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分子生物学实验技术ppt课件

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质粒转化大肠杆菌的过程
感受态
非定向克隆 +

定向克隆
克隆的片段只能按
+ 特定方向连接基因组DNA的构建基因组DNA的类型
质粒(﹤10kb)噬菌体质经双向电泳之后,用蛋白质水解酶裂解成肽段,可 用于质谱分析。通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子, 然后用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比 值(M/Z值)的蛋白离子分离开,经过离子检测器收集分离 的离子,确定离子的M/Z值,分析鉴定未知蛋白质。
两种离子发生方法: 基质辅助激光解吸附/离子化(MALDI)、电喷雾离子化 (ESI)
噬菌体展示技术
噬菌体展示技术是将编码目的蛋白的基 因与编码噬菌体表面蛋白的基因融合后, 以融合蛋白的形式表达在噬菌体表面的一 种技术。
将不同蛋白的cDNA插入噬菌体载体进 行表达,得到表达不同蛋白的一定规模的 噬菌体展示库 。
将“诱饵”蛋白固定化,基于“诱饵”蛋白与 “猎物”蛋白之间的相互作用,可将展示库 中与固定化的“诱饵”蛋白有相互作用的“猎 物”蛋白分离纯化出来,再对“猎物”蛋白进 行质谱鉴定。
四、蛋白组学研究
蛋白质分离 蛋白质分析 蛋白质相互作用的研究方法: 酵母双杂交技术,噬菌体展示技术,表
面等离子共振技术,荧光共振能量转移 技术,蛋白质微阵列芯片技术,免疫共 沉淀技术,pull-down技术
蛋白质分离
最常用的蛋白质分离技术是20世纪70年代发明的双 向电泳(2-DE),是根据蛋白质的等电点不同在pH 梯度介质中进行第一次分离,即等点聚焦(IEF),然 后根据蛋白质分子量的不同进行第二次分离,即 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
重叠延伸PCR原理
重叠延伸PCR技术由于使用了具有互补末端的引物, 使PCR 产物形成了重叠链,从而在随后的扩增反应中通过 重叠链的延伸,将不同来源的扩增片段重叠拼接起来。可 简单迅速的将两个DNA片段连在一起,用于嵌合基因的构 建

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04 蛋白质的结构与功能
蛋白质的化学组成与结构
蛋白质的基本组成单 位
氨基酸,具有氨基和羧
基的有机化合物。
氨基酸的种类
20种常见氨基酸,根据 侧链R基的不同进行分 类。
蛋白质的一级结构
氨基酸的线性排列顺序 ,包括肽键和二硫键的 连接。
蛋白质的高级结构
二级结构(α-螺旋、β折叠等)、三级结构和 四级结构。
01
其他RNA
如miRNA、snRNA等,在基因表达调控、 RNA加工等方面发挥作用。
04
03
RNA的合成与加工
01
02
03
转录
以DNA为模板,通过RNA 聚合酶的作用,合成RNA 的过程。
加工
新合成的RNA需要经过一 系列加工过程,如剪接、 修饰等,才能成为成熟的 RNA分子。
转录后调控
通过RNA干扰、RNA编辑 等方式对RNA进行转录后 水平的调控,影响基因的 表达。
03
DNA连接酶的种类和应用
04
重组DNA分子的构建和筛选
PCR技术及其应用
01
PCR技术的原理及步骤
02
03
04
引物的设计与优化
PCR反应体系的组成及优化
PCR技术的应用举例
基因克隆与基因工程
基因克隆的定义和原理 基因表达载体的构建和选择
基因工程的基本步骤 基因工程的应用举例
分子生物学在医学、农业等领域的应用
医学领域的应用
基因诊断、基因治疗、药物研 发等
工业领域的应用
酶工程、发酵工程、生物制药 等
农业领域的应用
转基因作物、基因编辑育种、 农业生物技术等
环境领域的应用
环境监测、污染治理、生态修 复等

