口腔疾病分子生物學(xué) 分子生物學(xué)技術(shù)

口腔疾病分子生物學(xué)生命的主要遺傳物質(zhì)-DNADNA的復(fù)制基因表達(dá)中心法則基因表達(dá)的調(diào)節(jié)目的及要求

掌握：生命的主要遺傳物質(zhì)；DNA的復(fù)制；基因表達(dá)及其調(diào)節(jié)；中心法則。Mid-19thCentury

Mendel’sLawsofInheritance(孟德?tīng)柕倪z傳法則)

1869Nuclein(核素)DeoxyribonucleicAcid-DNA(脫氧核糖核酸)ProteinRibonucleicAcid-RNA(核糖核酸)

FriedrichMiescher,1844-18951910

TheChromosomeTheory

(染色體學(xué)說(shuō))ThomasHuntMorgan,1866-1945ChromosomeGenesDNAProteinRNA???1944GenesOswaldAvery,1877-1955DNA一、生命的主要遺傳物質(zhì)----DNA（一）對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)什么是遺傳物質(zhì)？蛋白質(zhì)20種氨基酸DNA四種堿基轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說(shuō)明……核酸的組成、分布及基本化學(xué)結(jié)構(gòu)1.高分子化合物；2.單體為核苷酸，其包括：一個(gè)磷酸分子、一個(gè)糖分子、一個(gè)堿基;3.根據(jù)核苷酸的組成又分為DNA和RNA；4.DNA與RNA的分布；5.四種堿基：A、C、G、T/UDNA與RNA的區(qū)別DNARNA糖脫氧核糖核糖堿基腺嘌呤胞嘧啶鳥(niǎo)嘌呤胸腺嘧啶腺嘌呤胞嘧啶鳥(niǎo)嘌呤尿嘧啶結(jié)構(gòu)雙鏈單鏈DNA結(jié)構(gòu)的推衍Chargaff’rules:T+C=A+G A=T G=CWatson和Crick推導(dǎo)出：

DNA是兩條鏈組成，相互平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA復(fù)制的特點(diǎn)新合成的子代DNA與親代DNA完全一樣，保證了遺傳的穩(wěn)定性。DNA的復(fù)制1.復(fù)制子：一個(gè)單獨(dú)的DNA復(fù)制單位。每一個(gè)復(fù)制子都含有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)序列，又稱復(fù)制原點(diǎn)，也常含有一個(gè)末端序列，復(fù)制的過(guò)程在此終止。復(fù)制是在起始階段控制的，一旦開(kāi)始復(fù)制，就會(huì)繼續(xù)進(jìn)行下去，直到復(fù)制完成2.參與DNA復(fù)制中的酶和蛋白因子DNA多聚酶種類(lèi)DNA多聚酶Ⅲ是DNA復(fù)制的主要合成酶。合成DNA還需要下列因素：DNA的前體材料，四種脫氧核苷三磷酸Mg離子的存在一小段DNA或RNA分子的3’-OH一個(gè)DNA模板DNA多聚酶的另一個(gè)重要特征是具有3’→5’方向的內(nèi)切酶功能。DNA復(fù)制的方式半保留復(fù)制半不連續(xù)復(fù)制由于DNA多聚酶只能從5’→3’方向合成DNA，因而半保留復(fù)制不能完全解釋。引導(dǎo)鏈：5’→3’方向的DNA合成滯后鏈：3’→5’方向，岡崎片段基因編碼蛋白質(zhì)或RNA等具有特定功能產(chǎn)物的遺傳信息的基本單位，是染色體或基因組的一段DNA序列(對(duì)以RNA作為遺傳信息載體的RNA病毒而言則是RNA序列)。包括編碼序列(外顯子)、編碼區(qū)前后對(duì)于基因表達(dá)具有調(diào)控功能的序列和單個(gè)編碼序列間的間隔序列(內(nèi)含子)。

