(推荐)分子生物学课件第21讲
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生化21 常用分子生物学技术的原理及应用_PPT课件
Southern印迹杂交（Southern blotting）是 指DNA与DNA分子之间的杂交。其基本过程 是将琼脂糖凝胶电泳分离的待测DNA片段变性 后，将凝胶中的DNA分子转移到一定的固相支 持物上，然后用标记的探针检测待测的DNA。
内切酶
1 2M
基因组DNA
重物
纸巾
10×SSC 转 移缓冲液
描述了酵母双杂交系统(yeast two-hybrid system)。
该系统的建立是基于对酵母转录因子Gal4分子
的研究。
DNA结合结构域(BD)
N端
(DNA binding domain)
转录激活因子
转录激活结构域(AD)
C端
(activation domain)
这两个结构域各具功能，互不影响, 单独存在时没有转录激活的功能，只有两 者通过共价或非共价键连接建立起来的空 间结构方可表现出一个完整的激活特定基 因表达的激活因子的功能。
一、转基因技术
是指将外源基因整合到动物细胞或 植物细胞的基因组中并使外源基因在动 物细胞或植物细胞中稳定遗传和表达的 技术。 基因的导入方式主要：
显微注射法 胚胎干细胞法 逆转录病毒感染法
二、核转移技术
即体细胞克隆技术，是用显微操作、 电融合等方法将动物体细胞的细胞核 全部导入另一个个体的去除细胞核的 卵细胞内，使之发育成为个体。
三、PCR技术的主要用途
（二）基因的体外定点突变 （三）基因突变分析 （四） DNA和RNA的微量分析 （五） DNA序列测定
DNA链末端合成终止法
(Sanger双脱氧链终止法)
O O O 5′ HO P O P O P O CH2
A, C, G or T
OH OH OH
内切酶
1 2M
基因组DNA
重物
纸巾
10×SSC 转 移缓冲液
描述了酵母双杂交系统(yeast two-hybrid system)。
该系统的建立是基于对酵母转录因子Gal4分子
的研究。
DNA结合结构域(BD)
N端
(DNA binding domain)
转录激活因子
转录激活结构域(AD)
C端
(activation domain)
这两个结构域各具功能，互不影响, 单独存在时没有转录激活的功能，只有两 者通过共价或非共价键连接建立起来的空 间结构方可表现出一个完整的激活特定基 因表达的激活因子的功能。
一、转基因技术
是指将外源基因整合到动物细胞或 植物细胞的基因组中并使外源基因在动 物细胞或植物细胞中稳定遗传和表达的 技术。 基因的导入方式主要：
显微注射法 胚胎干细胞法 逆转录病毒感染法
二、核转移技术
即体细胞克隆技术，是用显微操作、 电融合等方法将动物体细胞的细胞核 全部导入另一个个体的去除细胞核的 卵细胞内，使之发育成为个体。
三、PCR技术的主要用途
（二）基因的体外定点突变 （三）基因突变分析 （四） DNA和RNA的微量分析 （五） DNA序列测定
DNA链末端合成终止法
(Sanger双脱氧链终止法)
O O O 5′ HO P O P O P O CH2
A, C, G or T
OH OH OH
分子生物学课件：第21章 DNA重组及重组DNA技术
➢ 三转三重组的原理要点及其区分。 ➢ 掌握重组DNA技术中常用的工具酶有哪些？常用的
载体有哪些？目的基因分离获取的四种方法？基本 步骤？
DNA重组（DNA recombination）是指不 同DNA分子断裂和连接而产生DNA片段 的交换并重新组合形成新DNA分子的过程。
重 组 DNA 技 术 （ recombinant DNA technology）是指在体外将两个或两个以 上DNA分子重新组合并在适当细胞中增殖 形成新DNA分子的过程。
3´ 5´ 拼 接
重
组
5´
5´3´ 体
3´
3´ 5´
内切酶
5´3´
(ruvC)
3´5´
3´ 5´
5´
5´ 3´
3´
DNA
片
连接酶 3´ 5´
段
5´ 3´
重
组
3´
体 5´
5´
3´
二、位点特异重组是发生在特异位点 间的DNA整合
➢ 位点特异重组(site-specific recombination) 是由整合酶催化，在两个DNA序列的特异 位点间发生的整合。
一、同源重组是最基本的DNA重组方式
➢ 发生在同源序列间的重组称为同源重组 (homologous recombination)，又称基本重组 （ general recombination ） 。 是 最 基 本 的 DNA重组方式，通过链的断裂和再连接，在 两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片 段的交换。
