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分子生物学全套课件P课件

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polony
20 microns
Position overlapped one base one image color order = base adding order = sequence
Reversible terminators: Illumina
Bridge amplification of DNA fragments is randomly distributed across eight channels of a glass slide, to which high-density forward and reverse primers are covalently attached. The solid-phase amplification produces ~80 million molecule clusters (MCs) from individual ssDNA templates. A primer is annealed to the free ends of templates in each MC. The polymerase extends and then terminates DNA synthesis from a set of four reversible terminators (RTs), each labeled with a different dye. Unincorporated RTs are washed away, base identification is performed by four-colour imaging, and blocking and dye groups are removed by chemical cleavage to permit the next cycle. Colour images for a given MC provide reads of ~45 bases. Substitutions are the most common error type.

《分子生物学基础》PPT课件

《分子生物学基础》PPT课件
可分为纤维状蛋白质和球状蛋白质两 大类。
根据化学组成分类
可分为简单蛋白质和结合蛋白质两大 类。
2024/1/24
20
05
基因表达的调控机制
Chapter
2024/1/24
21
原核生物的基因表达调控
转录水平调控
蛋白质水平调控
通过改变RNA聚合酶的活性或选择性 来影响基因转录。
通过蛋白质修饰、降解等方式来影响 蛋白质的稳定性和活性。
《分子生物学基础》PPT课件
2024/1/24
1
目录
2024/1/24
• 分子生物学概述 • DNA的结构与功能 • RNA的结构与功能 • 蛋白质的结构与功能 • 基因表达的调控机制 • 分子生物学的应用与展望
2
01
分子生物学概述
Chapter
2024/1/24
3
分子生物学的定义与发展
2024/1/24
rRNA
核糖体RNA,是核糖体的组成成分 ,参与蛋白质合成。结构特点包括 多个茎环结构和特定的功能区域。
13
RNA在基因表达中的作用
转录后的RNA需要经过加工才能 成为成熟的mRNA、tRNA或 rRNA。加工过程包括剪接、修饰 和折叠等。
RNA在基因表达调控中发挥着重 要作用。例如,microRNA可以 通过与mRNA结合抑制其翻译, 从而调控基因表达水平。
农业生产管理
应用分子生物学技术,对农业生产过程中的环境、土壤、水源等 进行监测和调控,提高农业生产的可持续性。
2024/1/24
27
分子生物学在工业领域的应用
生物制药
利用分子生Байду номын сангаас学技术,生产重组蛋白、抗体等生物药物,用于治疗 和预防疾病。

完整版《分子生物学》 ppt课件

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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)

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。

分子生物学全套课件96P课件

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Sulfurylase
In one tube in one machine Automated process Light strength is absolutely proportional to ATP, thus to PPi to base on the template
ATP (+ sulfate)
分子生物学
Molecular Biology
Presumed that you have learned “Molecular Biology” before your receiving the Bachelor’s Degree of Sciences;
Designed for helping you to become associated with the most researching interests (areas) of our university;
Molecular Biology: The biology (structure and function) of macro-molecules
Protein Nucleic acid (DNA/ RNA/
Coding-/ non-coding/ functional/ junk/ ... Fatty acid Polysaccharide (sugar) Small molecules
Reads, not template
The recorded is the sequence of dNTP flow; FLOWGRAM; Reads averaging 400 bases; Homopolymer repeats up to six nucleotides; The number of dNTPs added is directly proportional to the light signal, with fluctuation.

分子生物学全套课件96P课件

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Then what?
Amplification (PCR) +Separation
ROCHE Strategy
Emulsion PCR; 1 fragment/ bead
Primer
dNTP (each)
Polymerase
Template
Not clearly demonstrated
PCR amplification (Chain extension) Emulsion breaking Template dissociation
分子生物学
Molecular Biology
Presumed that you have learned “Molecular Biology” before your receiving the Bachelor’s Degree of Sciences;
Designed for helping you to become associated with the most researching interests (areas) of our university;
Sulfurylase
In one tube in one machine Automated process Light strength is absolutely proportional to ATP, thus to PPi to base on the template
ATP (+ sulfate)
Reads, not template
The recorded is the sequence of dNTP flow; FLOWGRAM; Reads averaging 400 bases; Homopolymer repeats up to six nucleotides; The number of dNTPs added is directly proportional to the light signal, with fluctuation.

