《分子生物學(xué)基礎(chǔ)：核酸與遺傳信息的傳遞》課件

《分子生物學(xué)基礎(chǔ)：核酸與遺傳信息的傳遞》緒論分子生物學(xué)是生命科學(xué)的核心學(xué)科，研究生命活動(dòng)的基本規(guī)律。它揭示了遺傳信息在核酸和蛋白質(zhì)之間的傳遞機(jī)制。生命的物質(zhì)基礎(chǔ)核酸核酸是生命遺傳信息的載體。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的執(zhí)行者。核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)脫氧核糖核酸（DNA）由脫氧核糖核苷酸構(gòu)成。核糖核酸（RNA）由核糖核苷酸構(gòu)成。核酸的雙螺旋結(jié)構(gòu)1Watson-Crick模型雙螺旋結(jié)構(gòu)，由兩條反向平行的多核苷酸鏈組成。2堿基配對(duì)A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，構(gòu)成氫鍵。3空間結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)，具有高度有序的結(jié)構(gòu)。DNA復(fù)制的概述1復(fù)制起始復(fù)制起始點(diǎn)，復(fù)制泡的形成。2復(fù)制延伸DNA聚合酶催化新鏈的合成。3復(fù)制終止復(fù)制過(guò)程結(jié)束，產(chǎn)生兩個(gè)完整的DNA分子。DNA復(fù)制的分子機(jī)制半保留復(fù)制，每個(gè)新DNA分子包含一條母鏈和一條子鏈。需要多種酶參與，包括DNA聚合酶、解旋酶、引物酶等。RNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)與種類(lèi)mRNA信使RNA，攜帶遺傳信息。tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，運(yùn)輸氨基酸。rRNA核糖體RNA，構(gòu)成核糖體。轉(zhuǎn)錄的概述1轉(zhuǎn)錄起始RNA聚合酶識(shí)別啟動(dòng)子，開(kāi)始轉(zhuǎn)錄。2轉(zhuǎn)錄延伸RNA聚合酶沿DNA模板移動(dòng)，合成RNA鏈。3轉(zhuǎn)錄終止RNA聚合酶到達(dá)終止子，轉(zhuǎn)錄結(jié)束。轉(zhuǎn)錄的分子機(jī)制DNA模板鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板。RNA聚合酶催化RNA鏈的合成。RNA鏈以5'到3'的方向延伸。RNA加工1加帽在RNA的5'端添加一個(gè)帽子結(jié)構(gòu)。2加尾在RNA的3'端添加一個(gè)多聚腺苷酸尾。3剪接去除內(nèi)含子，連接外顯子。翻譯的概述核糖體翻譯的主要場(chǎng)所。tRNA運(yùn)輸氨基酸。mRNA攜帶遺傳信息。翻譯的分子機(jī)制mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子配對(duì)。肽酰轉(zhuǎn)移酶催化氨基酸之間的肽鍵形成。核糖體沿mRNA移動(dòng)，合成多肽鏈。遺傳密碼與氨基酸蛋白質(zhì)的折疊與修飾1一級(jí)結(jié)構(gòu)氨基酸序列。2二級(jí)結(jié)構(gòu)α螺旋和β折疊。3三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象。4四級(jí)結(jié)構(gòu)多個(gè)亞基的組合?；虮磉_(dá)的調(diào)控概述1轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控RNA合成的速率。2翻譯水平調(diào)控蛋白質(zhì)合成的速率。3蛋白質(zhì)水平調(diào)控蛋白質(zhì)的活性?；虮磉_(dá)調(diào)控的機(jī)制轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)子的結(jié)合。RNA剪接的調(diào)節(jié)。mRNA的穩(wěn)定性。蛋白質(zhì)的翻譯和降解?；蛲蛔兣cDNA修復(fù)1點(diǎn)突變單個(gè)堿基的改變。2插入突變堿基的插入。3缺失突變堿基的缺失。人類(lèi)基因組計(jì)劃目標(biāo)測(cè)定人類(lèi)基因組的全部序列。意義了解人類(lèi)基因組的結(jié)構(gòu)和功能?；蚬こ谈攀龌蚩寺?fù)制特定基因?；驕y(cè)序測(cè)定基因序列。蛋白質(zhì)工程改造蛋白質(zhì)的功能。基因克隆技術(shù)1構(gòu)建基因載體將目的基因插入到載體中。2轉(zhuǎn)化宿主細(xì)胞將基因載體導(dǎo)入宿主細(xì)胞。3篩選克隆細(xì)胞篩選含有目的基因的細(xì)胞?；驕y(cè)序技術(shù)1Sanger測(cè)序第一代測(cè)序技術(shù)。2NGS測(cè)序二代測(cè)序技術(shù)。3三代測(cè)序第三代測(cè)序技術(shù)。蛋白質(zhì)工程技術(shù)定向進(jìn)化技術(shù)。理性設(shè)計(jì)技術(shù)。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)技術(shù)。生物芯片技術(shù)1基因芯片用于基因表達(dá)分析。2蛋白質(zhì)芯片用于蛋白質(zhì)組學(xué)研究。干細(xì)胞研究類(lèi)型胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。應(yīng)用疾病治療和藥物篩選。合成生物學(xué)人工合成基因設(shè)計(jì)和合成新的基因。構(gòu)建人工生物系統(tǒng)創(chuàng)造新的生命形式。全基因組測(cè)序在臨床應(yīng)用中的意義疾病診斷和預(yù)后評(píng)估。個(gè)性化醫(yī)療和藥物研發(fā)。分子生物學(xué)在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用1藥物研發(fā)抗生素和基因治療藥物。2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因作