医学分子生物学(全套课件633P)

virus
包膜（来自宿主细胞膜） envelope
病毒（Virus）的结构
球状病毒的衣壳多具有二十面对称结构
病毒衣壳二十面对称结构
包膜蛋白
包膜
核酸 核衣壳 衣壳
Schematic diagram of human immunodefiency virus（HIV）
杆状病毒衣壳为螺旋对称结构
RNA Protein subunit
HBV-DNA的复制机制
线状双链DNA
正链
负链
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闭环
带有部分单链区 的环状双链DNA
共价闭环双链DNA
以负链 为模板 进行转录
翻译合 成核 衣壳 蛋白
RNA 逆转录 酶H
前基因组RNA
核衣壳
也可整合入宿 主细胞染色体中
2、单链正股DNA
这类病毒包括自主微小 病毒、依赖微小病毒、M13 噬菌体。
核酸分子的正链与负链： 序列与mRNA相同的核酸
链，称为正链；与mRNA互补 的核酸链，称为负链。
mRNA
GAAUCGUUACCGCGCAUAGUUGGC
DNA
正链
GAATCGTTACCGCGCATAGTTGGC
CTTAGCAATGGCGCGTATCAACCG
负链RNA
负链
CUUAGCAAUGGCGCGUAUCAACCG
体属于这类病毒。
GAAUCGUUACCGCGCAUAGUUGGC CUUAGCAAUGGCGCGUAUCAACCG
特点：①通过RNA复制过 程完成基因组的复制； ②以负 链RNA为模板转录生成mRNA。
4、单链负股RNA
特点：①进入宿主细胞后复制 形成双链RNA，并通过RNA复制 过程完成基因组的复制； ②复制形 成的正链RNA无5`帽和3`polyA结 构，不能作为合成蛋白质的模板； ③以负链RNA为模板转录生成带有 5`帽和3`polyA的mRNA，可翻译生 成病毒蛋白质。
前病毒
翻译合成 病毒蛋白质
二、病毒基因组结构与功能的特点
1、不同病毒基因组大小相差较大
病毒
基因组大小（kb）
RNA病毒
小RNA病毒科
7.2~8.4
披盖病毒科
12
黄病毒科
10
DNA病毒
乙肝病毒
3.2
痘病毒
300
2、不同病毒基因组可以是不同 结构的核酸
病毒
乳头瘤病毒 SV40病毒 腺病毒 疱疹病毒 噬菌体M13 脊髓灰质炎病毒 呼肠孤病毒
正股 DNA
复制
负股DNA 复制
解链
双股DNA
复制
正股DNA
正链 负股DNA
负链 RNA
转录 翻译 病毒 蛋白质
正股DNA
包装成 病毒颗粒
可降解
特点： ①进入宿主细胞后复制 形成双链，并通过DNA复制 过程完成基因组的复制；
②其基因转录方式类似 于真核细胞，即以负链为模 板转录生成mRNA。
3、双链RNA 动物呼肠孤病毒和各种噬真菌
细胞或生物体中，一套 完整单倍体的遗传物质的总 和称为基因组。
结构基因（structural gene）： 是指能转录生成RNA或编
码多肽链的DNA序列。
假基因（pseudogene）： 是指与功能正常的基因序
列相似，但无转录功能，或转 录产物无功能的基因。
断裂基因（split gene）： 又称为不连续基因，即由
医学分子生物学
Medical Molecular Biology
第一章 绪论 Introduction
第一节 分子生物学和医学 分子生物学研究的主要内容
一、分子生物学的主要内容 （一）生物大分子核酸和蛋白质的结 构与功能 （二）基因组的结构与功能 （三）基因组的复制、表达和调控 （四）生物大分子的互相作用 （五）细胞信号转导 （六）分子生物学技术
在序列上有重叠现象，这种基 因称为重叠基因。
基因家族（gene family）： 功能相关的基因构成各种
基因家族 。
第一节
病毒基因组 Virus Genome
病毒（Virus）的组成 核酸
DNA
核衣壳 Nucleic acid RNA
nucleocapsid 衣壳 （由蛋白质
病毒
capsid 排列构成）
烟草 mosaic
病毒
一、病毒基因组核酸的主要类型
双链DNA 单股正链DNA 双链RNA 单股负链RNA 单股正链RNA
1、双链DNA
环状DNA 线状DNA
这类病毒基因组DNA复 制的类型：
（1）通过DNA复制过程完 成基因组复制。大多数 DNA病毒基因组属这种类 型。
（2）先转录生成RNA中间 体，然后再通过逆转录过程 完成基因组的复制。如乙肝 病毒（hepatitis B virus , HBV）。
二、医学分子生物学的主要内容 （一）人体发育、分化和衰老的分子生 物学基础 （二）细胞增殖的分子基础 （三）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 （四）基因的结构异常或表达异常与疾 病的关系
（五）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。
第二节 分子生物学的发展史 一、分子生物学的形成 二、分子生物学的发展 第三节分子生物学在医学中的应用 一、人体发育调控和人体功能调控的
基因组的类型
闭环双链DNA 闭环双链DNA 线状双链DNA 线状双链DNA 单链环状DNA 单链RNA 双链RNA
分子生物学基础 二、基因与疾病 三、生物工程与生物制药 四、预防医学
第三章
基因组的结构与功能 Structure and Function of
Genome
基因（gene)：
是核酸分子中贮存遗传
信息的遗传单位，是贮存蛋白 质多肽链或RNA序列信息及 表达这些信息所必需的全部核 苷酸序列。
基因组（genome）：
5、单链正股RNA
这类病毒基因组的复制和转录 机制有两种：
（1）通过RNA复制过程完成 基因组的复制；正股RNA既可以 作为mRNA，翻译合成蛋白质，也 可以包装形成病毒颗粒。
（2）通过DNA中间体完成基 因组复制。
病毒
双链
RNA cDNA DNA
逆转录 复制 整合
包装形成 病毒颗粒 转录
宿主 DNA
内含子（非编码序列）和外显 子（编码序列）组成的基因。
多数真核生物基因为断裂 基因。
非剪接基因（non-splicing gene）：
又称为连续基因，即无 内含子序列的基因，转录产 物无须剪接，可直接用来翻 译合成蛋白质。
原核生物基因和少数真 核生物基因为非剪接基因。
重叠基因（overlapping gene）： 相邻两个或几个基因之间