分子生物学技术课件

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• 沉降系数(sedimentation coefficient, S)
蛋白质在离心场中的行为用沉降系数表示,沉 降系数与蛋白质的密度和形状相关 。
因为沉降系数S大体上与分子量成正比关系,故可 应用超速离心法测定蛋白质分子量,但对分子形状的高 度不对称的大多数纤维状蛋白质不适用。
蛋白质的分子量和沉降系数
基因工程的基本原理! 生命的起源?
基因组、转录组、蛋白质组、代谢组之间的关系
基因组学是基础、 转录组学是信息、 蛋白质组学是功能、 代谢组学是结果。
整合也是创新
• 方法的结合 • 形态与机能研究的结合 • 中西医的结合
21世纪分子医学发展的主要领域
• 分子诊断 • 基因治疗 • 生物工程药物
第一讲
++ +
+
+
+ ++
带正电荷的蛋白质


不稳定的蛋白质颗粒
--



-- -
带负电荷的蛋白质
溶液中蛋白质的聚沉
•免疫沉淀法(immunoprecipitation)
将某一纯化蛋白质免疫动物可获得抗该蛋白的特 异抗体。
利用特异抗体识别相应的抗原蛋白,并形成抗原 抗体复合物的性质,可从蛋白质混合溶液中分离获得 抗原蛋白。
测定各肽段的氨基酸排列顺序,一般采用Edman降解法
• 一般需用数种水解法,并分析出各肽段中的氨基酸顺 序,然后经过组合排列对比,最终得出完整肽链中氨 基酸顺序的结果。
氨基酸和肽的末端测定法
化学法
二硝基氟苯法(DNP法)
肼解法
二甲基氨基萘磺酰氯法(Dansyl-氯法)还原成氨基醇法
溶解法

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• 核酸研究中的应用十分广泛。
探针技术
• 探针是经过特殊标记的核酸片段,具有特定的 序列,能够与待测的核酸片段互补结合,因此 可用于检测核酸样品中的基因。
• 标记物:同位素、生物素或荧光染 Nhomakorabea • 核酸片段:人工合成、克隆的基因组DNA、
cDNA、RNA • 探针种类:DNA、RNA
印迹技术(Blotting): 将在凝胶中分离的 生物大分子转移(印迹)在固相化介质上 并加以检测分析的技术。
(1) DNA 印迹: Southern blotting (2) RNA 印迹: Northern blotting (3) 蛋白质印迹: Western blotting
印迹技术基本原理
凝胶电泳
转移
杂交
放射自显影 或化学显色
Southern blotting(DNA印迹技术)
组织或细胞中基因组DNA经限制性内切酶消 化后进行琼脂糖凝胶电泳,将含有DNA区带的凝 胶放入变性溶液变性后,使胶中的DNA分子转移 到NC膜上。转移完成后,加热使DNA固定于NC膜 上,用于杂交反应可进行DNA印渍。
三个步骤为一个循环。新合成的DNA分子作 为下一轮合成的模板,经多次循环(25~30次) 后即可达到扩增DNA片段的目的。
PCR的主要用途
目的基因的克隆 为重组DNA获得目的基因提供了简便快速的方法
基因的体外突变 利用PCR技术可以随意设计引物在体外进行基因 的嵌合、缺失、点突变等改造。
DNA和RNA的微量分析 一滴血液、一根毛发或一个细胞已足以满足PCR 的检测需要。
DNA序列分析 基因突变分析
PCR衍生技术
反转录PCR技术
mRNA反转录生成cDNA, cDNA 为模板PCR扩增

分子生物学技术课件(2024)

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1 2
数据处理和分析的挑战
高通量测序技术产生的海量数据给数据处理和分 析带来了巨大挑战,需要发展更强大的算法和计 算机技术来应对。
伦理和法规问题
基因编辑等技术的发展涉及到伦理和法规问题, 需要在技术创新的同时加强相关法规和伦理规范 的建设。
个性化医疗的机遇
3
分子生物学技术的发展为个性化医疗提供了有力 支持,未来将有更多基于个体差异的精准治疗方 案出现。
lncRNA定义
长度大于200nt,不编码蛋白质的RNA分子 。
lncRNA功能
参与转录调控、表观遗传调控和细胞分化等 过程。
lncRNA研究方法
包括生物信息学分析、基因芯片技术和高通 量测序技术等。
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lncRNA应用前景
在疾病诊断和治疗中具有潜在应用价值,如 癌症、神经退行性疾病等。
单细胞测序技术的成熟
单细胞测序技术能够揭示细胞间的差异和细胞发育过程中 的动态变化,未来将在疾病诊断、药物研发等领域发挥重 要作用。
基因编辑技术的不断创新
CRISPR-Cas9等基因编辑技术的出现为基因治疗、基因育 种等领域带来了革命性的变革,未来将有更多创新的基因 编辑技术涌现。
29
未来挑战和机遇分析
常用的生物信息学数据库包括GenBank、EMBL、DDBJ等 核酸序列数据库,SWISS-PROT、TrEMBL等蛋白质序列数 据库,以及PDB等蛋白质结构数据库。
25
序列比对、拼接和注释方法
01
序列比对方法
包括全局比对和局部比对两类。全局比对方法如 Needleman-Wunsch算法,局部比对方法如SmithWaterman算法。比对工具如BLAST、FASTA等。