免
间插DNA
疫 球
V片段
RSS
RSS J片段
蛋
单链切开 RAG1 RAG2
白
OH
第一节
自然界DNA重组和基因转移
载体有哪些？目的基因分离获取的四种方法？基本 步骤？
DNA重组（DNA recombination）是指不 同DNA分子断裂和连接而产生DNA片段 的交换并重新组合形成新DNA分子的过程。
重 组 DNA 技 术 （ recombinant DNA technology）是指在体外将两个或两个以 上DNA分子重新组合并在适当细胞中增殖 形成新DNA分子的过程。
3´ 5´ 拼 接
重
组
5´
5´3´ 体
3´
3´ 5´
内切酶
5´3´
(ruvC)
3´5´
3´ 5´
5´
5´ 3´
3´
DNA
片
连接酶 3´ 5´
段
5´ 3´
重
组
3´
体 5´
5´
3´
二、位点特异重组是发生在特异位点 间的DNA整合
➢ 位点特异重组(site-specific recombination) 是由整合酶催化，在两个DNA序列的特异 位点间发生的整合。
一、同源重组是最基本的DNA重组方式
➢ 发生在同源序列间的重组称为同源重组 (homologous recombination)，又称基本重组 （ general recombination ） 。 是 最 基 本 的 DNA重组方式，通过链的断裂和再连接，在 两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片 段的交换。
免
间插DNA
疫 球
V片段
RSS
RSS J片段
蛋
单链切开 RAG1 RAG2
白
OH
第一节
自然界DNA重组和基因转移
分子生物学(共19张PPT)
04
蛋白质的结构与功能
蛋白质的分子组成与结构
氨基酸通过肽键连 接形成多肽链，即 蛋白质的一级结构 。
多条多肽链组合在 一起，形成蛋白质 的三级结构。
蛋白质的基本组成 单位是氨基酸，共 有20种常见氨基酸 。
多肽链经过盘绕、 折叠形成二级结构 ，主要形式包括α螺旋和β-折叠等。
在特定条件下，蛋 白质可形成四级结 构，由多个亚基组 成。
发展历程
从20世纪50年代DNA双螺旋结构 的发现开始，分子生物学经历了 飞速的发展，成为现代生命科学 中最为活跃和前沿的领域之一。
分子生物学的研究对象与任务
研究对象
主要包括DNA、RNA、蛋白质Байду номын сангаас生 物大分子，以及它们之间的相互作用 和调控机制。
研究任务
揭示生物大分子的结构、功能及其相 互作用机制；阐明基因表达调控的分 子机制；探索生物大分子在生命过程 中的作用和意义。
转录因子
01
真核生物中存在大量转录因子，它们与DNA特定序列结合，激
活或抑制基因转录。
表观遗传学调控
02
通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式，改变染色质结构，影响
基因表达。
microRNA调控
03
microRNA是一类小分子RNA，通过与mRNA结合，抑制其翻
译或促进其降解，从而调节基因表达。
基因表达调控的分子机制
发育生物学研究生物体的发育过程，而分子 生物学则揭示了发育过程中基因表达和调控 的分子机制。
02
DNA的结构与功能
DNA的分子组成与结构
DNA的基本组成单位
脱氧核糖核苷酸，由磷酸、脱氧核糖 和碱基组成。
DNA的碱基
DNA的双螺旋结构
分子生物学ppt课件
基因组大小(Mb)
0.58 1.83 4.20 4.60 13.50 12.50 466 165 97 2700 3000
基因数
470 1743 4100 4288 6034 4929 30000 13601 18424 30000 25000
染色体数*
无 无 无 无 16 16 21 4 6 20 23
包括：
结构基因组学
功能基因组学
三个亚领域.
比较基因组学
28
29
一、病毒基因组 二、原核生物基因组 三、真核生物基因组
30
一、病毒基因组
基因组（genome） 1个配（精子或卵子），1个单倍 体细胞或1个病毒所包含的全套遗传物质的总和。病毒核酸 或为DNA或为RNA，可以统称为病毒染色体。
完整的病毒颗粒具有蛋白质外壳，以保护病毒核酸不 受核酸酶的破坏，并能识别和侵袭特定的宿主。
分子生物学
Molecular Biology
1
What is Molecular Biology?
