分子生物学_2014(第一部分) [兼容模式].pdf

Molecular Biology 分子生物学 （feiyun39@126.com) 主要内容 1. 分子生物学概述 2. 基因表达及调控 3. 基因功能研究策略 1.分子生物学概述 广义广义 ：：在分子水平理解生命现象的学科在分子水平理解生命现象的学科。。 1.1. 生物化学 ：：从化学角度解释生物分子从化学角度解释生物分子 （（糖类糖类、、脂类脂类、、 蛋白质蛋白质、、核酸及其他生物学分子核酸及其他生物学分子 ））化学结构及其代谢化学结构及其代谢 途径的一门学科途径的一门学科。。从化学角度揭示生命现象的古老学从化学角度揭示生命现象的古老学 科科。。 2.2.分子生物学 ：是在生物化学和经典遗传学基础上发是在生物化学和经典遗传学基础上发 展起来的一门新兴学科展起来的一门新兴学科。。以核酸以核酸 （（DNADNA和和RNARNA ））为为 研究对象研究对象 ，，揭示基因的结构揭示基因的结构 （（染色体结构染色体结构 ）、）、维持维持 （（DNADNA复制复制、、修复修复 ））和信息传递和信息传递 （（转录和翻译转录和翻译 ）。）。 基因的概念  基因是一段编码功能性RNA分子的DNA片段， 包括传统意义上的编码蛋白质的基因，还包含 一些非编码蛋白的基因，其终产物为RNA分子， 如tRNA、rRNA、snRNA 和miRNA。非编 码蛋白的基因在编码蛋白质基因表达过程中具 有重要作用的作用。  在基因的上下游会有调控DNA序列，如启动子 和终止子序列，控制着基因表达。  基因的结构模式图为：启动子-编码区-终止子 孟德尔 摩尔根 Avery Watson and Crick 多利羊 HGP  1857-1864年：孟德尔经典遗传学规律：独立分配和自由组合规 律。“遗传颗粒”—性状。  1900年：摩尔根 “遗传颗粒”定位在染色体上。  1909年： 丹麦科学家Johannsen “遗传颗粒”命名为基因。  1944 年：遗传物质为DNA。  1953年：DNA双螺旋结构的发现，分子生物学诞生。  1966年：遗传密码子破译。  1972年：基因工程的诞生及其后续的快速发展不但是分子生物学 的结果而且大大促进了分子生物学的发展。  2000年 ：DNA 测序技术的发展获得模式生物和重要生物全基因 组学列，分子生物学进入了后基因组和蛋白组时代，重点解决 ‘ 蛋白-RNA-DNA’互作的遗传语言问题。 当前的中心法则 分子生物学研究的内容围绕着中心法则进行，特别注意 RNA的重要作用和核心地位。 基因载体-染色质结构 DNA长度远远超 过细胞核的直径 ，必需压缩折叠 才能放入核中。 压缩的层面有核 小体-螺线管-突 环，最终形成染 色质。 大肠杆菌 （E.coli）结构 E.coli染色体只含一个环状超螺旋分子，含量为4.6 Mb，完全展开后总长度 大约1.3 mm. 细菌染色体 DNA双螺旋 （2nm) 核小体 （11nm） 螺线管 （30nm) 突环(300nm) 染色体 （1400