原核生物基因組結(jié)構(gòu)與基因

1、關(guān)于原核生物基因組結(jié)構(gòu)和基因第一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月原核真核多順反子操縱子單順反子內(nèi)含子第二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 細(xì)菌基因組結(jié)構(gòu)和基因細(xì)菌染色體質(zhì)粒真核染色體第三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月質(zhì)粒(plasmids) 細(xì)菌染色體外的共價(jià)閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子分子量約為100 106 D.攜帶1100個(gè)基因, 一個(gè)菌細(xì)胞可有一至數(shù)十個(gè)質(zhì)粒。Structure of a bacterium highlighting the bacterial plasmid.第五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于

2、2022年6月第六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1、可以在細(xì)胞質(zhì)中獨(dú)立于染色體之外（即以游離狀態(tài)）存在，也可以插入到染色體上以附加體的形式存在；2、在細(xì)胞分裂時(shí)，可以不依賴于細(xì)菌染色體而獨(dú)立進(jìn)行自我復(fù)制，也可以插入到細(xì)菌染色體中與染色體一道進(jìn)行復(fù)制；3、質(zhì)?？梢酝ㄟ^轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、或接合作用而由一個(gè)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)胞，使兩個(gè)細(xì)胞都成為帶有質(zhì)粒的細(xì)胞；4、質(zhì)粒對(duì)于細(xì)胞生存并不是必要的。第七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月一 細(xì)菌核質(zhì)體細(xì)菌基因組必須經(jīng)過壓縮才能適應(yīng)細(xì)胞容量通過DNA重復(fù)序列rep附著在核質(zhì)體蛋白上類似真核組蛋白第八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)菌

3、擬核（nucleoid ）的突環(huán)結(jié)構(gòu)RNA-蛋白質(zhì)核心突環(huán)由雙鏈DNA結(jié)合堿性蛋白質(zhì)組成平均一個(gè)突環(huán)含有約40 kbDNA第九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)菌DNA：長度：一般為：13mm例：大腸桿菌的DNA長約1mm。生長迅速的細(xì)菌在核分裂之后細(xì)胞往往來不及分裂,所以細(xì)胞中常有24個(gè)核，而生長緩慢的細(xì)菌細(xì)胞中一般只有12個(gè)核，不在染色體復(fù)制時(shí)期一般是單倍體。功能：負(fù)載遺傳信息。 由大型環(huán)狀雙鏈DNA纖絲不規(guī)則地折疊或纏繞而構(gòu)成的無核膜、核仁的區(qū)域第十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 (Bacillus megaterium) Prokaryotic Cell 第十一張

4、，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月Examples of nucleoid structure and distribution in Sulfolobus cells. 第十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二 核質(zhì)體超螺旋化正超螺旋負(fù)超螺旋通過EB結(jié)合實(shí)驗(yàn)可以判斷螺旋情況第十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月每一個(gè)結(jié)構(gòu)域由一個(gè)DNA環(huán)組成，環(huán)的兩端固定在蛋白上，一旦DNA出現(xiàn)缺口，解旋只能是局部的，不能傳遞到下一個(gè)結(jié)構(gòu)域，保證了細(xì)菌核質(zhì)體的穩(wěn)定。每一個(gè)細(xì)菌基因組約100個(gè)左右的結(jié)構(gòu)域，每個(gè)約40Kb DNA第十五張，

5、PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)菌中的環(huán)狀DNA分子通常呈負(fù)超螺旋，負(fù)超螺旋含有自由能，可以為打開雙鏈提供能量。唯一含有正超螺旋DNA生物是某些極端高溫（溫泉）環(huán)境中的微生物，這種結(jié)構(gòu)可以防止DNA在高溫中變性。第十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、拓?fù)洚悩?gòu)酶通過切斷DNA的一條或兩條鏈中的磷酸二酯鍵，然后重新纏繞和封口來更正DNA連環(huán)數(shù)的酶。第十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月拓?fù)洚悩?gòu)酶I催化DNA鏈的斷裂和重新連接，每次只作用于一條鏈，即催化瞬時(shí)的單鏈的斷裂和連接，它們不需要能量輔因子如ATP或NAD。拓?fù)洚悩?gòu)酶II能同時(shí)斷裂并連接雙股DNA鏈它們通常需要

6、能量輔因子ATP。在拓?fù)洚悩?gòu)酶II中又可以分為兩個(gè)亞類：一個(gè)亞類是DNA旋轉(zhuǎn)酶(DNA gyrase )，其主要功能為引入負(fù)超螺旋，在DNA復(fù)制中起十分重要的作用。迄今為止，只有在原核生物中才發(fā)現(xiàn)DNA旋轉(zhuǎn)酶另一個(gè)亞類是轉(zhuǎn)變超螺旋DNA(包括正超螺旋和負(fù)超螺旋)成為沒有超螺旋的松弛形式(relaxed form )。這一反應(yīng)雖然是熱力學(xué)上有利的方向，但不知道為什么它們?nèi)匀幌馜NA旋轉(zhuǎn)酶一樣需要ATP，這可能與恢復(fù)酶的構(gòu)象有關(guān)。這一類酶在原核生物和真核生物中都有發(fā)現(xiàn)。 第十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月拓?fù)洚悩?gòu)酶可以將復(fù)制后交聯(lián)的DN

