染色质与基因组.ppt

第一节遗传物质核酸，1。细菌的转化，2。噬菌体感染，3。传染性核糖核酸，4。DNA是遗传物质的间接证据。1.细菌的转化。1928年，格里夫特在英国进行了肺炎球菌转化实验。1.细菌的转化。Avery等人于1944年。分离纯化加热杀死的S细菌滤液，提取多糖、脂类、核糖核酸、蛋白质、脱氧核糖核酸等物质。结果表明，DNA是转化因子，这首次证明了遗传信息是由核酸传递的。噬菌体T2由蛋白质和脱氧核糖核酸组成，蛋白质含硫但不含磷，而脱氧核糖核酸不含磷。传染性核糖核酸428。重建实验-康拉坦德。核酸(核糖核酸)，不是病毒的蛋白质成分，控制遗传。4。DNA是遗传物质的间接证据。1.细胞核中的脱氧核糖核酸含量是恒定的；2.细胞核内的DNA含量在不同阶段是恒定的；3.配子中的DNA含量通常是体细胞中DNA含量的一半，而蛋白质和其他物质则不是。4、紫外线诱变与脱氧核糖核酸的关系，第二段核酸的结构，从遗传现象来看，作为遗传物质应满足以下条件：(1)自我复制能力(2)相对稳定性(3)多样性(4)变异性，第二段核酸的结构，1，脱氧核糖核酸和核糖核酸的化学组成，2，脱氧核糖核酸的结构，3，核糖核酸的结构，1，脱氧核糖核酸和核糖核酸的化学组成，核苷酸，碱基，蛇头， 磷酸、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三钙、磷酸三大多数生物DNA分子由两条单链组成，通常呈线形和环状。加加夫等效定律：1943年，加加夫发现，虽然不同的脱氧核糖核酸的碱基组成有很大的不同，但A和T、G和C的摩尔含量总是相等的，即A=T、G=C。因此，嘌呤和嘧啶的总含量是相等的，也就是说，G=C T.1。DNA的基本结构，罗莎琳德富兰克林(1920-1958)，詹姆斯沃森(1928-)(冷泉港实验室)。玛戈贝内特，摄影师。)，弗朗西斯克里克(1916-2004)(转载于密苏里州圣路易斯华盛顿大学欧文分校。)，2，二级结构，2，二级结构，双螺旋结构。(a)dnamatingtwenty-500万次扫描隧道显微镜。组成部分。画线。(a。约翰鲍德斯韦勒。)。2.DNA的二级结构。DNA分子由相同的两条多核苷酸链组成。两条链缠绕在同一轴线上，形成反平行双螺旋结构。两条链通过碱基对之间的氢键互补连接。双螺旋结构使DNA分子相对稳定。两条链的相反极性和互补性为DNA分子自我复制提供了条件。无尽的核苷酸序列说明了DNA的多样性。脱氧核糖核酸的高级结构是指脱氧核糖核酸双螺旋进一步扭曲和循环形成的特定空间结构。超螺旋结构是脱氧核糖核酸高级结构的主要形式，可分为负超螺旋和正超螺旋。3，核糖核酸结构，1，信使核糖核酸(信使核糖核酸)2，核糖体核糖核酸(核糖核酸)3，转移核糖核酸(转移核糖核酸)，1，信使核糖核酸(信使核糖核酸)，它是从蛋白质结构基因转录的单链核糖核酸，作为蛋白质合成的模板，携带各种蛋白质中氨基酸序列的信息，并在蛋白质生物合成中起传递信息的作用。原核生物和真核生物之间的结构差异：在原核生物中，通常有几个不同的mRNA通过一个不编码蛋白质的短间隔序列连接在一起并相互分离。这种基因被称为多顺反子基因。在真核生物中，信使核糖核酸是一种核糖核酸多链。1.信使核糖核酸(信使核糖核酸)和真核核糖核酸有一些共同的结构特征，如：5端有一个特殊的帽状结构，即7-甲基鸟苷；3端有一条聚腺嘌呤尾(约200纳米长)。MRNA约占细胞内RNA总量的5%10%。它的寿命通常不是很长，很容易被核糖核酸酶降解。核糖体是蛋白质合成和组装的场所，由核糖体和蛋白质组成。RRNA占细胞总RNA的75%80%。转移核糖核酸是一种小分子量的核糖核酸，每个转移核糖核酸含有7090nt。TRNA在翻译过程中根据mRNA编码序列将各种氨基酸转运到核糖体和合成蛋白质中起作用。