中山大学-分子生物学Molecular+Biology-徐辉-01
01-绪论分子诊断学
第三节 分子诊断学在医学中的应用
感染性疾病的诊断
HBV病毒
HIV病毒
第三节 分子诊断学在医学中的应用
遗传性疾病的诊断
第三节 分子诊断学在医学中的应用
老年痴呆症可以通过基因诊断进行早期预测
第三节 分子诊断学在医学中的应用
白化病
PCR快速检测致食物中毒的细菌
选择性培养 基增菌
DNA提取
样品 增菌 PCR
2. 人体三大功能调控系统（神经、内分泌和免
疫）的分子生物学基础
3. 细胞增殖、分化和凋亡的分子基础
4. 基因的结构异常或表达异常与疾病的关系
5. 应用分子生物学技术进行基因诊断、基因治
疗、生物制药和卫生防疫。
第一节 分子诊断学的定义及其研究范畴
第一节 分子诊断学的定义及其研究范畴
分子生物学分支学科 • 医学分子生物学 • 药学分子生物学 • 神经分子生物学 • 肿瘤分子生物学 • 分子病理学 • 分子药理学 • 分子免疫学 • 分子遗传学 • 分子诊断学 • 分子病毒学 ……
二、分子诊断学发展简史
分子诊断学发展史就是
分子生物学技术发展史。
基因诊断概况
第二节 分子诊断学的发展简史
1978年Kan首次成功地将分子杂交技术用
于镰状细胞贫血的产前基因诊断；
基因诊断技术史：
第一阶段 第二阶段 第三阶段
代表技术-分子杂交技术 代表技术-常规PCR（1985年） 代表技术-生物芯片技术
• 黄培堂 等译2002分子克隆实验指南（第三版） 科学出版社
• Sambrook J.等, 1982 Molecular Cloning 1989(2nd edition 2000(3rd edition)
分子生物学第二章-染色体,染色质和核小体-chromosomes, chromatin, and t
• 许多复杂性相近的生物体其基因组大小却 显著不同：小麦基因组是水稻基因组的40 倍
• 基因的数目而不是基因组的大小与生物体 的复杂性更密切相关
– Gene number（基因数目）: the number of genes included in a genome
➢Gene density（基因密度）: the average number of genes per Mb of genomic DNA
Each DNA and its associated proteins is called a chromosome（染色体）
The importance of packing of DNA into chromosomes
(DNA包装为染色体的重要功能）
➢ Chromosome is a compact form of the DNA that readily fits inside the cell （染色体是DNA的紧密结构，更适合存在于细胞中）
Proteins in chromosome (1)
Half of the molecular mass of eukaryotic chromosome is protein
➢In eukaryotic cells a given region of DNA with its associated proteins is called chromatin（染色质）
• 每个细胞中可以有多个完整拷贝的质粒存在
• 大多数真核生物细胞是二倍体（diploid), 一个染色体有两个拷贝
• 多倍体真核细胞（polyploid): 细胞中每 条染色体都超过两个拷贝
• 巨核细胞：特化的多倍体细胞，每条染 色体有128个拷贝，通过多倍体形式维持 高水平新陈代谢，以生产大量的血小板
分子生物学-转录后加工
小鼠免疫球蛋白μ重链基因可变剪接
14-14
可变剪接的多种模式
• 转录物可以按不同的模式进行可变剪接，产生具有多样性的转录本， 许多基因有2种以上的剪接方式，有的甚至达上千种。
• 几种常见的选择性剪接模式： • 1）不同启动子；2）忽略外显子；3）5’选择性剪接；4）3’选择性 剪接；5）保留内含子；6）多腺苷酸化
• 如果装配在snRNP的剪接因 子识别外显子，则称为外显子 界定（exon definition）
• 如果装配在snRNP的剪接因 子识别内含子，则称为内含子 界定（intron definition）
• 通过外显子-内含子边界（剪 接位点）突变，可以分析外显 子-内含子的界定类型
14-12
RNA Pol II的CTD参与外显子界定
内含子类型
特征
剪接体内含子（spliceosomal introns）
细胞核，mRNA，由剪接体催化切除
tRNA内含子（tRNA introns）
细胞核或古菌tRNA基因，由蛋白催化切除
自切割I类内含子（self-splicing group I introns） 细胞器，由RNA催化切除
自切割II类内含子（self-splicing group II introns）细胞器，由RNA催化切除
• 如果在6个位点发生2个不同事件，将会产生26 = 64种结果
14-15
可变剪接示例：果蝇性别决定
• 果蝇的性别决定涉及sxl（sex lethal，性别致死）、 tra （transformer， 转换）和dsx（doublesex, 双性别）三个基因前体mRNA的可变剪接
• 这3个基因的剪接存在级联反应：sxl基因雌性特异性剪接可产生活性 蛋白，进一步增强sxl基因的雌性特异性剪接，同时引发tra基因的雌性 特异性剪接，再进一步引发dsx的雌性特异性剪接
中山大学 硕博连读研究生培养方案
微生物学专业硕博连读研究生培养方案（2006.03.06）一、培养目标本专业培养德、智、体全面发展的微生物学及相关生物技术方面的高级专门人才。
要求学生进一步学习与掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论，热爱祖国，遵纪守法，品德良好；在本学科及相关学科上掌握坚实宽广的基础理论与系统深入的专门知识，至少熟悉一门外语，熟练掌握计算机的使用，具有独立从事科学研究和高校教学工作能力；身心健康，成为社会主义现代化建设事业服务的高级专门人才。