7、A環(huán)分開，有助于細(xì)胞分裂時(shí)DNA的平均分配。如用抗生素阻止拓?fù)洚悩?gòu)酶編碼基因gyrA和gyrB表達(dá)，將可能引起細(xì)胞死亡。第二十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月四 其他結(jié)合DNA的蛋白質(zhì)Hu蛋白Hi蛋白P蛋白第二十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月五、抗生素抑制細(xì)胞生長第二十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1.抗生素阻礙前體合成抑制二氫葉酸還原酶： 阻止嘌呤和嘧啶合成抑制核糖核苷酸還原酶與dUMP競(jìng)爭作用第二十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2.抗生素阻

8、礙核苷酸的聚合類脫氧核甘酸 缺少羥基DNA交聯(lián) 絲裂霉素C能夠交聯(lián)兩個(gè)G 作用對(duì)象無原核真核區(qū)分，一般用于腫瘤治療第二十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3.抗生素作用于DNA結(jié)構(gòu)吖啶類染料 吖啶黃、吖啶橙等類胸腺嘧啶 錯(cuò)誤插入引起錯(cuò)配第二十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月4.抗生素作用于旋轉(zhuǎn)酶GyrA抑制GyrB抑制第二十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月六、原核生物的基因基因組結(jié)構(gòu)重疊基因第二十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 重疊基因在表達(dá)時(shí)利用不同閱讀框。重疊基因及基因內(nèi)基因的現(xiàn)象反映了原核生物利用有限的遺傳資源表達(dá)更多生物功能的能力。第三十

9、張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月174噬菌體的基因結(jié)構(gòu)HGFJDCA BE蛋白D 丙 谷 甘 纈 蛋 終止GCGGAAGGAGTGATGTAATGTCT蛋白E 精 賴 谷 終止 起始 絲 蛋白J第三十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 細(xì)菌染色體復(fù)制復(fù)制起始復(fù)制終止 終止區(qū)（ter) 復(fù)制叉雙向碰頭停止復(fù)制Tus蛋白結(jié)合ter區(qū)，抑制解旋酶活性，阻止DNA B蛋白移動(dòng)，阻止復(fù)制叉移動(dòng)，等待另外一個(gè)復(fù)制叉到來。第三十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞分裂與染

10、色體復(fù)制協(xié)同復(fù)制后兩個(gè)子代DNA的分離 利用拓?fù)洚悩?gòu)酶或者重組酶完成。一條分子發(fā)生斷裂，利用斷口跨過另外一條DNA分子，從而分開兩條分子。第三十五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月復(fù)制后染色體的精確分配目前機(jī)制不清楚質(zhì)粒的精確分配由Par A 和 Par B 蛋白完成。第三十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月染色體復(fù)制與細(xì)胞分裂協(xié)同第三十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞周期與染色體復(fù)制協(xié)同DnaA 蛋白合成的調(diào)節(jié) DnaA結(jié)合到oriC區(qū)啟動(dòng)復(fù)制復(fù)制的起始可能與DnaA的最低濃度有關(guān)但是細(xì)胞生長快慢不一致時(shí)， DnaA濃度確一致，因此可能還有其他因子的輔助功能

11、。第三十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月Dam甲基化酶對(duì)復(fù)制起始的鎖定。全甲基化的oriC區(qū)能啟動(dòng)復(fù)制，半甲基化的oriC區(qū)易于細(xì)胞膜結(jié)合 可能使復(fù)制過程等待細(xì)胞分裂進(jìn)程同時(shí)甲基化也能調(diào)控DnaA蛋白的合成第三十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 噬菌體噬菌體（phage,bacteriophage）即原核生物的病毒，包括噬細(xì)菌體（bacteriophage）,噬放線菌體（actinophage)噬藍(lán)細(xì)菌體(cyanophage)等。在自然界中分布廣泛，有原核有原核生物的地方就有相應(yīng)的噬菌體。第四十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月噬菌體種類主要為六種主要形

12、態(tài)A型，dsDNA，蝌蚪狀，收縮性尾B型，dsDNA，蝌蚪狀，非收縮性尾C型，dsDNA，非收縮性尾D型，ssDNA，球狀，無尾，大頂衣殼粒E型，ssRNA，球狀，無尾，小頂衣殼粒F型，ssDNA，絲狀，五頭尾第四十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月噬菌體構(gòu)造第四十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月一、噬菌體裂解發(fā)育循環(huán)第四十五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月早期基因、中期基因、晚期基因第四十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月T4噬菌體基因表達(dá)第四十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月噬菌體DNA復(fù)制M13復(fù)制單鏈DNA-RF-切開小口-滾環(huán)復(fù)制第四十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月噬菌體復(fù)制宿主細(xì)胞中呈環(huán)狀復(fù)制先型復(fù)制，然后滾環(huán)復(fù)制，入口處A蛋白識(shí)別cos位點(diǎn)，切割后包裝第五十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月T7噬菌體復(fù)制線性DN