分子生物學(xué)導(dǎo)論課件

C分子生物學(xué)MOLECULARBIOLOGYGG教師：歐陽嘉辦公室：60115電話：教材：分子生物學(xué)P.C.特納科學(xué)出版社，2004參考教材：現(xiàn)代分子生物學(xué)，朱玉賢等，高等教育出版社，2002分子生物學(xué)（第二版）閻龍飛等主編，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1997

MolecularBiology，RobertF.Weaver,科學(xué)出版社，2002，影印版教學(xué)計(jì)劃內(nèi)容章節(jié)及課程

緒論遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)A、B、C、DDNA的復(fù)制與修復(fù)

E、F

RNA轉(zhuǎn)錄與后加工

K、L、M、N、O遺傳密碼和蛋白質(zhì)合成P、Q分子生物學(xué)研究方法G、H、I、J給你一個(gè)知識(shí)體系(中心法則)和最前沿的分子生物學(xué)知識(shí)。教你欣賞生物大分子的絕美和基因組保持和表達(dá)的神奇。提高你的學(xué)習(xí)能力和拓展能力(網(wǎng)絡(luò)、書本的無限延伸哦！)最終達(dá)到體系、能力、素質(zhì)的提升！有個(gè)mRNA，覺得自己很孤單，就拉個(gè)核糖體過來翻譯個(gè)蛋白給自己作伴，翻譯好之后對(duì)蛋白說：“你好，我是你的模板?！钡鞍渍f：“你好，我是

RNase。”

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mRNA沉默了一下，說：“沒關(guān)系,反正我本來也活不了多久.你就陪陪我吧?！?/p>

蛋白說：“好”。

于是兩個(gè)人就手拉手默默地站在一起。

過了一會(huì)兒蛋白忽然說：“其實(shí)我現(xiàn)在還不是RNase。”

mRNA：“嗯。”

蛋白：“我現(xiàn)在只是多肽?！?/p>

mRNA笑了。

蛋白：“可是我很快就會(huì)變成真的RNase了?！?/p>

mRNA：“沒有關(guān)系。我總是要死的?！?/p>

于是蛋白依舊和mRNA靠在一起，他慢慢地轉(zhuǎn)圈，折疊，開始修飾自己。他越來越像真的RNase，而mRNA慢慢地開始降解。

蛋白說我走吧，離開了我你也許能活得久一些呢。

mRNA說你別走。我有些話要和你說。

mRNA說，你知道么，我也有過一個(gè)模板，他叫DNA。

蛋白說：“他現(xiàn)在在哪里呢？”

mRNA說：“他的啟動(dòng)子關(guān)閉了。他睡著了?！?/p>

蛋白問：“是誰把他的啟動(dòng)子關(guān)掉的呢？他還會(huì)醒過來嗎？”

mRNA說：“是我把他關(guān)掉的?！比缓笏中πΓ骸暗撬€會(huì)醒的，我一消失，他就又會(huì)醒來了?！?/p>

mRNA說：“我記得我剛被轉(zhuǎn)錄出來的時(shí)候，DNA對(duì)我說，你好，我是你的模板。我說你好，我是mRNA。他笑著說很高興見到你，然后就慢慢睡著了?！?/p>

蛋白沒有說話。

“我很想念他?！眒RNA的聲音越來越虛弱，“我馬上就要消失了。如果他醒過來，如果你碰到他，請(qǐng)?zhí)嫖以俸退f一句你好吧。”

然后mRNA就被降解掉了。

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DNA慢慢醒了過來，看到旁邊站著一個(gè)蛋白正小心翼翼地看著他。

蛋白看DNA醒了，說：“你好，我是RNase?！?/p>

DNA說：“你好，我是DNA?！?/p>

蛋白：“你好。”

蛋白：“第二句你好，是mRNA讓我對(duì)你說的?！?/p>

DNA想起來，他上次睡覺之前，轉(zhuǎn)錄了一個(gè)mRNA，可是就說了一句話，自己就睡著了。

DNA：“mRNA他在哪里？”

