核酸分子生物学基础

合集下载

分子生物学基础知识点

分子生物学基础知识点分子生物学是研究生物体内分子结构与功能的学科，主要研究生物分子的组成、结构、功能以及其在生命过程中的调控。

下面将从DNA、RNA、蛋白质和基因调控四个方面，介绍分子生物学的基础知识点。

DNA（脱氧核糖核酸）DNA是细胞的基因遗传物质，由鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）、腺嘌呤（A）和胞嘧啶（C）四个碱基组成。

DNA通过碱基配对的方式，以双螺旋结构存在，形成了著名的DNA双螺旋结构。

DNA 的重要性体现在多个方面，其中包括：1. 遗传信息的传递：DNA携带了生物个体的遗传信息，通过遗传物质的传递实现了物种遗传的延续。

2. DNA复制：DNA能够通过复制过程产生与自身一模一样的新的DNA分子，确保细胞的遗传信息能够传递给下一代细胞。

3. DNA修复：细胞会受到环境因素的影响，导致DNA损伤。

细胞通过DNA修复机制，修复受损的DNA，维持DNA的完整性。

RNA（核糖核酸）RNA也是生物分子的一种，由鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）、腺嘌呤（A）和胞嘧啶（C）四个碱基组成。

与DNA不同，RNA通过单链结构存在，包括了信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）等不同类型。

RNA的重要性主要在于：1. 转录：RNA通过转录过程，可以将DNA的遗传信息转录成RNA 分子，为蛋白质的合成提供模板。

2. 翻译：mRNA进入到细胞质中，参与到蛋白质的合成过程中，被tRNA识别并翻译成相应的氨基酸序列，进而组装成蛋白质。

3. 调控功能：RNA还可以通过miRNA、siRNA等形式参与到基因的调控过程中，影响蛋白质合成的速率和用途。

蛋白质蛋白质是生物体内功能最为复杂和多样的分子。

蛋白质的组成由氨基酸构成，共有20种氨基酸，通过肽键连接形成多肽链，进而折叠形成特定的三维结构。

蛋白质的重要性体现在：1. 功能和结构：蛋白质具有多样的功能和结构，是细胞的工作驱动力，包括酶、结构蛋白、抗体等。

分子生物学基础知识

五、核酸的理化性质及应用
(一) 一般理化 1、性粘度质
DNA > RNA 2、沉降系数
DNA >> RNA 3、酸碱性质
DNA pI 4~4.5 ，pH 4.0 ~ 11.0 稳定，提取 RNA pI 2~2.5 提取左右，混有很少DNA污染
(二) 紫外吸收特征 1、碱基的行为表现 —— 共轭双键在260nm有最大吸收
DNA 分子中碱基间电子的互相作用是紫外吸收的构造根底，但双螺旋构造有序堆积的碱基又 “ 束缚〞了这种作用。变性 DNA的双链解开，碱基中电子的互相作用更有利于紫外吸收，故而产生增色效应。
4、复性：变性的DNA在适当的温度、一定离子强度条件下，给以足够的时间重新缔合形成双螺旋的过程，称为复性。 5、影响复性的因素：
甲基化，甲羟化，乙酰化等
(二) RNA的种类:
1、参与基因表达的RNA
① 信使RNA〔mRNA〕：遗传信息的传递，翻译模板 ② 转运RNA 〔tRNA〕：氨基酸载体 ③ 核糖体RNA 〔rRNA〕：提供蛋白质合成的场所
2、核不均一RNA〔hnRNA〕:mRNA的前体 3、核内小RNA 〔snRNA〕：参与hnRNA的剪接、转运 4、核仁小RNA〔snoRNA〕：参与rRNA的加工修饰 5、胞质小RNA 〔hnRNA〕: 运输新合成的Pr到高尔基体加工 6、小片段干扰RNA〔siRNA〕：诱发外源mRNA的降解
分子生物学基础知识
一、核酸分子的根本组成
脱氧核糖核酸 (deoxyribonucleic acid, DNA)
核苷酸
核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)
核糖
戊糖
核苷
脱氧核糖碱基磷酸 Nhomakorabea嘌呤嘧啶