二、研究方向1.微生物生物化学与分子遗传学2.微生物分子生物学与生物技术3.微生物分子遗传学4.环境微生物分子生物学5.微生物代谢工程与发酵新技术6.微生物分子生物学与生物防治7.杀虫微生物与基因工程8.资源微生物学9.微生物与生化药学10.病原微生物分子生物学11.微生物与生化药学三、学习年限按中山大学《学位与研究生教育工作手册》及中山大学文件中大研院（2003）3号“中山大学硕博连读研究生培养工作试行办法”的规定执行。
硕士学制三年。
四、课程设置五、考核按中山大学《学位与研究生教育工作手册》及中山大学文件中大研院（2003）3号“中山大学硕博连读研究生培养工作试行办法”的规定执行。
六、学位论文工作及发表论文要求按中山大学《学位与研究生教育工作手册》及中山大学（2003） 3 号“中山大学硕博连读研究生培养工作试行办法”的规定执行。
本专业特别要求必须在SCI源刊物发表（含接受）1篇研究论文或在中文一级学报发表（含接受）2篇以上研究论文方可授予博士学位。
七、主要参考书目1刘志恒，现代微生物学，科学出版社，20022徐建国，分子医学细菌学，科学出版社，20003陈代杰，微生物药物学，华东理工大学出版社，19994林永成，周世宁，海洋微生物及其代谢产物，化学工业出版社，20035贾盘兴，噬菌体分子生物学，科学出版社，20016Frederick M（颜子颖，王海林译）精编分子生物学实验指南,科学出版社1998,北京7Sambrook , J . : et al. (金冬雁等译): 分子克隆实验指南第三版科学出版社2001北京.8Glazer, A. et al. (陈守文喻子牛等译)：微生物生物技术. 科学出版社，2002，北京.9赵利淦等: 反义RNA和DNA，武汉大学出版社1993 武昌.10Snyder L., Champness W., Molecular Genetics of Bacteria, 2nd Edition, ASM Press, 200211Prescott L.M., Harley J.P., Klein D.A.: Microbiology. 5th International Edition, McGraw Hill Press, 200212Lewin , B . : Genes (最新版).13Pennington S.R., Dunn M.J., Proteomics: From Protein Sequence to Function, BIOS Scientific Publishers Ltd, 200114Mount D.W., Bioinformatics: Sequence and Genome Analysis, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 200115Aeolph , K . W . : Microbial Gene Techniques，Academic Press , INC , 1995.16Cann A.J., Principles of Molecular Virology, 2nd Edition, Academic Press, 199717Stephanopoulos G. N. et al. Metabolic Engineering. Academic Press, New York, 1998. 18Demain A. L. et al. Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology. (2nd Ed). 重要期刊1.微生物学报2.微生物学通报3.生物工程学报4.生物化学与分子生物学学报5.生物化学与生物物理学报6.生物工程进展7.遗传学报8.遗传9.海洋与湖沼10.Nature及其子刊11.Science12.Cell13.PNAS14.Molecular Biology15.Journal of Bacteriology16.Microbiology and Molecular Biology Reviews17.Annual Review of Microbiology18.Molecular Microbiology19.Trends in Microbiology20.Trends in Biotechnology 21.Trends in Biochemical Sciences22. FEMS Microbiology Reviews23. Applied and Environmental Microbiology24. Enzyme and Microbial Technology25. Current Opinion in Biotechnology26. Biotechnology and Bioengineering27.Applied Microbiology and Biotechnology28.Journal of Biotechnology29.Microbiology-Uk30.Archives of Microbiology31.Journal of Applied Microbiology32.Letters in Applied Microbiology33.Research in Microbiology34.Canadian Journal of Microbiology35.Current Microbiology36.Biotechnology Progress。
中山大学-分子生物学Molecular Biology-徐辉-基因特异转录因子的作用
50 x Repression
25,000 x Activation
转录激活的实质是解 除各种抑制因素
Modified from Cell 1999; 99:454
基因表达调控的层次
HOT!
