分子生物學1緒論

分子生物學貢成良基礎醫(yī)學與生物科學學院Tel:65880183E-mail:gongcl@Add:702-23272023/10/6蘇州大學21.緒論課時：36學時主要參考書：TurnerPC等，《MolecularBiology》(3ndedition)科學出版社，2010年朱玉賢，《現(xiàn)代分子生物學》（第3版），高等教育出版社，2007年SambrookJ.等，MolecularCloning;ALaboratiryManual(3ndedition)，ColdSpringHarborLaboratoryPress，1989年2023/10/6蘇州大學31.1引言1.1.1創(chuàng)世說與進化論生物學的三個基本問題：生命是怎樣起源的？為什么“有其父必有其子”？動植物個體是怎樣從一個受精卵發(fā)育而來的？2)創(chuàng)世說：上帝創(chuàng)造一切3)進化論(達爾文學說)：1859年，CharlessDarwin，《物種起源》“物競天擇，適者生存”。2023/10/6蘇州大學41.1引言1.1.2細胞學說Leeuwenhoek:17世紀末，制造第1架光學顯微鏡，并觀察微小生物Schleiden和Schwann：19世紀中葉，創(chuàng)立細胞學說：所有組織的最基本單元是形狀非常相似又高度分化的細胞。2023/10/6蘇州大學51.1引言1.1.3經典的生物化學與遺傳學1)生物化學：分離純化鑒定細胞內含物質鑒定20種氨基酸、相鄰氨基酸之間的“肽鍵”2)遺傳學：動植物的遺傳變異規(guī)律孟德爾(GregorMendel):豌豆的雜交、自交實驗，遺傳因子獨立分離。摩爾根(Morgan):果蠅雜交試驗，連鎖遺傳，基因概念提出。2023/10/6蘇州大學61.1引言1.1.4DNA的發(fā)現(xiàn)核酸的發(fā)現(xiàn)1869年F.Miescher從膿細胞中提取到一種富含磷元素的酸性化合物。稱核質(nuclin)1885—1900年間，Kossel、Johnew、Levene證實核酸由不同的堿基組成。其最簡單的單體結構是堿基-核糖-磷酸構成的核苷酸。1929年又確定了核酸有兩種，一種是脫氧核糖核酸(DNA)，另一種是核糖核酸(RNA)。2023/10/6蘇州大學71.1引言2)1928年，Griffith

肺炎雙球菌的轉化2023/10/6蘇州大學81.1引言3)1944年，Avery在離體條件下完成轉化。2023/10/6蘇州大學91.1引言4)1952年，Hershey和Chase

噬菌體感染實驗2023/10/6蘇州大學101.1引言5)1950年，Chargoff

指出DNA中四種堿基的比例關系為A/T=G/C=1；2023/10/6蘇州大學111.1引言6)1951年，Pauling提出了蛋白質的α-螺旋結構。2023/10/6蘇州大學121.1引言7)1952年，Wilkins和Franklin用高度定向的DNA纖維作出高質量的X-光衍射照片。2023/10/6蘇州大學131.1引言8)1953年，Watson和Crick提出DNA的反向平行雙螺旋模型2023/10/6蘇州大學141.2分子生物學簡史1)分子生物學定義：是研究核酸、蛋白質等生物大分子的形態(tài)、結構特征及其重要性、規(guī)律性和相互關系的科學，是人類從分子水平上真正揭示生物世界的奧秘，由被動地適應自然界向主動地改造和重組自然界的基礎科學。2023/10/6蘇州大學151.2分子生物學簡史1951McClintock,B.

首先發(fā)現(xiàn)了玉米中的“跳躍基因”。

Pauling,L.

和Corey,R.B.

提出蛋白質結構的

α-螺旋模型。

Sanger,F.

和Tuppy,H.

用紙層析首次分析了胰島素的氨基酸的順序。1952Hershey,A.D.和Chase,M.

用標記噬菌體感染實驗再次證實遺傳物質DNA，而不是蛋白質。

Zinder,N.D.和Lederberg,J.發(fā)現(xiàn)了廣泛性轉導現(xiàn)象。2023/10/6蘇州大學161.2分子生物學簡史1952Briggs,R.和King,T.將蛙囊胚細胞核轉植到去核的蛙卵內，表明移植核能進行分化。

Lederberg,J和Lederberg,E.M

建立了細菌的影印培養(yǎng)和間接選擇的方法。1953Watson,J.D.