分子生物学基础

分子生物学基础分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科，是现代生物学的重要组成部分。

通过对生物分子的研究，可以深入了解细胞的机制、生命的起源和演化，以及疾病的发生和治疗等方面。

本文将介绍分子生物学的基本概念、研究方法和应用领域等。

一、基本概念1. 生物分子：生物体内存在着许多不同种类的分子，如蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质等。

这些分子构成了细胞的基本单位，参与了各种生物过程。

2. DNA：脱氧核糖核酸（DNA）是生物体中重要的遗传物质，携带了生物个体遗传信息的蓝图。

DNA由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳞嘌呤）组成，以双螺旋结构存在。

3. RNA：核糖核酸（RNA）是DNA的姐妹分子，具有多种功能。

其中信使RNA（mRNA）通过转录过程将DNA编码的信息转化为蛋白质合成的模板。

4. 蛋白质：蛋白质是生物体内最重要的功能性分子。

它们由氨基酸组成，通过肽键连接成链状结构。

蛋白质不仅构成了细胞的结构，还具有调节代谢、传递信号和催化反应等生物功能。

二、研究方法1. 分子克隆：分子克隆是指将DNA或RNA片段插入载体（如质粒）中，通过细菌或其他生物体来复制这些分子片段。

这一技术可以用于生物工程、基因治疗等领域。

2. PCR：聚合酶链反应（PCR）是一种体外扩增DNA片段的方法。

它利用特定引物和DNA聚合酶，通过一系列温度循环反复合成DNA的同源链，扩增目标序列。

3. 凝胶电泳：凝胶电泳是一种常用的分离生物分子的方法。

通过在凝胶中施加电场，根据分子的大小和电荷来分离DNA、RNA和蛋白质等。

4. 聚合酶链式反应（PCR）：PCR是一种常用的体外扩增DNA片段的方法。

通过引物的特异性与DNA片段的互补性，聚合酶可以复制和扩增模板DNA。

三、应用领域1. 基因工程：分子生物学的发展为基因工程提供了基础。

通过基因重组、转基因等技术，可以克隆和改造DNA，生产重组蛋白质、植物转基因等。

2. 遗传疾病诊断：分子生物学的方法在遗传疾病的诊断中起着关键作用。

分子生物学实验基础知识

分子生物学实验基础知识分子生物学是在生物化学基础上发展起来的，以研究核酸和蛋白质结构、功能等生命本质的学科，在核酸、蛋白质分子水平研究发病、诊断、治疗和预后的机制。

其中基因工程（基因技术，基因重组）是目前分子生物学研究热点，这些技术可以改造或扩增基因和基因产物，使微量的研究对象达到分析水平，是研究基因调控和表达的方法，也是分子水平研究疾病发生机制、基因诊断和基因治疗的方法。

转化（trans formation）、转染、转导、转位等是自然界基因重组存在的方式，也是人工基因重组常采用的手段。

基因重组的目的之一是基因克隆（gene clone），基因克隆可理解为以一分子基因为模板扩增得到的与模板分子结构完全相同的基因。

使需要分析研究的微量、混杂的目的基因易于纯化，得以增量，便于分析。

外来基因引起细胞生物性状改变的过程叫转化（transformation），以噬菌体把外源基因导入细菌的过程叫转染（transfection）。

利用载体（噬菌体或病毒）把遗传物质从一种宿主传给另一种宿主的过程叫转导（transduction）。

一个或一组基因从一处转移到基因组另一处的过程叫转位（transposition），这些游动的基因叫转位子。

一、基因工程的常用工具（一）载体载体（Vector）是把外源DNA（目的基因）导入宿主细胞，使之传代、扩增、表达的工具。

载体有质粒（plasmid）、噬菌体、单链丝状噬菌体和粘性末端质粒（粘粒）、病毒等。

载体具有能自我复制；有可选择的，便于筛选、鉴定的遗传标记；有供外源DNA插入的位点；本身体积小等特征。

质粒存在于多种细菌，是染色体（核）以外的独立遗传因子，由双链环状DNA组成，几乎完全裸露，很少有蛋白质结合。

质粒有严紧型和松弛型之分。

严紧型由DNA多聚酶Ⅲ复制，一个细胞可复制1-5个质粒。

而松弛型由DNA多聚酶Ⅰ复制，一个细胞可复制30-50个质粒，如果用氯霉素可阻止蛋白质合成，使质粒有效利用原料，复制更多的质粒。

分子生物学基本技术

分子生物学基本技术包括核酸的纯化，体外合成、分子杂交、基因克隆、基因表达研究技术等第一节DNA的体外合成一、DNA的化学合成（无要求）一亚磷酸三酯法DNA的化学合成广泛用于合成寡核苷酸探针和引物，有时也用于人工合成基因和反义寡核苷酸。