分子生物学是从分子水平研究生命现象、生命规律和生命本质 的学科。
核心内容是从分子水平研究基因和基因的活动，这些活动主要 通过核酸和蛋白质的活动来实现。
医学分子生物学主要研究人体生物大分子和大分子体系的结构、 功能、相互作用及其与疾病发生、发展的关系。
16
三、基因的结构特点和分类
基因的结构
结构基因：编码区序列（coding region sequence ）
在细胞内表达为蛋白质或功能RNA的DNA序列
转录调控序列：非编码序列（non-coding sequence）
基因表达需要的调控区（regulatory region）序列， 包括启动子（promoter）、增强子（enhancer）等。
完整版《分子生物学》 ppt课件
底物
模板 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
识别 起始 延伸 终止
启动子（－10区、－35区） 转录单位相关概念 CAP位点 识别过程
不依赖ρ因子的终止子: 内在终止子（intrinsic terminator ） 依赖ρ因子的终止子（ ρ-dependent terminator ）有发夹结构，但GC含量少， 无U串
核mRNA内含子的剪接 Ⅰ内含子的剪接 Ⅱ类内含子的剪接 反式剪接
核mRNA的 拼接体的拼接
类型ⅰ 自我拼接
类型ⅱ自我 拼接
剪接、3’末端CCA结构、碱基修饰 内含子切除（核酸酶的作用，不是
转酯反应） 连接外显子
蛋 白 参与蛋白质生物合成的物质 质 的 蛋白质生物合成过程 生 物 蛋白质合成的干扰与抑制 合 成 蛋白质的降解
一般模式 复制型转座模式 非复制型转座模式 保守型转座模式 TnA转座模式
通过反义RNA的翻译水平控制 甲基化作用控制转座酶合成及
其与DNA的结合
转座引起插入突变 造成插入位点靶DNA的少量碱基
对重复 插入位点出现新基因 引起染色体畸变 转座引起的生物进化 切除效应 外显子改组
动子：（上游控制元件），－165～ －40，影响转录的频率。
♠ -25bp:TATA盒（Hogness box）,识别起 始位点
♠ -75bp:CAAT盒(CAATCT) ，决定启动子
♠ -110bp:GC盒的(G转G录GC频G率G)，R调N控A起始聚和合酶I的启动子
转录频率
RNA聚合酶Ⅱ的启动子
分子生物学 Molecular Biology
总结复习 Review and Summarize
2020/12/22
1
绪论
引言 分子生物学简史 分子生物学的研究内容 分子生物学进展 分子生物学展望
分子生物学(全套课件557P)
分子生物学（全套课件557P）简介分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科。
它涉及到核酸、蛋白质和其他生物分子的研究，以及它们在细胞和生物体中的功能。
本文档是一套全面的分子生物学课件，共有557页。
本课件旨在帮助读者系统地了解分子生物学的各个方面，包括基本的分子生物学原理、实验技术、研究方法以及应用等。
目录1.第一章：分子生物学概述2.第二章：DNA结构与功能3.第三章：RNA结构与功能4.第四章：蛋白质结构与功能5.第五章：基因表达调控6.第六章：基因突变与遗传变异7.第七章：分子生物学实验技术8.第八章：分子生物学研究方法9.第九章：分子生物学的应用领域第一章：分子生物学概述1.1 什么是分子生物学分子生物学是研究生物体内分子的结构、功能以及相互作用的学科。
它涉及到DNA、RNA、蛋白质等生物分子的研究，以及它们在细胞和生物体中的功能。
1.2 分子生物学的历史与发展分子生物学起源于20世纪50年代，当时发现DNA是物质遗传信息的携带者后，科学家们开始研究DNA的结构和功能，从而奠定了现代分子生物学的基础。
1.3 分子生物学的重要性分子生物学的研究对于了解生命的本质和机理至关重要。
它不仅有助于解释遗传现象，还可以揭示细胞的结构、功能和调控机制，甚至为疾病的诊断和治疗提供理论基础。
2.1 DNA的组成与结构DNA是由基因序列组成的生物分子，它由核苷酸组成。
本节将介绍DNA的基本结构、双螺旋结构和碱基对的配对方式。
2.2 DNA复制与遗传信息传递DNA复制是细胞分裂过程中最重要的事件之一，它确保了遗传信息的传递和稳定性。
本节将介绍DNA复制的过程和机制。
2.3 DNA修复与突变DNA在生物体内容易受到各种外界因素的损伤，因此细胞拥有多种修复机制来修复DNA损伤。