和Crick,F.H.C.

建立了DNA

的雙螺旋模型。

Franklin,R和Wilkins,M.H.F.

拍攝到清晰的DNA晶體的X-衍射照片。1954Gamow,G.

首先發(fā)表破譯遺傳密碼的研究論文，推測遺傳密碼是三聯(lián)密碼。2023/10/6蘇州大學171.2分子生物學簡史1955Green,D.W.,Ingram,V.

和Perutz,M.F.

用X

光衍射晶體分析研究了血紅蛋白的結構。

Benzer,S.

建立了染色體的精細作圖方法和互補測驗。提出了“順反子”概念。

Ochoa,S.

等首次發(fā)現(xiàn)了多核苷酸磷酸化酶并體外合成多聚核苷酸。

Crick,F.H.C.

提出變性模板與轉接器假說，預見了tRNA的存在。1956Volkin,E.

和Astrachan,L.

首次發(fā)現(xiàn)噬菌體

T2的mRNA。2023/10/6蘇州大學181.2分子生物學簡史1956Gierer,A.

和Schramm,G.

發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒里的遺傳物質是RNA。1957Brenner,S.

根據(jù)已知氨基酸的順序確定三聯(lián)密碼是不重疊的。

Kendrew,J.C.等用X光衍射建立了肌紅蛋白分子的三維結構模型。

Ingram,V.

確定了鐮刀型貧血是由于單個堿基突變所致。

Franenkel-Conrat,H.

及Williams,R.C.構建煙草鑲嵌病毒，證實其遺傳物質是RNA，而不是蛋白。2023/10/6蘇州大學191.2分子生物學簡史1960Doty,P.,Marmur,J.和Eigner,J.

三個小組的研究同時發(fā)現(xiàn)DNA的變性與復性。

Kendrew,J.C.等用X光衍射研究了血紅蛋白的結構。

Perutz,M.F.

等用X光衍射研究了肌紅蛋的結構。

Weiss,S.

和Hurwitz兩組同時發(fā)現(xiàn)RNA聚合酶。1961Jacob,F.和Monod,J.提出了操縱子模型。

Brewner,S.，Jacob,F.

和Meselson,M.

發(fā)現(xiàn)細菌的mRNA。2023/10/6蘇州大學201.2分子生物學簡史Hall,B.D.

和Spiegelman,S.

證實了T2-DNA和T2-mRNA的互補性。

Crick,F.H.C.，Barrett,L.，Brenner,S.

等證實了遺傳密碼為三聯(lián)密碼。

Nirenberg,M.W.

和Matthei,J.H.

建立了無細胞系統(tǒng)。1962Arber,W.，Dussoix,D.

發(fā)現(xiàn)了DNA的限制與修飾。

Benzer實驗室的Chapeville,F.等發(fā)現(xiàn)tRNA所攜帶的氨基酸的特異性和tRNA與mRNA結合的特異性無關。2023/10/6蘇州大學211.2分子生物學簡史1962Gierer,A.;Warrur,J.R.及Stachelin三個課題組分別發(fā)現(xiàn)多核糖體。1963Monod,J.，Changeus,J-P和Jaconb,F提出蛋白變構理論。1964Nirenberg等通過三聯(lián)體結合實驗破譯全部有義密碼子。

Holliday,R.

提出了DNA重組模型。1965Holley,R.W.

等發(fā)表酵母丙氨酸t(yī)RNA的完整序列。

Khorana,H.G.通過合成重復共聚物破譯全部有義密碼子。2023/10/6蘇州大學221.2分子生物學簡史1966Crick,F.H.C.提出反密碼子的擺動學說。

Weiss,B.和Richardson,C.C.

分離出連接酶1967Phillips,D.C等對溶菌酶進行晶體學研究，辨率達到2A。1968Donahue,R.P.等首次用細胞學方法將Duffy血型基因定位于第一號染色體上。1969Gall,J.G.和Pardue發(fā)展了原位雜交技術1970Temin,H.M.，Mizutani,S.和Baltimore,D.同時發(fā)現(xiàn)了RNA反轉錄酶

Smith,H.O.和Welcox,K.W.

發(fā)現(xiàn)了限制酶I。2023/10/6蘇州大學231.2分子生物學簡史1970Gilman,A.和Rodbell,M.

發(fā)現(xiàn)傳遞信號的G蛋白及其功能。

Khorana,H.G.