医学分子生物学ppt完整版

医学分子生物学ppt完整版
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切除修复
对于较复杂的DNA损伤 ,如嘧啶二聚体或DNA 链断裂,通过切除损伤 部位并合成新的DNA片 段进行修复。
重组修复
在DNA双链断裂等严重 损伤情况下,通过DNA 重组机制进行修复,涉 及同源序列的搜索和交 换。
13
DNA重组的方式与意义
同源重组
发生在同源序列之间的重组,通过交 换DNA片段实现遗传信息的重新组合
6
02
基因与基因组
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7
基因的概念与结构
01 基因的定义
基因是遗传信息的基本单位,控制生物性状的遗 传。
02 基因的结构
基因由编码区和非编码区组成,编码区包括外显 子和内含子。
03 基因的遗传效应
基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
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8
基因组的组成与特点
01 基因组的定义
基因表达的调控方式
基因表达受到多种因素的调控,包括 转录因子、表观遗传学修饰、 microRNA等。
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10
03
DNA复制、修复与重组
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11
DNA复制的过程与特点
1
DNA复制的过程
起始、延伸和终止三个阶段,涉及多种酶和蛋白 质的参与,确保DNA的准确复制。
2 3
DNA复制的特点
结合分子生物学指标,对 药物疗效进行评估,为新 药研发和临床应用提供依 据。
29
分子生物学技术在个体化医疗中的应用
基因检测
通过基因检测分析个体基 因组信息,为个体化医疗 提供基础数据。
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个体化用药指导
根据基因检测结果和药物 代谢特点,为患者提供个 体化用药建议,提高药物 治疗效果。

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转基因技术
转基因技术是将外源基因导入生物体,实现基因的过 表达或补充。转基因技术的关键在于选择合适的载体 和导入方法。
THANKS
感谢观看
基因编辑技术的应用
基因编辑技术在许多领域都有广泛的应用,如罕见病治疗、癌症免疫治疗、农业育种等。 通过基因编辑技术,可以实现对特定基因的敲除、敲入或修饰,以达到治疗或改良的目的 。
基因编辑技术的伦理问题
虽然基因编辑技术具有巨大的潜力,但也引发了伦理和法律等方面的争议。在应用基因编 辑技术时,需要充分考虑伦理和法律问题,确保技术的合理应用和规范发展。
发展趋势
基因组学、蛋白质组学、代谢组学等 多组学研究,跨学科交叉融合,生物 信息学和计算生物学的发展等。
02
分生物学基本概念
基因与DNA
基因
基因是生物体内携带遗传信息的最小 单位,负责编码蛋白质或RNA分子 。
DNA
DNA是生物体的主要遗传物质,由四 种不同的脱氧核苷酸组成,通过特定 的序列排列储存遗传信息。
高通量测序
高通量测序是指一次可以对大量DNA或RNA分子进行序列测定的技术。高通量测序技术极大地提高了 基因组学和转录组学研究的效率,为生物医学研究提供了强大的工具。
04
分子生物学应用
生物医药研究
01
02
03
药物设计与开发
利用分子生物学技术,研 究药物与靶点的相互作用 ,提高药物的疗效和降低 副作用。
分子生物学前沿研究
表观遗传学研究
01
表观遗传学研究
表观遗传学是研究基因表达的调控机制,通过研究DNA甲基化、组蛋
白修饰等机制,揭示基因表达的调控规律,以及环境因素对基因表达的
影响。
02