目前寡核苷酸均是用DNA合成仪合成的，大多数DNA合成仪是以固相亚磷酸三酯法为基础设计制造的合成的原理：核酸固相合成的基本原理是将所要合成的核酸链的末端核苷酸先固定在一种不溶性高分子固相载体上，然后再从此末端开始将其他核苷酸按顺序逐一接长。

每接长一个核苷酸残基则经历一轮相同的操作，由于接长的核酸链始终被固定在固相载体上，所以过量的未反应物或反应副产物可通过过滤或洗涤的方法除去。

合成至所需长度后的核酸链可从固相载体上切割下来并脱去各种保护基，再经纯化即可得到最终产物。

（末端核苷酸的3’-OH与固相载体成共价键，5’-OH被二甲氧基三苯甲基（DMT）保护，下一个核苷酸的5’-OH亦被DMT保护3’-OH上的磷酸基上氨基亚磷酸化合物活化碱基上的氨基用苯甲酸保护。

每延伸一个核苷酸需四步化学反应（1）脱DMT游离出5’-OH。

⑵缩合（偶联反应）：新生成的5’-OH与下一个核苷活化的3’单体缩合成亚磷酸三酯使链增长（3）盖帽（封端反应）：有少量（小于0.5%）未缩合的5’-OH要在甲基咪唑或二甲氨基吡啶催化下用乙酸苷乙酰化封闭，以防进一步缩合造成错误延伸。

（4）氧化：新增核苷酸链中的磷为三价亚磷，需用碘氧化成五价磷（磷酸三酯）。

上述步骤循环一次，核苷酸链向5’方向延伸一个核苷酸二、聚合酶链式反应技术聚合酶链式反应（polymerasechainreaction,PCR）是一种体外特定核酸序列扩增技术。

一）PCR的基本原理双链DNA热变性成两条单链，降温使反应体系中的两个引物分别与两条DNA单链两侧的序列特异性复性，在合适的条件下，耐热DNA聚合酶以单链DNA为模板，利用反应体系中的4种dNTP合成其互补链（延伸），在适宜的条件下,这种变性一复性一延伸的循环重复1次DNA的量可以增加1倍，30次循环后，DNA的量增加230倍。

