动物生物技术第二章 分子生物学基础.ppt

* DNA是遗传物质的载体,遗传信息的贮存表现为特异的核苷酸的排列顺序。准确地自我复制是物种保持稳定性的需要。因此,DNA的复制机制应是一个高保真系统。对突变大肠杆菌或T4 噬菌体的回复突变研究表明,DNA 复制时每对碱基的错配率为10-8-10-10。这相当于大肠杆菌每代每一千个细菌中只出现一次错配。如此高的准确性仅仅从DNA双螺旋结构的碱基配对来理解远远是不够的。DNA复制的准确性是如何实现的呢? 准确的DNA复制对所有生物的繁殖来说都至关重要。本期Nature上三篇论文和网上的一篇新的Web??Focus文章（网址：http://tinyurl.co.uk/p5m7），回答了关于一个DNA复制叉上发生了什么过程来保证这种准确性的长期未能回答的问题。有这么一个事实：即便是严重受损的DNA也能高速复制。Heller和Marians对这个现象做出了解释。他们发现，细菌复制重启系统能够通过DnaG引发酶引发DNA前面的链和后面的链。这与已被人们接受的观点是矛盾的。该观点认为，DNA前面的链的合成必需是连续的。因此，该发现可能迫使科学家对关于染色体复制的引发方式的模型重新进行评估。Zenkin等人解开了由RNA聚合酶合成的一个短的转录链何以能够成为DNA复制的一个引发物的谜团。答案在于一个以前不知道的转录伸长复合物类型，这个复合物还可能联系着DNA复制和转录的机械系统。Lee等人要解决的问题是，在DNA前链和后链上发生的很不相同的过程是怎样同步的。在引发物被合成的时候，DNA引发酶起一个分子刹车的作用，在后链酶过程比较慢的时候使前链聚合酶的进程暂停。 * 大多数原核生物基因组和细菌质粒只有一个Ori位点,而真核生物染色体中有多个Ori.如果蝇染色体DNA约有3000个Ori位点,酿酒酵母第17号染色体中至少有400个Ori. * DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制。DNA以半保留方式进行复制，是在1958年由M. Meselson和F. Stahl所完成的实验所证明。 *  接合---------必须需要受供体的接触 转导---------是有噬菌体将一个细胞的基因传递给另一细胞的过程，有方向性 转化---------既不需要接触，也无方向性 bacterial conjugation 细菌通过细胞的暂时沟通和遗传物质转移而导致基因重组的过程。细菌中导致基因重组的过程还有转化和转导。这两个过程都不需要细菌细胞的直接接触，而且基因重组的范围更小，只限于更小的一段染色体片段和少数几个紧密连锁的基因。 细菌转化指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的含有特定基因的脱氧核糖核酸（DNA）片段，从而获得了供体细菌的相应遗传性状，这种现象称为细菌转化。 转染 （transfection）采用与质粒DNA转化受体细胞相似的方法，即宿主菌先经过CaCl2，电穿孔等处理成感受态细菌，再将重组噬菌体DNA直接导入受体细胞，进入感受态细菌的噬菌体DNA可以同样复制和繁殖，这种方式称为转染。转染是转化的一种特殊形式。 转导（transduction）由噬菌体将一个细胞的基因传递给另一细胞的过程。它是细菌之间传递遗传物质的方式之一。其具体含义是指一个细胞的DNA或RNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。1952年N·D·津德和J·莱德伯格在研究鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）的重组时发现了这一现象。他们将甲硫氨酸和组氨酸营养缺陷型菌株LT－2以及苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸营养缺陷型菌转导株LT－22分别加入一支U形管的两臂，管的中部用一个玻璃细菌滤片将两臂隔开。培养几小时后，发现在LT－22这一边有不需要任何氨基酸的原养型细菌出现。由于两臂之间是用细菌滤片隔开的，所以导致原养型出现的基因重组不是通过细菌接合，而是通过某种滤过因子将LT－2的基因传递给LT－22。通过对滤过因子的大小、质量、抗血清以及热处理的失活速度和寄主范围方面的全面鉴定，证实它就是沙门氏菌的P22噬菌体。 凡能使细菌溶源化的噬菌体都称为温和噬菌体，以不活动的状态存在于细菌细胞中的转导噬菌体温和噬菌体称为原噬菌体。原噬菌体在一定条件下可以进入营养生长状态而复制繁殖，并终于导致细胞裂解而释放出噬菌体。因此可以对上述转导现象的过程作这样的推断：当在LT－2细胞中的P22原噬菌体进行DNA复制和繁殖时，它们的外壳蛋白偶尔会错误地将LT－2染色体的某些DNA片断（这上面有苯丙氨酸基因、酪氨酸基因和色氨酸基因）包装到噬菌体内。这种噬菌体在从LT－2细胞释放出来后可以通过滤片去感染LT－22细胞，由此导入的基因再经重组整合到LT－22的染色体上