分子生物学技术 PPT课件

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局限性 联合应用
RNA制备
• Trizol法适用于人类、动物、植物、微生物的组织 或培养细菌,样品量从几十毫克至几克。用Trizol 法提取的总RNA绝无蛋白和DNA污染。RNA可直 接用于Northern斑点分析,斑点杂交, Poly(A)+ 分离,体外翻译,RNase封阻分析和分子克隆。
• RNA提取试剂盒:国产、进口 常用总RNA提取试剂盒 尽量选用含DNA酶的试剂盒
步骤
• 以50-100mg组织加入1ml Trizol液研磨,注意样品总体积 不能超过所用Trizol体积的10%。
• 研磨液室温放置5分钟,然后以每1mlTrizol液加入0.2ml的 比例加入氯仿,盖紧离心管,用手剧烈摇荡离心管15秒。
• 取上层水相于一新的离心管,按每mlTrizol液加0.5ml异丙 醇的比例加入异丙醇,室温放置10分钟,12000g离心10 分钟。
• 操作过程中带手套、口罩。
PCR
• 聚合酶链式反应(PCR)扩增:指数扩增是一 种很灵敏的技术,可以检测很低拷贝数的 RNA。
• 一种选择性体外扩增DNA的方法. • 一种将微量的目的DNA片段在体外快速、
大量扩增的技术。 • 半保留复制
• 三个基本步骤: • (1) 变性(Denature):目的双链DNA片段在94℃下
PCR反应体系的基本成分
• 模板: cDNA • 引物:与模板DNA特异互补的单链寡聚核苷
酸片段,一般18-30bp, 上下游引物 • DNA聚合酶: 如Taq酶 • 底物: 等浓度的四种核苷酸(dNTP) • 反应环境: 含有Mg2+的Tris-Cl缓冲液。
含DNA聚合酶的2×反应混合物
PCR反应体系的基本成分
✓ 引物长度约为16-30bp, 太短会降低退火温度影响引物与模板配对,从而使 非特异性增高。

2024《分子生物学全套》ppt课件

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ppt课件contents •分子生物学概述•基因与基因组结构•DNA复制与修复机制•转录与翻译过程调控•蛋白质组学与代谢组学研究方法•现代分子生物学技术应用•生物信息学在分子生物学中应用•分子生物学前沿领域及未来发展趋势目录分子生物学概述分子生物学定义与特点分子生物学定义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早期发展阶段现代分子生物学阶段分子生物学研究内容及方法研究内容研究方法基因与基因组结构基因概念及功能基因功能基因定义基因通过编码蛋白质或参与生物体的各种生理和生化过程,从而控制生物的性状和表现。

基因分类基因组组成与结构特点基因组定义基因组是指一个生物体内所有基因的总和。

基因组组成基因组包括编码区和非编码区,其中编码区包含结构基因和调控基因,非编码区则包含一些重要的调控元件和重复序列。

基因组结构特点不同生物的基因组具有不同的结构特点,如原核生物基因组较小且连续,真核生物基因组较大且存在大量的重复序列和间隔区。

转录后水平调控转录后水平调控主要涉及mRNA 的加工、剪接、运输和降解等过程,通过这些过程可以影响mRNA 的稳定性和翻译效率。

基因表达概念基因表达是指基因转录成mRNA ,再翻译成蛋白质的过程。

基因表达调控机制生物体通过多种机制对基因表达进行调控,包括转录水平调控、转录后水平调控、翻译水平调控和表观遗传调控等。

转录水平调控转录水平调控是最主要的基因表达调控机制,包括启动子、增强子、沉默子等顺式作用元件和反式作用因子的相互作用。

基因表达调控机制DNA复制与修复机制DNA复制过程及影响因素DNA复制过程影响因素DNA损伤类型及修复方式损伤类型包括碱基错配、单链断裂、双链断裂、碱基修饰等,这些损伤可能导致遗传信息的改变或丢失。

修复方式包括直接修复、切除修复、重组修复和跨损伤修复等,这些修复方式能够识别和修复DNA损伤,维护基因组的稳定性。

分子生物学常用技术共35张-2024鲜版

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•分子生物学概述•基因克隆技术•核酸测序技术•蛋白质组学技术•基因表达调控研究技术•细胞信号传导途径研究技术•生物信息学在分子生物学中应用contents目录01分子生物学概述分子生物学定义与发展分子生物学定义发展历程包括基因的结构、功能、表达调控以及基因组的结构、功能与进化等。