分子生物学基础

分子生物学基础分子生物学是研究生物体内生命活动的最基本单位——分子的结构、功能和相互关系的科学。

它是现代生物学的重要分支之一，为我们深入了解生命的奥秘提供了强有力的工具和理论支持。

本文将从基本概念、研究方法和应用等几个方面介绍分子生物学的基础知识。

一、基本概念1.1 DNA与RNADNA（脱氧核糖核酸）是构成遗传信息的分子。

它由核苷酸组成，包括脱氧核糖骨架、磷酸基团和四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶）。

1.2 基因基因是遗传信息的基本单位。

它位于DNA上，通过转录形成RNA，并最终编码成蛋白质。

基因不仅决定了生物个体的遗传特征，还参与了生命过程的调控。

1.3 蛋白质蛋白质是生物体内最重要的功能性分子，负责维持生命的各种活动。

它由氨基酸经肽键连接而成，结构多样，功能多样。

二、研究方法2.1 基因克隆基因克隆是分子生物学中常用的技术手段之一。

通过将DNA片段插入载体（如质粒），再将其导入宿主细胞，使其进行复制和表达，从而研究基因的功能和调控。

2.2 PCR技术PCR（聚合酶链反应）是分子生物学中的一项重要技术。

它通过在体外扩增特定DNA片段，使其数量呈指数级增加，为基因分析和研究提供了高效、快速的手段。

2.3 基因测序基因测序是获得DNA和RNA序列信息的技术。

通过测定DNA或RNA中碱基的排列顺序，可以揭示基因的结构、功能和调控机制，为分子生物学研究提供重要依据。

三、应用领域3.1 基因治疗基因治疗是利用分子生物学的手段来治疗因基因突变引起的疾病。

通过修复、替换或增强患者体内的异常基因，实现疾病的治愈或控制。

3.2 基因工程基因工程是将外源基因导入宿主细胞，使其产生特定的蛋白质或表现特定的性状。

这对农业、医学和工业等领域都有着广泛的应用。

3.3 基因组学基因组学是研究生物体基因组的结构、功能和调控的学科。

它通过对整个基因组的研究，揭示了生命现象的复杂性和多样性。

四、结语分子生物学作为现代生物学的重要组成部分，为我们认识生命的奥秘提供了独特的视角和方法。

公共基础知识分子生物学基础知识概述

《分子生物学基础知识概述》一、引言分子生物学是一门在生命科学领域中具有核心地位的学科，它深入研究生物大分子的结构、功能和相互作用，为我们理解生命现象的本质提供了关键的理论和技术支持。

从揭示遗传信息的传递规律到开发新型生物技术，分子生物学的发展深刻地改变了我们对生命的认识和改造自然的能力。

本文将全面阐述分子生物学的基础知识，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。

二、基本概念1. 生物大分子分子生物学主要研究生物大分子，包括核酸（DNA 和 RNA）、蛋白质和多糖。

DNA 是遗传信息的携带者，通过特定的碱基序列编码生物体的遗传信息。

RNA 在遗传信息的表达中起着重要作用，包括信使 RNA（mRNA）、转运 RNA（tRNA）和核糖体 RNA（rRNA）等。

蛋白质是生命活动的主要执行者，具有各种催化、结构和调节功能。

多糖则在细胞结构和信号传导等方面发挥着重要作用。

2. 中心法则中心法则是分子生物学的核心概念之一，它描述了遗传信息从DNA 到 RNA 再到蛋白质的传递过程。

DNA 通过复制将遗传信息传递给子代细胞，同时通过转录将遗传信息转化为 RNA，RNA 再通过翻译合成蛋白质。

中心法则的发现为我们理解生命的遗传和进化提供了重要的理论基础。

3. 基因基因是具有遗传效应的 DNA 片段，它决定了生物体的遗传特征。

基因通过编码蛋白质或 RNA 来控制生物体的生长、发育和代谢等生命活动。

基因的表达受到多种因素的调控，包括转录因子、表观遗传修饰和环境因素等。

三、核心理论1. 核酸的结构与功能DNA 具有双螺旋结构，由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，通过碱基互补配对原则结合在一起。

DNA 的结构稳定性为遗传信息的准确传递提供了保障。

RNA 则具有多种结构形式，包括单链、双链和环状等，不同的 RNA 分子在生命活动中发挥着不同的功能。

2. 蛋白质的结构与功能蛋白质的结构决定了其功能。

蛋白质的一级结构是指氨基酸的线性序列，二级结构包括α-螺旋和β-折叠等，三级结构是由二级结构进一步折叠形成的三维结构，四级结构是由多个亚基组成的蛋白质复合物。

分子生物学(全)

第一章核酸的基本知识及核酸化学遗传物质必须具备的几个条件：(1)自我复制，代代相传。

(2)储备、传递信息的潜在能力。

(3)稳定性强，但能够变异。

(4)细胞分裂时把遗传信息有规律分配到子细胞中。

核酸的发现：1868年，瑞士青年科学家 F.Miescher核酸是遗传信息的载体证明试验：1944，O.Avery肺炎双球菌转化实验1952，A.D Hershey和M.Chase噬菌体感染实验DNA转化实验－DNA是遗传物质的证明结论是:S型菌的DNA将其遗传特性传给了R型菌，DNA就是遗传物质。

从此核酸是遗传物质的重要地位才被确立，人们把对遗传物质的注意力从蛋白质移到了核酸上。

噬菌体的侵染标记实验－DNA是遗传物质的证明烟草花叶病毒的感染和繁殖过程－证实RNA也是重要的遗传物质核酸是生命遗传信息的携带者和传递者核酸的元素组成：C H O N P核酸的元素组成有两个特点：1.一般不含S2.P含量较多，并且恒定（9%-10%）。

