基因產物。
原核生物的基因和真核生物的基因都可以分為編碼區和非編碼區。絕大多數真核生物其編碼區被非編碼區所打斷，稱為斷裂基因；但是絕大多數的原核生物，其編碼區則是連續的。當然，某些真核生物的基因也可能是連續，而某些原核生物中也有斷裂基因存在。
基因的大小與外顯子沒有關係，而是決定於內含子的大小和數目。內含子越多，片段越長，則其基因越大。真核生物中，從酵母到人類，，基因的平均大小略有增加。
根據基因密度可推知基因組中基因的數目。生物從低等到高等，基因數目逐漸增加。真核生物基因組中**相同，結構相似，功能相關的一組基因，稱為基因家族。
根據家族成員在染色體上的分布形式，基因家族又分為在染色體上串聯重複存在的基因簇和在染色體上散在分布的散在基因家族。除了能編碼蛋白的基因家族外，染色體上還存在大量無轉錄活性的重複dna序列。根據重複單位的大小，一些高度重複序列又分為了衛星dna、小衛星和微衛星dna。
基因組可分為原核生物基因組、真核生物基因組和細胞器基因組。原核生物基因組簡單，只有乙個染色體組成，其類核外可能有質粒dna存在；細胞器基因組主要指真核生物的線粒體和葉綠體基因組，能夠合成部分所需的蛋白質。真核生物的基因組比較複雜，可分為非重複序列、中度重複序列和高重複序列。
非重複序列是獨特的，中度重複序列是分散但並非已知的拷貝，高重複序列是短的前後串聯重複序列。每個基因組中各成分所佔比率不同，但較大的基因組非重複序列部分較少。複雜度描述了其中獨特序列的長度，重複頻率描述了每個序列重複的次數。
c值矛盾描述了真核基因組中編碼潛力和dna含量並非一致。大多數結構基因位於非重複dna內。非重複dna的複雜度比總基因組能更好地反映生物的複雜程度，非重複dna 最大複雜度達2×109 bp。
人類基因組計畫自2023年啟動到現在，其基本任務已經完成，成功繪製了人類的遺傳學和物理學圖譜，並完**類基因組的全部測序工作。在繪製遺傳學圖譜時，主要用到的遺傳標記有rflp、str和snp等。物理圖譜的繪製實際上是對dna序列兩點間的實際距離的測定，用到的遺傳標記主要為sts。
利用全基因組的「鳥槍法」測序策略，除了人類基因組序列外，還得到了數十幾種模式生物的基因組序列。
研究基因組的科學即為基因組學，包括結構基因組學和功能基因組學。結構基因組學的主要任務已經完成，即人類基因組的作圖、測序和基因定位。目前，對基因組的研究進入了功能基因組學時代。
功能基因組學以高通量、大規模實驗方法以及統計與計算機分析為特徵。基因晶元、基因表達系列分析、定位轉殖等都是功能基因組學的主流研究方法。蛋白質組學是功能基因組學的乙個分支，包括結構蛋白質組學和功能蛋白質組學，採用的主要研究方法有蛋白質分離中的2d電泳，蛋白質分析中的質譜分析和蛋白質相互作用研究中用到的酵母雙雜交、蛋白質晶元等等。
功能基因組學的發展，尤其是蛋白質組學的研究，都少不了生物資訊學的支援，同時海量的資料也帶給了生物資訊學巨大的挑戰。
第四章小結
dna的生物合成有dna複製和逆轉錄兩種手段。dna複製是以dna為模板合成相同dna分子的過程，其主要特徵有：需要模板、四種dntp和mg2＋；被複製的區域必須進行解鏈；半保留複製；需要引物，作為引物的主要是短的rna，少數是蛋白質；複製的方向始終是5′→3′；具有固定的起點；多為雙向複製；半不連續性；高度有序、高度進行和高度忠實。
參與dna複製的主要酶和蛋白質有dna聚合酶、解鏈酶、ssb、引發酶、拓撲異構酶、連線酶和端聚酶等。
dna聚合酶是參與dna複製的主要酶。e. coli細胞中有dna聚合酶i、ii、iii、iv和v。
e. coli的dna聚合酶i也稱為kornberg酶，是一種多功能酶，具有5′→3′的聚合酶活性、5′→3′和3′→5′的核酸外切酶活性。使用特殊的蛋白酶處理聚合酶i得到的大片段稱為klenow酶，具有3′→5′外切酶和5′→3′聚合酶活性，klenow酶的手指-拇指-掌心三維結構模式出現在許多具聚合酶上。
聚合酶ii也具有3′→5′外切酶活性，但無5′→3′外切酶活性，參與dna的修復。聚合酶iii由多個亞基組成，雖然也具有5′→3′聚合酶活性和3′→5′外切酶活性，但卻分屬不同的亞基。該酶是參與e.
