1、第三章遗传物质的分子基础优选第三章遗传物质的分子基础Page 3 DNA通常只在核中的染色体上找到。线粒体和叶绿体也有自己的DNA，但有各自的连续性。同一种生物，不论年龄、组织，正常情况下，每个细胞核内的DNA含量恒定。精子或卵子中的DNA含量正好是体细胞的一半；而细胞内的RNA和蛋白质含量在不同细胞间变化很大。一 间接证据Page 4 DNA在代谢上稳定。细胞内蛋白质和RNA分子与DNA分子不同，在迅速形成的同时，又不断分解。而原子一旦被DNA分子所摄取，则在细胞保持健全生长的情况下，保持稳定，不会离开DNA。可改变DNA结构的化学物质都可引起突变 不同波长的紫外线诱发各种生物突变时，其最有
2、效的波长为260nm，这与DNA所吸收的紫外线光谱是一致的。一 间接证据Page 5第一节 核酸是遗传物质1、细菌的转化 肺炎双球菌两种类型：光滑型(S型)：被一层多糖类的荚膜所保护，具有毒性，在培养基上形成光滑的菌落，I S、II S、III S 粗糙型(R型)：没有荚膜和毒性，在培养基上形成粗糙的菌落，I R、II R、III R二、直接证据Page 6首次将II R II S，实现了细菌遗传性状的定向转化。被加热杀死的III S型肺炎链球菌必然含有某种促成这一转变的活性物质 。（1）1928,Griffith肺炎链球菌转化试验（2）Avery 1944 肺炎链球菌体外转化试验S分离提取杀
3、死细菌多糖脂类RNA蛋白质DNADNA+DNaseRRRRRRRR+SRRRRPage 8（3）噬菌体的侵染与繁殖 Hershey和Chase等用同位素32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA与蛋白质。Page 9（4）烟草花叶病毒的感染和重建 RNA接种到烟叶 发病 RNA RNA酶处理RNA 不发病TMV 蛋白质：接种后不形成新的TMV 不发病说明在不含DNA的TMV中RNA才是遗传物质Page 10为了进一步论证上述的结论，Frankel-Conrat和Singer实验：转录（transcription）是指在RNA聚合酶的催化下，以DNA反编码连为模板，按照碱基互补配对原则（A=T,C
4、-G），以4种NTPs(ATP、UTP、CTP、GTP)为原料合成RNA的过程。Prusiner，1942)在患瘙痒病的羊体内发现了一种蛋白质因子，并证明是羊瘙痒病的致病因子；分子表面大沟和小沟交替出现包括A、B、C盒，能够调控5S rRNA、tRNA、U6 snRNA等RNA分子的编码基因，位置独特，如tRNA基因启动子A、B、C三盒分别位于+10bp到+20bp以及+50bp到+60bp 两个区域。基因（gene）是基因组中携带遗传信息的最基本的物理和功能单位，人类基因可分为：为蛋白质编码的基因及为RNA编码的基因两大类。脱甲酰基、乙酰化、磷酸化、糖基化和链切割等。RNA：核糖，A、C、G
5、、U 单链，分子链较短USA Massachusetts Institute of Technology(MIT)Cambridge,MAtRNA基因：tRNA通过其所含的反密码子在蛋白质合成中运输相应的氨基酸。poliomyelitis virus数目可变，对一个基因exon=intron+1A C U U A GrRNA基因：人类基因组含6种rRNA基因，均为核糖体大、小亚基的亚单位，都参与蛋白质的合成；University of California School of Medicine San Francisco,CA,USA朊病毒与prion可能是同一类生物体。遗传信息由mRNA的碱
6、基序列转变为多肽链的氨基酸的过程，称为翻译（translation）。*核酸的构成单元是核苷酸，是核苷酸的多聚体*每个核苷酸包括三部分 戊糖、碱基、磷酸第二节 核酸的分子结构Page 11Page 12构成核苷酸分子的碱基结构构成核苷酸分子的碱基结构Page 13两种核酸的主要区别：DNA：脱氧核糖，A、C、G、T 双链，分子链较长RNA：核糖，A、C、G、U 单链，分子链较短糖苷键糖苷键核苷核苷酯酯 键键单单 核核 苷苷 酸酸35磷酸磷酸二酯二酯键键5 3 Page 141.DNA1.DNA的分子结构的分子结构Page 15 DNA分子模型主要特点：两条多核苷酸链以右手螺旋的形式，以一定的空
7、间距离，环绕于同一轴相互盘旋而成;反向平行：53，35 两条单链间以碱基间氢键配对相连：A T，C G每个螺旋3.4nm，含10bp，直径约为2nm分子表面大沟和小沟交替出现DNA构型变异：BDNA：右手双螺旋构型,是DNA在生理状 态下的构型（沃森和克里克模型）ADNA：在较小湿度下存在，脱水构型，每个螺圈含11bp ZDNA:左旋，高阳离子浓度下存在，每个螺圈含12bp。Page 16两条单链间以碱基间氢键配对相连：Michael Bishop&Harold E.而细胞内的RNA和蛋白质含量在不同细胞间变化很大。Replication 复制首次证实鸡肿瘤的致病因子是过滤性病毒。一般形成环状
8、结构，3末端折回取代上游相同序列，形成t环结构，由端粒结合蛋白（TRF2）催化形成。DNA分子模型主要特点：New polio-myelitis virusDNA分子模型主要特点：Harvard Medical School;Research Division of Infectious Diseases,Childrens Medical Center Boston,MA,USADNA：脱氧核糖，A、C、G、T 双链，分子链较长启动子位于起始为点上游100200bp，激活RNA聚合酶，特定位置起始RNA合成。基因家族（gene family）是指一个基因经过重复和变异形成的一组来源相同、结构