本节将介绍DNA修复的方式和维护基因组稳定性的重要性。
3.1 RNA的种类与功能RNA是DNA转录的产物，它在细胞内发挥着多种功能，包括mRNA的编码信息传递、tRNA的氨基酸运载和rRNA的构建核糖体等。
分子生物学课件(共51张PPT)
二级结构
蛋白质局部主链的空间结构， 包括α-螺旋、β-折叠等。
三级结构
整条肽链中全部氨基酸残基的 相对空间位置Байду номын сангаас即整条肽链每 一原子的相对空间位置。
四级结构
由两条或两条以上的多肽链组 成的一类结构，每一条多肽链
都有完整的三级结构。
蛋白质的功能与分类
结构蛋白：作为细胞的结构，如膜蛋白，染色体蛋白等 。 酶：催化生物体内的化学反应。
分子生物学是生物学的重要分支
01
分子生物学以生物大分子为研究对象，揭示生命现象的分子基
础，是生物学的重要分支之一。
分子生物学推动生物学的发展
02
分子生物学的发展推动了生物学的研究从细胞水平向分子水平
深入，为生物学的发展提供了新的理论和技术支持。
分子生物学与其他学科的交叉融合
03
分子生物学与遗传学、生物化学、微生物学、免疫学等学科存
。
表观遗传学调控
通过改变染色质结构和DNA 甲基化等方式来调控基因表达
。
05
蛋白质的结构与功能
蛋白质的分子组成
氨基酸
蛋白质的基本组成单元，共有20 种标准氨基酸。
肽键
连接氨基酸之间的主要化学键。
辅基与辅酶
某些蛋白质还包含辅基或辅酶， 以辅助其功能的发挥。
蛋白质的结构层次
一级结构
指蛋白质中氨基酸的排列顺序 。
重组DNA分子的构建和 筛选
PCR技术及其应用
01
02
PCR技术的基本原理和步骤
引物的设计和选择
03
04
PCR反应体系和条件优化
PCR技术在DNA扩增、突变 分析、基因分型等领域的应用
基因克隆与基因工程
蛋白质局部主链的空间结构， 包括α-螺旋、β-折叠等。
三级结构
整条肽链中全部氨基酸残基的 相对空间位置Байду номын сангаас即整条肽链每 一原子的相对空间位置。
四级结构
由两条或两条以上的多肽链组 成的一类结构，每一条多肽链
都有完整的三级结构。
蛋白质的功能与分类
结构蛋白：作为细胞的结构，如膜蛋白，染色体蛋白等 。 酶：催化生物体内的化学反应。
分子生物学是生物学的重要分支
01
分子生物学以生物大分子为研究对象，揭示生命现象的分子基
础，是生物学的重要分支之一。
分子生物学推动生物学的发展
02
分子生物学的发展推动了生物学的研究从细胞水平向分子水平
深入，为生物学的发展提供了新的理论和技术支持。
分子生物学与其他学科的交叉融合
03
分子生物学与遗传学、生物化学、微生物学、免疫学等学科存
。
表观遗传学调控
通过改变染色质结构和DNA 甲基化等方式来调控基因表达
。
05
蛋白质的结构与功能
蛋白质的分子组成
氨基酸
蛋白质的基本组成单元，共有20 种标准氨基酸。
肽键
连接氨基酸之间的主要化学键。
辅基与辅酶
某些蛋白质还包含辅基或辅酶， 以辅助其功能的发挥。
蛋白质的结构层次
一级结构
指蛋白质中氨基酸的排列顺序 。
重组DNA分子的构建和 筛选
PCR技术及其应用
01
02
PCR技术的基本原理和步骤
引物的设计和选择
03
04
PCR反应体系和条件优化
PCR技术在DNA扩增、突变 分析、基因分型等领域的应用
基因克隆与基因工程
《分子生物学全套》ppt课件
分子生物学定义
分子生物学是一门从子水平研究生 物大分子的结构和功能的科学，主要 关注DNA、RNA和蛋白质等生物大 分子的复制、转录、翻译和调控等过 程。
分子生物学特点
以分子为研究对象，阐明生命现象的 本质；与多学科交叉融合，推动生命 科学的发展；实验技术手段不断更新 ，提高研究效率和准确性。
分子生物学发展历程
分子生物学研究内容及方法
研究内容
包括基因和基因组的结构与功能、DNA损伤与修复、基因表达的调控、蛋白质 组学的研究以及疾病产生的分子基础等。
研究方法
包括基因克隆与表达、蛋白质分离与纯化、PCR技术、基因敲除与敲入、高通 量测序技术、生物信息学分析等。这些方法的应用使得分子生物学研究更加深 入和广泛。
阔前景。
下一代测序技术在分子生物学中应用
下一代测序技术原理
基于大规模并行测序的原理，一次可对数百万至数十亿个DNA分 子进行测序。
测序数据分析
包括序列比对、变异检测、基因表达量分析等，以揭示基因组的结 构和功能。
下一代测序技术的应用
