microbial+genetics+遗传物质基础

F病毒和噬菌体的遗传物质F原核微生物的遗传物质F真核微生物的遗传物质第一章 微生物遗传的物质基础三个方面微生物遗传的物质基础是DNA或 RNA三个经典实验可以证明：F肺炎双球菌转化实验F噬菌体感染实验F植物病毒重建实验1.肺炎双球菌转化实验 证明了 DNA为遗传物质2.噬菌体感染实验F1952年 A.D.Hershey和 M.Chase通过 T2噬菌体感染 E.coli实验F证明 DNA为遗传物质3.植物病毒重建实验F证明了 RNA为遗传物质F1956， Fraenkel-conrat用含有 RNA的 TMV和 HRV进行了 植物病毒重建实验。证明杂种病毒的蛋白质外壳来自病毒 1，而非 病毒 2生化提取分别获得含 RNA的烟草花叶病毒蛋白质外壳 （病毒 1） 和核酸 （病毒 2(霍氏车前花叶病毒 )杂种病毒的后代的蛋白质外壳表现为 病毒 2，而非 病毒 1遗传物质是核酸（ RNA） 而非蛋白质4.朊病毒的发现F亚病毒的一种：具有传染性的蛋白质致病因子， 迄今为止尚未发现该蛋白内含有核酸。F其致病作用是由于动物体内正常的蛋白质改变折叠状态所致，而蛋白质的一级结构并没有改变。朊病毒不致病致病引起人与动物的致死性中枢神经系统疾病人的库鲁病 (kuru)、 克雅氏病 (Creutzfeldt Jakob disease, CJD)等羊搔痒症 (scrapie)牛海绵状脑病 (spongiform encephalopathy)朊病毒的复制可能的方法 :F可能先由 PrP转译成 RNA或 DNA，然后再合成子代 PrP。这一过程需要逆转译酶和逆转录酶 ; F蛋白质指导下的蛋白质合成，朊病毒的氨基酸序列可直接作为模板合成新的蛋白质分子 . 具有侵染性且不含核酸的蛋白质朊病毒的复制不符合遗传信息的中心法则Prusiner (1982)提出 羊搔痒病因子 是一种蛋白质侵染颗粒（ proteinaceous infectious particle）， 并将之称做 Prion或 Virino。-朊病毒1997年， Stanley B. Prusiner荣获诺贝尔奖第一节 病毒和噬菌体的遗传物质一、大肠杆菌 MS2噬菌体 RNAFssRNA, 极性 +；F+RNA： 可作为复制的模板，又可作为mRNA直接翻译产生蛋白质F-RNA： 必须通过 RNA复制 产生的互补链作为 mRNA进行翻译F MS2的 RNA含有三个基因，分别编码外壳蛋白、A蛋白和复制酶； 翻译从 外壳蛋白 基因开始，首先合成 大量外壳蛋白； 复制酶基因 打开，合成 RNA复制必须的复制酶；外壳蛋白抑制复制酶合成 ；以 +RNA为模板，复制 RNA。外壳蛋白合成受到抑制； A蛋白 仅在复制时打开的 +RNA链上合成（ 以+RNA为 mRNA ）；F 结果是复制一分子 RNA ，合成一分子 A蛋白。F A蛋白 :使噬菌体能识别宿主，并使其 RNA基因组能进入宿主菌 .二、大肠杆菌 174噬菌体 DNAF 174为 SSDNA， 1977年由英国 Frederick sanger分析确定；F 含 11个基因（ 96% 编码蛋白质 ），只转录 3个mRNA（ 分别从 A,B,D开始），编码 11种蛋白质；F 基因排列体现 经济原则 ，有重叠基因（首次发现）和基因内基因。三、大肠杆菌 噬菌体 DNAFE.coli 噬菌体 为 dsDNA， 两端各有一个 12kb的粘性末端F GGGCGGCGAC CT, CCCGCCGCTGGA，F 称为 cos区，全长48.5kb .F 已鉴定出 35个基因F attP位点有 15bp， 可以识别 寄主 染色体DNAattB 位点，F 在 int基因编码 整合酶作用下，使 插入到寄主染色体中；F 在 xis基因编码的 切除酶 作用下从染色体上脱落，进行复制、转录和翻译装配；F 整合的 c 基因可产生阻遏蛋白，与左右两个操作子结合，阻碍两个早期基因转录。因此不能合成 复制所需要的蛋白质。F 阻遏蛋白 可以被紫外线、丝裂霉素作用失活从而诱导 原噬菌体状态变为 噬菌体，使细胞裂解。噬菌体的溶源 和裂解 第二节 原核微生物的遗传物质F E. coli DNA在细胞中构成 类核 ；F DNA双螺旋 上有许多 蛋白 结合位点 , 染色体DNA上 有几种 结合蛋白 ；F DNA结合蛋白 使染色体DNA压缩成 手脚架形；F DNAase 作用使其松散。F一、大肠杆菌染色体 DNAFE.coli染色体 DNA含有 4.210 6bp， 约3000-4000个基因，已经定位 1500个，主要规律为：1基因表达和调控是通过操纵元完成的。操纵元 ：功能上相关的几个基因，再加上一个共同的 调节基因 、一组共同的调节位点 promoter 和 operator在 基因转录时协同作用，这样的基因表达调控的完整单元为操纵元（operon）Ecoli乳糖操纵元：F 2. 编码蛋白质的基因通常以 单拷贝 存在F 3. E.coli RNA基因通常是 多拷贝 的；F E.coli 16srRNA、23srRNA、 5