分子生物学全套课件96P课件

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分子生物学
Molecular Biology
Presumed that you have learned “Molecular Biology” before your receiving the Bachelor’s Degree of Sciences;
Designed for helping you to become associated with the most researching interests (areas) of our university;
Emulsion PCR: 1 – 2 - 2n; synchronically,
PicoTiterPlate
adenosi3; sulphate
SCcoamnnpiuntger+
Pyrosequencing: Templates are prepared by emPCR, with 1–2 million beads deposited into PTP wells. Smaller beads with attached sulphurylase and luciferase surround the template beads. Individual dNTPs flow sequentially across the wells, dispensed in a predetermined order. On incorporation of the complement dNTP, released PPi is converted to ATP, producing light from the oxidation of luciferin to oxyluciferin. Reads averaging 400 bases are recorded as flowgrams. For homopolymer repeats up to six nucleotides, the number of dNTPs added is directly proportional to the light signal. Insertions are the most common error type, followed by deletions.

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。

分子生物学全套课件(2024)

分子生物学全套课件(2024)

2024/1/26
17
蛋白质在细胞中的作用
蛋白质可以作为酶催化生物体内 的化学反应,维持生命活动的正 常进行。
蛋白质可以作为载体运输物质, 如血红蛋白运输氧气和二氧化碳 。
蛋白质可以作为抗体参与免疫反 应,保护机体免受病原体的侵害 。
蛋白质是细胞结构和功能的基础 ,参与细胞的各种生命活动,如 催化、运输、免疫、调节等。
2024/1/26
21
基因表达调控的分子机制
DNA结合蛋白的作用
识别并结合特定DNA序列,影响基因转录。
染色质结构与基因表达
染色质结构的变化可影响基因的可及性和转 录活性。
2024/1/26
信号转导与基因表达调控
细胞外信号通过信号转导途径影响基因表达 。
转录后调控机制
包括mRNA剪接、转运、定位和降解等过程 对基因表达的调控。
比较基因组学分析
通过比较不同物种或不同个体之间的基因组差异,揭示物种进化、基 因功能等生物学问题。
生物信息学在基因组学中的应用
利用生物信息学方法对基因组数据进行挖掘和分析,发现新的基因、 突变位点以及与疾病相关的遗传变异等。
27
THANK YOU
感谢观看
2024/1/26
28
2024/1/26
8
DNA的复制与修复
01
02
03
DNA复制的过程
起始、延伸和终止三个阶 段,涉及多种蛋白质和酶 的参与。
2024/1/26
DNA复制的特点
半保留复制、半不连续复 制等。
DNA修复的机制
直接修复、切除修复、重 组修复和SOS修复等,用 于纠正复制过程中产生的 错误。
9
DNA的转录与表达

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)。
2024/1/29
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