因此，实验室中用定磷法进行核酸的定量分析。

（DNA9.9%、RNA9.5%?）核酸（DNA和RNA）是一种线性多聚核苷酸，它的基本结构单元是核苷酸。

DNA A 核苷酸本身由核苷和磷酸组成,而核苷则由戊糖和碱基形成。

组成核酸的戊糖有两种。

DN 所含的戊糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的戊糖则为β-D-核糖。

核苷由戊糖和碱基缩合而成，嘌呤的N9或嘧啶的N1与戊糖C-1C-1’’-OH以C-N糖苷键相连接。

核苷酸是核苷的磷酸酯。

作为DNA或RNA结构单元的核苷酸分别是5′-磷酸-脱氧核糖核苷酸和5′-磷酸-核糖核苷酸。

核苷酸的衍生物ATP(腺嘌呤核糖核苷三磷酸)----最广泛；GTP(鸟嘌呤核糖核苷三磷酸)；环化核苷酸cAMP 和cGMP主要功能是作为细胞之间传递信息的信使。

辅酶核苷酸：NAD+NADP+FMN FAD CoA生物化学上维生素与辅酶核苷酸的生物学作用（1）参与DNA、RNA的合成、蛋白质的合成、糖与磷脂的合成。

分子生物学基础

分子生物学基础分子生物学是现代生物学研究的一个重要分支，主要研究生物体内分子级别的生物学过程和生命现象。

分子生物学发展至今已经成为了生物学中一项重要的基础性研究领域，其发展不仅为生物学的研究方法和技术的进一步提升提供了坚实的基础，同时也为现代医学和生物技术的发展做出了巨大的贡献。

分子生物学的基本概念分子生物学的研究对象是生物分子，包括核酸、蛋白质、糖类、脂质、维生素等。

核酸被认为是分子生物学的核心研究对象，其研究内容主要包括：基因结构与表达、DNA的复制与修复、RNA的转录与翻译、基因调控、遗传变异等。

在分子生物学体系中，因为核酸的双螺旋结构含有大量的碱基，所以研究中涉及到的生物化学实验大多数都是基于核酸的化学性质而展开的。

分子生物学的历史分子生物学两大经典实验，很好的展示了分子生物学在发现基因、解决适应性分子以及揭示病毒等问题上的历史性意义。

1952年，赫夫曼和查斯在对噬菌体在大肠杆菌上进行实验研究过程中，证明了基因是DNA分子，而非蛋白质分子，因此开创了分子生物学基因学的研究。

而1953年，华生与克里克通过对DNA双螺旋模型的新颖性描述，正式揭示出DNA分子的内部结构。

分子生物学在基因组学、生物医学、生物材料以及进化生物学等领域的应用基因组学：基因组学是分子生物学的一大领域，其主要研究人类基因组、微生物基因组、动物和植物基因组等。