在疾病诊断、个性化医疗、物种鉴定和进化生物学等领域发挥重要 作用。
非编码RNA与疾病关系
非编码RNA异常表达与多种疾病相关，如肿瘤、心血管疾 病等，可作为疾病诊断和治疗的新靶点。
非编码RNA研究前景
随着高通量测序技术和生物信息学发展，非编码RNA研究 将更加深入，为疾病防治提供新思路和新方法。
合成生物学在分子生物学中应用前景
合成生物学概念及研究范畴
合成生物学是一门新兴交叉学科，旨在通过设计和构造新的生物部件、系统和机器来理解 和操控自然生物系统。
RNA产物。
影响因素
包括DNA模板的序列和 结构、RNA聚合酶的活 性和选择性、转录因子
分子生物学是一门从子水平研究生 物大分子的结构和功能的科学，主要 关注DNA、RNA和蛋白质等生物大 分子的复制、转录、翻译和调控等过 程。
分子生物学特点
以分子为研究对象，阐明生命现象的 本质；与多学科交叉融合，推动生命 科学的发展；实验技术手段不断更新 ，提高研究效率和准确性。
分子生物学发展历程
分子生物学研究内容及方法
研究内容
包括基因和基因组的结构与功能、DNA损伤与修复、基因表达的调控、蛋白质 组学的研究以及疾病产生的分子基础等。
研究方法
包括基因克隆与表达、蛋白质分离与纯化、PCR技术、基因敲除与敲入、高通 量测序技术、生物信息学分析等。这些方法的应用使得分子生物学研究更加深 入和广泛。
阔前景。
下一代测序技术在分子生物学中应用
下一代测序技术原理
基于大规模并行测序的原理，一次可对数百万至数十亿个DNA分 子进行测序。
测序数据分析
包括序列比对、变异检测、基因表达量分析等，以揭示基因组的结 构和功能。
下一代测序技术的应用
在疾病诊断、个性化医疗、物种鉴定和进化生物学等领域发挥重要 作用。
非编码RNA与疾病关系
非编码RNA异常表达与多种疾病相关，如肿瘤、心血管疾 病等，可作为疾病诊断和治疗的新靶点。
非编码RNA研究前景
随着高通量测序技术和生物信息学发展，非编码RNA研究 将更加深入，为疾病防治提供新思路和新方法。
合成生物学在分子生物学中应用前景
合成生物学概念及研究范畴
合成生物学是一门新兴交叉学科，旨在通过设计和构造新的生物部件、系统和机器来理解 和操控自然生物系统。
RNA产物。
影响因素
包括DNA模板的序列和 结构、RNA聚合酶的活 性和选择性、转录因子
分子生物学课件第21讲58页文档
(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
分子生物学(全套课件396P)pptx
DNA修复机制包括直接修复、 切除修复、重组修复和SOS修 复等，用于维护DNA分子的完 整性和稳定性。
PART 03
RNA结构与功能
REPORTING
RNA种类及特点
mRNA（信使RNA）
携带遗传信息，指导蛋白质合成。
rRNA（核糖体RNA）
与蛋白质结合形成核糖体，是蛋白质合成的 场所。
tRNA（转运RNA）
分子生物学(全套课件 396P)pptx
REPORTING
• 分子生物学绪论 • DNA结构与功能 • RNA结构与功能 • 蛋白质合成与功能 • 基因表达调控机制 • DNA损伤修复与重组技术
目录
PART 01
分子生物学绪论
REPORTING
分子生物学定义与发展
分子生物学的定义
在分子水平上研究生物大分子的结 构和功能，究生物大分子的结构和功能方面有很多交 叉，但分子生物学更侧重于在分子水平上揭示生命现象的本质。
与细胞生物学的关系
分子生物学与细胞生物学在研究细胞的结构和功能方面密切相关，但 分子生物学更侧重于研究细胞内的分子机制和信号传导。
与医学的关系
分子生物学在医学领域有着广泛的应用，如基因诊断、基因治疗和药 物研发等，为医学的发展提供了重要的理论和技术支持。
THANKS
感谢观看
REPORTING
识别并携带氨基酸，参与蛋白质合成。
其他非编码RNA
如microRNA、siRNA等，参与基因表达调 控。
RNA转录后加工与修饰
01
02
03
04
5'端加帽
在mRNA的5'端加上甲基鸟嘌 呤帽子结构，保护mRNA不被
降解。
3'端加尾
相关主题
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University
杂长度
组分Ⅰ 组分II 组分III
• Rot1/2 • 比例
0.0015 0.04 30
50%
15%
35%
• 实际Rot1/2
0.00075 0.006 10.5
• 复杂长度（nt） 2000
