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1、分子生物学技术分子生物学技术(二二)临床博士临床博士上海医学院分子生物学实验室上海医学院分子生物学实验室讲义讲义:医学分子生物学技术医学分子生物学技术和和 分子生分子生物学实验物学实验主编：潘銮凤，主编：潘銮凤，13号楼号楼9楼楼913室室吴老师，吴老师，25元元参考书：参考书：1.冯作化主编：冯作化主编：医学分子生物学医学分子生物学 2.谷志远主编：谷志远主编：现代医学分子生物学现代医学分子生物学3.曼尼阿帝斯主编：曼尼阿帝斯主编：分子克隆实验指南分子克隆实验指南4.高天祥主编：高天祥主编：医学分子生物学医学分子生物学5.陈丙莺主编：陈丙莺主编：基础与临床分子生物学基础与临床分子生物学上课时

2、间上课时间:周二上午周二上午8:00-9:40和周四和周四9:55-11:35地点地点:周二新周二新201,周四新周四新301，9月月2日日-10月月16日日实验实验:周二上午周二上午9:00-17:00和周四上午和周四上午9:50-17:00地点地点13-9楼楼,10月月21日日-11月月13日日答疑答疑:11月月18日日,周二上午周二上午9:30-17:00,地点地点:13-920考试考试:11.25 周二周二,时间和地点待定时间和地点待定考试：闭卷考，理论和实验相结合考试：闭卷考，理论和实验相结合综合性考试综合性考试 50%实验报告实验报告 35%实验过程、结果和学习态度实验过程、结果和

3、学习态度 15%培养目标培养目标:科研能力为主科研能力为主,理解能力、分析问理解能力、分析问题、解决问题能力。技术关键理论题、解决问题能力。技术关键理论,实验设计实验设计,技术应用。技术应用。基础理论自学为主基础理论自学为主,欢迎实验课内提问和讨论欢迎实验课内提问和讨论分子生物学基本原理概述分子生物学基本原理概述1生物大分子生物大分子 核酸核酸 蛋白质蛋白质 糖类糖类 脂类脂类 小分子小分子 核糖核糖 碱基碱基核酸核酸 核苷酸核苷酸 磷酸磷酸 核苷核苷 嘌呤嘌呤 嘧啶嘧啶 A G T(U)C核苷酸链核苷酸链核苷酸核苷酸磷酸磷酸2-脱氧核糖脱氧核糖碱基碱基H脱氧脱氧(C)(U)(G)(A)(T)

4、碱碱 基（基（base)PurineDNA的一级结构的一级结构:核苷酸的排列顺序核苷酸的排列顺序C：线条式：线条式B：简化结构式：简化结构式A：化学结构式：化学结构式pApCpTpG.ACTG.P5.3OH长度：核苷酸长度：核苷酸nucleotide,ntDNA二级结构模式图二级结构模式图(双螺旋结构双螺旋结构)A-DNA B-DNAZ-DNAB-DNA长度：碱基对长度：碱基对(base pair,bp)DNA三级结构三级结构(超螺旋结构）超螺旋结构）RNARNA:由四种核苷酸由四种核苷酸(G、A、C、U）组成）组成戊糖为核糖戊糖为核糖RNA类型类型:信使信使RNA(messenger RNA

5、，mRNA)转运转运RNA(transfer RNA,tRNA)核糖体核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)核酶核酶(ribozyme)核内不均一核内不均一RNA(hnRNA)小分子核内小分子核内RNA(snRNA)反义反义RNA(antisense RNA)小干扰小干扰RNA(small interference RNA,siRNA 小小/微微RNA(microRNA,miRNA)AUGAUGAUG蛋白蛋白1蛋白蛋白2蛋白蛋白3非翻译区非翻译区翻译区翻译区mRNA结构结构原核（多原核（多顺反子）顺反子）真核（单顺反子）真核（单顺反子）RNA结构结构蛋白质蛋白质(protein)