目前，人类基因组已经被完整测序，使得基因组学的研究和应用得到了极大的促进和发展。

基因组学的研究不仅可以研究基因和功能之间的关系，还可以在遗传学、医学、农业等领域得到广泛应用。

生物医学：分子生物学在生物医学领域应用十分广泛。

在分子生物学的研究中，许多重要的疾病如癌症、帕金森氏病等的病因研究都已取得了重要突破。

同时，分子生物学在临床诊断、疾病治疗方面也有着广泛的应用，例如基因诊断、基因治疗等均已成功应用于多种疾病治疗。

生物材料：分子生物学在生物材料的研究中，发挥了重要作用。

《分子生物学基础》课件

近年来，随着基因组学、蛋白质组学和生物信息学等新兴领域的发展，分子生物学的研究范围和应用领域不断扩大和深化。
目前，分子生物学已经成为生命科学领域中最重要的学科之一，对于未来的生命科学研究和新技术的开发具有重要的推动作用。
02
分子生物学基本概念
基因与DNA
基因是生物体遗传信息的载体，由DNA分子组成。
DNA是双螺旋结构，由四种不同的脱氧核苷酸组成，通过碱基
配对维持其稳定性。
DNA复制是遗传信息传递的关键过程，通过半保留复制确保遗
传信息的准确传递。
蛋白质与酶
蛋白质是生物体的重要组成成分，具有多种结构和功能。
酶是生物体内具有催化功能的蛋白质，能够加速化学反应的速率。
酶的活性受多种因素调节，包括温度、pH值、抑制剂和激活剂等。
分子生物学具有跨学科的特点，涉及到化学、物理学、生物学等多个领域的知识。
分子生物学的研究方法和技术手段多种多样，包括基因组学、蛋白质组学、生物信息学等。
分子生物学的重要性
分子生物学是现代生物学的核心学科之一，对于理解生命的本质和机制具有重要意义。
分子生物学在医学、农业、工业等领域有着广泛的应用，对于疾病的诊断和治疗、新药的研发和农业生产
VS
详细描述
干细胞研究涉及胚胎干细胞和成体干细胞等多种类型。在再生医学中，通过诱导干细胞定向分化或利用干细胞的旁分泌效应，可以实现受损组织的修复和再生。目前，干细胞治疗已在多种疾病中取得初步成效，如糖尿病、帕金森病等。
表观遗传学在疾病研究中的应用
总结词
表观遗传学是研究基因表达水平上遗传信息的变异和传递的学科，与疾病的发生和发展密切相关。
详细描述

分子生物学基础

分子生物学基础分子生物学是现代生命科学领域中最具活力和前景的学科之一。

它以分子为研究基础，探索生命的奥秘，揭示生物体的生命活动规律。

本文将介绍分子生物学的基础知识，包括DNA、RNA、蛋白质和细胞信号转导等。

一、DNA：生命的遗传密码DNA，即脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid），是生物体的遗传物质，负责储存和传递遗传信息。

DNA由四种碱基组成：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。

这些碱基按照特定的顺序排列，形成一串串的密码子，指导细胞合成相应的蛋白质。

DNA的复制是生命延续的基础。

在分裂间期，DNA双链解开，形成单链模板，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。

在分裂期，DNA双链进一步解开，形成两条单链染色体，分配到两个子细胞中。

二、RNA：翻译过程中的重要角色RNA，即核糖核酸（Ribonucleic Acid），是DNA转录的产物，也是蛋白质合成的中间产物。

RNA分为三种：mRNA、tRNA和rRNA。

mRNA 是编码蛋白质的RNA，携带由DNA转录而来的信息；tRNA是转运RNA，负责将氨基酸转运到核糖体上；rRNA是核糖体RNA，与蛋白质一起构成核糖体，为蛋白质合成提供场所。

在翻译过程中，mRNA根据密码子的顺序指导氨基酸合成多肽链。

tRNA 将氨基酸转运到核糖体上，按照mRNA的密码子顺序依次连接成肽链。

rRNA与蛋白质构成核糖体，为翻译过程提供场所和能量。

三、蛋白质：生命活动的执行者蛋白质是生物体内最重要的分子之一，是生命活动的主要执行者。

蛋白质由氨基酸组成，具有特定的空间构象和功能活性。

不同的蛋白质具有不同的结构和功能，如酶、激素、抗体、载体等。

蛋白质的合成以mRNA为模板，经过翻译过程合成多肽链。

多肽链经过折叠和修饰后形成具有特定结构和功能的蛋白质。

蛋白质的合成和降解受到严格的调控，以确保生命活动的正常进行。

四、细胞信号转导：细胞通讯的基础细胞信号转导是指细胞间通过传递信号分子来实现信息交流和沟通的过程。

常用的分子生物学基本技术核酸分子杂交技术

常用的分子生物学基本技术核酸分子杂交技术由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的灵敏性，它已成为分子生物学中最常用的基本技术，被广泛应用于基因克隆的筛选，酶切图谱的制作，基因序列的定量和定性分析及基因突变的检测等。