15000 26000000
• mRNA种类
1
7-8 13000
17
Nanjing （二）mRNA丰富度的计算
21
Nanjing （3）确定2种组织各自特异表 University 达及共同表达的基因
•如：鸡肝脏特异的mRNA数目为： 17000×（2.4-1.8) / 2.05 ≈5000 •输卵管特异的mRNA数目为： 15000×（2.4-2.05) / 1.8 ≈3000
22
2，另一种测定不同组织中活性基因
University
目的估算
1， RNA饱和杂交试验 原理 2，例子
13
三、基因 Nanjing 表达的不同水平：丰富 Universitmy RNA和稀少mRNA
（一） mRNA复杂度的测定： RNA驱动的动力学杂交试验分 析 1，基本步骤（图9－2）
14
Nanjing University
2， mRNA复杂长度的计算
University
1，持家基因（house keeping genes) •约 占 某 一 类 型 细 胞 总 mRNA 的 90％ •约有10000种
mRNA与mDNA的 •确定两种组织共有的基因 （能与第一种组织mRNA杂 交的mDNA ）
24
Nanjing （3）过量的第二种组织
University
mRNA与无效DNA的杂交
•确定第二种组织不同于第 一种组织的基因（能与第 二种组织mRNA杂交的无效 DNA ）
25
Nanjing （二）持家基因和奢侈基因
Nanjing 3，S21-引发酶-σ亚基操纵元 University mRNA二级结构对基因寿命的影
响（图8-18） （1） S21-引发酶-σ亚基操纵 元结构（P304） （2）引发酶部分mRNA的降解 （3） S21基因和σ亚基编码区 的mRNA的降解
1
Nanjing三、蛋白质合成的自体调控
一、真核生物基因调控的特点
Nanjing University
1，基因及染色体DNA的特点
2，真核生物基因表达有多层次的
调控
（1）DNA水平的调控
（2）转录水平的调控
（3）转录后水平的调控
（4）翻译水平的调控
3，基因表达随细胞类型、发育阶 段和环境的变化而异
12
二、活跃基因表达数 Nanjing
8
Nanjing 3， H2－rh1转录单元的表
University
达调控（图8－37） （1） 995bp的可倒位序列
（2） hin基因产物的功 能 三、相变的生物学意义
9
Nanjing University
第九章
真核生物基因表达的调控
10
Nanjing University
第一节 概述
11
University
1，计算公式
待测mRNA在细胞中的质量 丰富度
待测mRNA的分子量
18
Nanjing University
2，丰富mRNA和稀少mRNA（复杂 mRNA）
（1）丰富mRNA（优势mRNA）：细 胞中少数几种高丰度（数千至数 万拷贝）的mRNA
（2）稀少mRNA（复杂mRNA）：细 胞中占mRNA种类绝大多数（数千 至上万种）的低丰度（大多在10 拷贝以下）的mRNA
Nanjing University
重叠情况的方法
（1）过量的第一种组织mRNA与非重 复DNA的杂交试验
•分离mDNA（能与第一种组织mRNA杂 交的非重复DNA）
•分离无效DNA（不能与第一种组织 mRNA杂交的非重复DNA，null DNA）
23
（2）过量的第二种组织
Nanjing
杂交 University
1，触发器
2，报警信号 3，严谨反应相关的基因 4，报警信号的作用机制
6
Nanjing University
第八节 DNA序列重排 对基因转录的调控
一、沙门氏菌的相（phase)
1，细菌的相与鞭毛蛋白的 关系
2，相变
7
二、决定沙门氏菌相的因素
Nanjing
University 1，H1，H2基因的位置 2，H2－rh1转录单元的作用（图 8－36） （1）H2－rh1转录单元 （2）rh1基因产物 （3）H2－rh1转录单元的表达对 相的影响
3
Nanjing （2）核糖体蛋白质合成的自体调 控 University
A，有自体调控作用的核糖体蛋白 的特点 B，核糖体蛋白质合成的自体调控 作用（图8－33） C，同一个操纵元中不同基因的表 达调控
4
四、严谨反应 Nanjing
University
（一）严谨反应
1，定义 2，生理变化
5
Nanjing （ 二 ） 严 谨 反 应 的 触 发 器 及报警信号 University