2024/1/29
18
05
蛋白质的结构与功能
2024/1/29
19
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。
2024/1/29
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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Summary of prokaryotic translation initiation
六、翻译
1. 起始(initiation) (2)真核生物的翻译起始 与原核生物的翻译起始的差异
起始氨基酸不是甲酰甲硫氨酸,而是甲硫 氨酸;起始tRNA则为tRNA Met
i
真核mRNA不含SD序列,但有5’帽子,有 助于起始复合体的形成
Effect of secondary structure in an mRNA leader on translation efficiency
六、翻译
1. 起始(initiation) (2)真核生物的翻译起始 起始因子(eIF:eukaryotic initiation
factors)
要比原核生物的复杂,但也有相应的因子 主要的起始因子有6种(类)
mRNA二级结构对翻译起始的影响 反馈抑制(feedback repression)
Potential secondary structure in MS2 phage RNA and its effect on translation
六、翻译
1. 起始(initiation) (1)原核生物的翻译起始 70S起始复合物的形成
30S起始复合物加上核糖体大亚基(50S), 就形成70S起始复合物
在这一过程中,IF-1和IF-3先从复合物中 解离,接着IF-2解离,同时GTP水解成 GDP和磷酸(促进IF-2解离)
IF-2的解离是形成具活性的70S复合物所 必需的
tRNA
Met与携带甲硫氨酸到蛋白质链内部
f
的tRNA(tRNA Mmet)稍有不同,后者只
识别AUG
六、翻译
1. 起始(initiation)
(1)原核生物的翻译起始
mRNA与核糖体小亚基的结合
在起始密码子的上游(数个核苷酸),有一共 同序列AGGAGGU,与16S rRNA 3’端的序列 (3’ HO-AUUCCUCCAC 5’)互补配对,是核 糖体的结合位点;这一序列又称SD序列 (Shine-Dalgarno sequence)
六、翻译
1. 起始(initiation) (2)真核生物的翻译起始 mRNA二级结构与翻译起始的关系
mRNA 5’端附近的二级结构对翻译起始 既可有正效应,也可有负效应
紧接AUG后(AUG后12 ~ 15 nt)的发夹 结构能使核糖体停顿,因而使该AUG更 有可能成为起始位点(即使其周围的序 列与起始位点的共同序列相差较大)
由核糖体小亚基(30S)、mRNA、氨酰 tRNA及起始因子等构成
Summary of prokaryotic translation initiation
六、翻译
1. 起始(initiation)
(1)原核生物的翻译起始
起始tRNA
携带甲酰甲硫氨酸的tRNA(tRNAMet ), f 识别密码子AUG、GUG和UUG
六、翻译
1. 起始(initiation) (1)原核生物的翻译起始 tRNA识别(tRNA identity)
“第二遗传密码”常在tRNA的受体茎 (acceptor stem)上,但在其他区域的 也有不少
“第二遗传密码”较复杂,且是非简并 的,但专一性同样很强
六、翻译
1. 起始(initiation) (1)原核生物的翻译起始 30S起始复合物的形成
eIF1、 eIF2、 eIF3、 eIF4、 eIF5、 eIF6
Summary of translation initiation in eukaryotes
Initiation of protein synthesis in eukaryotes
六、翻译
1. 起始(initiation) (3)起始的控制 原核生物的起始控制
找到起始密码子后,再加上核糖体大亚基,就可 开始翻译
A simplified version of the scanning model for translation initiation
六、译
1. 起始(initiation) (2)真核生物的翻译起始 扫描(scanning)
在大多数情况下,扫描遇到的第一个 AUG就是翻译的起始位点;在其周围, 往往有共同序列CCRCCAUGG
mRNA与核糖体小亚基的结合还需要有起始因 子的协助:IF-3最重要,IF-1和IF-2也起一定 的作用
六、翻译
1. 起始(initiation) (1)原核生物的翻译起始 甲酰甲硫氨酰tRNA(fMet-tRNAMf et)
与30S起始复合物的结合
主要由IF-2负责,IF-1和IF-3辅助,此外 还需要GTP(GTP的作用是使IF-2能顺利 地结合到核糖体小亚基上)
通过扫描寻找起始密码子
六、翻译
1. 起始(initiation) (2)真核生物的翻译起始 扫描(scanning)
核糖体小亚基(真核生物为40S)与起始因子、 起始tRNA及其携带的氨基酸(甲硫氨酰tRNA, Met-tRNAMet )、GTP一道,通过识别mRNA 5’
i
端的帽子(7-甲基鸟苷),结合到mRNA的5’端, 然后从5’ 3’扫描,寻找起始密码子
分子生物学16
六、翻译
1. 起始(initiation) (1)原核生物的翻译起始 tRNA识别(tRNA identity)
氨酰tRNA合成酶的专一性很高,共有20种, 每一种只用于单一种氨基酸与相应tRNA的 结合
tRNA上的某些结构特征能使它在氨酰tRNA 合成酶的催化下,与特定的氨基酸结合;这 些结构特征就是“第二遗传密码”(the second genetic code)
六、翻译
1. 起始(initiation) (2)真核生物的翻译起始 扫描(scanning)
在5 ~ 10%的情况下,第一个AUG并不是起始 位点,因为其周围的序列不太合适;在这种情 况下,扫描继续进行,直到找到合适的起始位 点
有时,第一个或上游的AUG周围也有作为起始 位点的合适序列,可进行翻译起始,但还不是 真正的起始位点,因为该AUG后很快就有一终 止密码子;因此翻译终止后,扫描又继续进行, 直到找到下游的起始位点
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