第一基因與基因組

基因工程學

2023/2/11

2013年

11月

25日基因工程山東省醫科院基礎所劉金生參考書籍與期刊◆參考書籍

①吳乃虎編著.《基因工程原理》(上冊、下冊),科學出版社。②樓士林,楊盛昌,龍敏南,章軍編著.《基因工程》,科學出版社,2002版。③賀淹才編著.《簡明基因工程原理》,科學出版社第2版。④張惠展編著.《基因工程》,華東理工大學出版社。

⑤李立家,肖庚富編著.《基因工程》,科學出版社.2023/2/12◆參考期刊

①Gene②MicrobiologyandMolecularBiology③生物工程學報④中國生物工程雜志⑤中國生物化學與分子生物學雜志⑥生物化學與生物物理研究進展2023/2/13第一章緒論

第一節基因與基因工程的概念2023/2/142023/2/152023/2/16核酸（Nucleicacid）核酸是一類由許多單核苷酸組成的生物大分子細胞內含有兩種類型的核酸

DNA（脫氧核糖核酸）

RNA（核糖核酸）2023/2/17單核苷酸的組成每一個單核苷酸包含3個基本單位：堿基（嘌呤堿基/嘧啶堿基）核糖/或脫氧核糖磷酸基團。2023/2/18

堿基結構：2023/2/19

2023/2/110

核糖

戊糖結構：2023/2/1112023/2/112嘌呤和嘧啶環中的共軛雙鍵對260nm左右的紫外光具有較強的光吸收。此特點可用作對核酸、核苷酸、核苷及堿基進行定性和定量分析。核苷（nucleoside）核苷戊糖+堿基

糖與堿基之間的C-N鍵，稱為C-N糖苷鍵1’2’3’4’5’(OH)1’2’3’4’5’(OH)

核苷酸（nucleotide）核苷（或脫氧核苷）與磷酸通過酯鍵結合構成核

苷酸（或脫氧核苷酸）。生物體內多數核苷酸都是5’-核苷酸。

2023/2/114核苷酸衍生物繼續磷酸化AMPADPATP環化磷酸化cAMP

cGMP2023/2/117

核酸的一級結構

一級結構：核酸大分子中單核苷酸的排列順序。又稱為核苷酸序列或堿基序列。單核苷酸之間通過3，5-磷酸二酯鍵相連形成的線性大分子，稱為核苷酸鏈。(是前一核苷酸的3-OH和后一核苷酸的5-磷酸脫水形成的)2023/2/1195′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羥基端（常用3’-OH表示）多聚核苷酸鏈具有方向性，當表示一個多聚核苷酸鏈時，必須注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。多聚核苷酸的表示方式DNARNA5′PdAPdCPdGPdTOH3′5′PAPCPGPUOH′

或5′ACGTGCGT3′5′ACGUAUGU3′

ACGTGCGTACGUAUGUT5’3’OHU5’3’OHOHOHOHOH2023/2/121DNA與RNA的區別核酸堿基核糖DNAA、G、C、T脫氧核糖RNAA、G、C、U核糖

DNA雙螺旋結構

1953年，Watson和Crick以Chargaff

規則為基礎，經過對DNA晶體的X－射線衍 射分析，提出了右手DNA雙螺旋結構模型。

2023/2/122

?兩條鏈通過堿基間的氫鍵相連，AT配對含兩 個氫鍵，CG配對含三個氫鍵，這種A-T、C-G

配對的規律，稱為堿基互補規則。

?維持雙螺旋穩定的因素：橫向為氫鍵，縱 向為堿基間的堆積力。2023/2/123

2023/2/124生物學中心法則

早期DNARNA蛋白質

現在DNARNA蛋白質

逆轉錄prionprotein2023/2/125從DNA到蛋白質2023/2/1262023/2/127現代分子生物學的基因概念：合成有功能的蛋白質或RNA所必需的全部DNA序列（除部分病毒RNA），即一個基因不僅包括編碼蛋白質或RNA的核酸序列，還應包括為保證轉錄所必需的調控序列。類型編碼蛋白質的基因不轉錄的基因只有轉錄而沒有翻譯功能的基因結構基因調節基因酶和結構蛋白阻遏蛋白tRNA基因rRNA基因啟動基因操縱基因調節控制作用2023/2/