《分子生物学》PPT课件.ppt

总结复习总结复习Review and Summarize|引言引言|分子生物学简史分子生物学简史|分子生物学的研究内容分子生物学的研究内容|分子生物学进展分子生物学进展|分子生物学展望分子生物学展望|核酸核酸|核酸的化学成分核酸的化学成分|核酸的理化性质核酸的理化性质|DNA的一级结构的一级结构|DNA的二级结构的二级结构|DNA的高级结构的高级结构|基因与基因组基因与基因组核酸遗传物质核酸遗传物质|晶体晶体|两性解离两性解离|溶解性溶解性|粘度粘度|旋光性旋光性|密度密度|沉降系数沉降系数|紫外吸收紫外吸收|碱解与酶解碱解与酶解|一级结构一级结构特点特点多样性多样性二级结构二级结构|特点特点|稳定性稳定性|多态性多态性超螺旋结构超螺旋结构|结构特点结构特点|表示方法表示方法高级结构高级结构|核小体核小体|染色体染色体基因与基因组基因与基因组|基因基因|基因的类型基因的类型|基因组基因组|原核生物基因组原核生物基因组|真核生物基因组真核生物基因组|重复序列重复序列|基因家族基因家族|假基因假基因|DNA复制假说复制假说|半保留复制半保留复制|参与复制的参与复制的物质物质|半不连续复制（几个概念）半不连续复制（几个概念）|复制的复制的过程过程|复制的复制的保真性保真性|复制的调控复制的调控DNA的复制的复制半保留复制半保留复制|定义定义|特点特点|类型（线型、环状）类型（线型、环状）参与参与DNA复制的物质复制的物质|底物底物|模板模板|引物引物|DNA聚合酶聚合酶|解链酶解链酶|引物酶引物酶|单链结合蛋白单链结合蛋白|拓扑异构酶拓扑异构酶|连接酶连接酶复制的过程复制的过程|复制起始复制起始|延伸延伸|终止终止复制起始点复制起始点复制方向复制方向引发体的形成引发体的形成|DNApol和和 的的35活性活性|RNA引物起始复制，引物最终除去，引物起始复制，引物最终除去，减少错配。减少错配。|修复系统修复系统|DNA损伤的损伤的来源来源|DNA的的突变突变|DNA的的修复修复DNA损伤修复与基因突变损伤修复与基因突变|碱基脱落，形成碱基脱落，形成AP位点位点|碱基的改变（物理因素、化学因碱基的改变（物理因素、化学因素、自由氧、生物因素）素、自由氧、生物因素）|碱基缺失与插入碱基缺失与插入|DNA双链断裂双链断裂|突变类型突变类型|突变后可能造成的结果突变后可能造成的结果|突变的特点突变的特点|光修复光修复|碱基切除修复碱基切除修复|核苷酸切补修复核苷酸切补修复|错配修复错配修复|重组修复重组修复|SOS修复修复|交联修复交联修复|概述概述|转作噬菌体转作噬菌体|转座转座机理机理|转座子转座频率的转座子转座频率的调控调控|转座子效应的意义转座子效应的意义|真核生物的真核生物的转座成分转座成分DNA的转座的转座|转座子或转作元件转座子或转作元件|特点特点|种类与特点种类与特点|一般模式一般模式|复制型转座模式复制型转座模式|非复制型转座模式非复制型转座模式|保守型转座模式保守型转座模式|TnA转座模式转座模式|通过反义通过反义RNA的翻译水平控制的翻译水平控制|甲基化作用控制转座酶合成及甲基化作用控制转座酶合成及其与其与DNA的结合的结合|造成插入位点靶造成插入位点靶DNA的少量碱基的少量碱基对重复对重复|插入位点出现新基因插入位点出现新基因|引起染色体畸变引起染色体畸变|转座引起的生物进化转座引起的生物进化|外显子改组外显子改组|转座机制与细菌的转座子类转座机制与细菌的转座子类似（玉米的似（玉米的Ac-Ds元件元件、果、果蝇的蝇的P元件元件）|转作机制类似逆转录病毒转作机制类似逆转录病毒（果蝇的（果蝇的Copia元件元件）|RNA合成的合成的特点特点|参与参与 