1、现代分子生物学Modern Molecular Biology,王艳林 Office: S-2706,1. 基因遗传学中的一个功能单位；染色体DNA上的一个功能片段；指导蛋白多肽或RNA分子合成的模板；结构上含启动子，转录调控区，编码区和转录终止序列等。,2. 遗传学中心法则,3. DNA分子结构,Watson 和 Crick,Maurice Wilkins,Rosalind Franklin,Photograph Fifty-One,DNA Double Helix,DNA 双螺旋特征：两条DNA单链反向平行；两条单链之间碱基配对互补：AT； GC；绕轴螺旋式盘绕维系helix 结构的因素：
2、碱基配对形成的H键AT 2 个H键 （H Bond）GC 3 个H键 碱基堆积力 (Stacking),DNA double helix 有多种类型,核酸分子内部的高级结构,RNA的高级结构,4、核酸的光吸收特征核酸分子对紫外光具有强吸收，260nm 处最强,OD260 可用于测定核酸浓度 在光径为1cm 时：1 OD260 相当于 50ug/ml 双链DNA40ug/ml 单链DNA/RNA20ug/ml 寡聚核苷酸 OD260/OD280 比值可用于分析核酸的纯度纯DNA溶液： OD260/OD280 为1.8纯RNA溶液： OD260/OD280 为2.0,Tm：能使50DNA样品变性（
3、解链）所需的温度,5、 DNA的Tm值,DNA变性与复性/核酸分子杂交,核酸杂交可用于目的DNA的检测,6、DNA Replication（复制）模板： 亲代DNA单链材料： dNTP酶： DNA polymerase 等方式： 半保留复制 不连续复制符合碱基配对原则方向： 模板35新链53引物： 需要,DNA sequencingDNA 单链模板dNTP 荧光标记的ddNTPDNA pol.引物,DNA测序图谱,20 years ago ,DNA sequencing,A C T G A C T G A C T G A C T G A C T G A C T G A C T G A C T
4、G,7、Transcription（转录）,模板: 单链DNA原料：NTP（A，U，C，G）酶： RNA polymerase，等方式：需要启动子与终止子碱基配对原则 方向： 模板35新链53 转录后加工：需要,rRNA 转录后加工,tRNA转录后加工,一、mRNA的转录后加工,1. 在mRNA的5末端加上帽子结构; 2. 在mRNA的3末端加上PolyA尾巴; 3. 剪接: 真核的结构基因为断裂基因，由外显子和内含子交替排列而成。它转录出的初始产物称为hnRNA，其分子中的内含子将被剪切掉, 外显子则拼接成成熟的mRNA分子;,Roberts Sharp1993年生理学与医学诺贝尔奖,mRN
5、A 剪接,精胺氧化酶（SMO）基因的交替剪接,mRNA的5末端加上帽子结构：7-甲基鸟嘌呤,mRNA的3末端加上PolyA尾巴,成熟mRNA的基本结构,从mRNA 5-侧起始密码子AUG到3-侧终止密码子之间的核苷酸序列，称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。,cDNA,Reverse transcription ( RT,反转录）模板： RNA单链材料： dNTP酶： Reverse transcriptase 方式： 符合碱基配对原则U-A; A-T；CG 方向： 模板35新链53引物： 需要,Translation (翻译）：蛋白质合成,遗传密码子表,Esc
6、herichia coli O157:H45 gbbct: 4 CDSs (739 codons) fields: triplet frequency: per thousand (number) UUU 25.7(19) UCU 37.9(28) UAU 29.8(22) UGU 12.2( 9) UUC 4.1( 3) UCC 6.8( 5) UAC 23.0(17) UGC 0.0( 0) UUA 17.6(13) UCA 35.2(26) UAA 5.4( 4) UGA 0.0( 0) UUG 23.0(17) UCG 9.5( 7) UAG 0.0( 0) UGG 2.7( 2) C
7、UU 24.4(18) CCU 6.8( 5) CAU 4.1( 3) CGU 1.4( 1) CUC 1.4( 1) CCC 0.0( 0) CAC 0.0( 0) CGC 0.0( 0) CUA 0.0( 0) CCA 13.5(10) CAA 1.4( 1) CGA 0.0( 0) CUG 20.3(15) CCG 6.8( 5) CAG 13.5(10) CGG 0.0( 0) AUU 39.2(29) ACU 36.5(27) AAU 59.5(44) AGU 17.6(13) AUC 8.1( 6) ACC 27.1(20) AAC 32.5(24) AGC 9.5( 7) AUA
8、 8.1( 6) ACA 16.2(12) AAA 46.0(34) AGA 4.1( 3) AUG 31.1(23) ACG 13.5(10) AAG 18.9(14) AGG 1.4( 1) GUU 20.3(15) GCU 29.8(22) GAU 33.8(25) GGU 33.8(25) GUC 4.1( 3) GCC 9.5( 7) GAC 2.7( 2) GGC 5.4( 4) GUA 16.2(12) GCA 46.0(34) GAA 29.8(22) GGA 10.8( 8) GUG 8.1( 6) GCG 24.4(18) GAG 14.9(11) GGG 14.9(11),稀有密码子 （rare codons）,