转录
DNA模板 RNA聚合酶 启动子 转录因子
“Epigenetics”
转录后
RNA剪接 加帽、加尾 转录后沉默 翻译调控
13
pRb (Retinoblastoma protein, RB1)
“two-hit hypothesis”(1971), hereditary retinoblastoma
Alfred Knudson
14
二次突变假说(Knudson's two-hit hypothesis) 认为遗传性肿瘤家族连续传递时，已经携带 了一个生殖细胞系的突变，此时若在体细胞 内再发生一次体细胞突变，即产生肿瘤，这 种事件较易发生，所以发病年龄较早(多灶性 或双侧性)；而散发性肿瘤家族先需要有一个 细胞内发生突变产生杂合体（heterozygous） ，继而再次突变失去杂合结构的两次体细胞 突变而产生的，发生率较低或不易发生，所 以发病年龄一般较晚(单眼发病)。
In this way, the p53 protein, sensing DNA damage, minimizes mistakes in the genetic information and eliminates the appearance of genetically altered cells that lead to cancer.
The Nobel Prize in Chemistry 2012 was awarded jointly to Robert J. Lefkowitz and Brian K. Kobilka "for studies of G-protein-coupled receptors"
第1-2章 引言-原生动物门
Toxoplasma gondii
孢子虫的结构
孢子虫的生活史
环状体
滋养体
早期的裂殖体
发育中的裂殖体
裂殖体
雌பைடு நூலகம்子体
雄配子体
红内期疟原虫各阶段
孢子纲的特征
全为寄生性。 细胞内寄生阶段一般无运动细胞器，如有伪足则是摄 食作用。 生殖方式包括无性和有性两类。无性生殖有裂体增殖 （schizogony）产生裂殖子，以及孢子增殖 （sporogony）产生具感染性的子孢子（sporozoite）； 有性生殖是通过雌雄配子结合进行的配子生殖 （gametogony）。 以上两种生殖方式或可在一个宿主或分别在两个宿主 体内完成. 有或无宿主更换。
1. 鞭毛纲(Mastigophora) 鞭毛纲(Mastigophora)
鞭毛虫的结构和繁殖方式
Euglena sp.
Peranema sp.