基因与基因组研究DNA 复制、转录与翻译蛋白质组学基因表达调控研究DNA 的复制、转录和翻译过程及其调控机制,揭示遗传信息在细胞内的传递和表达规律。

研究细胞内所有蛋白质的表达、功能及其相互作用,揭示蛋白质在生命活动中的作用机制和调控规律。

研究基因表达的时空特异性及其调控机制,包括转录因子、表观遗传学修饰等。

分子生物学研究内容分子生物学与生物技术关系生物技术定义生物技术是以生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理和技术相结合进行社会生产或为社会服务的一种综合性技术。

分子生物学对生物技术的影响分子生物学的发展为生物技术提供了重要的理论基础和技术支持,推动了基因工程、细胞工程、发酵工程等生物技术的飞速发展。

同时,生物技术的发展也反过来促进了分子生物学的深入研究,为揭示生命现象的本质和规律提供了有力手段。

02基因克隆技术步骤目的基因的获取载体的选择与构建030201重组DNA分子的构建将目的基因与载体连接,形成重组DNA分子。

重组DNA分子的转化将重组DNA分子导入受体细胞,如细菌、酵母或哺乳动物细胞等。

转化细胞的筛选与鉴定通过选择性培养基或PCR等方法筛选含有重组DNA分子的细胞,并进行鉴定。

0102载体选择构建策略添加启动子和终止子添加选择性标记优化载体结构030405载体选择与构建策略重组DNA转化与筛选方法转化方法筛选方法03核酸测序技术1. DNA模板制备2. 引物设计3. 测序反应4. 产物纯化015. 变性凝胶电泳026. 放射自显影031 2 3NGS技术原理NGS技术特点NGS技术应用第二代测序技术(NGS)简介第三代测序技术(TGS)展望TGS技术原理TGS技术特点TGS 技术应用前景04蛋白质组学技术蛋白质组学概念及研究内容蛋白质组学概念研究内容层析法利用不同物质在固定相和流动相之间分配系数的差异进行分离,如凝胶层析、离子交换层析等。

《分子生物学技术》课件

《分子生物学技术》课件
基因克隆和序列分析
获取目标蛋白质的基因序列, 进行必要的克隆操作和序列分 析。
表达和纯化
将改造后的基因导入表达系统 ,表达并纯化目标蛋白质。
确定目标蛋白质
根据实际需求,选择需要改造 的蛋白质。
基因突变和改造
根据需要,对基因进行突变和 改造,以改变蛋白质的结构和 功能。
性能评估
对改造后的蛋白质进行性能评 估,包括结构和功能分析。
CHAPTER 03
蛋白质工程技术
蛋白质工程技术的定义与原理
蛋白质工程技术的定义
蛋白质工程技术是通过基因工程技术 对蛋白质进行改造,以达到改善或优 化蛋白质的特性和功能的一种技术手 段。
蛋白质工程技术的原理
基于基因工程技术,通过改变蛋白质 编码基因的序列,实现蛋白质结构和 功能的优化。
蛋白质工程技术的操作步骤
《分子生物学技术》 ppt课件
contents
目录
• 分子生物学技术概述 • 基因工程技术 • 蛋白质工程技术 • 基因组学技术 • 生物信息学技术
CHAPTER 01
分子生物学技术概述
定义与分类
定义
分子生物学技术是以分子为研究 基础,通过分析分子的结构、功 能和相互作用的科学方法。
分类
分子生物学技术包括基因工程技 术、蛋白质工程技术、基因组学 技术和生物信息学技术等。
详细描述:基因工程技术是一种利用重组DNA技术对生物体的遗传物质进行操作 的方法。其原理基于分子遗传学和生物化学的基本原理,通过人工设计和构建基 因表达载体,将外源基因导入受体细胞,实现基因的转移、表达和调控。
基因工程技术的操作步骤
总结词:全面解析
详细描述:基因工程技术主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达与检 测等步骤。其中,基因表达载体的构建是整个技术的核心环节,涉及到限制性内切酶、DNA连接酶等工具酶的应用。

