[医药卫生]microbial+genetics+遗传物质基础.ppt

病毒和噬菌体的遗传物质 原核微生物的遗传物质 真核微生物的遗传物质 微生物遗传的物质基础是DNA或RNA 三个经典实验可以证明： 肺炎双球菌转化实验 噬菌体感染实验 植物病毒重建实验 1.肺炎双球菌转化实验 —证明了DNA为遗传物质 2.噬菌体感染实验 1952年A.D.Hershey和M.Chase通过 T2噬菌体感染 E.coli实验 证明DNA为遗传物质 3.植物病毒重建实验 证明了RNA为遗传物质 1956，Fraenkel-conrat用含有RNA的TMV和HRV进行了植物病毒重建实验。 4.朊病毒的发现 亚病毒的一种：具有传染性的蛋白质致病因子，迄今为止尚未发现该蛋白内含有核酸。 其致病作用是由于动物体内正常的蛋白质改变折叠状态所致，而蛋白质的一级结构并没有改变。 朊病毒的复制可能的方法: 可能先由PrP转译成RNA或DNA，然后再合成子代PrP。这一过程需要逆转译酶和逆转录酶; 蛋白质指导下的蛋白质合成，朊病毒的氨基酸序列可直接作为模板合成新的蛋白质分子. 第一节 病毒和噬菌体的遗传物质 一、大肠杆菌MS2噬菌体RNA ssRNA, 极性+； +RNA：可作为复制的模板，又可作为mRNA直接翻译产生蛋白质 -RNA：必须通过RNA复制产生的互补链作为mRNA进行翻译． MS2的RNA含有三个基因，分别编码外壳蛋白、A蛋白和复制酶； １翻译从外壳蛋白基因开始，首先合成 大量外壳蛋白； ２复制酶基因打开，合成RNA复制必须的复制酶； 　外壳蛋白抑制复制酶合成 ； ３以+RNA为模板，复制 RNA。外壳蛋白合成受到抑制； ４A蛋白仅在复制时打开的+RNA链上合成（以+RNA为mRNA ）； 结果是复制一分子RNA ，合成一分子A蛋白。 A蛋白:使噬菌体能识别宿主，并使其RNA基因组能进入宿主菌 . 二、大肠杆菌 φ×174噬菌体DNA φ×174为SSDNA，1977年由英国Frederick sanger分析确定； 含11个基因（96%编码蛋白质 ），只转录3个mRNA（分别从A,B,D开始），编码11种蛋白质； 基因排列体现经济原则，有重叠基因（首次发现）和基因内基因。 三、大肠杆菌λ噬菌体DNA E.coli λ噬菌体为 dsDNA，两端各有一个12kb的粘性末端 GGGCGGCGAC CT, CCCGCCGCTGGA， 称为cos区，全长48.5kb . 已鉴定出35个基因 λattP位点有15bp，可以识别寄主染色体DNAattB 位点， 在λint基因编码整合酶作用下，使λ插入到寄主染色体中； 在λxis基因编码的切除酶作用下从染色体上脱落，进行复制、转录和翻译装配； 第二节 原核微生物的遗传物质 E. coli DNA在细胞中构成类核； DNA双螺旋上有许多蛋白结合位点, 染色体DNA上有几种结合蛋白 ； DNA结合蛋白使染色体DNA压缩成手脚架形； DNAase 作用使其松散。 E.coli染色体DNA含有4.2×106bp，约3000-4000个基因，已经定位1500个，主要规律为： 1基因表达和调控是通过操纵元完成的。 2. 编码蛋白质的基因通常以单拷贝存在 3. E.coli RNA基因通常是多拷贝的； E.coli 16srRNA、23srRNA、5srRNA基因各有7个拷贝； 4、有插入序列（IS因子）和重复序列 二、染色体外遗传物质---质粒 质粒（cccDNA）： 游离于原核生物染色体之外，具有独立复制能力的小型共价闭合环状的双链DNA分子。 F质粒94.5kb，约为核染色体2%DNA 含有F因子的菌株为F+(雄性 )，不含的为F-(雌性 ), 两者接触，在1hr之内，有70%以上的F- 变为F+ 这是细菌接合作用所致。 第三节 真核微生物的遗传物质 1.染色质和核小体 染色质：为一条曲线状的dsDNA和5种组蛋白组成的直径为10nm的串珠丝状。基本单位为核小体。 核小体：每个核小体单位包括200bpDNA和一个组蛋白8聚体，以及一分子组蛋白H1. 组蛋白8聚体由H2A、H2B、H3、H4各2分子组成，构成核心颗粒。 DNA沿着核心颗粒表面缠绕7/4圈，这部分称核心DNA，位于两个核心颗粒之间的DNA称连接DNA. 组蛋白H1位于连接DNA上。 组蛋白8聚体在DNA复制的分配： 真核生物进行DNA复制时，新合成的组蛋白8聚体分配到含不连续合成的冈崎片段子代DNA链上； 原有的组蛋白8聚体分配到连续合成的子代DNA链上（先导链）； 第一章 微生物遗传的物质基础总结 1 病毒和噬菌体的遗传物质--大肠杆菌MS2噬菌体、大肠杆菌 φ×174噬菌体（重叠基因） 2原核微生物的遗传物质----大肠杆菌染色体DNA和质粒DNA 3真核微生物的遗传物