蛋白答非所問：“他說他很想念你。”

DNA笑了：“我也很想念他。”

蛋白：“他已經(jīng)被降解了?！?/p>

………………

蛋白：“有時(shí)候我卻羨慕他?！?/p>

DNA：“為什么？”

蛋白看看

DNA，說：“因?yàn)槟阋苍谙肽钏??！钡鞍渍f完，忽然覺得濕濕的。原來是自己哭了?？拗拗?，蛋白就水解了。

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DNA終于又轉(zhuǎn)錄了一個(gè)

mRNA。

DNA說：“你好，我是你的模板。”

mRNA說：“你好，我是mRNA?！?/p>

DNA仔細(xì)地看著

mRNA：“你和他，真是一模一樣。”

mRNA：“誰？”

DNA：“我上一次轉(zhuǎn)錄的mRNA?！蓖Ａ送?，又說：“你們明明是一樣的，為什么我還在想念他呢？”說完，DNA慢慢合上了眼睛（…）。

如果相遇的盡頭注定是錯(cuò)過，是不是，還是做一個(gè)內(nèi)含子好一些呢?一段凄美故事-愛情？友情？分子生物學(xué)與生物化學(xué)之間的關(guān)系與區(qū)別分子生物學(xué)—研究生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能及信息傳遞過程，從分子水平研究生命現(xiàn)象。生物化學(xué)—生物體內(nèi)的化學(xué)運(yùn)動(dòng)，包括化學(xué)組成、變化、結(jié)構(gòu)與功能，生物分子間的物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換過程。分子生物學(xué)≠生物化學(xué)第一章緒論人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸被相繼發(fā)現(xiàn)。Misescher首次從萊茵河鮭魚精子中分離到DNAKossel首先分離得到了腺嘌呤、胸腺嘧啶和組氨酸。1869年，1910年，十九世紀(jì)，二十世紀(jì)初經(jīng)典的生物化學(xué)的成就

詹姆士．沃森(JamesWatson)

佛蘭西斯．克里克(FrancisCrick)

羅莎林．佛蘭克林(Rosalind

Franklin)

威爾金斯（MauriceWilkins）

1865年奧地利科學(xué)家孟德爾提出了遺傳學(xué)的兩條基本規(guī)律：統(tǒng)一律和分離律。1909年，丹麥遺傳學(xué)家W.Johannsen首先使用“基因”一詞。Morgan連鎖遺傳規(guī)律十世紀(jì)初，美國(guó)遺傳學(xué)家Morgan提出了基因?qū)W說。生物的每一種性狀都是由遺傳因子控制的，這些因子可以從親代到子代，代代相傳。種質(zhì)必須由獨(dú)立的要素組成，我們把這些要素稱為遺傳因子，或者簡(jiǎn)單地稱為基因。

第一次將代表某一性狀的基因，同某一特定的染色體聯(lián)系起來。經(jīng)典遺傳學(xué)的建立和發(fā)展

OthersMeselson和Stahl（1958）關(guān)于DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn);Yanofsky和Brener（1961）年關(guān)于遺傳密碼三聯(lián)子的設(shè)想都為分子生物學(xué)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。1965年，法國(guó)科學(xué)家Jacob和Monod提出并證實(shí)了操縱子（operon）作為調(diào)節(jié)細(xì)菌細(xì)胞代謝的分子機(jī)制.他們還推測(cè)存在一種與DNA序列相互補(bǔ)、能將它所編碼的遺傳信息帶到蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所并翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)的mRNA.Crick于1954年所提出的遺傳信息傳遞規(guī)律（即中心法則）；PaulBerg（美）第一次進(jìn)行了DNA重組.

Sanger和Gilbert第一次進(jìn)行了DNA序列分析.