coli染色體dna複製的主要酶。完整的聚合酶iii由核心酶、滑動鉗和鉗載複合物組成。在dna複製過程中，滑動鉗鬆散地夾住dna模板，並能自由地向前滑動，大大提高了酶的進行性。
dna聚合酶iv和v屬於易錯的dna聚合酶，參與dna的修復合成。真核細胞中至少有15種以上的dna聚合酶，除了5種發現較早的聚合酶α、β、γ、δ和ε以外，還發現了聚合酶和ξ等。這些新發現的聚合酶主要參與dna的跨越合成。
γ、δ、ε和θ具有3′-外切酶活性。
dna解鏈酶是一類催化dna雙螺旋解鏈的酶，它除了能夠結合dna以外，還能夠結合ntp並同時具有依賴於dna的ntp酶活性。ssb是一種專門與dna單鏈區域結合的蛋白質，無任何酶的活性。
dna拓撲異構酶是一類通過催化dna鏈的斷裂、旋轉和重新連線而直接改變dna拓撲學性質的酶。拓撲異構酶被分i型和ii型。i型在作用過程中，只能切開dna的一條鏈，而ii型在作用過程中同時交錯切開dna的兩條鏈。
參與dna複製的是ii型。所有拓撲異構酶的作用都是通過兩次轉酯反應來完成的。
dna引發酶是一種特殊的rna聚合酶，用來合成rna引物。
原核細胞內切除rna的酶是dna聚合酶i或核糖核酸酶h。真核細胞內負責切除rna引物的酶核糖核酸酶hⅰ/fen1或fen1/dna2。
dna連線酶是一類催化乙個雙螺旋dna內相鄰核苷酸3′-羥基和5′-磷酸甚至兩個雙螺旋dna兩端的3′-羥基和5′-磷酸發生連線反應形成3′,5′-磷酸二酯鍵的酶。dna連線酶在催化連線反應時需消耗能量。有的連線酶使用 nad+，有的使用atp。
尿嘧啶-dna糖苷酶是一種專門用來切除出現在dna鏈上非正常u的水解酶。
端聚酶由蛋白質和rna組成，其中rna部分序列充當模板，蛋白質具有逆轉錄酶的活性，它所起的作用是複製端粒dna，維持染色體端粒結構的完整。
所有的dna複製都可以分為起始、延伸、終止和分離三個階段。複製是以複製子為單位進行的。任何乙個複製子都含有乙個複製起始區。
不同基因組dna具有不同的複製子結構，像細菌染色體、質粒、噬菌體、病毒和線粒體基因組dna都只有乙個複製子，而真核細胞內的每乙個染色體dna則含有多個複製子。
e. coli染色體dna的複製為θ複製，起始階段最重要的事件是對其複製起始區oric的識別，直到形成引發體。在此階段涉及dnaa、dnac、dnat、dnab、pria、prib、pric和dnag蛋白，它們按照一定的次序在oric結合或解離，相互間具有招募作用。
複製的延伸首先是複製體的形成，這需要聚合酶iii全酶加入到引發體。乙個雙向複製的複製子有兩個複製體。在每乙個複製體上，同時進行前導鏈和後隨鏈的合成。
在乙個複製叉內的聚合酶iii全酶同時催化前導鏈和後隨鏈的合成，這是因為後隨鏈的模板在複製中形成突環結構。複製結束於終止區，需要tus蛋白的幫助。最後的兩個子代dna分子的分離需要拓撲異構酶iv。
分子生物學
清道夫細胞 處理氧化修飾了的膽固醇，不具備膽固醇轉化作用，最終導致膽固醇細胞破裂。2 逆轉錄 以病毒rna為模板，指導含有全部病毒資訊的dna合成過程。3 細胞凋亡 在基因程式性控制下有別於細胞壞死的一種，有規律的自我消亡。4 dna的c值 同種生物基因組dna含量是恆定的，乙個單倍體基因組中的dn...
分子生物學
第一章緒論 一 dna的發現 1928年英國科學家griffith等人發現肺炎鏈球菌使小鼠死亡的原因是引起肺炎。首先用實驗證明基因就是dna分子的是美國著名的微生物學家 ery。1952年，美國冷泉港卡耐基遺傳學實驗室科學家hershey和他的學生chase從事噬菌體侵染細菌的實驗。二 分子生物學簡...
分子生物學
一 名詞解釋 1 基因 能夠表達和產生蛋白質和rna的dna序列，是決定遺傳性狀的功能單位。2 基因組 細胞或生物體的一套完整單倍體的遺傳物質的總和。3 端粒 以線性染色體形式存在的真核基因組dna末端都有一種特殊的結構叫端粒。該結構是一段dna序列和蛋白質形成的一種複合體，僅在真核細胞染色體末端存...