分子生物学-李爽.ppt
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1、分子生物学分子生物学医学分子生物学医学分子生物学概念:概念:是从是从分子水平分子水平来研究生物体及生命现象,主要来研究生物体及生命现象,主要研究研究蛋白质蛋白质、核酸核酸等生物大分子的结构功能以及相互作等生物大分子的结构功能以及相互作用,不同的生物大分子与疾病的发生、发展的相关性,以用,不同的生物大分子与疾病的发生、发展的相关性,以及在疾病的诊断和治疗中的应用价值及在疾病的诊断和治疗中的应用价值医学价值医学价值1 1、疑难疾病的诊断、疑难疾病的诊断2 2、为癌症的预防、监控、治疗提供新途径、为癌症的预防、监控、治疗提供新途径3 3、推动基因工程、基因治疗的发展、推动基因工程、基因治疗的发展什么
2、是核酸?什么是核酸?基本构成单位基本构成单位核苷酸核苷酸由多个核苷酸连接而成,又称多聚核苷酸由多个核苷酸连接而成,又称多聚核苷酸核酸也就是核酸也就是“基因基因”基因(基因(gene)1个遗传基本功能单位个遗传基本功能单位一段一段DNA或或RNA(病毒)顺序(病毒)顺序贮存有功能的蛋白质多肽链或贮存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息序列信息 及表达这些信息所需的全部核苷酸序列及表达这些信息所需的全部核苷酸序列 一一级结构(构(primary structure)指指指指DNADNA分子中核苷酸的排列分子中核苷酸的排列分子中核苷酸的排列分子中核苷酸的排列顺顺序序序序 二二级结构(构(second
3、ary structure)指两条指两条指两条指两条DNADNA单链单链形成的双螺旋形成的双螺旋形成的双螺旋形成的双螺旋结结构构构构 三三级结构(构(tertiary structure)指双指双指双指双链链DNADNA进进一步扭曲一步扭曲一步扭曲一步扭曲盘盘旋形成的超螺旋旋形成的超螺旋旋形成的超螺旋旋形成的超螺旋结结构构构构 一、一、DNA(脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸)DNA的一的一级结构形成特点构形成特点 组成成 含氮碱基(含氮碱基(含氮碱基(含氮碱基(4 4种)、五碳糖、磷酸根种)、五碳糖、磷酸根种)、五碳糖、磷酸根种)、五碳糖、磷酸根 连接方式接方式 以以以以3 3,5,5-磷酸二磷酸二
4、磷酸二磷酸二酯键酯键相相相相连连 形形态 以以以以4 4种脱氧核糖核苷酸排列种脱氧核糖核苷酸排列种脱氧核糖核苷酸排列种脱氧核糖核苷酸排列为为特定的多核苷酸特定的多核苷酸特定的多核苷酸特定的多核苷酸长链长链 多聚多聚核苷核苷酸链酸链有方有方向性向性遵循遵循碱基碱基互补互补配对配对原则原则 C(胞嘧啶)(胞嘧啶)G(鸟嘌呤)(鸟嘌呤)A(腺嘌呤)(腺嘌呤)5 端端3 端端NNHOOT(胸腺嘧啶)(胸腺嘧啶)正向:正向:5-TGCAGTCCAAGTCAGCC-3反向:反向:5-ACGTCAGGTTCAGTCGG-3 不同类型的不同类型的DNA双螺旋结构双螺旋结构 两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的
5、顺序是稳定不变的。长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。DNA分子的特异性就体现在特定的碱基(对)排列顺序中。多样性多样性稳定性稳定性染色质纤维组蛋白核小体超螺旋结构DNA携携带的的遗传信息信息 调控信息控信息 特定的特定的特定的特定的DNADNA区段区段区段区段,与蛋白与蛋白与蛋白与蛋白质质分子的分子的分子的分子的识别识别、结结合、合、合、合、控制基因复制和基因表达等有关控制基因复制和基因表达等有关控制基因复制和基因表达等有关控制基因复制和基因表达等有关 结构信息构信息DNARNA蛋白蛋白质(一一)结构基因构基因 定定定定义义 在基因片段中,在基因片段中,在基因片段中,在基因片段中,贮贮存着
6、一个特定的存着一个特定的存着一个特定的存着一个特定的转录转录RNARNA分子的分子的分子的分子的 DNA DNA序列序列序列序列,这这段序列决定段序列决定段序列决定段序列决定该该RNARNA分子的一分子的一分子的一分子的一级结级结构,就构,就构,就构,就 称称称称为结为结构基因构基因构基因构基因 一、基因的一、基因的结构特点构特点 组成成 一个一个编码特定多特定多肽链的的DNA序列序列+与蛋白与蛋白质编码 无关的无关的DNA序列序列(调控序列控序列)结构特点构特点 1.1.原核生物原核生物原核生物原核生物结结构基因的特点构基因的特点构基因的特点构基因的特点 结结构基因在构基因在构基因在构基因在
7、DNADNA上是上是上是上是连续连续的的的的 2.2.真核生物真核生物真核生物真核生物结结构基因的特点构基因的特点构基因的特点构基因的特点 结结构基因在构基因在构基因在构基因在DNADNA上是不上是不上是不上是不连续连续的(断裂基因)的(断裂基因)的(断裂基因)的(断裂基因)有的是有的是连续的,有的是的,有的是间断的断的,取决于其能取决于其能够侵染的宿主侵染的宿主 3.病毒病毒结构基因的特点构基因的特点原核生物原核生物真核生物真核生物 外外显子(子(exon)指指指指结结构基因中与成熟构基因中与成熟构基因中与成熟构基因中与成熟RNARNA分子中的保留序列相分子中的保留序列相分子中的保留序列相分
8、子中的保留序列相对应对应的的的的序列序列序列序列 内含子(内含子(intron)指与指与指与指与RNARNA分子剪接分子剪接分子剪接分子剪接时删时删除部分相除部分相除部分相除部分相对应对应的的的的结结构基因序列构基因序列构基因序列构基因序列二、二、结构基因中构基因中贮存的蛋白存的蛋白质序列信息序列信息1.遗传密密码 在在在在mRNAmRNA分子中蛋白分子中蛋白分子中蛋白分子中蛋白质质序列序列序列序列编码编码区内,每区内,每区内,每区内,每3 3个个个个碱基碱基碱基碱基组组成一个密成一个密成一个密成一个密码码子(子(子(子(codoncodon),),),),编码编码多多多多肽链肽链上的上的上的
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