第一基因与基因组

基因工程学

2023/2/11

2013年

11月

25日基因工程山东省医科院基础所刘金生参考书籍与期刊◆参考书籍

①吴乃虎编著.《基因工程原理》(上册、下册),科学出版社。②楼士林,杨盛昌,龙敏南,章军编著.《基因工程》,科学出版社,2002版。③贺淹才编著.《简明基因工程原理》,科学出版社第2版。④张惠展编著.《基因工程》,华东理工大学出版社。

⑤李立家,肖庚富编著.《基因工程》,科学出版社.2023/2/12◆参考期刊

①Gene②MicrobiologyandMolecularBiology③生物工程学报④中国生物工程杂志⑤中国生物化学与分子生物学杂志⑥生物化学与生物物理研究进展2023/2/13第一章绪论

第一节基因与基因工程的概念2023/2/142023/2/152023/2/16核酸（Nucleicacid）核酸是一类由许多单核苷酸组成的生物大分子细胞内含有两种类型的核酸

DNA（脱氧核糖核酸）

RNA（核糖核酸）2023/2/17单核苷酸的组成每一个单核苷酸包含3个基本单位：碱基（嘌呤碱基/嘧啶碱基）核糖/或脱氧核糖磷酸基团。2023/2/18

碱基结构：2023/2/19

2023/2/110

核糖

戊糖结构：2023/2/1112023/2/112嘌呤和嘧啶环中的共轭双键对260nm左右的紫外光具有较强的光吸收。此特点可用作对核酸、核苷酸、核苷及碱基进行定性和定量分析。核苷（nucleoside）核苷戊糖+碱基

糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键1’2’3’4’5’(OH)1’2’3’4’5’(OH)

核苷酸（nucleotide）核苷（或脱氧核苷）与磷酸通过酯键结合构成核

苷酸（或脱氧核苷酸）。生物体内多数核苷酸都是5’-核苷酸。

2023/2/114核苷酸衍生物继续磷酸化AMPADPATP环化磷酸化cAMP

cGMP2023/2/117

核酸的一级结构

一级结构：核酸大分子中单核苷酸的排列顺序。又称为核苷酸序列或碱基序列。单核苷酸之间通过3，5-磷酸二酯键相连形成的线性大分子，称为核苷酸链。(是前一核苷酸的3-OH和后一核苷酸的5-磷酸脱水形成的)2023/2/1195′-磷酸端（常用5’-P表示）；3′-羟基端（常用3’-OH表示）多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是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与RNA的区别核酸碱基核糖DNAA、G、C、T脱氧核糖RNAA、G、C、U核糖

DNA双螺旋结构

1953年，Watson和Crick以Chargaff

规则为基础，经过对DNA晶体的X－射线衍 射分析，提出了右手DNA双螺旋结构模型。

2023/2/122

•两条链通过碱基间的氢键相连，AT配对含两 个氢键，CG配对含三个氢键，这种A-T、C-G

配对的规律，称为碱基互补规则。

•维持双螺旋稳定的因素：横向为氢键，纵 向为碱基间的堆积力。2023/2/123

2023/2/124生物学中心法则

早期DNARNA蛋白质

现在DNARNA蛋白质

逆转录prionprotein2023/2/125从DNA到蛋白质2023/2/1262023/2/127现代分子生物学的基因概念：合成有功能的蛋白质或RNA所必需的全部DNA序列（除部分病毒RNA），即一个基因不仅包括编码蛋白质或RNA的核酸序列，还应包括为保证转录所必需的调控序列。类型编码蛋白质的基因不转录的基因只有转录而没有翻译功能的基因结构基因调节基因酶和结构蛋白阻遏蛋白tRNA基因rRNA基因启动基因操纵基因调节控制作用2023/2/