等合成了酵母丙氨酸t(yī)RNA

的基因。1971Danna,K.和Nathans,D.繪制了第一張限制性酶切圖譜。

O‘Riordan,M.L.等用熒光帶技術鑒別出費城染色體是22號染色體缺失了1/3而形成。1972Berg建立重組技術2023/10/6蘇州大學241.2分子生物學簡史1973Cohor,S.R,Chang,A,C.Y,Boyer,H.W和

Holling,R.B首次在體外構建具有功能的細菌質粒。1974Berg,P等一批著名的科學家提出暫緩進行體外重組的倡議。1975Temin發(fā)現(xiàn)反轉錄酶1976Hozumi,N和Tonegawa,S證實了免疫球蛋白形成的體細胞重組學說。

Stehelin,D，Varmus,H.E.,Bishop,J.M.和

Vogt,P.K發(fā)現(xiàn)鳥類肉瘤病毒中含有癌基因。2023/10/6蘇州大學251.2分子生物學簡史1977Sanger,Gilbert

建立測序方法Sharp和Roberts

發(fā)現(xiàn)內含子。

1978Chang,A.C.Y.,Nunberg,T.H.,

Kanfaman,R.F.首次將真核基因（dhfr）在細菌中進行表達。1979Wang,A.H-J和Rich,A.

提出Z-DNA模型1980Botstein,D.,White,R.L.,Skolnick,M.

和

Davis,R.W.

用限制性片段長度的多態(tài)性構建人類遺傳學連鎖圖。2023/10/6蘇州大學261.2分子生物學簡史1980Shapiro發(fā)現(xiàn)轉座子1980

Botstein,D.,White,R.L.,Skolnick,M.和

Davis,R.W.用限制性片段長度的多態(tài)性構造人類遺傳學連鎖圖。1981Cech和Altman發(fā)現(xiàn)核酶。

Banerji,S等發(fā)現(xiàn)增強子。

Brinster和Palmiter首次將皰疹病毒的TK基因轉移到小鼠中表達。1982Tabin,C.J.等證實癌基因中單個堿基的突變而引起腫瘤的產生。2023/10/6蘇州大學271.2分子生物學簡史1983Sulston,J.E.,Shierenberg,E.,

White,J.G和Thomson,J.N.建立了線蟲胚細胞譜系。

Herrera-Estrells,L.等應用Ti質粒將TK基因轉入植物。

1984SmithM.

建立定點突變技術

1985MullisK.建立PCR技術

1986Benne,R等發(fā)現(xiàn)RNA編輯的現(xiàn)象

Symons,R.H對植物類病毒擬病毒提出了錘頭結構模型。

1987BurkeD.T

構建YAC。2023/10/6蘇州大學281.2分子生物學簡史1987Hoffmanetal

鑒定了杜興氏肌肉萎縮癥突變基因的產物。

Hoopoer,M.,Hardy,K等用胚的干細胞（ES）進行制備轉基因鼠取得成功。

Greider,C和Blackburn,E.H分離了端粒酶。1988Whyte,P.,Buckkovich,K.J,Horowitz,

J.M等研究了Rb抗癌基因的功能。1990Blackburn,E.H.等建立了端粒的復制模型。

Sinclair,A.H等克隆并證實人類和哺乳動物性別決定的主要基因SRY/sry4月美國宣布人類基因組測序工作的5年計劃2023/10/6蘇州大學291.2分子生物學簡史1991Blum,B,Sturm,N.R.,Simpson,A.M和Simpson,L提出了RNA編輯的轉酯反應模型。1992Momand,J,Seto,E.和Donehower,L.A三個實驗室揭示了p53的抗癌作用機制。1994Perler,T.B，Davis,E.O等發(fā)現(xiàn)內蛋白子。

Debyser,Z等提出細菌的復制體模型。1995Zimmerly,S等II類內含子的結構及剪接。1996DNA芯片進入商業(yè)化2023/10/6蘇州大學301.2分子生物學簡史1996Dietrich,W.F等繪制了小鼠基因組的完整遺傳圖譜。

Dib,C等在5.264個微衛(wèi)星的基礎上繪制了人類的完整遺傳圖譜。199610月完成了酵母基因組的測序。1997Wilmut克隆羊誕生1998SangerF.