鞭毛虫的运动
鞭毛纲的特征
虫体具鞭毛，为运动胞器；同时具有感 觉；捕食或附着功能。 具有三种营养方式。 繁殖分为无性（纵向的二分裂）和有性。 自由生活或寄生。 多数种类为单细胞，少数为多细胞。
二 原生动物门的分纲和代表动物
根据传统分类系统, 原生动物门分为四个 纲, 它们分别是鞭毛纲(Mastigophora), 肉 足纲（Sarcodina), 孢子纲(Sporozoa)和纤 毛纲（Ciliophora)。 根据最新的研究和分类系统，原生动物 为生物五界系统中的一个亚界(原生生物 界，原生动物亚界); 下有7个门。
三 原生动物的作用
1 原生动物是各种水体中种类繁多、数量巨大的微型生物， 它们为其他动物提供了食物；如鱼虾的开口饵料。 2 由于它们可以捕食水中的微生物，利用水中的各种营养 物，故对水体有一定的净化能力。 3 一些种类的壳可以长期保留，在地质学、古生物学和油 气资源开发中有着极重要的意义。 4 由于它们个体细小，培养简单，是细胞学、遗传学和分 子生物学研究的极好材料； 4 部分种类是人类和动物的病原体，危害极大；还有些种 类是引起海洋“赤潮”的元凶。
分子生物学-02基因
四、真核生物基因结构与功能
1. 高度重复序列
功能 高度重复序列的功能 与DNA复制有关 参与基因表达调控和稳定RNA 与进化有关，具有种属特异性 α卫星DNA可能与染色体配对有关
四、真核生物基因结构与功能
2. 中度重复序列
重复数十至数万次，占基因组的10-40％，多不编 码蛋白，一般具有种特异性。 类型： A. 短分散片段：约300bp，与平均长度为1000bp的单 拷贝序列间隔排列。如Alu家族，Hinf家族 B. 长分散片段：3500-5000bp，与平均长度为13000bp 的单拷贝序列间隔排列。如KpnⅠ家族等。 有些中度重复序列是结构基因，如rRNA基因， tRNA基因，组蛋白基因， HLA基因，免疫球蛋白基因 等。
不同生物基因组大小
不同生物基因组大小
千碱基对/ 染色体 原核生物 病毒SV40 噬菌体φX174 噬菌体λ 细菌大肠杆菌 真核生物 酵母 果蝇 人 5.2 5.4 46 4000 1000 41000 125000 长度 (mm） 1.7 1.8 15 1300 330 14000 41000 染色体数 (单倍体） 1 1 1 1 17 4 23 形状 环状 线状单链 线状 环状
四、真核生物基因结构与功能
rRNA基因 低等真核生物如酵母，5S 、18S、28S rRNA 6 kb在同一 转录单元；而高等真核生物5S rRNA单独转录。 成簇存在于基因组中，这样的区域称为rDNA，如染色 体的核仁组织区即为rDNA区。
四、真核生物基因结构与功能
1. 高度重复序列
重复频率可达百万次，占DNA序列的 10～60％ A 反向重复序列 重复单元长300bp，单元间隔1.6kb分散 于基因组中；复性极迅速 B 卫星 卫星DNA(satellite DNA) 重复单元2-10bp，成串排列。碱基组成 特殊 C 复杂的重复序列 灵长类所独有。非洲绿猴DNA重复单 位为172bp。而人卫星DNA更复杂，含有多 序列家族。
中山大学-分子生物学ppt及考研真题
中山大学-分子生物学ppt及考研真题分子生物学（由ppt整理）第二章、染色质、染色体、基因和基因组1一、染色质, 染色体结构组成主要成分是DNA和蛋白质,它们之间的不同,不过是同一物质在间期和分裂期的不同形态表现而已。
→染色质出现于间期,在光镜下呈颗粒状,不均匀地分布于细胞核中,比较集中于核膜的内表面。
染色体出现于分裂期中, 染色体是由染色质浓集而成的,内部为紧密状态,呈高度螺旋卷曲的结构。
核小体的组成2. 螺线管（30nm）3、侧环（Loop）染色体原核染色体：单一环型双链DNA分子真核染色体：线型双链DNA分子及结合蛋白形成的遗传物质单位染色体结构相关概念染色体单体,短臂,长臂,着丝粒,主缢痕,副缢痕,随体端粒DNA主要功能端粒酶（telomerase ）真核细胞染色体端粒的重复序列不是染色体DNA复制时连续合成的，而是由端粒酶合成后添加到染色体末端。
端粒酶是一种核糖核蛋白复合物，具有逆转录酶的性质，以物种专一的内在RNA为模板，把合成的DNA添加到染色体的3’端。
染色体组型也叫核型，是指某一生物体细胞中全部染色体的数目、大小形态特征。
→不同生物有不同数目、不同形态和不同大小的染色体。
→按它们各自的一个体细胞中的全部染色体的数目、大小及着丝粒位置进行配对、排列而成的图像，就是它们各自的染色二、染色质和染色体的化学成分及组成主要化学成份：1,DNA2.组蛋白含量最高的一种染色体蛋白质，带大量精氨酸和组氨酸（碱性氨基酸）分为，有H1、H2A、H2B、H3、H4五种组蛋白可以通过磷酸化、乙酰基化、甲基化修饰，降低正电荷含量而改变功能3.非组蛋白细胞中一类酸性蛋白质，一半为结构蛋白，如肌动蛋白、管蛋白；一半为酶类，如RNA聚合酶、DNA聚合酶。
作用：1.参与染色体构建2.启动基因复制3.调控基因转录4.RNA（少量）占染色质的1-3％与同源DNA高度杂交，有组织特异性调节基因表达5酶严格地讲，不是染色质的组成成分。
2020年中山大学临床医学考研复试参考书目,复试分数线--新祥旭考研