其基本原理是具有一定同源性的原条核酸单链在一定的条件下（适宜的温室度及离子强度等）可按碱基互补原成双链。

杂交的双方是待测核酸序列及探针（probe）,待测核酸序列可以是克隆的基因征段，也可以是未克隆化的基因组DNA和细胞总RNA。

核酸探针是指用放射性核素、生物素或其他活性物质标记的，能与特定的核酸序列发生特异性互补的已知DNA或RNA片段。

根据其来源和性质可分为cDNA探针、基因组探针、寡核苷酸探针、RNA探针等。

固相杂交固相杂交（solid-phasehybridization）是将变性的DNA固定于固体基质（硝酸纤维素膜或尼龙滤膜）上，再与探针进行杂交，故也称为膜上印迹杂交。

斑步杂交（dot hybridization）是道先将被测的DNA或RNA变性后固定在滤膜上然后加入过量的标记好的DNA或RNA探针进行杂交。

该法的特点是操作简单，事先不用限制性内切酶消化或凝胶电永分离核酸样品，可在同一张膜上同时进行多个样品的检测；根据斑点杂并的结果，可以推算出杂交阳性的拷贝数。

该法的缺点是不能鉴定所测基因的相对分子质量，而且特异性较差，有一定比例的假阳性。

印迹杂交（blotting hybridization）Southern印迹杂交：凝胶电离经限制性内切酶消化的DNA片段，将凝胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至硝基纤维素膜或其他固相支持物上，经干烤固定，再与相对应结构的已标记的探针进行那时交反应，用放射性自显影或酶反应显色，检测特定大小分子的含量。

可进行克隆基因的酶切图谱分析、基因组基因的定性及定量分析、基因突变分析及限制性长度多态性分析（RELP）等。

Northern印迹杂交:由Southerm印杂交法演变而来，其被测样品是RNA。

2.11 分子生物学基础和NGS原理介绍

分子生物学基础和NGS原理介绍UGW市场部BRCA诊断邬升超2020/02/101.分子生物学基础---DNA到蛋白质2.二代测序的原理和市场介绍3.使用二代测序检测BRCA/HRR/HRD1.分子生物学基础---DNA到蛋白质2.二代测序的原理和市场介绍3.使用二代测序检测BRCA/HRR/HRD氨基酸蛋白质组织器官活细胞Human 从微观到宏观看人体的结构组成什么是蛋白质？•蛋白质：是一类重要的生物大分子，所有蛋白质都是由20种不同氨基酸连接形成的多聚体•一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基可以缩合成肽，形成的酰胺基在蛋白质化学中称为肽键。

氨基酸的分子最小，蛋白质最大，两个或以上的氨基酸脱水缩合形成若干个肽键从而组成一个肽链，多个肽链进行多级折叠就组成一个蛋白质分子。

•蛋白质有四种结构•一级结构：组成蛋白质多肽链的线性氨基酸序列•二级结构：依靠不同氨基酸之间的C=O和N-H基团间的氢键形成的稳定结构，主要为α螺旋和β折叠•三级结构：通过多个二级结构元素在三维空间的排列所形成的一个蛋白质分子的三维结构•四级结构：用于描述由不同多肽链（亚基）间相互作用形成具有功能的蛋白质复合物分子三个碱基能决定一个氨基酸•密码子（codon）是指信使RNA分子中每相邻的三个核苷酸编成一组，在蛋白质合成时，代表某一种氨基酸的规律。

•信使RNA（mRNA）在细胞中能决定蛋白质分子中的氨基酸种类和排列次序。

信使RNA分子中的四种核苷酸（碱基）的序列能决定蛋白质分子中的20种氨基酸的序列。

•在信使RNA分子上的三个碱基能决定一个氨基酸。

•起始密码子（iniation codon）：指定蛋白质合成起始位点的密码子。

最常见的起始密码子是甲硫氨酸或缬氨酸密码。

•终止密码子（termination codon）：任何tRNA分子都不能正常识别的，但可被特殊的蛋白结合并引起新合成的肽链从翻译机器上释放的密码子。

存在三个终止密码子：UAG ,UAA和UGA。

分子生物学基础知识

分子生物学基础知识当我们谈论生物学的时候，我们通常会涉及到细胞、DNA、RNA等等的抽象概念，这些概念恰恰是分子生物学的基础。

分子生物学是探究生命到最小单元——分子的生命科学研究领域，因此，了解分子生物学基础知识具有重要的理论和实践意义。

DNA的基本结构DNA，即脱氧核糖核酸，是构成基因的分子，它是由磷酸、糖和四种碱基组成的双链螺旋分子。

其中，磷酸和糖交替排列形成了DNA分子的骨架，碱基连接在骨架之间。

DNA的四种碱基可以分为两类：嘌呤和嘧啶。

嘌呤包括腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），嘧啶包括胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。