等完成了線蟲的基因組測序。1999國際人類基因組計劃聯(lián)合研究小組完整地破譯出人類第22號染色體的遺傳密碼。2023/10/6蘇州大學311.2分子生物學簡史2000,6.26中、美、日、德、法、英6國宣布人類基因組草圖發(fā)表。

2000,10月科學家宣布將于2001年3月完成河豚魚的基因組測序。2000,12月14日英美等國科學家宣布繪出擬南芥基因組的完整圖譜2001,1,12

中、美、日、德、法、英等國科學家(Nature,15日)和美國塞萊拉公司(Science,16日)各自公布人類基因組圖譜和初步分析結果。約3萬基因。2023/10/6蘇州大學32

生物學領域諾貝爾獎名錄

姓名 國籍獲獎時間 功績 MorganT.H.美19331910年發(fā)現(xiàn)連鎖定律,奠定了遺傳的染色體學說 MullerH.J.

美19461927年用X射線誘導果蠅突 BeadlrG.W.

美19581941年建立“基因－酶”學說TatumE.L.

美1958

同上LderbergJ.L.美19581946年建立細菌雜交的方法并發(fā)現(xiàn)轉導OchoaS.

美19591955年發(fā)現(xiàn)多聚核苷磷酸化酶KornbergA.

美19591956年發(fā)現(xiàn)DNA聚合酶

2023/10/6蘇州大學33WatsonJ.D.

美19621953年建立DNA的雙螺旋模 CrickF.H.C.

英1962 "WilkinsM.

英19621953年制備DNA晶體的X衍射JacobM.F.

法19651961年提出乳糖操縱子模型 MonodJ.

法1965 "LwoffA.

法19651950年揭示了溶原現(xiàn)象的本 RousF.P.

美19661910年發(fā)現(xiàn)鳥類中的致瘤病HolleyR.W.美19681965年確定苯丙安酸t(yī)RNA的順序、結構和反密碼子。

2023/10/6蘇州大學34NirenbergM.W.美

19681964年破譯遺傳密 KhoranaH.G.美19681965年破譯遺傳密碼HersheyA.D美19691952年用噬菌體實驗證實DNA是遺傳物質DelbruckM.D.

美19691953年證實噬菌體的遺傳LuriaS美

19691945年論證噬菌體發(fā)生的突變DulbeccoR.D.

美19751952年發(fā)現(xiàn)腫瘤病 TeminH.

美19751970發(fā)現(xiàn)RNA病毒的反轉錄酶 BaltimoreD.美

19751970發(fā)現(xiàn)RNA病毒的反轉錄酶

2023/10/6蘇州大學35ArberW.

瑞士19781962年提出限制與修飾，并發(fā)現(xiàn)Ⅰ類限制性酶SmithH.O.

美19781968年發(fā)現(xiàn)II類限制性酶并闡明其性質 NathansD.

美19781971年制作酶切圖譜 GilbertW.

美19801977年建立化學法測序 SangerF.

英19801977年建立“加”“減”法測 BergP.美19801972建立體外重組技術 BenacerrafB.美19801963，1972年發(fā)現(xiàn)細胞表面調節(jié)免疫反應的遺傳決定結構 DaussetJ.

法19801954年發(fā)現(xiàn)細胞表面調節(jié)免疫反應的遺傳決定結構 2023/10/6蘇州大學36SnellG.D美19801953年發(fā)現(xiàn)組織協(xié)同抗原KlugA.英19821976年對核小體結構的研究MclintockB.美19831950年發(fā)現(xiàn)轉座和轉座因子KohlerG.

英19841975年建立單克隆抗體制備技術MilsteinC.

英

19841975年建立單克隆抗體制備技術TonegawaS.日19871976年證明了免疫球蛋白的體胞重組組VarmusH.E.

美19891981年發(fā)現(xiàn)鳥類肉瘤病毒中有致癌基因BishopJ.M.

美19891981年發(fā)現(xiàn)鳥類肉瘤病毒中有致癌基因

2023/10/6蘇州大學37CechT.R.

美 1989 1981年發(fā)現(xiàn)RNA的自體拼接AltmanS.

美19891971年分離了RnaseP并闡明了tRNA前體5`端的加工 MullisK.B

美 1993 1985年建立PCR技術 SmithM.

美 1993 1984年建立定點突變技 SharpP.A.

加1993 1977年發(fā)現(xiàn)斷裂基因 RobertsR.J.美19931977年發(fā)現(xiàn)斷裂基因 GilmanA.G美 1994