2020年中山大学临床医学考研复试参考书目，复试分数线--新祥旭考研一、招生院系中山医学院光华口腔医学院口腔医学附属第一医院孙逸仙纪念医院附属第三医院中山眼科中心肿瘤防治中心附属第六医院二、考试科目临床医学学硕(1)101思想政治理论(2)201英语一(3)677基础医学综合677基础医学综合包含病理学、病理生理学、生物化学复试专业课:方向04：8005004神经病学方向06：8005002皮肤病与性病学方向07：8005005影像医学与核医学方向08：8005010临床检验诊断学方向11：8005013妇产科学方向12：8005006眼科学方向13：8005022耳鼻咽喉科学方向14：8005020肿瘤学方向15：8205009康复医学方向17：8005016麻醉学方向18：8205011急诊医学方向31、32、33、34、35、36、37：8005017内科学方向41、42、43、44、45、46、47：8005014外科学方向Z1：8205020重症医学方向Z2：8005023移植医学临床医学专硕(1)101思想政治理论(2)201英语一(3)306临床医学综合能力（西医）复试专业课:方向04：8005004神经病学方向06：8005002皮肤病与性病学方向07：8005005影像医学与核医学方向10：8005013妇产科学方向11：8005006眼科学方向12：8005022耳鼻咽喉科学方向13：8005020肿瘤学方向14：8005003康复医学方向16：8005016麻醉学方向17：8005009急诊医学方向27：8005011全科医学方向28：8005021病理学方向31、32、33、34、35、36、37：8005017内科学方向41、42、43、44、45、46、47：8005014外科学三、2019年招生计划报考条件（1）医学临床学科的学术学位各专业（1002临床医学、1003口腔医学、1006中西医结合）只接受授医学学位专业的毕业生（含应届本科毕业生）报考。
分子生物学Molecular-Biology-CAI教程
他还曾在一份自传中诙谐戏谑 的语言写道：
阿尔弗里德·诺贝尔——他 那可怜的生命，当他呱呱落 地的时候，差一点断送在仁 意的医生手里。
主要优点：保持指甲干净整 洁，从不累及别人。
主要缺点：无家室，情绪低 落，消化不良。
唯一愿望：不要被人活埋。
最大罪恶：不崇拜财神。
一生重要事迹：无。
诺贝尔的遗嘱
我---签名人艾Βιβλιοθήκη 费雷德·伯哈德·诺贝 尔，经过郑重的考虑后特此宣布，下文是关于 处理我死后所留下的财产的遗嘱：
在此我要求遗嘱执行人以如下方式处置我 可以兑换的的剩余财产：将上述财产兑 换成 现金，然后进行安全可靠的投资；以这份奖金 成立一个基金会，将基金所产生的利息每年奖 给在前一年中为人类作出杰出贡献的人。将此 利息划分为五等份，分配如下：
这是我唯一有效的遗嘱。在我死后，若发 现以前任何有关财产处置的遗嘱，一概作废。
Paris, 27 November, 1895
Alfred Bernhard Nobel
让我们永远缅怀诺贝尔先生， 继承他不朽思想的精髓!
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.1920.10.19Monday, October 19, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.1920.10.1915:49:0815:49:08October 19, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月19日下午3时49分 20.10.1920.10.19
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月19日星期 一下午3时49分 8秒15:49:0820.10.19
分子生物学01绪论ppt课件
PCR has greatly facilitated and revolutionized molecular diagnostics. Its most powerful feature - large amount of copies of the target sequence generated by its exponential amplification, which allows the identification of a known mutation within a single day.
One of the most important biological discovery in the 20th century
Discovery of DNA Structure
Rosalind E. Franklin 1920–1958
The structure of DNA was determined using X-ray diffraction techniques. Much of the original X-ray diffraction data was generated by Rosalind E. Franklin.
2
General Introduction
History of Molecular Biology Contents of Molecular Biology Prospects of Molecular Biology
3
1. General Introduction
If you get the gene, you will get the protein.
