紅細胞五糖神經醯胺Redbloodcellfiveceramide
從紅細胞膜中提取鞘磷脂並降解成神經醯胺、方法分離緒血細胞，用溶血，脫水，乾燥等方法提取鞘磷脂，並用磷脂酶C降解鞘磷脂成神經醯胺．結果用此法可提取到紅細胞膜中的鞘磷脂．並最後獲得神經醯胺：結論用此法可將紅細胞膜中的鞘磷脂降解成神經醯胺。相關知識
分子生物學筆記完全版在前,生化筆記(對應沈同生化2和3)在第7到48樓分子生物學筆記完全版第一章基因的結構第一節基因和基因組一、基因(gene)是合成一種功能蛋白或RNA分子所必須的全部DNA序列．一個典型的真核基因包括①編碼序列—外顯子(exon)②插入外顯子之間的非編碼序列—內合子(intron)③5'-端和3'-端非翻譯區(UTR)④調控序列(可位於上述三種序列中)絕大多數真核基因是斷裂基因(split-gene)，外顯子不連續。二、基因組(genome)一特定生物體的整套(單倍體)遺傳物質的總和，基因組的大小用全部DNA的鹼基對總數表示。人基因組3X109(30億bp)，共編碼約10萬個基因。每種真核生物的單倍體基因組中的全部DNA量稱為C值，與進化的複雜性並不一致(C-valueParadox)。人類基因組計畫（humangenomeproject,HGP）基因組學（genomics）,結構基因組學（structuralgenomics）和功能基因組學（functionalgenomics）。蛋白質組（proteome）和蛋白質組學（proteomics）第二節真核生物基因組一、真核生物基因組的特點：，①真核基因組DNA在細胞核內處於以核小體為基本單位的染色體結構中．②真核基因組中，編碼序列只占整個基因組的很小部分(2—3％)，二、真核基因組中DNA序列的分類•(一)高度重複序列(重複次數>lO5)衛星DNA(SatelliteDNA)(二)中度重複序列1．中度重複序列的特點①重複單位序列相似，但不完全一樣，②散在分布於基因組中．③序列的長度和拷貝數非常不均一，④中度重複序列一般具有種屬特異性，可作為DNA標記．⑤中度重複序列可能是轉座元件(返座子)，2．中度重複序列的分類①長散在重複序列(longinterspersedrepeatedsegments．)LINES②短散在重複序列(Shortinterspersedrepeatedsegments)SINESSINES：長度<500bp，拷貝數>105．如人Alu序列LINEs：長度>1000bp(可達7Kb),拷貝數104-105，如人LINEl(三)單拷貝序列(UniqueSequence)包括大多數編碼蛋白質的結構基因和基因間間隔序列，三、基因家族(genefamily)一組功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因．可能由某一共同祖先基因(ancestralgene)經重複(duplication)和突變產生。基因家族的特點：①基因家族的成員可以串聯排列在一起，形成基因簇(genecluster)或串聯重複基因(tandemlyrepeatedgenes)，如rRNA、tRNA和組蛋白的基因；②有些基因家族的成員也可位於不同的染色體上，如珠蛋白基因；③有些成員不產生有功能的基因產物，這種基因稱為假基因(Pseudogene)．Ψa1表示與a1相似的假基因．假基因分類。加工過的假基因(processedpseudogene)。典型的基因家族1．tRNA基因單倍體人基因組中1300個tRNA基因，tRNA基因簇．2．rRNA基因>l00copy．rRNA基因簇(重複單元28S、18S、5.8s-rRNA)3．組蛋白基因30-40copy．定位：7q32-q36組蛋白基因簇(重複單位：H1，H2A，H2B，H3、H4)特點：無intron，Poly(A)-RNA．