每个细胞中至少有50个tRNA，占细胞总RNA的10%15%。acomputermodeoftheserinetransferrna。氨基酸结合物是黄色的；theanticodonisred .(。肯尼沃德/SPL/摄影搜索者。)，specificityofthegeneticcode manifestositsselfthetransferna，inwhichhapositicanticdonisassociatedthespecialyamiacid .在这种情况下，谷氨酰胺合成酶是一种合成酶。第三节基因的结构特征：1 .基因概念的发展2。基因1的一般结构特征。基因概念的发展：1909年“基因”，1865年“遗传因素”，1910年“位于染色体上”，1944年“转化实验”，1952年“T2噬菌体感染实验”，1926年基因论年。基因的化学性质是DNA、“苯丙酮尿症”在1908年，“一个基因，一种酶”在1941年，“一个基因，一条多肽链”在顺反子理论中，“操纵子”理论在1961年，“转座子”概念在1951年，“插入序列”在1967年，“断裂基因”在1977年，“内含子和外显子，重叠基因”在1978年，第二，基因的一般结构特征。(1)外显子和内含子(2)信号肽序列(3)侧翼序列和调控序列，真核基因的一般结构图，(1)外显子和内含子，真核结构基因是片段基因，通常由几个外显子和内含子组成。内含子在原始转录物的加工过程中被切除，不包括在成熟的信使核糖核酸序列中。GT-AG规则：在每个外显子和内含子的连接区域，有一个高度保守的共有序列，即每个内含子5端的2个核苷酸是GT，3端的2个核苷酸是银。(2)信号肽序列。在分泌蛋白基因的编码序列中，在起始密码子之后，有一个编码富含疏水氨基酸多肽的序列，称为信号肽序列。它所编码的信号肽具有运输蛋白质的功能。信号肽序列将在分泌过程完成后被切除，并且不会保留在新生多肽链中。(3)侧翼序列和调控序列。每个结构因子在第一个和最后一个外显子外都有一个非编码区，该区没有转录和翻译。这叫做侧翼序列。从转录起始位点到起始密码子的区域称为5非翻译区，从终止密码子到转录终止子的区域称为3非翻译区。尽管侧翼序列没有转录和翻译，但它通常包含影响基因表达的DNA序列。调节基因有效表达的特殊序列统称为调节序列，包括启动子、增强子、沉默子、终止子、核糖体结合位点、帽和尾信号等。(3)侧翼序列和调控序列，1。启动子2，增强子和沉默子3，终止子4，尾部附加信号5，核糖体结合位点。图1。启动子是指精确有效启动基因转录所需的特定核苷酸序列。转录起始位点的下游区域(位置1)是阳性区域，上游区域是阴性区域。启动子通常位于转录起始位点上游100bp(-100bp)以内，是一个被核糖核酸聚合酶识别和结合的位点。如图2所示。增强器和消音器。增强子也是一种基因调控序列，它可以大大增强启动子启动转录的能力，从而显著提高基因转录的效率。增强子的功能与其位置、方向和基因距离无关。它具有组织特异性和细胞特异性。消音器：它通过与相关蛋白质结合来抑制转录，并能根据需要通过关闭某些基因的转录来远距离作用于启动子。它对基因的抑制功能没有方向限制。终止子是与基因3末端非翻译区(UTL)转录终止相关的序列。它由富含气相色谱和寡聚体T的反向重复序列组成，是核糖核酸酶停止工作的信号。真核基因的3 聚(a)尾不是由基因编码的，而是在转录后由聚腺苷酸化聚合酶添加的。这个过程是由3UTL的尾信号控制的。图5，核糖体结合位点，SD序列(shine-dalgarnose sequence):原核基因翻译起始位点周围有一组特殊序列，控制着基因翻译过程，SD是主要的一个。