抗原设计

模拟人类疾病遗传模式动物的建立 通过建立模拟人类疾病遗传的模式动物，并以此动物模型为对象，定位、分离疾病相关基因，已作为一个行之有效的研究策略被广泛接受。尽管模式动物的性状及其遗传因素与人类相应疾病的一致性程度仍不确定，但模式动物为多基因疾病的遗传学研究提供了极为有利的条件：①繁殖时间短；②环境因素易于控制；③可构建最适合于基因定位分离的群体遗传结构；④可获得大容量的家系或家系群；⑤可活体 ...

遗传分析在疾病相关基因搜寻和克隆中的应用 利用遗传分析定位克隆致病相关基因的成功例子很多，典型的是家族性心房颤动的克隆。心房颤动(atrialfibrillation)简称“房颤”，是一种十分常见的心律失常，心房发生350～600次／分不规则的冲动，引起不协调的心房乱颤，心室仅接受部分通过房室交界区下传的冲动，故心室率为120～180次／分，节律不规则。据统计，60岁以上人群中，房颤发生率 ...

荧光原位杂交(FISH) 许多疾病相关基因的突变涉及染色体的畸变，如脆性X病、杜氏肌营养不良以及绝大多数的恶性肿瘤。这些畸变可以用细胞遗传学的方法检测出来。肿瘤细胞一般多有非随机的染色体片段丢失或扩增，而更多的疾病则只是发生一些细胞遗传学上不可见的变异，如点突变、微小插入或缺失等。在许多情况下，这种变异会导致病理性表型的出现。这种情况一般是染色体的畸变破坏了畸变染色体片段内或及其邻近基因的 ...

比较基因组杂交(CGH) 比较基因组杂交主要应用于肿瘤染色体变异等研究。这里主要介绍采用基因芯片的CGH，其原理是：先分别将肿瘤与正常细胞的基因组DNA打碎，再利用双色荧光杂交的策略，对肿瘤细胞基因组DNA片段进行红色荧光(Cy5荧光素)标记，而对照的正常基因组DNA片段用绿色荧光(Cy3荧光素)标记，再将这些标记后的片段作为探针，与高密度的涵盖整个人类基因组的DNA芯片杂交。通过这两组探 ...

直接基因分析 鉴定疾病相关稀有等位基因的方法需要对患病个体进行突变扫描或直接DNA测序，这种方法叫做直接基因分析。该方法可能在患病者中发现只有l％甚至更稀有的等位基因。直接基因分析事实上亦是候选基因法，与常规候选基因法不同的是直接在患者样本中对候选基因进行测序。例如，对肥胖人群的瘦素／肥胖基因直接测序发现了一些新的突变，这些突变在患病的人群中是很稀少的，而在一般人群中更少见，通过连锁分析的 ...

杂合性缺失 染色体缺失见于一些遗传病和肿瘤疾病。对于有明显染色体缺失的疾病如迪格奥尔格综合征DiGeorge syndrome)、猫叫综合征等，可以在细胞遗传学上检测到明显的染色体缺失。通过对该区域的高分辨率DNA多态性标记在大量样本上进行分析，往往可以找到患者共同缺失的最窄的片段，进一步分析时就可以直接从这一区域人手。长期的细胞遗传学研究证实，几乎所有的肿瘤细胞都存在染色体片段的非随机性 ...

真核基因表达以正性调控为主 真核RNA聚合酶对启动子的亲和力很低，基本上不依靠自身来起始转录，需要依赖多种激活蛋白的协同作用。真核基因调控中虽然也发现有负性调控元件，但其存在并不普遍。真核基因转录表达的调控蛋白也有起阻遏和激活作用或兼有两种作用，但总的是以激活蛋白的作用为主。即多数真核基因在没有调控蛋白作用时是不转录的，需要表达时就要有激活的蛋白质来促进转录。换言之，真核基因表达以正性调控 ...

真核基因的转录与染色质的结构变化相关 真核基因组DNA绝大部分都在细胞核内与组蛋白等结合成染色质，染色质的结构、染色质中DNA和组蛋白的结构状态都影响转录。 1．染色质结构影响基因转录 细胞分裂时染色体的大部分到间期时松开分散在核内，称为常染色质(euchromatin)，松散的染色质中的基因可以转录。染色体中的某些区段到分裂期后不像其他部分解旋松开，仍保持紧凑折叠的结构，在 ...

基因表达的多级调控 1．基因结构的活化 DNA暴露碱基后RNA聚合酶才能有效结合。活化状态的基因表现为：①对核酸酶敏感；②结合有非组蛋白及修饰的组蛋白；③低甲基化。 2．转录起始 转录起始是最有效的调节环节，通过DNA元件与调控蛋白相互作用来调控基因表达。 3．转录后加工及转运 转录后加工及转运包括RNA编辑、剪接和转运。 4．翻译及翻译后加工 ...

基因表达的概念及特点 真核基因组比原核基因组复杂得多，至今人类对真核基因组的认识还很有限。要搞清楚人的全部基因的功能及其相互关系，特别是要明了基因表达调控的全部规律，还需要经历很长期艰巨的研究过程。 (一)基因表达的概念 基因表达就是基因转录及翻译的过程。在一定调节机制控制下，大多数基因经历基因激活、转录及翻译等过程，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子。但并非所有基因表达过程 ...

