生态学家的分子生物学课程

第3章生态学家的分子生物学课程 目录 3 1生命与核酸的共同起源 分子生物学在其迅速发展中深刻地认识到基因与环境之间的相互作用是产生基因突变和基因多态的源泉 因此 分子生物学对分子生态学最本质的贡献是阐明了外界环境对以中心法则为基础的基因突变 基因表达和蛋白质活性的深刻影响 生命起源 从发生学的角度看是生命可以携带遗传信息 从遗传的角度看是生命能够完成自我复制过程 从新陈代谢的角度看则是生命能够催化其生命活动中的化学反应 中心法则 复制RNA 复制RNA 蛋白质 转录 逆转录 调控 翻译 调控 DNA的结构基因组学 DNA RNA的结构基因组学 RNA DNA和RNA的结构基因组学 DNA的结构基因组学研究就是利用已知的基因结构序列 推测蛋白质结构和蛋白质模型 再利用这些模型深究基因组学 这种结构的保守性使我们能够在了解每一个蛋白质结构的基础上 再确定其他蛋白质的结构 结构基因组学技术的出现则是将生物技术 基因技术的应用前景推到了一个全新的高度 影响着人类经济 技术 生活 思想等方面的发展和进程 出许多RNA的各端非翻译区可通过核糖体亚基和蛋白质的相互作用来调节基因的表达 还可通过单一的折叠结构来行使生物功能 甚至是利用大分子结构的RNA 蛋白质复合物等核糖体单位的高分辨率结构分析RNA形成的复合物和不同的三维结构 蛋白质组信息学 蛋白质组 proteome 讲述的是一个细胞或组织表达的所有蛋白质 蛋白质组信息学 而其研究细胞内全部蛋白质的组成及其活动规律的新兴学科则被称之为蛋白质组学 Proteomics 蛋白质组学的应用和前景 蛋白质分离技术 分子生态领域的科学技术 分子生态学是应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的机理及其分子机制的科学 其特点是强调生态学研究中宏观与微观的紧密结合 优势在于对生态现象的研究不仅注意外界的作用条件 而且需要注意分析内部的作用机制 BlockDiagram 分子生态学主要包括 分子生态学常用技术的应用 DNA技术 蛋白质电泳技术 蛋白质电泳技术主要是指早期等位酶对一些普遍理论所提出的贡献 免疫学 免疫学 基因组学对肿瘤免疫学发展的影响 基因组学对免疫病理学的影响 基因组学技术在感染免疫学中的作用 Diagram 遗传密码概念的形成和发展 结构学派的形成 生化遗传学派的形成 信息学派的形成 三条途径相互结合 基因组信息学 主要功能是长期性的资讯储存 脱氧核糖核酸 又称去氧核糖核酸 是一种大分子结构 可组成遗传指令 以引导生物发育与生命机能运作 DNA中的信息可建构细胞内其他的化合物 带有遗传讯息的DNA片段称为基因 DNA DNA 功能 基因 DNA DNA的结构 非编码DNA和编码DNA 影响DNA编码的因素 基因芯片 高速度 高通量 集约化和低成本的分析技术 大量分子生物学技术固定在一定狭小的空间内 照相平板印刷技术 针固相原位合成技术 基因芯片的分类 基因芯片的特点 基因芯片合成的主要方法 基因芯片工作基本流程 基因芯片工作基本流程 反应图谱检测和分析 方阵的构建 基因表达分析与基因调控机理研究 疾病的基因诊断与药物设计 基因药物的筛选 单核苷酸多态性分析及基因突变的检测 基因芯片技术