4．珠蛋白基因α類：16p13，基因簇(24Kb)：5’—ζ—Ψζ—Ψα1—α2—α1—3’β類：11p15，基因簇(60Kb)：5’—ζ—Gr—Ar—Ψβ—δ—β—3’四、超基因家族(Supergenefamily，Superfamily)由基因家族和單基因組成的大基因家族，結構上有程度不等的同源性，但功能不同．五、人類基因組中的重複序列標記1、A1u序列單倍體人基因組50萬-100萬拷貝，平均每隔3-6Kb就有一個Alu序列，人A1u序列長300bp：2X130bp重複序列；+31bp間隔序列(中間)；兩側7-21bp正向重複(directrepeats)，返座子?Alu序列廣泛散布於人基因組，約90%巳克隆的人基因合有Alu序列Alu序列標誌。2、可變數串聯重複•，•Variablenumbertamdemrepeat，VNTR．又稱小衛星DNA(minisatelliteDNA)由短重複單位(6-40bp)串聯重複(6-100次以上)而成，多位於基因的非編碼區，廣泛分布。VNTR多態性—分子標記—DNA指紋圖（fingerprint）.小衛星DNA突變與腫瘤，H-Ras。3、短串聯重複（shorttandemrepeat,STR）又稱微衛星DNA（microstalliteDNA）2-6個核苷酸組成的重複單位串聯重複(10-60次),兩側為特異的單拷貝序列，人基因組中每l0kbDNA序列至少一個STR序列。{CA)n，50，000-100，000拷貝．新一代遺傳標記，人類基因組研究，腫瘤，遺傳病．第三節線粒體基因組人線粒體基因組的特點：1、人線粒體基因組為16，569bp的雙鏈閉環分子，一條鏈為重鏈(H鏈)，一條鏈為輕鏈(L鏈)，兩條鏈均有編碼功能，每個mtDNA分於編碼13種蛋白質和24種結構RNA(22rRNA，2tRNA)．2、線粒體DNA為母系遺傳．3、結構基因不含內含子，部分區域有基因重疊，因此病理性mtDNA突變更易發生．4、mtDNA突變頻率更高．5、線粒體DNA突變的表型表達與核DNA不同。第四節細菌和病毒基因組一、細菌基因組的特點。1．功能相關的幾個結構基因往往串聯在—起，受它們上游的共同調控區控制，形成操縱子結構，2．結構基因中沒有內含子，也無重疊現象。3．細菌DNA大部分為編碼序列。二、病毒基因組的特點1．每種病毒只有一種核酸，或者DNA，或者RNA；2．病毒核酸大小差別很大，3X103一3X106bp；3．除逆病毒外，所有病毒基因都是單拷貝的。4．大部份病毒核酸是由一條雙鏈或單鏈分子(RNA或DNA)，僅少數RNA病毒由幾個核酸片段組成．5．真核病毒基因有內含子，而噬菌體（感染細菌的病毒）基因中無內含子．6．有重疊基因．第五節染色質和染色體細胞分裂間期—染色質(chromatin)分裂期—染色體(chromosome)一、染色質的基本單位—核小體(一)核小體(nucleosome)結構DNA繞在組蛋白八聚體(H2A、H2B、H3、H4各一對)核心外1.8周(146bp),形成核小體核心顆粒。兩個核小體核心顆粒之間有LinkerDNA(0-80bp)，核小體核心顆粒+Linker=核小體(長180-210bp)核小體DNALadder．(二)組蛋白(histone)：一類小的帶有豐富正電荷<富含Lys，Arg)的核蛋白，與DNA有高親和力．組蛋白分類：1．核小體核心組蛋白，H2A，H2B，H3，H4。分子量較小(102-135aa)作用：盤繞DNA形成核小體。2．H1組蛋白：較大(220aa)，作用：與LinkerDNA結合後利於核小體穩定和更高級結構的形成•。二、染色質的高級結構1、30nm染色質纖絲，2、袢環結構(loopeddomain)。