分子遗传学：第一章--引论

★在细胞核中： siRNA与某一基因中同源的DNA序 列甲基化，使活性基因沉默（在转录水平上）。
★RNAi属于后成遗传现象。 ★后成遗传：（ epigenetic inheritance）一种由蛋白
质或RNA分子所引起的基因表达及表达模式的改 变；这种改变并不涉及DNA的突变，并能在子代 中维持。 后成遗传：（ epigenetic inheritance）是指基于非基 因序列改变所致基因表达水平变化，如DNA甲基 化和染色质构象变化等 。
DNA RNA 肽链 功能蛋白质 性状（现象型）
信息源 信息模板 工作分子 （生长、分化、发育过
程中的分子事件）
中心法则
分子遗传学的范畴
1.1.1分子遗传学不等于中心法则的演绎 分子遗传学的研究范畴要比中心法则广泛得多，也
要深刻得多。分子遗传学首先是遗传学，它坚实的理 论基础仍然是摩尔根（T.H.Morgan）的《基因论》， 而不是中心法则。
★ RNAi所引起的基因沉默现象可以世代传递？
1.3.8生物信息学/基因组学(Genomics)
中心法则只是对DNA编码序列（基因）及其表达在 分子水平上的解释。
但是，从中心法则到性状的形成，仍然是一个复 杂的、语焉不详的生物学过程，它不是中心法则所 能解释清楚的。
1.1.2分子遗传学不是核酸及其产物（蛋白质）的生 物化学 分子遗传学研究的对象是分子水平上的生物学
过程——遗传及变异的过程。分子遗传学研究的是 动态的生命过程，而不是在试管里或电泳仪上孤立 地研究生物大分子的结构与功能的简单的因果关 系。
1.3.5遗传工程 基因工程 转基因 蛋白质工程
1.3.6朊病毒与蛋白质遗传 疯牛病，羊搔痒病； PrPSc病原体，可以作为模板，把细胞中具有 正常功能的PrPC转变为PrPSc； PrPC和PrPSc的一级结构相同，被同一基因编 码，但它们的立体构象不同， Pr源自文库Sc比PrPC具 有高得多的β折叠结构。
1945年量子力学创始人之一薛定谔的《生命是 什么》出版； 把生命、遗传、基因彻底分子化； 把信息论、量子力学概念引入生命过程。
1.2.2微生物学向遗传学的靠拢 20世纪40年代抗生素大规模使用，发生了细菌 抗药性问题； 细菌抗药性是后天获得的定向变异，还是早已 发生的变异而被药物所筛选？
1.2.3生化遗传学的出现 1923年英国人加罗德证明人类的尿黑酸症
DNA是唯一遗传物质？
1.3.7 RNA干扰 ★1998年在线虫(Caenorhabditis elegans) 中发现RNA 干扰（RNA interference , RNAi）现象，随后发现 RNAi是生物界的普遍现象。 ★ RNAi定义：是一种RNA对基因表达的干涉现象。 是一些小的RNA分子，它们能引起相应的mRNA降解 及DNA的甲基化，导致基因的沉默。 ★ 小RNA分子（small interfering RNA , siRNA）：由 生物体中的双链RNA断裂形成，由21 ～23个核苷酸 组成，引发RNAi现象。 ★在细胞质中： siRNA能与其互补的mRNA结合，使 该mRNA链的某一段成为双链，阻碍了mRNA在核糖 体中的翻译进程，导致mRNA链降解 。
（alcaptonuria)是一种隐性遗传病。 这种纯合隐性基因存在不能产生尿黑酸酶，不 能将正常代谢产物尿黑酸分解，从而使尿黑酸 积累在血液中。 基因通过对酶合成的控制而影响遗传性状的发 育。
1.2.4从生化遗传学到分子遗传学 20世纪40年代：遗传物质是DNA； 20世纪50年代：1953年沃森（J.Watson)和克 里克（F.Crick)提出DNA分子的双螺旋模型； 20世纪60年代：1967年遗传密码表问世。
第一章 引论
1.1分子遗传学的涵义P1
分子遗传学是研究遗传信息大分子的结构与功能 的一门科学。它依据物理、化学的原理来解释遗传 现象，并在分子水平上研究遗传机制及遗传物质对 代谢过程的调控。
分子遗传学是分子生物学的一个重要分支。
分子遗传学不同于一般的遗传学。传统的遗传学 “主要研究遗传单元（性状）在各世代的分布情 况”，而分子遗传学则着重研究遗传信息大分子在 生命系统中的储存、复制、表达及调控过程。
要真正地在分子水平上了解遗传变异的本质， 仅仅研究核酸或蛋白质的生物化学是远远不够的。 对于那些从活细胞中分离出来的“干燥”了的生物 大分子的化学研究是必要的，但绝不是分子遗传学 研究的中心内容，更不是它的全部内容。
分子遗传学 所研究的是细胞中动态的遗传变异 过程，以及与此相关的所有分子事件。很显然，这 些事件决不限于中心法则，也不限于核酸、蛋白 质。 1.2 分子遗传学的产生 1.2.1物理学的渗透—分子遗传学的物理学语言
版本与某种遗传病相关，那么分离这种片断（如电 泳），然后测序，即已足矣”。但是，“以往几年 的巨大成就表明，生命过程是由严格控制下进行的 一些有序事件所组成”, “如果在生物的发育过程 中不同部分的出现是决定于分子的形态因子 （molecular morphogen)的扩散作用，那么它们要 用何种浓度才能满足正常的发育？”这就需要研究 活细胞内的动态的、整体性的分子事件才能做出比 较真实的回答。
1.3分子遗传学的展望 1.3.1基因的概念
不断的发展 1.3.2真核细胞的基因调控 1.3.3遗传与发育
时序基因；基因发育学； 免疫球蛋白基因：在胚胎发育早期是不存在 的，但随着个体的发育免疫球蛋白基因发生重 组，使一个有机体可以形成140亿个以上的抗 体； 基因本身存在着一个动态的发育过程。 1.3.4自我组合过程 T4噬菌体 核糖体 人工合成细胞
1992年，Nature杂志的主编J.Maddox曾著文Is
Molecular biology yet a science?指出：“现在 有那么一群叫做分子生物学家的人，他们的文章无 视整体的动物、植物，也很少言及它们的生理学。 对这些人来说，实验的资料大部分来自所谓‘凝胶 ……”，“……分子生物学在很大程度上正变成定 性的科学。 ……如果事情只是简单地说明某个基因