第13章 核酸通论.ppt

第13章核酸通论 第一节核酸的研究简史 一 核酸的研究简史 1 1868年 瑞士科学家Miescher由脓细胞分离得到细胞核 并从中提取出一种含磷量很高的酸性化合物 称为核素 Miescher被认为是核酸的发现者 2 1889年 核酸这个名称是由Altmann最先提出来的3 1952年Hershey和Chase用噬菌体实验证明DNA是遗传物质 用32P标志噬菌体的DNA 35S标志蛋白质 然后感染大肠杆菌 结果只有32P DNA进入细菌细胞内 35S 蛋白质仍留在细胞外 从而有力证明DNA是噬菌体的遗传物质 一 核酸的研究简史 4 1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型 第一次革命 5 1958年Crick总结了当时分子生物学的成果 提出了 中心法则 即遗传信息从DNA传到RNA 再传到蛋白质6 生物技术的兴起 以70年代DNA重组技术为标志 第二次革命 Clone 克隆 人工操作下的细胞无性繁殖过程 当给予合适的条件时 任何一种体细胞都能变化为一个完整的个体 体细胞克隆技术 白绵羊的体细胞核 黑绵羊的去核卵细胞细胞质 植入 山羊子宫 多莉 1997 7 23 一 核酸的研究简史 7 1986年 诺贝尔奖获得者Dulbecco在Science杂志上率先提出 人类基因组计划 简称HGP 1990年10月美国政府决定出资30亿美元 用15年时间 1991 2005年 完成 人类基因组计划 中国99年加入 8 后基因组时代的到来 研究重心已从揭示基因组DNA的序列转移到在整体水平上对基因组功能的研究 一 核酸的研究简史 功能基因组学 functionalgenomics 在整体水平上对基因组功能的研究蛋白质组学 proteomics 在整体水平上研究细胞内蛋白质组分及其活动规律的新学科结构基因组学 structuralgenomics 系统测定基因组所代表全部大分子的结构 目前它仅关注于蛋白质的结构RNA组学 RNomics 研究所有编码RNA以及与其作用的分子和形成复合物的结构特征9 最近提出蛋白质组计划 第二节核酸的种类和分布 种类 1 脱氧核糖核酸 DNA 2 核糖核酸 RNA 共同特点 1 遗传信息的载体 2 都由核糖 磷酸 碱基组成 只是核糖和碱基略有不同 一 DNA 1 分布 1 原核细胞 DNA集中在核区 一 DNA 2 真核细胞 DNA分布在核内 组成染色体 染色质 线粒体 叶绿体等细胞器也含有DNA 一 DNA 3 病毒 或只含DNA 或只含RNA 从未发现两者兼有的病毒 一 DNA 2 形状 原核生物 环状双链DNA质粒DNA 环状双链DNA 一 DNA 真核生物 线型双链DNA 末端具有高度重复序列形成的端粒结构线粒体 叶绿体等细胞器的DNA是环状双链DNA病毒 DNA结构各异 环状双链 线型双链 线型单链 环状单链 二 RNA 1 种类 1 转移RNA transferRNA tRNA 携带AA 约占总RNA的15 2 核糖体RNA ribosomalRNA rRNA 参与核糖体组成 约占总RNA的80 3 信使RNA messengerRNA mRNA 蛋白质翻译的模板 约占总RNA的3 5 二 RNA 4 小分子RNA smallRNA sRNA 80年代以来发现新的具有特殊功能的RNA核内小RNA smallnuclearRNA snRNA 核仁小RNA smallnucleoarRNA snoRNA 胞质小RNA smallcytoplasmicRNA SCRNA 反义RNA antisenseRNA 核酶 ribozyme 功能 1 调控基因表达 2 参与生物分子组成 3 转录后加工 控制蛋白质合成等 二 RNA 2 分布 原核生物和病毒 三种RNA分布于细胞质真核生物 tRNA和rRNA主要分布于细胞质中 细胞核中也有 mRNA从核中转录出来到细胞质中翻译 第三节核酸的生物功能 一 DNA的生物学功能 1 DNA是主要的遗传物质 1 细胞学证据 DNA分布在细胞核内 是染色体的主要成分 而染色体己知是基因的载体 2 遗传学证据 1944年 Avery的肺炎球菌细菌转化实验 1952年 噬菌体感染实验 有荚膜 菌落光滑 型肺炎球菌 有毒 无荚膜 菌落粗糙 型细菌 无毒 提取DNA 无荚膜 菌落粗糙 型细菌 无毒 Dnase处理 II型细菌 少数III型菌 多数II型菌 蛋白质及多糖物质没有这种转化能力 有力地证明DN