19
四、持家基因和奢侈基因
Nanjing
University （一）确定组织特异活跃基 因数目的方法
1，加性饱和杂交试验 （1）通过饱和杂交试验分 别确定2种不同组织中各自 活跃基因表达的数目
20
•如：鸡肝脏mRNA由2.05%的非
Nanjing
University 重复DNA编码（17000个），输 卵管mRNA由1.8%的非重复DNA 编码（ 15000个） （2）通过饱和杂交试验确定2 种组织中活跃基因表达的总数 •如：鸡肝脏和输卵管的mRNA由 2.4 %的非重复DNA编码
University
1， RF2对自身mRNA翻译的控制 （1）RF2 mRNA结构 （2）RF2mRNA的翻译
（3）移框窗口
2
Nanjing 2，核糖体蛋白质合成的自体调控
University
（1） E coli基因表达机构的蛋 白质及其基因的操纵元 A，蛋白质种类 B，操纵元数目 C，操纵元中不同基因表达的差异 性
待测mRNA的复杂长度 珠蛋白mRNபைடு நூலகம்的复杂长度
待测mRNA的Rot1/2 珠蛋白mRNA的Rot1/2
15
3 ， 例 子 ： 鸡 输 卵 管 mRNA
Nanjing
University 驱动的动力学杂交试验 （1）对照：鸡卵清蛋白 mRNA •Rot1/2：0.0008 •长度：2000
16
（ Nanjing 2）鸡输卵管中各mRNA组分的复
杂长度
组分Ⅰ 组分II 组分III
• Rot1/2 • 比例
0.0015 0.04 30
50%
15%
35%
• 实际Rot1/2
0.00075 0.006 10.5
• 复杂长度（nt） 2000
15000 26000000
• mRNA种类
1
7-8 13000
17
Nanjing （二）mRNA丰富度的计算
21
Nanjing （3）确定2种组织各自特异表 University 达及共同表达的基因
•如：鸡肝脏特异的mRNA数目为： 17000×（2.4-1.8) / 2.05 ≈5000 •输卵管特异的mRNA数目为： 15000×（2.4-2.05) / 1.8 ≈3000
22
2，另一种测定不同组织中活性基因
University
目的估算
1， RNA饱和杂交试验 原理 2，例子
13
三、基因 Nanjing 表达的不同水平：丰富 Universitmy RNA和稀少mRNA
（一） mRNA复杂度的测定： RNA驱动的动力学杂交试验分 析 1，基本步骤（图9－2）
14
Nanjing University
2， mRNA复杂长度的计算
University
1，持家基因（house keeping genes) •约 占 某 一 类 型 细 胞 总 mRNA 的 90％ •约有10000种
mRNA与mDNA的 •确定两种组织共有的基因 （能与第一种组织mRNA杂 交的mDNA ）
24
Nanjing （3）过量的第二种组织
University
mRNA与无效DNA的杂交
•确定第二种组织不同于第 一种组织的基因（能与第 二种组织mRNA杂交的无效 DNA ）
25
Nanjing （二）持家基因和奢侈基因
Nanjing 3，S21-引发酶-σ亚基操纵元 University mRNA二级结构对基因寿命的影
响（图8-18） （1） S21-引发酶-σ亚基操纵 元结构（P304） （2）引发酶部分mRNA的降解 （3） S21基因和σ亚基编码区 的mRNA的降解
1
Nanjing三、蛋白质合成的自体调控
一、真核生物基因调控的特点
Nanjing University
1，基因及染色体DNA的特点
2，真核生物基因表达有多层次的
调控
（1）DNA水平的调控
（2）转录水平的调控
（3）转录后水平的调控
（4）翻译水平的调控
3，基因表达随细胞类型、发育阶 段和环境的变化而异
12
二、活跃基因表达数 Nanjing
8
Nanjing 3， H2－rh1转录单元的表
University
达调控（图8－37） （1） 995bp的可倒位序列
（2） hin基因产物的功 能 三、相变的生物学意义
9
Nanjing University
第九章
真核生物基因表达的调控
10
Nanjing University
第一节 概述
11
University
1，计算公式
待测mRNA在细胞中的质量 丰富度
待测mRNA的分子量