在双链螺旋结构中，嘌呤碱基总是与嘧啶碱基成对出现，通过氢键连接在一起。

RNA的基本结构RNA，即核糖核酸，是由磷酸、核糖和四种碱基组成的单链分子。

与DNA不同，RNA分子中的胸腺嘧啶（T）被尿嘧啶（U）所取代。

RNA分子中的四种碱基与DNA分子中的四种碱基相同，它们分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C）。

RNA分子需要在细胞核中转录成mRNA，然后再转运到细胞质中进行翻译，最终得到蛋白质。

DNA的复制DNA复制是指DNA分子在细胞分裂期间进行自我复制的过程。

该过程发生在细胞核中，由DNA合成酶以复制双链DNA分子的形式进行。

在DNA复制的过程中，DNA双链解开，单链发生交联，新的碱基被匹配至旧的DNA双链上。

这个过程将导致两条完全相同的DNA分子的形成。

这个过程非常关键，因为在复制出现错误时，对细胞和生物体来说都是不利的。

DNA的转录和翻译DNA不是唯一控制蛋白质生成的分子，还有一个非常重要的分子是RNA。

转录是指DNA的信息被转录成RNA的过程。

在这个过程中，RNA聚合酶复制DNA的信息，将其复制成RNA序列。

与复制不同的是，仅其中一个DNA链被复制，形成一个单链RNA分子。

该RNA分子将被转运至细胞质，然后被翻译成蛋白质。

翻译是指RNA分子在核糖体内被翻译成蛋白质的过程。

分子生物学中的化学基础

分子生物学中的化学基础分子生物学作为生物学的一个重要分支，探讨了生命的基本单位——分子在细胞中的结构、功能和相互作用。

而要深入理解分子生物学的一切，就必须从化学的角度来审视，因为生物分子的构成以及发生的一切过程都受到化学原理的支配。

DNA：生命的密码DNA（脱氧核糖核酸）被称为生命的“密码”，它携带了生物体遗传信息的全部内容。

在分子水平上，DNA是由大量核苷酸单元组成的双螺旋结构。

这些核苷酸包括脱氧腺嘌呤核苷酸（A）、脱氧胞嘧啶核苷酸（T）、脱氧鸟嘌呤核苷酸（G）和脱氧胞嘧啶核苷酸（C）。

通过氢键的配对规则，A与T、G与C之间建立了稳定的配对关系，从而确保了DNA的稳定性和信息传递的准确性。

RNA：信息的中转站RNA（核糖核酸）在细胞内起着将DNA信息转译为蛋白质的关键作用。

与DNA不同，RNA是单链结构，其中的胞苷核苷酸（C）、腺苷核苷酸（A）、鸟苷核苷酸（G）和尿苷核苷酸（U）承担着传递信息的任务。

RNA分为mRNA（信使RNA）、rRNA（核糖体RNA）和tRNA（转运RNA）等不同类型，每种RNA在蛋白质合成的过程中发挥着特定的作用。

蛋白质：功能的执行者蛋白质是生物体中最为重要的功能分子，承担着几乎所有生命过程的执行者角色。

它们由氨基酸单元组成，通过肽键相连而形成复杂的立体结构。

蛋白质结构的不同决定了其功能的差异，有些蛋白质承担着结构支撑的作用，有些参与代谢反应，还有一些调控基因表达或信号传导。

酶：生命的催化剂酶是生物体内的催化剂，能够加速生化反应的进行而不改变反应的终态。

酶本身通常是蛋白质，其活性部位与底物结构相互匹配，形成酶底物复合物，从而催化反应的进行。

酶的活性受到温度、pH值等环境因素的影响，因此生物体内的代谢过程受到严格的调控。

小结分子生物学的发展离不开化学基础的支撑，DNA、RNA、蛋白质和酶作为生物体内生命活动的核心组成部分，其分子结构和化学性质决定了它们的功能和相互作用方式。