基因的表達(dá)1.DNA的遺傳信息是通過(guò)蛋白質(zhì)的合成，再由蛋白質(zhì)發(fā)揮各自特定功能的表達(dá)。2.DNA的堿基順序決定蛋白質(zhì)的氨基酸順序。3.蛋白質(zhì)的合成是通過(guò)RNA來(lái)完成。RNA（單鏈）信使RNA（mRNA)核糖體RNA（rRNA)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA)RNA的生物合成——轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄:在RNA多聚酶作用下，以DNA為模板合成RNA的過(guò)程。由RNA多聚酶合成從DNA上特定起始序列（啟動(dòng)子）開(kāi)始，至終止信號(hào)結(jié)束內(nèi)含子與外顯子轉(zhuǎn)錄的模板和方向：有意義鏈：模板鏈（3’→5’DNA鏈）反義鏈：非模板鏈2.RNA多聚酶與啟動(dòng)子

啟動(dòng)子：能特異性地與RNA多聚酶結(jié)合，引發(fā)RNA合成。從DNA上特定起始序列（啟動(dòng)子）開(kāi)始，至終止信號(hào)結(jié)束3.轉(zhuǎn)錄的起始與延伸4.內(nèi)含子和外顯子的概念原核生物：基因是連續(xù)的DNA片段真核生物：基因由若干個(gè)不連續(xù)的DNA片段組成的。內(nèi)含子：插入序列，它是位于基因的內(nèi)部，能夠被轉(zhuǎn)錄的一段DNA。但在轉(zhuǎn)錄后，與之相應(yīng)的那部分轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在拼接中被去掉了。外顯子：基因中與成熟的mRNA相對(duì)應(yīng)的DNA片段，它不僅包括蛋白質(zhì)編碼的部分，而且包括5’和3’末端不翻譯的前導(dǎo)序列和尾隨序列。釉原蛋白基因表達(dá)示意圖遺傳密碼的性質(zhì)所有的密碼都是由三個(gè)連續(xù)的核苷酸組成，相鄰的兩個(gè)密碼之間沒(méi)有間隔的核苷酸存在3個(gè)終止密碼子UAA,UGA,UAG，起始密碼子：AUG密碼子具有兼并性通用性蛋白質(zhì)的生物合成——翻譯蛋白質(zhì)的生物合成——翻譯蛋白質(zhì)合成過(guò)程Ⅰ.氨基酸活化Ⅱ.蛋白質(zhì)合成的起始AUG→甲?；琢虬彼幔╢Met)III.肽鏈的延伸IV.蛋白質(zhì)合成的終止終止碼UAA、UGA、UAG蛋白質(zhì)的生物合成——翻譯新生多肽的加工Ⅰ.fMet水解Ⅱ.磷酸化、糖基化、甲基化修飾Ⅲ.信號(hào)肽蛋白質(zhì)向細(xì)胞外分泌基因表達(dá)DNA→RNA→蛋白質(zhì)豐富的生命現(xiàn)象中心法則DNA

RNA蛋白質(zhì)

子代結(jié)構(gòu)蛋白、酶等生物多樣化

轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄翻譯DNA復(fù)制基因表達(dá)的調(diào)節(jié)機(jī)體的每一個(gè)細(xì)胞都有一套完全相同的基因共同表達(dá)的基因：維持細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)、功能特異性表達(dá)的基因：

紅細(xì)胞產(chǎn)生血紅蛋白B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體、成牙本質(zhì)細(xì)胞分泌牙本質(zhì)蛋白基因表達(dá)調(diào)控的原因動(dòng)力細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞間，或細(xì)胞與外界環(huán)境間關(guān)系的變化調(diào)節(jié)基因，結(jié)構(gòu)基因基因表達(dá)調(diào)節(jié)的方式啟動(dòng)子強(qiáng)啟動(dòng)子與RNA多聚酶有較強(qiáng)的結(jié)合能力，轉(zhuǎn)錄水平較高；弱啟動(dòng)子則反之。調(diào)節(jié)蛋白的作用—負(fù)調(diào)控：乳糖操縱子—正調(diào)控：阿拉伯糖縱子乳糖操縱子學(xué)說(shuō)Britten-D