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Nanjing University
2，丰富mRNA和稀少mRNA（复杂 mRNA）
（1）丰富mRNA（优势mRNA）：细 胞中少数几种高丰度（数千至数 万拷贝）的mRNA
（2）稀少mRNA（复杂mRNA）：细 胞中占mRNA种类绝大多数（数千 至上万种）的低丰度（大多在10 拷贝以下）的mRNA
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重叠情况的方法
（1）过量的第一种组织mRNA与非重 复DNA的杂交试验
•分离mDNA（能与第一种组织mRNA杂 交的非重复DNA）
•分离无效DNA（不能与第一种组织 mRNA杂交的非重复DNA，null DNA）
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（2）过量的第二种组织
Nanjing
杂交 University
1，触发器
2，报警信号 3，严谨反应相关的基因 4，报警信号的作用机制
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Nanjing University
第八节 DNA序列重排 对基因转录的调控
一、沙门氏菌的相（phase)
1，细菌的相与鞭毛蛋白的 关系
2，相变
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二、决定沙门氏菌相的因素
Nanjing
University 1，H1，H2基因的位置 2，H2－rh1转录单元的作用（图 8－36） （1）H2－rh1转录单元 （2）rh1基因产物 （3）H2－rh1转录单元的表达对 相的影响
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Nanjing （2）核糖体蛋白质合成的自体调 控 University
A，有自体调控作用的核糖体蛋白 的特点 B，核糖体蛋白质合成的自体调控 作用（图8－33） C，同一个操纵元中不同基因的表 达调控
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四、严谨反应 Nanjing
University
（一）严谨反应
1，定义 2，生理变化
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Nanjing （ 二 ） 严 谨 反 应 的 触 发 器 及报警信号 University
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四、持家基因和奢侈基因
Nanjing
University （一）确定组织特异活跃基 因数目的方法
1，加性饱和杂交试验 （1）通过饱和杂交试验分 别确定2种不同组织中各自 活跃基因表达的数目
20
•如：鸡肝脏mRNA由2.05%的非
Nanjing
University 重复DNA编码（17000个），输 卵管mRNA由1.8%的非重复DNA 编码（ 15000个） （2）通过饱和杂交试验确定2 种组织中活跃基因表达的总数 •如：鸡肝脏和输卵管的mRNA由 2.4 %的非重复DNA编码
University
1， RF2对自身mRNA翻译的控制 （1）RF2 mRNA结构 （2）RF2mRNA的翻译
（3）移框窗口
2
Nanjing 2，核糖体蛋白质合成的自体调控
University
（1） E coli基因表达机构的蛋 白质及其基因的操纵元 A，蛋白质种类 B，操纵元数目 C，操纵元中不同基因表达的差异 性
待测mRNA的复杂长度 珠蛋白mRNபைடு நூலகம்的复杂长度
待测mRNA的Rot1/2 珠蛋白mRNA的Rot1/2
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3 ， 例 子 ： 鸡 输 卵 管 mRNA
Nanjing
University 驱动的动力学杂交试验 （1）对照：鸡卵清蛋白 mRNA •Rot1/2：0.0008 •长度：2000
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（ Nanjing 2）鸡输卵管中各mRNA组分的复