分子生物学基础lf

分子生物学基础传统流行病学分子流行病学分子生物学宏观微观宏观与微观相结合！Outline 核酸 DNA RNA（ miRNA） 染色体 基因 中心法则核酸 重要的生物大分子 实验室研究最多的标本类型 核酸：脱氧核糖核酸（ DNA）核糖核酸（ RNA）碱基腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G尿嘧啶 U 胸腺嘧啶 T胞嘧啶 C核苷酸的化学组成DNA RNA碱基腺嘌呤 (adennine,A)鸟嘌呤 (guanine,G)胞嘧啶 (cytosine,C)胸腺嘧啶 (thymine,T)腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶 (uracil,U) 戊糖脱氧核糖 核糖磷酸磷酸 磷酸 核酸具有吸收紫外线的特征，其最大吸收波长是 260nm，蛋白质紫外最大吸收波长是 280nm。 可用紫外分光光度计测核酸的浓度 还可通过测定在 260nm和 280nm的紫外吸收值（ A260/A280）估计核酸纯度。 纯 DNA的比值 1.8(1.7-2.0)，纯 RNA的比值 2.0，蛋白质污染可使比值降低。遗传信息载体 DNA 生物体的遗传信息主要贮藏在 DNA DNA的一级结构1）由 A、 T、 C、 G四种脱氧核苷酸通过 3、 5-磷酸二酯键 连接而成的长链高分子多聚体2) 走向： 5 3DNA的二级结构 DNA的碱基组成1) A=T GC2) A+G=T+C3) 人基因组约有 30亿个碱基对 DNA的二级结构1) 碱基互补配对2) 反向、平行、右手双螺旋结构 DNA的变性在某些理化因素（高温、酸、碱）作用下， DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂， DNA双螺旋结构松散，变成单链的过程。 DNA的复性变性 DNA在适当条件下，分开的两条单链按照碱基互补原则重新恢复双螺旋构想的现象，又称退火（ annealing）。RNA 主要负责 DNA遗传信息的翻译和表达，分子量要比 DNA小得多，大多为单链分子。 根据 RNA的功能：核糖体 RNA (rRNA)转运 RNA (tRNA) 信使 RNA (mRNA)mRNAmRNA转录 DNA上的遗传信息，并指导蛋白质的生物合成，是蛋白质的模板与蛋白质合成的正确起始有关 增加 mRNA的稳定性rRNA tRNA 反密码子氨基酸 新生肽链核糖体mRNArRNARNA总量的 80%，核糖体的骨架，蛋白质的主要合成场所tRNA RNA总量的 15%，氨基酸受体（识别），携带活化氨基酸（转运）MicroRNA (1)长度为 21nt左右核苷酸的内源性单链小分子 RNA； (2)存在 65nt左右的发夹结构前体； (3)基因座位在蛋白质基因间隔区； (4)其 DNA序列在近源物种间高度保守。 miRNA具有十分重要的调控功能，它们主要参与基因转录后水平的调控 。能够通过与靶 mRNA的 3UTR特异性的碱基配对引起靶 mRNA的降解（植物）或者抑制其翻译（动物），从而影响了靶 mRNA的表达。 目前发现 miRNA是一个庞大的小分子调控 RNA家族，广泛存在于各种动植物中，参与细胞增殖和分化、细胞凋亡、胚胎发育、形态建成以及疾病发生等一系列重要的生命过程。 Serum microRNA signatures identified in a genome-wide serum microRNA expression profiling predict survival of non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol. 2010.基因组结构 染色体短臂 p着丝粒长臂 qDNA染色单体染色体 基本单位：核小体 核小体： DNA和组蛋白（ 组蛋白八聚体） 基因 基因是一段 DNA分子，遗传信息贮存在 DNA序列之中； 基因是一种相对独立的遗传信息单位，其指导合成蛋白质或 RNA，进而产生生理功能，或影响其他基因的表达。 严格的 “基因 ”分子生物学定义是： 产生一条多肽链或功能 RNA所必需的全部核苷酸序列。 基因组是一种生物所有遗传信息的总和，或载有遗传信息的全体核酸。基因结构启动子 ： RNA聚合酶结合并启动转录的 DNA序列 (转录因子结合部位)1） TATA盒：使转录精确地起始（ -25 30bp）2） CCAAT盒：控制转录的起始频率（强度）加帽位点 5m7GpppNp 加 polyA信号 基因结构增强子： 一段能加速基因转录的调节性序列1）可在基因的上游或者下游，甚至在内含子中。2）远距离调控5非翻译区（ 5UTR）： mRNA的帽子结构至 AUG起始密码子3非翻译区（ 3UTR）： 编码区末端终止密码子至 3末端区域外显子： 真核细胞基因 DNA中的编码序列，被转录成 RNA进而翻译成蛋白质内含子： 真核细胞基因 DNA中的间插序列，被转录成 RNA但随即被剪除而不翻译与基因相关的概念与基因相关的概念 基因频率： 人群中一个等位基因占该位点全部基因的比例 基因型频率： 人群中特定基因型占该位点全部基因型的比例 最小等位基因频率 (MAF)： 罕见等位基因的频率28基因模型显性模型 (2为突变 ) 隐性模型Example1C到 T的碱基改变显性模型与携带野生纯合子 CC 基因型的个体比较，携带变异基因型（CT+TT）的个体发生乳腺癌的风险增加了 30%隐性模型case controlexposure TT 119 91CC+CT 907 971Example2