3、細胞分裂期染色體分裂期染色體=一對姐妹染色單體（Chromatid)有絲分裂中期46條染色體按大小和形狀排列的的光學顯微鏡圖像稱為人的染色體核型(Karyotype)三、染色體的結構要素。(一)．著絲粒（centromere)：細胞分裂時染色體與仿錘絲相連結的部位，為染色體的正常分離所必需。(二)．端粒(telomere)：真核生物線狀染色體分子末端的DNA區域端粒DNA的特點：1、由富含G的簡單串聯重複序列組成(長達數kb)．人的端粒DNA重複序列：TTAGGC。2、端粒的末端都有一條12-16鹼基的單鏈3’端突出。端粒的作用：防止DNA末端降解，保證染色體的穩定性和功能（三）、複製原點第二章DNA的複製、修復和重組第一節DNA的複製(DNAReplication)一、DNA複製的基本特性1.半保留性(Semi-Conservative)Meselson-Stahl實驗2.雙向複製(一般)複製起始點(origin)+兩側複製叉=複製單位(複製子,Replicon)3.半不連續性(Semi-discontinuous)前導鏈(leadingstrand)-連續合成隨從鏈(LaggingStrand)-不連續,由崗崎片段(okazakifragment)連線而成.二、DNA複製必需的成份(真核生物)1.染色體DNA複製必需三種核苷酸序列①複製起點②著絲粒③端粒.2．RNA引物(RNAPrimer)一般8-14nt.帶游離3'-OH形成磷酸二酯鍵.④DNA解鏈酶(DNAHelicase),打開DNA雙鏈.⑤增殖細胞核抗原(Proliferatingcellnuclearantigen.PCNA)輔助催化前導鏈合成.⑥端粒酶(Telomerase)末端複製問題。端粒酶負責染色體末端(端粒)複製,是由RNA和蛋白質組成的核糖核蛋白.其中的RNA成分是端粒複製的模板.(因此端粒是逆轉錄酶)作用:維持端粒長度.端粒酶活性可用基於PCR的“TRAP”（Telomeraserepeatamplificationprotocol）法測定（Kim,Netal.,science,266,2011-2014(1994)端粒與細胞壽命。端粒、端粒酶與腫瘤的關係：絕大多數惡性腫瘤具有端粒酶活性但端粒縮短，但也有約5%的腫瘤無端粒酶活性且端粒較長。端粒酶作為新的腫瘤標誌和腫瘤治療靶點.第二節DNA修復（DNArepair）DNA修復是維持基因組完整性的重要機制，在保護基因組避免發生可能導致腫瘤或遺傳疾病的突變中起關鍵的作用。引起DNA損傷的因素：1、細胞內源性損傷因素：DNA複製錯誤；自發損傷包括鹼基互變異構、鹼基脫氨（C→U、A→I）和鹼基丟失等；氧化代謝副產物如活性氧物質（Reactiveoxygenspecies，ROS）的攻擊等。2、環境中的損傷因素：輻射（含紫外線、X射線）產生胸腺嘧啶二聚體；化學致癌物（氧化脫氨，烷化劑或代謝活化物如苯並芘、黃麴黴素等產生鹼基加合物）一、鹼基切除修復(Baseexcisionrepair、BER)該途徑中最關鍵的是必須通過一種糖苷酶(glycosylase)先除去變異鹼基(如被氧化、烷基化或脫氨的鹼基)，該糖苷酶催化連線損傷鹼基與脫氧核糖之間的糖苷鍵水解，釋放游離鹼基並在DNA中產生一個去鹼基位點，然後由去嘌呤／去嘧啶(AP)核酸內切酶、DNA聚合酶和DNA連線酶等利用相對的一條正常鏈為模板進行修補合成。BER途徑中的重要糖苷酶：(1)尿嘧啶DNA糖苷酶(UDG)，從DNA中除去尿嘧啶鹼基；(2)3—甲基腺嘌吟(3MeA)DNA糖苷酶，可修復烷化劑產生的損傷；(3)負責修復DNA氧化損傷的糖苷酶（如Fpg／MutMDNA糖苷酶）BER是修復內源性DNA損傷(自發水解、烷基化和活性氧攻擊)的主要途徑，因此對於降低自發突變的頻率、防止腫瘤發生有重要作用。二、核苷酸切除修復(Nucleotideexcisionrepair，NER)首先由多聚體複合物識別損傷，再在損傷的兩側進行切除。