(1)基因组和C值(2)单序列(3)重复序列(4)基因家族和假基因(1)基因组和C值(1)基因组狭义：单倍体细胞(人类：22个常染色体x，y线粒体DNA)中的成套染色体广义：一个物种的所有遗传物质及其携带的遗传信息。详情请参考第8章基因组学。2.Cvalue与c值冲突。c值(cvvalue):每个生物体单倍体基因组中的DNA总量是特定的，称为c值。一般来说，C值与生物结构和功能的复杂性有关，即基因的数量和基因产物的类型。注：基因组的长度由公式10bp=3.4nm计算。基因组的DNA含量与物种形态的复杂性不一致。c值是矛盾的。c值的大小并不严格符合物种的结构、组成和功能的复杂性。这种现象被称为c值矛盾。两栖动物(如两栖类蝾螈)的碳值为84，比包括人类在内的哺乳动物的碳值高出近30倍(3.2)。牛和人的脱氧核糖核酸含量相等。豌豆和蚕豆都属于豆科，都有12条染色体，但DNA含量相差7倍。N值是矛盾的。一些主要模式生物的基因数目，(2)单序列，也称为非重复序列，指基因组中只有一个或几个拷贝的单序列。原核生物都是单一序列，除了短片段和16S、23S、5SrRNA和tRNA基因的反向重复序列。真核生物中单个序列的比例为40%70%。(3)重复序列，即重复序列的长度：短的只有几个或甚至两个核苷酸，长的有数百到数千个核衣壳酸：重复程度：在基因编织中，许多可以发生数十万到数百万次，这被称为高度重复序列，而其他的重复数十万到数千次，这被称为中度重复序列。分布：集群存在于DNA的某些部分，或者分散在整个基因组中。不是所有的单个序列都是编码多肽链的结构基因。在真核生物的基因组中，编码多肽链的单一序列中，只有少数是基因间的非编码间隔序列。真核生物基因组中的大多数结构基因都是单一序列。(4)基因家族和假基因。1.基因家族基因家族真核生物基因组有许多来源相同、结构相似、功能相关的基因。这种原始基因被称为基因家族。基因簇：基因家族的基因成员在同一染色体的某个区域紧密相连并排列成簇。例如，28S、18S和5.8S核糖核酸；高等真核生物的；TRNA基因；珠蛋白基因家族，2。假基因。在多基因家族中，一些成员不产生功能性基因产物，但它们在结构和DNA序列上与相应的活性基因相似。这种基因被称为假基因。假基因与功能基因有同源性，功能基因最初可能是功能基因，但由于缺失、倒位或突变，基因变得无活性和无功能。人类基因组结构，第4节染色质和染色体，1，染色质的化学组成2，染色质类型3，染色质包装的结构模型4，染色体形态，结构和数目5，核型分析和染色体显带，1，染色质的化学组成，染色质由脱氧核糖核酸、组蛋白、非组蛋白和少量核糖核酸组成。DNA和组蛋白是染色质的稳定成分。组蛋白是一种富含正电荷赖氨酸和精氨酸的碱性蛋白质。组蛋白通过带正电荷的氨基末端区域与带负电荷的DNA主链相互作用。有5种组蛋白：H1；H2A、H2B、H3和H4在功能上分为两组：辅组蛋白和H1组蛋白。，组蛋白序列数据库，非冗余蛋白序列集H1/H5H2AH2BH3H4，http:/genome . NH gri . NIH . gov/组蛋白/，Lastmodified:Thursday，31-MAR-200511336024:32 EST，人组蛋白，核心组蛋白，包括H2A，H2B，H3和H4组蛋白。这四种组蛋白倾向于通过羧基(C)端的疏水氨基酸的相互作用形成聚合物，而N端的带正电荷的氨基酸向四周突出，与DNA分子结合，从而帮助DNA卷曲形成稳定的核小体结构。这四种组蛋白没有物种和组织特异性，在进化中高度保守。核心组蛋白和核小体，翻译后修饰，ColorCodeForModifiedResiduesissas followers 3360 NavybluedBackgroundmetriionYellougback乙酰化RedbackgroundAm