6、蛋白质的一级结构：蛋白质蛋白质的一级结构：蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序多肽链中氨基酸的排列顺序20种氨基酸种氨基酸肽键肽键丙氨酸丙氨酸精氨酸精氨酸天冬酰胺天冬酰胺天冬氨酸天冬氨酸半胱氨酸半胱氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸甘氨酸甘氨酸组氨酸组氨酸异亮氨酸异亮氨酸亮氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸辅氨酸辅氨酸丝氨酸丝氨酸苏氨酸苏氨酸色氨酸色氨酸酪氨酸酪氨酸缬氨酸缬氨酸蛋白质二级结构蛋白质二级结构a a-螺旋螺旋b b-片层片层超二级结构、三级结构、四级结构超二级结构、三级结构、四级结构蛋白质组学（蛋白质组学（proteomicsproteomics）生命现象的发生往往是多

7、因素相互作用生命现象的发生往往是多因素相互作用的，涉及多个蛋白质的，涉及多个蛋白质，同时蛋白质在执，同时蛋白质在执行生理功能时的表现是多样的、动态的行生理功能时的表现是多样的、动态的 细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式 已知基因蛋白质表达谱已知基因蛋白质表达谱比较蛋白质组学研究比较蛋白质组学研究蛋白质组学支撑技术平台和生物信息学的研究蛋白质组学支撑技术平台和生物信息学的研究基因基因(gene):是核酸分子中贮存遗传信是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，是指贮存有功能的蛋息的遗传单位，是指贮存有功能的蛋白质多肽链或白质多肽链或RNA序列信息及表达这序列信息及表达

8、这些信息所必需的全部核苷酸序列些信息所必需的全部核苷酸序列基因组基因组(genome):细胞或生物体中，细胞或生物体中，一套完整单倍体的遗传物质的总和。一套完整单倍体的遗传物质的总和。人体人体23条染色体（核基因组）和线粒条染色体（核基因组）和线粒体上的遗传物质（线粒体基因组）体上的遗传物质（线粒体基因组）顺式调控元件顺式调控元件(顺式作用元件顺式作用元件)真核基因结构真核基因结构顺式调控元件（顺式调控元件（cis-acting elements):指那些与指那些与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的白特异性识别和结合的DNA序列序列

9、反式作用因子（反式作用因子（trans-acting elements):可通过可通过结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子质因子v启动子启动子（promotor):RNA聚合酶聚合酶特异性识别和结合的特异性识别和结合的DNA序列序列v增强子增强子（enhancer):为一段为一段DNA序序列，其中含有多个能被反式作用因列，其中含有多个能被反式作用因子识别与结合的顺式作用元件子识别与结合的顺式作用元件顺式调控元件：顺式调控元件：负增强子负增强子:沉默子沉默子(silencer)增强子增强子调变子调变子(modulator)v反应元件反应元件（re

10、sponse element):与信息分子结合的特异与信息分子结合的特异DNA序列，序列，介导基因对细胞外的某种信号产介导基因对细胞外的某种信号产生反应。生反应。v终止子终止子（terminator):基因编基因编码区下游码区下游的一段的一段DNA序列，提序列，提供供RNA聚合酶停止工作的信号。聚合酶停止工作的信号。1990年正式启动年正式启动由由6个国家个国家20个机构完成个机构完成2001年年2月月15日发表草图日发表草图2003年年4月月14日宣布完成日宣布完成人类基因组人类基因组:31.6亿个核苷酸亿个核苷酸3万万-3.5万个基因万个基因,占占2%人类基因组计划人类基因组计划human

11、 genome project(HGP)基因和基因相关顺序基因和基因相关顺序（2030）非编码（非编码（90）内含子，启动子内含子，启动子5前顺序，前顺序，3 后顺序后顺序假基因假基因基因片断基因片断 编码顺序（编码顺序（10）基因以外非编码顺序基因以外非编码顺序（7080）中度中度/高度重复顺序高度重复顺序（2030）分散的重复顺序（分散的重复顺序（40）成簇的重复顺序（成簇的重复顺序（60）单一单一/低度重复顺序低度重复顺序（7080）人人类类基基因因组组人类基因组序列组成人类基因组序列组成部分生物基因组中正常染色体数及基因数部分生物基因组中正常染色体数及基因数生物生物碱基数目（碱基数目（bp）染色染色体数体数基因数基因数人人3.2109233万万4万万小鼠小鼠3.2109203万万4万万果蝇果蝇810746000线虫线虫8107620000酵母酵母1.4107176300大肠杆菌大肠杆菌 4.610613500l l噬菌体噬菌体5104150乙肝病毒乙肝病毒 3.210314两栖类、鱼类、被子植物两栖类、鱼类、被子植物11011 bp