10
分子生物学英文课件：lecture1 Welcome to Molecular Biology(1)
1. Carefully read each Part Introduction to find
教师介绍
the connections between different chapters of
课程介绍 课程内容 知识回顾 小结
each Part, and how the contents are organized. 2. Find the organization of each chapter by
reading the Chapter Introduction. 3. Read the figures to understand the concept in
each subtitle.
Main principles: from large view to details, from
easy to difficult.
have learnt (understood and mastered), any progress? • 5. Improve your study through discussion and quiz.
• 6. Don’t be pretentious when you learn well and don’t be disappointed, either.
Robert F. Weaver. Molecular Biology, (5th Edition) 现代分子生物学（第三版）（作者: 朱玉贤 李毅 郑晓峰）高等教 育出版社
大连理工大学
Molecular 教材-Molecular Biology of the Gene, 5/E
Biology
1 导言
几丁质合酶 几丁质内切酶及几丁质外切酶 几丁质去乙酰化酶
2019年度国家自然科学奖提名公示材料
八篇代表作在Lancet Oncol、Hepatology、J Clin Invest等国际知名期刊发表，杂志影响因子（IF）均大于10，总IF 132，单篇最高IF 36.4；被Nature Review等高影响力杂志的文章引用，SCI总他引812次，单篇最高他引256次；2篇为ESI前1%高被引论文，2篇被F1000推荐阅读。代表作1在Lancet Oncol以快速通道（fast-track publication）发表并获同期评述；代表作6作为Hepatology封面论文发表，并获亮点推介及同期评述。相关成果同时获授权中国发明专利2项。项目期间，1人获国家杰青，1人获长江学者特聘教授。
3）肿瘤免疫领域知名学者、美国密歇根大学Weiping Zou教授在Nat Rev Immunol的综述中正面引用了代表作7关于肝癌细胞与间质免疫细胞互作调控的发现（代表引文7）。
3.发现点3（代表作1）：在Lancet Oncol杂志以快速通道发表（fast-track publication），并获得同期专家评述。被Nat Rev Gastroenterol Hepatol等国际知名期刊的多篇综述正面引用，SCI总他引58次。
2）代表作3被F1000推荐阅读，推荐书指出“These findingsprovide new insights intothe regulatory network of miR-122 in HCC,and provide a basis for the potential application of miR-122 in prognosis prediction and cancer therapy”（这些发现从新的视角解析了肝癌细胞中miR-122的调控网络，也为miR-122在预后预测和癌症治疗中的应用奠定了基础）。荷兰阿姆斯特丹大学肝脏病专家Hendrik W. Reesink在Lancet（2017，389:709）的文章以及法国斯特拉斯堡大学病毒与肝病Inserm研究所所长Thomas F. Baumert在J Hepatol发表的综述中都肯定了该发现（代表引文4）。
现代分子生物学习题及答案
2010级生物技术和生物科学专业《分子生物学》课程复习思考题二名词解释1．分子生物学(Molecular biology)分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。
2．中心法则（Central dogma）DNA序列是遗传信息的贮存者，它通过自主复制得到永存，并通过转录生成信使RNA、翻译生成蛋白质的过程来控制生命现象，同时RNA可以通过逆转录将遗传信息传到DNA，RNA自身还可进行复制使其遗传信息得以永存。
3．半不连续复制(Semidiscontinuous replication) 与冈崎片段(Okazaki fragment)DNA 复制在合成先导链时是连续的；而在合成后随链时是先形成小片段，随后再将它们连接而成大片段。
因后随链是不连续合成的而先导链是连续合成的，所以我们称之为半不连续复制，后随链先合成的小片段称冈崎片段4．分子伴侣(Chaperon)结合在一些不完全装配或者不恰当折叠的蛋白质上，以帮助它们折叠或防止它们聚集的一类蛋白质称为分子伴侣。
分子伴侣的生物学功能是帮助新生蛋白质的正确折叠；同时，分子伴侣有时还会识别错误折叠的蛋白质，并帮助其复性，或者介导其降解。
5．DNA的编码链(Coding strand) 与模板链(Template strand)双链DNA在发生转录的时候，只有一条链可作为模板，与转录产物RNA序列相当的那条链称DNA的编码链，而把另一条根据碱基互补原则指导RNA合成的那条链称为模板链。
6．顺式作用元件（cis-acting element）与反式作用因子（trans-acting factor）（1）顺式作用元件：是同一DNA分子中具有特殊功能的转录因子DNA结合位点和其它调控序列，在基因转录起始调控中起重要作用。