分子生物学课件(共51张PPT)(2024)

分子生物学课件(共51张PPT)(2024)
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。
21
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。
抗体:参与免疫应答。
2024/1/29
功能蛋白
激素:调节生物体的生理活动。
蛋白质的分类还可以根据其溶解度、形状等进行划分。 例如,根据溶解度可分为清蛋白、球蛋白等;根据形状 可分为纤维状蛋白和球状蛋白等。
RNA的基本组成单位是核糖核苷酸, 由磷酸、核糖和碱基组成。
磷酸二酯键
核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 形成RNA链。
碱基
RNA中的碱基主要有腺嘌呤(A)、 鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶 (U)。
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12
RNA的种类与结构
mRNA
信使RNA,负责携带遗 传信息并指导蛋白质合
成。
翻译水平调控
通过控制翻译的起始、延伸和 终止来调控基因表达。
蛋白质水平调控
通过控制蛋白质的活性、稳定 性和相互作用来调控基因表达

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

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18
05
蛋白质的结构与功能
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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。
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tRNA
转运RNA,负责携带氨 基酸并识别mRNA上的
遗传密码。
rRNA
其他RNA
核糖体RNA,是核糖体 的组成部分,参与蛋白
质合成。
13
如miRNA、snRNA等, 在基因表达调控等方面

