口腔疾病分子生物学 分子生物学技术

口腔疾病分子生物学生命的主要遗传物质-DNADNA的复制基因表达中心法则基因表达的调节目的及要求

掌握：生命的主要遗传物质；DNA的复制；基因表达及其调节；中心法则。Mid-19thCentury

Mendel’sLawsofInheritance(孟德尔的遗传法则)

1869Nuclein(核素)DeoxyribonucleicAcid-DNA(脱氧核糖核酸)ProteinRibonucleicAcid-RNA(核糖核酸)

FriedrichMiescher,1844-18951910

TheChromosomeTheory

(染色体学说)ThomasHuntMorgan,1866-1945ChromosomeGenesDNAProteinRNA???1944GenesOswaldAvery,1877-1955DNA一、生命的主要遗传物质----DNA（一）对遗传物质的认识什么是遗传物质？蛋白质20种氨基酸DNA四种碱基转化实验的结果说明……核酸的组成、分布及基本化学结构1.高分子化合物；2.单体为核苷酸，其包括：一个磷酸分子、一个糖分子、一个碱基;3.根据核苷酸的组成又分为DNA和RNA；4.DNA与RNA的分布；5.四种碱基：A、C、G、T/UDNA与RNA的区别DNARNA糖脱氧核糖核糖碱基腺嘌呤胞嘧啶鸟嘌呤胸腺嘧啶腺嘌呤胞嘧啶鸟嘌呤尿嘧啶结构双链单链DNA结构的推衍Chargaff’rules:T+C=A+G A=T G=CWatson和Crick推导出：

DNA是两条链组成，相互平行的双螺旋结构DNA复制的特点新合成的子代DNA与亲代DNA完全一样，保证了遗传的稳定性。DNA的复制1.复制子：一个单独的DNA复制单位。每一个复制子都含有一个复制起点序列，又称复制原点，也常含有一个末端序列，复制的过程在此终止。复制是在起始阶段控制的，一旦开始复制，就会继续进行下去，直到复制完成2.参与DNA复制中的酶和蛋白因子DNA多聚酶种类DNA多聚酶Ⅲ是DNA复制的主要合成酶。合成DNA还需要下列因素：DNA的前体材料，四种脱氧核苷三磷酸Mg离子的存在一小段DNA或RNA分子的3’-OH一个DNA模板DNA多聚酶的另一个重要特征是具有3’→5’方向的内切酶功能。DNA复制的方式半保留复制半不连续复制由于DNA多聚酶只能从5’→3’方向合成DNA，因而半保留复制不能完全解释。引导链：5’→3’方向的DNA合成滞后链：3’→5’方向，冈崎片段基因编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位，是染色体或基因组的一段DNA序列(对以RNA作为遗传信息载体的RNA病毒而言则是RNA序列)。包括编码序列(外显子)、编码区前后对于基因表达具有调控功能的序列和单个编码序列间的间隔序列(内含子)。

基因的表达1.DNA的遗传信息是通过蛋白质的合成，再由蛋白质发挥各自特定功能的表达。2.DNA的碱基顺序决定蛋白质的氨基酸顺序。3.蛋白质的合成是通过RNA来完成。RNA（单链）信使RNA（mRNA)核糖体RNA（rRNA)转运RNA（tRNA)RNA的生物合成——转录转录:在RNA多聚酶作用下，以DNA为模板合成RNA的过程。由RNA多聚酶合成从DNA上特定起始序列（启动子）开始，至终止信号结束内含子与外显子转录的模板和方向：有意义链：模板链（3’→5’DNA链）反义链：非模板链2.RNA多聚酶与启动子

启动子：能特异性地与RNA多聚酶结合，引发RNA合成。从DNA上特定起始序列（启动子）开始，至终止信号结束3.转录的起始与延伸4.内含子和外显子的概念原核生物：基因是连续的DNA片段真核生物：基因由若干个不连续的DNA片段组成的。内含子：插入序列，它是位于基因的内部，能够被转录的一段DNA。但在转录后，与之相应的那部分转录产物在拼接中被去掉了。外显子：基因中与成熟的mRNA相对应的DNA片段，它不仅包括蛋白质编码的部分，而且包括5’和3’末端不翻译的前导序列和尾随序列。釉原蛋白基因表达示意图遗传密码的性质所有的密码都是由三个连续的核苷酸组成，相邻的两个密码之间没有间隔的核苷酸存在3个终止密码子UAA,UGA,UAG，起始密码子：AUG密码子具有兼并性通用性蛋白质的生物合成——翻译蛋白质的生物合成——翻译蛋白质合成过程Ⅰ.氨基酸活化Ⅱ.蛋白质合成的起始AUG→甲酰化甲硫氨酸（fMet)III.肽链的延伸IV.蛋白质合成的终止终止码UAA、UGA、UAG蛋白质的生物合成——翻译新生多肽的加工Ⅰ.fMet水解Ⅱ.磷酸化、糖基化、甲基化修饰Ⅲ.信号肽蛋白质向细胞外分泌基因表达DNA→RNA→蛋白质丰富的生命现象中心法则DNA

RNA蛋白质

子代结构蛋白、酶等生物多样化

转录反转录翻译DNA复制基因表达的调节机体的每一个细胞都有一套完全相同的基因共同表达的基因：维持细胞基本结构、功能特异性表达的基因：

红细胞产生血红蛋白B淋巴细胞产生抗体、成牙本质细胞分泌牙本质蛋白基因表达调控的原因动力细胞内、细胞间，或细胞与外界环境间关系的变化调节基因，结构基因基因表达调节的方式启动子强启动子与RNA多聚酶有较强的结合能力，转录水平较高；弱启动子则反之。调节蛋白的作用—负调控：乳糖操纵子—正调控：阿拉伯糖纵子乳糖操纵子学说Britten-D