RNA转录合成的转录合成的物质物质|原核生物原核生物RNA转录合成的转录合成的基本过程基本过程|原核生物原核生物RNA的的转录后加工转录后加工|真核生物的真核生物的转录过程转录过程RNA的生物合成的生物合成|转录的不对称性转录的不对称性|转录的连续性且不需要引物转录的连续性且不需要引物|转录的单向性转录的单向性|有特定的起始和终止位点有特定的起始和终止位点|底物底物|模板模板|RNA聚合酶聚合酶|终止因子终止因子原核生原核生2真核生物真核生物、|识别识别|起始起始|延伸延伸|终止终止启动子（启动子（10区、区、35区）区）转录单位相关概念转录单位相关概念CAP位点位点识别过程识别过程依赖依赖因子的终止子（因子的终止子（ -dependent terminator ）有发夹结构，但）有发夹结构，但GC含量少，含量少，无无U串串|mRNA|tRNA|rRNA|顺式作用元件（顺式作用元件（cis-acting element）|反式作用因子（反式作用因子（trans-acting element）|增强子增强子|转录因子（转录因子（trans-criptional factor, TF)|转录过程转录过程近启动子近启动子：（核心启动子），：（核心启动子），40 5，决定转录起始的精确位置。，决定转录起始的精确位置。远启远启动子动子：（上游控制元件），：（上游控制元件），165 40，影响转录的频率。，影响转录的频率。 -25bp:TATA盒（盒（Hogness box）,识别起识别起始位点始位点 -75bp:CAAT盒盒(CAATCT) ，决定启动，决定启动子的转录频率子的转录频率 -110bp:GC盒盒(GGGCGG)，调控起始和，调控起始和转录频率转录频率|mRNA 加帽加帽 加尾加尾 剪接剪接 编辑编辑|tRNA|rRNA（先成熟）（先成熟）|加帽机制：加帽机制： 剪接前加帽、剪接后加帽剪接前加帽、剪接后加帽|类型：帽子类型：帽子0；帽子；帽子1；帽子；帽子2|功能功能|尾巴的功能尾巴的功能|加尾的过程：特殊序列加尾的过程：特殊序列AAUAAA|核核mRNA内含子的剪接内含子的剪接|内含子的剪接内含子的剪接|类内含子的剪接类内含子的剪接|反式剪接反式剪接类型类型自我拼接自我拼接 类型类型自我自我拼接拼接核核mRNA的的拼接体的拼接拼接体的拼接|内含子切除（核酸酶的作用，不是内含子切除（核酸酶的作用，不是转酯反应）转酯反应）|参与蛋白质生物合成的参与蛋白质生物合成的物质物质|蛋白质生物合成蛋白质生物合成过程过程|蛋白质合成的干扰与抑制蛋白质合成的干扰与抑制|蛋白质的降解蛋白质的降解蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成|mRNA|tRNA|核蛋白体核蛋白体|酶酶|供能物质、无机离子供能物质、无机离子|遗传密码遗传密码|密码子密码子|密码子的特点密码子的特点|ORF通用性；通用性；连续性；连续性；方向性；方向性；简并性；简并性；摆动性；摆动性；专一性。专一性。