隨著DNA鏈被解開，包含損傷的單鏈片段釋放出來，留下的缺口由DNA聚合酶填補，DNA連線酶封閉。該途徑包括20種以上蛋白，可以修復紫外輻射誘導的環丁烷嘧啶二聚體(CPD)和(6—4)光產物((6—4)PPs)，以及一些化學物質產生的大加合物。人的NER系統有關基因及其蛋白質產物功能。NER系統缺陷與著色性乾皮病（Xerodermpigmentosum,XP）NER可再分為二條子途徑：(1)全基因組修復(GlobalGenomicrepair，GGR)途徑：修復整個基因組內的損傷，其效率取決於損傷的化學特性、損傷部位的DNA序列和染色質結構。(2)轉錄藕聯修復(Trancsription—coupledrepair，TCR，)：特異地修復基因組中具有轉錄活性(即表達)的基因的被轉錄DNA鏈上的損傷，該途徑的特點是依賴RNA聚合酶II催化的轉錄，其中的一些蛋白是普通轉錄因子TFIIH的亞基。三、錯配修復(Mismatchrepair)負責修復DNA複製過程中由於錯誤摻入而產生的錯配。STR序列複製-模板鏈的滑動產生小的環狀突出(loop)-重複序列擴張（expansion）或丟失：微衛星不穩定性（microsatelliteinstability）Ecoli中的MMR途徑需要mutS,mutH,mutL和uvrD基因產物和特異性核酸外切酶、DNA聚合酶和DNA連線酶等。在酵母和人類已鑑定了mutS,mutH的多種同源物。遺傳性非息肉性結腸癌（HNPCC）基因缺陷。微衛性不穩定與腫瘤。新的腫瘤基因診斷標誌。四、重組修復(Recomhinantrepair)修復DNA的兩條鏈均受損傷的部位的雙鏈斷裂或鏈間交連。Furtherreadings:1WoodRD，DNArepairineukaryotes，AnnRevBiochem，1996，65：135—1672KrokanHE,eta1.,DNAglycosylaseinthebaseexcisionrepairofDNA．BiochemJ，1997，325：1—163VrielingH，eta1.,Transcriptioncoupledrepairanditsimpactonmutagenesis，MutationRes，1998，400：135—142第三節重組(recombination)重組的本質是基因的重排或交換.即2個DNA分子間或一個DNA分子的不同部位間,通過斷裂和重接,交換DNA片段從而改變基因的組合和序列.一.同源重組(Homologousrecombination)指DNA同源序列間的重組,常發生於兩個較長的同源DNA片段或同源染色體之間。可通過同源重組將外源基因定位整合到細胞基因組中.二.轉座(transposition)可移動的DNA元件(mobileDNAelements)-轉座元件(Transposableelement).它是指那些可在DNA分子內或DNA分子間轉移的DNA片段.轉座元件的轉移過程-轉座轉座的特點:1.轉座後原來位置的轉座元件序列仍然保留,但同時又把新合成的DNA複本插入到另外一個位點.2.轉座過程需要轉座酶(transposase).它催化斷裂和重接兩步連續的過程(需要M2+)3.轉座元件插入位置的兩茶有3-12bp的正向重複序列(靶序列),它是由於轉座酶錯位切割DNA造成的.這種短正向重複序列是存在轉座元件的特徵.轉座元件的分類①轉座子(transposon):通過DNA複製而轉移的轉座元件.②逆轉座子(retroposon)或返座子,通過RNA階段實現轉移的轉座元件(DNA→RNA→DNA→插入新位點)逆轉座子例:Alu.LINE1.逆假基因(retro-pseudogene)轉座的遺傳效應-導致基因重排、插入、缺失。