真核细胞的转录调控 人类的生老病死、喜怒哀乐，甚至生态环境和生物进化等都与基因密切相关。所以，著名的诺贝尔生理学与医学奖获得者杜伯克曾说：“人类的DNA序列是人类的真谛，这个世界上发生的一切事情都与这一序列息息相关，包括癌症在内的人类疾病的发生都与基因直接或间接有关……”。基因的表达与调控是当今生命科学研究中最重要的前沿领域之一，它对于深入探讨重要生命现象的内在本质、阐述细胞行为和疾病发生 ...

真核基因转录调控 真核细胞的3种RNA聚合酶(1、Ⅱ和Ⅲ)中，只有RNA聚合酶Ⅱ能转录生成mRNA，以下主要讨论RNA聚合酶Ⅱ的转录调控。(一)顺式作用元件 顺式作用元件是指可影响自身基因表达活性的DNA序列，为特异转录因子的结合位点，J顷式作用元件通常是非编码序列。顺式作用元件并非都位于转录起点上游(5’端)。根据顺式作用元件在基因中的位置、转录激活作用的性质及发挥作用的方式，可 ...

螺旋―转角―螺旋(HTH)及螺旋―环―螺旋(HLH) 螺旋―转角―螺旋(helix―turn―helix，HTH)及螺旋―环―螺旋(helix―loop―helix，HLH)：这类结构至少有两个。螺旋，其间由短肽段形成转角或环连接，两个这样的基序(motif)结构以二聚体形式相连，距离正好相当于DNA一个螺距(3．4nm)，两个。螺旋刚好分别嵌入DNA的深沟。HTH结构及其与DNA的结合 ...

同源域(homeodomain) 同源域(homeodomain)：同源框基因又称同源异型盒基因(homeobox genes)，是一类调节细胞正常分化、发育的主控基因。同源框基因的共同点是都具有183个核苷酸长度的同源区，即同源框(homeobox)。同源框基因编码的蛋白质是一类转录调节因子，都具有由相应同源框序列编码的61个氨基酸组成的结构域，通过与特异的DNA序列结合，调控下游基因的 ...

顺式作用元件启动子 启动子是一段特定的直接与RNA聚合酶及转录因子相结合、决定基因转录起始与否的DNA序列。真核启动子不像原核启动子那样有明显共同一致的序列，一般包括转录起始点及其上游100～200bp序列，包含有若干具有独立功能的DNA序列元件，每个元件长7～30bp。不同的启动子对RNA聚合酶的亲和力不同，所结合的反式作用因子(transactingfactors)也不同，因此，基因转 ...

基因转录激活调节基本要素 普遍认为，真核基因的表达调控主要有3种形式： ①结构基因的内部或其附近存在对基因表达起调控作用的DNA序列； ②基因中某段富含CG序列的甲基化对基因表达起调控作用； ③通过染色体结构的变化控制基因的表达。 一般认为，在真核细胞结构基因的上游有一个启动区(由增强子、启动子、TATA框组成)，其下游由外显子和内含子组成。真核基因转录 ...

顺式作用元件增强子 增强子是远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关，可位于转录起始点的上游或下游。从功能上讲，没有增强子存在，启动子通常不能表现活性；没有启动子时，增强子也无法发挥作用。 增强子最早是在SV40病毒中发现的长约200bp的一段DNA，可使旁侧的基因转录效率提高100倍，其后在多种真核生物， ...

DNA―蛋白质、蛋白质―蛋白质相互作用 DNA―蛋白质相互作用指反式作用因子与／顷式作用元件之间的特异识别及结合，这种结合通常是非共价结合。 绝大多数调节蛋白结合DNA前需通过蛋白质―蛋白质相互作用形成二聚体或多聚体。由同种分子形成的二聚体称同二聚体，由异种分子形成的二聚体称异二聚体。除二聚化或多聚化反应，还有一些调节蛋白不能直接结合DNA，而是通过蛋白质―蛋白质相互作用间接结合D ...

碱性亮氨酸拉链(bZIP) 碱性亮氨酸拉链(basicleucinezipper，bZIP)：该结构的特点是蛋白质分子的肽链上每隔6个氨基酸就有1个亮氨酸残基，结果就导致这些亮氨酸残基都在。螺旋的同一个方向出现。两个相同结构的两排亮氨酸残基就能以疏水键结合成二聚体，该二聚体的另一端的肽段富含碱性氨基酸残基，借其正电荷与DNA双螺旋链上带负电荷的磷酸基团结合。若不形成二聚体则对DNA的亲和结 ...

锌指(zincfinger) 锌指(zincfinger)：每个重复的指状结构约含23个氨基酸残基，锌以4个配价键与4个半胱氨酸或2个半胱氨酸和2个组氨酸相结合。整个蛋白质分子可有2―9个这样的锌指重复单位。每一个单位可以其指部伸人DNA双螺旋的深沟，接触5个核苷酸。例如与GC框结合的转录因子SP―1中就有连续的3个锌指重复结构蛋白质的锌指结构 真核基因转录调控真核基因的转录与染色质的结 ...