|二级结构二级结构|三级结构三级结构|种类种类|识别位点识别位点起始起始tRNA延长延长tRNA同工同工tRNA校正校正tRNA 氨基酸接受位点氨基酸接受位点 氨酰氨酰tRNA合成酶识别位点合成酶识别位点 核糖体识别位点核糖体识别位点 反密码子反密码子|功能功能|类型类型对氨基酸有极高的专一性对氨基酸有极高的专一性对对tRNA具有极高专一性具有极高专一性校对作用（水解位点）校对作用（水解位点）|起动起动|延伸延伸|终止终止|多聚核糖体多聚核糖体原核（原核（SD序列、序列、30S复合物、复合物、70S复合物）复合物）真核（帽子、扫描模式、真核（帽子、扫描模式、40S复合物、复合物、80S复合物）复合物）进位进位成肽成肽转位转位|一级结构的加工修饰（一级结构的加工修饰（蛋氨酸的切除、蛋氨酸的切除、氨基酸的修饰、肽段的切除、二硫键的形成氨基酸的修饰、肽段的切除、二硫键的形成）|高级结构的形成（高级结构的形成（折叠、亚基缔合、辅基折叠、亚基缔合、辅基连接连接）|靶向输送（靶向输送（翻译运转同步机制翻译运转同步机制 ，Co-translation ； ）|概述概述|原核基因调节原核基因调节特点特点原核生物基因表达调控|基因表达（基因表达（Gene expression）|基因表达的调控方式基因表达的调控方式|操纵子操纵子 乳糖操纵子乳糖操纵子 色氨酸操纵子色氨酸操纵子 半乳糖操纵子半乳糖操纵子 阿拉伯糖操纵子阿拉伯糖操纵子|DNA重排对基因表达的调节重排对基因表达的调节|RNA聚合酶转录起始对基因表达的聚合酶转录起始对基因表达的调控调控|翻译调控翻译调控|因子的替换因子的替换-级联调控级联调控|修饰核心酶替换修饰核心酶替换亚基亚基|RNA聚合酶的代换聚合酶的代换|翻译起始的调控翻译起始的调控|翻译延长的调控翻译延长的调控|翻译的终止调控翻译的终止调控|mRNA稳定性对翻译的调控稳定性对翻译的调控严紧反应严紧反应mRNA二级结构二级结构阻遏蛋白阻遏蛋白重叠基因重叠基因核糖体开关核糖体开关稀有密码子稀有密码子|概述概述|真核生物基因调控真核生物基因调控特点特点真核生物基因表达调控|类型类型 瞬时调控或称可逆性调控瞬时调控或称可逆性调控 发育调控或称不可逆调控发育调控或称不可逆调控|真核生物基因表达调控的复杂性真核生物基因表达调控的复杂性|DNA水平上的水平上的调控调控|转录水平上的转录水平上的调控调控|翻译水平上的翻译水平上的调控调控|基因家族（基因家族（简单基因家族、复杂基因家简单基因家族、复杂基因家族、发育相关基因家族、假基因族、发育相关基因家族、假基因）|染色质结构对基因表达的影响染色质结构对基因表达的影响|DNA的甲基化与去甲基化的甲基化与去甲基化|染色体染色体(质质)丢失丢失|基因扩增基因扩增|基因重排基因重排|顺式作用元件顺式作用元件|反式作用因子（类型、结构）反式作用因子（类型、结构）|转录起始的调节（转录起始复合物、转录起始的调节（转录起始复合物、反式作用因子的活性、作用方式）反式作用因子的活性、作用方式）|RNA聚合酶聚合酶|真核基因转录调控的真核基因转录调控的主要模式主要模式|应答元件的作用机制应答元件的作用机制|真核基因转录后水平上的真核基因转录后水平上的调控调控|膜受体介导的信息传递膜受体介导的信息传递|胞内受体介导的信息传递胞内受体介导的信息传递cAMP -激酶激酶途径途径磷脂酰肌醇途径磷脂酰肌醇途径酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶途径途径|RNA的加工成熟的加工成熟rRNAtRNAmRNA转录起始的选择转录起始的选择选择性加工选择性加工mRNA的稳定性的稳定性|mRNA的结构的结构|翻译的起始调节翻译的起始调节|可溶性蛋白因子的修饰与翻译起始可溶性蛋白因子的修饰与翻译起始调控调控|选择性翻译选择性翻译|小分子小分子RNA的调控（的调控（反义反义RNA、干扰、干扰RNA、微小、微小RNA、时序、时序RNA）|翻译的自我调节翻译的自我调节|翻译后水平的调控翻译后水平的调控