McClintock提出并發(fā)現(xiàn)了可移動(dòng)遺傳因子

美國(guó)科學(xué)家Roberts和Sharp發(fā)現(xiàn)斷裂基因（introns）Mullis發(fā)明PCR儀；加拿大學(xué)者Smith第一個(gè)設(shè)計(jì)基因定點(diǎn)突變共享Nobel化學(xué)19771987199319931972★構(gòu)成生物大分子的單體是相同的★生物遺傳信息的表達(dá)的中心法則相同DNARNApolypeptidesproteincharacter高級(jí)結(jié)構(gòu)生物大分子之間的互作個(gè)性分子生物學(xué)的三大原則共同的核酸語言共同的蛋白質(zhì)語言★生物大分子單體的排列（核苷酸，氨基酸）分子生物學(xué)內(nèi)容DNA重組技術(shù)(基因工程)基因表達(dá)調(diào)控(核酸生物學(xué))生物大分子結(jié)構(gòu)功能(結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)）基因表達(dá)調(diào)控研究：

生物個(gè)體在生長(zhǎng)發(fā)育過程中，基因表達(dá)是按一定的時(shí)序發(fā)生變化（時(shí)序調(diào)節(jié)），并隨著內(nèi)外環(huán)境的變化而不斷加以修正（環(huán)境調(diào)控）的?；虮磉_(dá)調(diào)控研究的主要方面有：

信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（singnaltransduction)指外部信號(hào)通過細(xì)胞膜上的受體傳到細(xì)胞內(nèi)部，并激發(fā)諸如離子通透性、細(xì)胞形狀或其他細(xì)胞功能方面的應(yīng)答過程

轉(zhuǎn)錄因子是指一群能與基因5‘端上游特定序列專一結(jié)合，從而保證目的基因以特定的強(qiáng)度在特定的時(shí)間與空間表達(dá)的蛋白質(zhì)分子。

RNA剪接研究生物大分子結(jié)構(gòu)功能研究：是研究生物大分子特定的空間結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)變化與其生物學(xué)功能關(guān)系的科學(xué)。結(jié)構(gòu)測(cè)定；結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律；結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的建立。物理和化學(xué)手段：Ｘ射線衍射的晶體學(xué)（蛋白質(zhì)晶體學(xué)）；二維和多維核磁共振；電鏡三維重組、電子衍射、中子衍射和各種頻譜學(xué)方法；化學(xué)合成；分子生物學(xué)手段21世紀(jì)將是整體細(xì)胞生物學(xué)（Holisticcellularbiology)的時(shí)代，DNA+RNA+Protein=完整的細(xì)胞分子生物學(xué)例1：纖維素的開發(fā)利用

從細(xì)菌、真菌中克隆出分解酶基因--導(dǎo)入釀酒酵母--將纖維素降解成葡萄糖--發(fā)酵成酒精。例2：環(huán)境保護(hù)“超級(jí)菌”、“超級(jí)質(zhì)?！?/p>

辛烷、已烷和癸烷、二甲苯和甲苯、樟腦、萘，石油中的烴類化合物、金屬、致癌物、農(nóng)藥和殺蟲劑例3：固氮作用

每年微生物固N(yùn)2總量約200Mt，如果禾谷類、非豆科能固氮，節(jié)省化肥，把豆科植物的固氮基因轉(zhuǎn)移到其它植物例4：抗病抗菌肽基因：抗真菌：幾丁質(zhì)酶基因、葡聚糖酶基因

分子生物學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展

基因工程疫苗（細(xì)菌疫苗、病毒疫苗、寄生蟲疫苗）以及正在研制的癌癥疫苗工業(yè)方面酶制劑工業(yè)用酶的生產(chǎn)、酶的定向改造噴灑工程菌清除石油污染美國(guó)GE公司構(gòu)造成功具有巨大烴類分解能力的工程菌，并獲專利，用于清除石油污染。中新網(wǎng)2010年4月30日電據(jù)“中央社”報(bào)道，英國(guó)石油(