分子生物学(全套课件396P)pptx

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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)
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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
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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
调节基因(regulatory gene):编码控制其他 基因表达的RNA或蛋白质产物的基因。 操纵基因(operator): 指接受来自调节基因 合成的调节蛋白的作用,使结构基因转录 活性得以抑制的特定的DNA区段,也称为 控制单元。
储藏在基因中的遗传信息分转录和转译两 步进行表达,这种遗传信息从DNA到RNA 再到蛋白质的流向,在所有的细胞类型中 都是受到高度调节的,同时在有些情况下 也是严格协同的。基因表达的此种严格调 控机理,保证细胞不会浪费能量用于合成 它所不需要的基因产物。
无论是真核的基因还是原核的基因,都可 划分成编码区和非编码区两个基本组成部 分。
编码区含有大量的可以被细胞质中转译机 器阅读的遗传密码,包括起始密码子(通
常是AUG)和终止密码子(UAA,UAG或 UGA)。非编码区结构中的5`末端非转译 区(5`UTR)和3`末端非转译区(3`UTR), 对于基因遗传信息的表述是必要的,但它 们都不会被转译成多肽序列。 真核基因与原核基因的区别:
ERA就是用RE消化病毒或细菌的DNA或质 粒,将消化物于琼脂凝胶中电泳分离,经
溴化乙锭(EB)染色,然后分析DNA酶切 片段的数目、迁移率等分析微生物的变异
现象、鉴定毒株、分型及了解基因结构和 进行流行病学研究等等。
方法:
1.DNA抽提 2.DNA 酶切 3.电泳 4.染色 5.观察、照相 6.分析 7.酶切图谱
核酸探针技术
前言
(一) 核酸探针的种类 (二) 核酸探针的制备 (三) 核酸杂交 (四) 核酸探针技术在动物检疫中的应用
前言
化学及生物学意义上的探针(probe),是指 与特定的靶分子发生特异性相互作用,并 可被特殊的方法探知的分子。抗体-抗原、 生物素-抗生物素蛋白、生长因子-受体的相 互作用都可以看作是探针与靶分子的相互 作用。 核酸探针技术原理是碱基配对。互补的两 条核酸单链通过退火形成双链,这一过程 称为核酸杂交。(基本过程是:加热变性
…QABCQDEFQGHIQJKLQ…
(三)基因的结构
基因的编码区(即转录区)是连续不断的 序列,包括一个起始密码子ATG和一个终 止密码子TAA。编码区的两侧是转录而不 转译的侧翼序列区,其中5`非转译区简称 5`UTR,含有一个核糖体结合位点及一个 转录起始信号;3`非转译区简称3`UTR含有 一个转录终止信号。
分子生物学技术
一、分子生物学概念 二、核酸探针技术 三、PCR 四、
一、分子生物学概念
(一)基本概念 (二)基因的碱基顺序与蛋白质的氨基酸顺 序 (三)基因的结构 (四)基因的表达与调控
(一)基本概念 基因:是编码蛋白质或RNA分子遗传信息 的基本遗传单位。从化学角度观察,基因 则是一段具有特定功能和结构的连续的脱 氧核糖核酸序列,是构成巨大遗传单位染 色体的重要组成部分。 顺反子:顺反子和基因这两个术语是互相 通用的。一般来说,一个顺反子既是一个 基因,大约含有1500个核苷酸对,是由一 群突变单位和重组单位组成的线性结构。
事实上,真核生物的基因都是以单顺反子 的形式存在,因此它们编码的也都是单基 因产物。而大肠杆菌类原核生物往往是多 顺反子,它转录的是一种大分子量的 mRNA,可同时编码两种甚至数种的基因 产物。
(四)基因的表达与调控
结构基因(structural gene):编码细胞成份, 如代谢酶类、转运蛋白质和细胞骨架成份 等的基因。
2. 密码子:每3个碱基编码一种氨基酸,就 会编码出64种(43=64)不同的氨基酸。蛋 白质分子是由20种不同的氨基酸构成的, 因此,1种氨基酸可有几个不同的密码子, 既3个碱基甚至更多的碱基编码一种氨基酸 是必要的。
遗传密码是否重叠?研究证实:遗传密码 是不重叠的。
三联体之间是否存在着“逗号”?研究证 实:碱基的阅读是从一个固定的起点按序 进行的,不存在有什么“逗号”的问题。
同型多体蛋白质:在多体蛋白质中,如果 所有的亚基都是同样的,这种蛋白质就属 于同型多体(homomultimer)蛋白质,由 一种基因编码。 异型多体(heteromultimer)蛋白质:亚基 各不相同的蛋白质,由多种基因编码。如 血红蛋白。
(二)基因的碱基顺序与蛋白质的氨 基酸顺序
1. 中心法则(central dogma):既遗传信 息是从DNA流向RNA,再由RNA流向蛋白 质 而遗传信息从DNA直接到蛋白质的传递, 只是一种理论上的可能性,迄今尚未得到 证实。
从基因研究上,操纵子概念比顺反子又进 了一步。即基因不但在结构上是可分的, 而且在功能上也是有分工的。同时,有的 基因控制蛋白质产物的合成,而有的基因 并没有直接的产物。 操纵子模型
二、核酸探测技术
(一)指纹图谱 (二)核酸分子杂交
(一)、指纹图谱
指纹图谱:即核酸酶切图谱,对生物的蛋 白质、D用限制性内切酶(ERA)对病毒、 细菌DNA进行酶切分析的图谱。 原理:在微生物(细菌)细胞中有1种限制 性内切酶类(II,称为RE),能特异性的 识别和切割DNA链上特定的一段DNA片段, 这类酶广泛应用于基因工程的各个方面。
降温复性。)核酸探针是指带有标记物的 已知序列的核酸片段,它能和与其互补的 核酸序列杂交,形成双链,所以可用于待 测核酸样品中特定基因序列的检测。每一 种病原体都具有独特的核酸片段,通过分 离和标记这些片段就可制备出探针,用于 疾病的诊断等研究。
(一) 核酸探针的种类
1.按来源及性质划分 可将核酸探针分为 基因组DNA探针、cDNA探针、RNA探针 和人工合成的寡核苷酸探针等几类。 作为诊断试剂,较常使用的是基因组DNA 探针和cDNA探针。其中,前者应用最为广 泛,它的制备可通过酶切或聚合酶链反应 (PCR)从基因组中获得特异的DNA后将其克 隆到质粒或噬菌体载体中,随着质粒的复 制或噬菌体的增殖而获得大量高纯度的 DNA探针。
因此,顺反子概念表明:基因不是最小单 位,它仍然是可分的;并非所有的DNA序 列都是基因,而只有其中某一特定的多核 苷酸区段才是基因的编码区。 每一个顺反子就是一段核苷酸序列,或者 是一个基因的DNA或RNA单元,它编码一 种完整的多肽链。顺反子是功能单位,它 是由许多可以突变的位点组成的,而这些 位点之间又可以发生交换。 多体蛋白质(multimeric proteins):由数 个亚基组成的蛋白质。
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