分子生物学是生命科学的核心领域,主要研究生物体的遗传信息如何储存、复制、表达和调控。以下是一些分子生物学中的关键知识点:
1. **基因**:基因是生物体遗传的基本单位,由核酸(DNA或RNA)序列组成,包含了编码特定蛋白质或多肽链的信息。
2. **基因组**:基因组是指一个细胞或生物体内所有遗传物质的总和,包括染色体上的基因以及非编码区域。
3. **基因表达**:基因表达是指基因的遗传信息通过转录和翻译过程,转化为具有特定功能的蛋白质,从而影响生物体的生理特性。
4. **启动子**:启动子是DNA序列的一部分,RNA聚合酶可以识别并结合在这里开始转录过程。
5. **多顺反子和单顺反子**:多顺反子是原核生物中一个mRNA分子可以编码多个蛋白质的情况;单顺反子则是在真核生物中,一个基因只编码一个mRNA分子。
6. **顺式作用元件**:这些是DNA序列,不编码蛋白质,但对基因表达有直接影响,如启动子、增强子和沉默子。
7. **核心启动子**:包含转录起始位点和TATA盒等元素,是启动转录的最小DNA序列。
8. **上游启动子元件**:位于TATA盒上游,能影响转录效率的DNA序列,与反式作用因子结合。
9. **增强子**:增强子可以提高启动子的转录效率,但自身没有启动转录的能力,位置相对灵活。
10. **沉默子**:真核基因中的沉默子可以抑制基因转录,通过与反式作用因子结合起作用。
11. **反式作用因子**:这些蛋白质可以直接或间接地与顺式作用元件结合,影响基因的转录效率,通常含有DNA结合结构域。
12. **选择性剪接**:高等生物的mRNA前体可以通过不同的剪接方式产生多种成熟mRNA,增加了基因表达的多样性。
13. **点突变**:基因中单个碱基的替换,导致DNA序列变化。
14. **基因工程**:在体外操作DNA,通过剪切、重组和导入宿主细胞,以研究基因功能、表达调控和基因治疗等。
15. **限制性核酸内切酶**:这类酶能特异地识别和切割双链DNA,用于DNA分子的切割和修饰。
16. **质粒**:微生物中独立于染色体的遗传物质,通常是环状的DNA,具有自我复制和表达的能力。
17. **cDNA文库**:由特定组织或细胞mRNA逆转录生成的cDNA与载体重组形成的DNA克隆集合。
18. **断裂基因**:真核生物的基因由编码序列(外显子)和非编码序列(内含子)交替组成,需经过剪接才能形成有效mRNA。
19. **结构基因**和**非结构基因**:结构基因编码蛋白质,而非结构基因包含调控序列。
20. **内含子**:在结构基因内部的非编码序列,需在转录后被剪接掉。
21. **DNA指纹**:基于人类染色体上特定DNA序列的多态性,形成的个体识别标志。
22. **基因组学**:研究基因组的结构、功能和相互作用的学科。
23. **短串联重复**:DNA中重复单元较短的序列,具有高度多态性,常作为遗传标记。
24. **基因型**:个体遗传的基因组合,决定了它的表型特征。
这些概念构成了分子生物学的基础,对于理解生命的本质、遗传疾病的发生机制以及遗传改良等领域都至关重要。