生物化学与分子生物学课件.pptVIP

*****************************生物膜的结构与功能磷脂双分子层生物膜的基本结构，具有流动性和选择通透性。膜蛋白镶嵌或贯穿于脂双层中，参与物质运输、信号传递等过程。膜脂除磷脂外，还包括胆固醇等，影响膜的流动性和稳定性。细胞信号转导通路信号分子与受体结合，启动信号转导。受体接收信号分子，激活细胞内信号通路。信号蛋白传递信号，放大信号，调控细胞功能。效应分子改变细胞行为，如基因表达、细胞代谢等。基因的复制与转录复制以DNA为模板，合成新的DNA分子，保证遗传信息的传递。1转录以DNA为模板，合成RNA分子，将遗传信息传递给蛋白质合成。2复制和转录是基因表达的基础，保证了遗传信息的准确传递和利用。RNA加工与翻译1RNA剪接去除RNA前体中的内含子，保留外显子。2RNA加帽在RNA5端添加帽子结构，保护RNA免受降解。3RNA加尾在RNA3端添加poly(A)尾，增加RNA的稳定性。4翻译以mRNA为模板，合成蛋白质。基因表达的调控转录调控通过转录因子与DNA的结合，调控基因的转录起始。翻译调控通过RNA结合蛋白与mRNA的结合，调控基因的翻译效率。表观遗传调控通过DNA甲基化和组蛋白修饰，调控基因的表达。DNA损伤与修复DNA损伤由紫外线、化学物质等引起的DNA结构改变。DNA修复细胞通过各种机制修复DNA损伤，维持基因组的稳定性。DNA修复机制包括碱基切除修复、核苷酸切除修复、错配修复等。细胞周期与细胞分裂G1期细胞生长和准备复制。S期DNA复制。G2期细胞准备分裂。M期细胞分裂。细胞凋亡与凋亡信号启动信号细胞接收凋亡信号，启动凋亡程序。1执行阶段Caspase蛋白酶激活，降解细胞内蛋白质。2清除阶段凋亡细胞被吞噬细胞清除。3干细胞的特性与分化1全能干细胞可以分化成所有类型的细胞，包括胚胎和胚胎外组织。2多能干细胞可以分化成多种类型的细胞，但不包括胚胎外组织。3单能干细胞只能分化成一种类型的细胞。原核细胞基因组结构1环状DNA原核细胞的基因组是环状DNA分子。2质粒小型环状DNA分子，携带额外的基因。3无核膜原核细胞没有核膜，DNA直接位于细胞质中。真核生物基因组的组织线性DNA真核生物的基因组是线性DNA分子。染色质DNA与组蛋白结合形成染色质。核膜真核细胞有核膜，DNA位于细胞核中。基因工程技术概述DNA重组将不同来源的DNA片段连接在一起。基因克隆将目的基因复制到载体中，并在宿主细胞中扩增。基因转移将目的基因导入宿主细胞。DNA测序技术的发展Sanger测序第一代测序技术，准确但成本高。二代测序高通量测序技术，成本低，速度快。三代测序单分子测序技术，无需PCR扩增，可直接测序长片段DNA。基因克隆的步骤获取目的基因通过PCR或化学合成获得目的基因。1构建重组DNA分子将目的基因插入载体。2转化宿主细胞将重组DNA分子导入宿主细胞。3筛选阳性克隆筛选含有目的基因的宿主细胞。4重组DNA技术应用1基因工程药物如胰岛素、干扰素等。2基因工程疫苗如乙肝疫苗等。3基因工程食品如转基因玉米、大豆等。人类基因组计划1目标测定人类基因组的全部DNA序列。2意义为人类疾病的诊断、治疗和预防提供基础。蛋白质组学研究方法双向电泳分离蛋白质的常用方法。质谱鉴定蛋白质的常用方法。蛋白质芯片高通量分析蛋白质表达和相互作用。基因表达谱分析技术微阵列检测基因表达水平的常用方法。RNA测序高通量测序技术，可用于检测基因表达水平和发现新的RNA分子。生物信息学在基因组学中的应用基因组注释识别基因组中的基因和其他功能元件。比较基因组学比较不同物种的基因组，研究进化关系。基因组变异分析识别基因组中的单核苷酸多态性（SNP）和其他变异。生物芯片技术DNA芯片用于检测基因表达水平和基因组变异。1蛋白质芯片用于检测蛋白质表达水平和蛋白质相互作用。2细胞芯片用于研究细胞行为和药物筛选。3基因治疗的原理与策略1基因替代用正常的基因替代突变的基因。2基因添加将正常的基因添加到细胞中。3基因沉默抑制突变基因的表达。干细胞在再生医学中的应用1组织修复利用干细胞修复受损的组织。2器官移植利用干细胞培养新的器官。合成生物学与代谢工程合成生物学设计和构建新的生物系统。代谢工程优化细胞的代谢途径，提高产量。生物化学与分子生物