Molecular Biology-徐辉-overview
4、基因特异转录因子的结构
非共有结构域：
二聚体形成域（Dimerization domain） 配体结合域（Ligand-binding domain）
42
4.1、DNA结合域
（一）含锌组件 Use one or more zinc ions to create a shape to fit an a-helix of the motif into the DNA major groove 分类：
II类启动子
-33
+1
5类元件，后4类是核心启动子元件
上游元件（upstream element） TFⅡB识别元件（BRE） TATA box 起始子（initiator） 下游元件（downstream element）
TATA box
功能：确定转录起始位点（TATA区下游 25-30 bp左右）；有时甚至是决定整个启 动子是否有活性。
Activator （激活因子） 有时统称activator Repressor （抑制因子）
同一转录因子功能是可变的: 激活一些基因，抑制另一部分基因； 在某种信号作用下抑制转录，在另一种信 号下激活转录（Ⅱ型核受体）。
40
4、基因特异转录因子的结构
共有结构域：
DNA结合域（DNA-binding domain） 转录激活域（Transcription-activation domain）
1、两类转录因子的对比
通用转录因子
识别启动子； 招募RNA聚合酶到启动子上； 决定转录的起始位点和方向。
基因特异转录因子
识别增强子（或沉默子） ； 对各种信号作出反应，调控转录机器； 决定转录与否及强度。
37
2、真核生物与原核生物转录调控的不同 更多调控序列（元件） 更多调控因子 转录因子 调控因子（ coactivators, chromatin remodelers, histone acetylases, deacetylases, kinases, and methylases ）
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不断增加离子浓度，收集各种组分，对每种 收集组分进行分析。
详细可查阅：5.1 离子交换层析
海胆胚提取物层析分析结果
问题：为什么用UMP?
Nature 1969; 224:234-237
分离真核细胞的RNA聚合酶
Nature 1969; 224:234-237
材料：海胆胚和大鼠肝细胞核提取物
海胆，徐辉 2011-10-22摄于外伶仃岛
方法：离子交换层析
离 子 交 换 层 析 原 理 示 意 图
注：不同颜色代表电荷不同的蛋白质
阴离子交换树脂分离蛋白质的原理
将阴离子交换树脂（带正电荷）颗粒填充在 层析管内，可吸附带负电荷的蛋白质，由于 各种蛋白质所带电荷的种类和数量不同，它 们被吸附的程度也不同。
抑制各种RNA聚合酶的活性，检测 各种RNA基因的转录变化。
巧妙！
α-鹅膏蕈（ xùn ）碱（α—amanitin ） 致死性毒蘑菇鬼笔鹅膏菌（Amanita phalloides） 产生的具有双环结构的八肽毒素
此菌极毒，中毒后潜伏期长。发病初期以胃肠道 病症。恶心、呕吐、腹痛、腹泻、此后一、两天 似乎病愈，实际上毒素进一步损害肝、肾、心脏、 肺、大脑中枢神经系统。病情很快恶化，出现呼 吸困难，烦燥不安，谵语、面肌抽搐、小腿肌肉 痉挛。病情进一步加重，出现肝、肾细胞损害， 黄胆，急性肝炎，肝肿大及肝萎缩，最后昏迷。 死亡率高达50%以上，甚至100%。
Decreased RNA content in mouse liver nuclei after intoxication with α-amanitin. L. Fiume, F. Stirpe Istituto di Patologia generale, Università di Bologna Bologna, Italy
After his retirement from UCSF in 1991, William Rutter began a second distinguished career as spokesman and developer of the biotechnology industry, and subsequent years have brought new work and more recognition.
The Biochemical journal Jun1967
Biological Sciences: Specific Action of α-Amanitin on Mammalian RNA Polymerase Protein Jacob, S. T. , Sajdel, E. M. , and Munro, H. N Department of Nutrition and Food Science, Massachusetts Institute of Technology. Nature Jan 1970
1942University of Washington
2003 Lasker Award
1928University of Washington
2000 Lasker Award (scientists in Chiron corporation)
William Rutter的传奇一生
William Rutter 1969-1991 UCSF Chiron corporation founder
Ph.D., 1969 UCSF
Ph.D., 1969,
post-doc 1969
Harvard University Harvard University
科研之巅峰：一年四篇nature
Question2： 真核生物的三种RNA聚合酶各转录什
么RNA?
