分子遺傳學(xué)表觀遺傳學(xué)知識講稿

分子遺傳學(xué)表觀遺傳學(xué)知識講稿分子遺傳學(xué)是研究生物基因組結(jié)構(gòu)、功能、表達和調(diào)控的分子水平的遺傳學(xué)分支。它對于深入理解生命科學(xué)及其應(yīng)用具有重要意義。分子遺傳學(xué)的歷史與發(fā)展孟德爾定律19世紀末，孟德爾通過豌豆雜交研究提出了遺傳基本規(guī)律。雙螺旋結(jié)構(gòu)1953年，沃森和克里克發(fā)表“關(guān)于分子結(jié)構(gòu)的一種可能的模型“，證明了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。人類基因組計劃20世紀90年代，人類基因組計劃啟動，促進了分子遺傳學(xué)和基因組學(xué)的快速發(fā)展。DNA的結(jié)構(gòu)與功能堿基配對原則腺嘌呤-胸腺嘧啶，鳥嘌呤-鳥嘌呤，胞嘧啶-鳥嘌呤，胸腺嘧啶-腺嘌呤。雙鏈結(jié)構(gòu)DNA有雙鏈結(jié)構(gòu)，每個鏈都是由若干個堿基經(jīng)磷酸二酯鍵連接而成。RNA的不同類型三種主要類型是mRNA、tRNA、rRNA，分別在基因表達的不同過程中發(fā)揮作用。伸縮性和變形性DNA的伸縮性和變形性讓它可以參與諸如轉(zhuǎn)錄、復(fù)制和修復(fù)等生物學(xué)過程。DNA復(fù)制與修復(fù)1重要性復(fù)制和修復(fù)是維持遺傳信息的完整性和穩(wěn)定性的重要過程。2復(fù)制過程分為三個階段：解旋、復(fù)制、合成，需要復(fù)制酶、單鏈結(jié)合蛋白等多種蛋白質(zhì)參與。3修復(fù)機制包括切割復(fù)制錯誤的堿基、糾正DNA鏈交叉等，人體細胞擁有多種途徑進行修復(fù)。基因轉(zhuǎn)錄與翻譯RNA副本合成RNA合成是通過RNA聚合酶催化的，需要啟動子、轉(zhuǎn)錄因子等多種調(diào)控蛋白質(zhì)。翻譯過程tRNA將氨基酸運到核糖體，核糖體將其翻譯成蛋白質(zhì)。剪切修飾RNA后加工過程中包括剪切、剪接、5'端蓋和3'端加后修飾等過程。DNA的突變與變異突變的種類點突變、插入缺失、基因重排等多種類型。突變的原因化學(xué)物質(zhì)致突變、放射線突變等內(nèi)部因素和基因重組、突變位點等外部因素?；蜃儺惖闹匾曰蜃儺愂俏锓N進化和個體不同性狀產(chǎn)生的重要原因?；蛘{(diào)控及其機制1基本機制通過轉(zhuǎn)錄因子或甲基化酶等蛋白質(zhì)介導(dǎo)，控制基因的表達和調(diào)控。2表觀遺傳調(diào)控通過DNA甲基化和組蛋白修飾等調(diào)控機制，影響基因表達。3信號通路通過信號分子引起下游基因表達和調(diào)控的變化，參與多種生物學(xué)過程。遺傳密碼子和密碼子表密碼子定義三個核苷酸序列對應(yīng)一個氨基酸編碼。密碼子表可以根據(jù)密碼子表查找氨基酸編碼，不同生物體之間也有細微差異。遺傳密碼子的附加含義除了編碼氨基酸，也可以表示啟動、終止信號等附加含義?；蚪M的結(jié)構(gòu)與功能基因組組成包含所有生物體的全部DNA序列，可以分為編碼和非編碼區(qū)域?；驇旌突蚣易寤驇熘敢粋€組織或個體所擁有的所有基因，而基因家族是指多個基因在演化過程中產(chǎn)生的相關(guān)基因?；蚪M學(xué)分析包括序列分析、比較基因組學(xué)、功能基因組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)等多個層面和方向。這不是結(jié)束分子遺傳學(xué)的應(yīng)用分子遺傳學(xué)在癌癥、糖尿病、嚴重遺傳性疾病的診斷與治療等多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。藥物研發(fā)分子遺傳學(xué)可以幫助藥物研發(fā)人員分子級別地理解藥物作