《医学分子生物学》PPT课件

医学分子生物学,概论,分子生物学：指在分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律科学,医学分子生物学是分子生物学的分支，从分子水平研究人体在正常及疾病状态下的生命活动及其规律，从分子水平开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的一门科学。,一、医学分子生物学定义,分子水平：核酸、蛋白质,二、医学分子生物学发展简介,1、孕育阶段（1869-1952）,1869年，德国，Miescher,发现核素(chromatin)1928年，英国，Griffith,发现转化现象1944年，美国，Avery，肺炎双球菌(离体实验)1952年，Hershey外显子+内含子;RNA剪接,GT-AG法则一个结构基因，其53链为编码链(codingstrand)，可编码氨基酸，35链为反编码链，其碱基顺序与编码链互补，是mRNA合成的模板。,原核生物的基因是一个连续编码的DNA分子的一个片段。真核生物包括人类基因，DNA顺序包括编码顺序和非编码顺序两部分。编码顺序在DNA分子中是不连续的，被非编码顺序隔开，形成镶嵌排列的断裂形式，因此称为断裂基因。,真核细胞的结构基因中含有的编码顺序，称为外显子(exon)。两个外显子之间的顺序无编码功能，称为内含子(intron)。不同结构基因所含内含子数目和大小也不同。在每个外显子和内含子的接头区存在高度保守的一致顺序，称为外显子-内含子接头，即在每个内含子的5端开始的两个核苷酸为GT，3端末尾是AG，这种接头形式即为通常所称的GT-AG法则。,一般来说，真核生物的结构基因多为断裂基因，断裂基因中内含子和外显子的关系并非是固定不变的。有时可以见到这样的情况：在同一条DNA分子上的某一段DNA顺序，在作为编码某一条多肽链基因时是外显子，但作为编码另一条多肽链基因时是内含子，结果造成同一段DNA顺序(或结构基因区域的DNA顺序)可以转录两条或两条以上的mRNA链，此为真核生物基因结构及其表达的重要特点。,调控序列,原核生物:启动子,终止子,操纵子真核生物顺式作用元件:启动子和上游启动子元件增强子Ploy(A)加尾信号,每个断裂基因中第一外显子和最末一个外显子的外侧都有一段不被转录的非编码区，称为侧翼序列，其上有一系列调控顺序，对基因的有效表达起着调控作用。这些结构包括启动子、增强子和终止子等。,顺式作用元件（Cis-actingelement）与结构基因相串联的特定DNA顺序，能够基因调控蛋白特异性识别和结合，与基因表达调控相关。根据这些顺式作用元件的位置、转录激活中的作用及发挥作用的方式，可将这些顺式作用元件区分为启动子、上游启动子元件、增强子和沉寂子、加尾信号、反应元件。,启动子DNA链上被RNA聚合酶识别、结合并启动转录的部位，位于被转录基因的5端上游-100-200bp，有方向性。,TATA盒：转录起始点上游-25-30bp核心序列TATA（A/T）A（A/T）转录因子TFD的结合位点，启动转录上游启动子元件CAAT盒：-70-80bp保守序列GGNCAATCT，N=C或T转录因子CTF的结合位点，决定启动子启动转录的效率GC盒：-35bp富含GC的序列GGCGG与转录因子Sp1结合，增强转录效率,启动子结构,增强子是位于真核基因中远离转录起始点，能明显增加启动子转录效率的特殊DNA序列。它可位于被增强的转录基因的上游或下游，也可以相距靶基因较远。,增强子作用特点：,增强子可极大地提高目标基因的转录效率，增加幅度可达上百倍甚至上千倍。远距离（3kb或更远）影响启动的转录调控元件，必须先与蛋白质因子结合，才能发挥增强转录的作用。增强子作用对方向和定位没有依赖性。增强子一般具有组织特异性或细胞特异性。,沉寂子在真核基因中，和起正调控作用的增强子相对应的是起负调控作用的静息子。它所具有的特性与增强子类似，即静息子的功能不受定位和方向的限制。,反应元件,能与激活后的信息分子受体结合的特异DNA序列，能介导基因对细胞外的某种信号产生反应，通常位于启动子附近和增强子内HSE（HeatShockResponseElement）热休克反应元件GRE(GlucocorticoidResponseElement)糖皮质激素反应元件,加尾信号,结构基