Strategies:
纯化三种RNA聚合酶，分析它们体 外可转录哪些特定的基因;
Role of DNA-dependent RNA polymerase 3 in the transcription of the tRNA and 5S RNA genes. William J. Rutter and Robert G. Roeder Department of Biochemistry and Biophysics, University of California, San Francisco. PNAS May 1974
Robert Weaver
post-doc 1969-1971 UCSF
Between 1952 and 1968, Rutter held positions at the University of Wisconsin, the Karolinska Institutet, University of Illinois, Stanford University and University of Washington.
Biochimica et Biophysica Acta (BBA) Sep 1966
Effect of alpha-amanitin on ribonucleic acid synthesis and on ribonucleic acid polymerase in mouse liver. F. Stirpe, L. Fiume
原核生物一样吗？
Clues: 真核生物核糖体基因具有如下特点：
1. GC含量高（60%），其它基因DNA GC含量 40%；
2. 拷贝极多（几百-两万）； 3. 定位在核仁
Surmise: 真核生物中可能不止一种RNA聚合酶
分离真核细胞的RNA聚合酶
Robert Roeder & William Rutter
In 1981 Rutter and two colleagues founded Chiron.
He conducted Hepatitis B research, which resulted in development with Chiron and Merck of the vaccine for Hepatitis B, the first recombinant vaccine.
地理分布生长在林地，特别是橡树林或山毛榉 树林里，夏秋季在阔叶林中地上也有单生或群 生。 分布在我国江苏 江西 湖北 安徽 福建 湖南 广 东 广西 四川 贵州 云南等地。
致命白毒伞（毒蕈类） 外形与一些传统的食用蘑菇较为相似， 极易引起误食，喜欢在黧蒴树的树荫 下群生。黧蒴树在广州地区白云山、天麓湖、 华南植物园等山地均有分布。在新鲜毒菇中毒 素含量很高，50克左右的白毒伞菌体所含毒素 便足以毒死一个成年人。中毒者死亡率高达90 ％以上，是历年广州地区毒菇致死事件的罪魁 祸首。
什么?
Strategies: 层析分离纯化各种RNA聚合酶，SDSPAGE变性胶电泳，观测各蛋白亚基的 大小。
Isolation of ribonucleic acid polymerases I, II, and III from Saccharomyces cerevisiae.
Hager, G L; Holland, M J; Rutter, W J
大鼠肝提取物层析分析结果
Nature 1969; 224:234-237
大鼠肝提取物核质和核仁馏分层析分析结果
大鼠肝细胞核质馏分
大鼠肝细胞核仁馏分
PNAS 1970; 65:675-682
分离原核细胞的RNA聚合酶
Richard Burgessபைடு நூலகம்& Andrew Travers
Harvard University Now: University of Wisconsin
High yields of each enzyme activity are obtained, allowing the preparation of approximately 10 mg of polymerase I, 25 mg of polymerase II, and 12 mg of polymerase III from 1.2 kg of cells (wet weight).
不同浓度的α-Amanitin对三种RNA聚合酶活性的影响
PNAS 1974; 71(5): 1790–94.
α-Amanitin对小RNA合成的影响
5S= 5SrRNA, 4S=4StRNA.
PNAS 1974; 71(5): 1790–94.
75%-85% 3-5%
15%
microRNA
Question3： 真核生物的三种RNA聚合酶的组成是
3 染色质结构及其对基因转录的影响
4 mRNA的加工：剪接、加帽与加尾
5 其它RNA的加工、转录后基调控
6 蛋白质翻译
- 分子生物学研究方法
寄语
认识分子生物学的重要地位 提纲挈领，把握重点 理解胜于记忆 重视基础研究方法 尊重历史人物 泛读
What is Molecular Biology ?
In 1969, UCSF succeeded in recruiting Rutter to UCSF to develop a new department of Biochemistry and Biophysics.
He completed structural and functional analysis and cloning of the rat and human insulin.
Specific Inhibition of Nuclear RNA Polymerase II by α-Amanitin Thomas J. Lindell, Fanyela Weinberg, Paul W. Morris, Robert G. Roeder and William J. Rutter Department of Biochemistry and Biophysics, University of California, San Francisco. Science Oct 1970