9、相似、功能相关的基因。内含子3端剪接受体，AG；增强子可以增强真核基因启动子转录效率的顺式作用元件，特异性的与反式作用因子结合，在启动子和增强子之间形成DNA环，促进增强子的结合蛋白与启动子的结合蛋白相互作用，或者与RNA聚合酶相互作用，增强基因转录活性。EF-G 易位酶G因子四、遗传信息的传递transmission of genetic information(三).（1）DNA复制的基本规律Meselson-Stahl实验（1958）：DNA分子结构所具有的生物学意义n碱基序列存储大量遗传信息n双螺旋碱基互补是其复制和修复的基础n是现代分子生物学技术分子杂交的基础Page 18碱基排列顺
10、序的多样性 A-T和C-G两种核苷酸对分子链内 排列的位置和方向只有四种形式:A-T C-G A-T G-C C-G A-T G-C A-T 假设某一段DNA分子链有1000bp，则该段就可以有41000种不同的排列组合形式，反映出来的就是41000种不同性质的基因.2.DNA2.DNA的复制的复制（1）DNA复制的基本规律复制的基本规律 复制方向：只能5-3复制方式：半保留复制半不连续复制起点：大多数细菌只有一个复制起点，一个复制子；真核生物是多起点的，多个复制子 Page 19Page 20u半保留复制 Meselson-StahlMeselson-Stahl实验（19581958）；Ta
11、ylor蚕豆染色体放射自显影实验（1958）；Carins大肠杆菌放射自显影实验（1963）。1953年最初模型由沃森和克里克提出，20世纪50年代，对半保留复制产生质疑，又提出全保留复制模型和分散模型，究竟何种复制方式急需证明：Meselson-StahlMeselson-Stahl实验（19581958）：Page 21Taylor蚕豆染色体放射自显影实验（1958）Page 22T氚（3H）DNA乳胶紧紧覆盖玻片，氚裂解释放离子使乳胶中银离子还原，乳胶还原显影，即可确定T的位置秋水仙素半不连续复制：Page 23真核生物染色体多起点真核生物染色体多起点DNADNA复制电镜照片复制电镜照片
12、Page 24ZDNA:左旋，高阳离子浓度下存在，一般形成环状结构，3末端折回取代上游相同序列，形成t环结构，由端粒结合蛋白（TRF2）催化形成。遗传信息由mRNA的碱基序列转变为多肽链的氨基酸的过程，称为翻译（translation）。rRNA基因：人类基因组含6种rRNA基因，均为核糖体大、小亚基的亚单位，都参与蛋白质的合成；TATA框：5端上游-25至-30bp，TATAA(A/T)AA(A/T)，转录因子TF结合再与RNA聚合酶形成复合物，准确识别起始位点，启动转录因子。A C U U A G数目可变，对一个基因exon=intron+1A C U U A GGC框:有些基因无TATA
13、和CAAT，但富含G和C序列，由GGCGGG组成，能与转录Spl结合，促进转录。国内有人将其译为朊粒(感染性蛋白质粒子，朊病毒)。University of California School of Medicine San Francisco,CA,USA乳胶紧紧覆盖玻片，氚裂解释放离子使乳胶中银离子还原，乳胶还原显影，即可确定T的位置双螺旋碱基互补是其复制和修复的基础剪接：GU-AG法则4nm，含10bp，直径约为2nm一个特定基因的DNA双链分子中只有一条链带有遗传信息，称为编码链（coding strand），互补链称为反编码链（anticoding strand）。而细胞内的RNA和
14、蛋白质含量在不同细胞间变化很大。朊病毒与prion可能是同一类生物体。包括A、B、C盒，能够调控5S rRNA、tRNA、U6 snRNA等RNA分子的编码基因，位置独特，如tRNA基因启动子A、B、C三盒分别位于+10bp到+20bp以及+50bp到+60bp 两个区域。1964,Howard Martin Temin提出“原病毒假说”(protovirus hypothesis)。类启动子：主要调控蛋白质和小RNA基因Page 25n 滚环复制n-型复制n 线粒体的D环复制（2）环状双链）环状双链DNA复制方式复制方式Page 263、端粒复制端粒的结构与功能短的串联重复序列组成，Gn(A
15、/T)m表示。一般形成环状结构，3末端折回取代上游相同序列，形成t环结构，由端粒结合蛋白（TRF2）催化形成。复制由端粒酶催化合成第第三三节、基因节、基因与与表达表达基因化学：DNA片段，含有编码氨基酸的序列一、基因的基本组成 物理：染色体线状排列、交叉互换、传递功能：控制生物体某个特异特征的表达Page 27基因基因（gene）是基因组中携带遗传信息的最基本的物理和功能单位，人类基因可分为：为蛋白质编码的基因及为RNA编码的基因两大类。Page 28（一）（一）蛋白质编码的基因蛋白质编码的基因 也称结构基因（structural gene），大部分结构基因呈现出不连续性，即基因内部被不编码的
16、插入序列所隔开，又称割裂基因（split gene）。p外显子-内含子结构ExonIntronGT-AG lawPage 29外显子与内含子外显子与内含子编码序列称为外显子（exon），间隔的非编码序列称为内含子（intron）。内含子在转录后的加工中会被切除。Page 30外显子和内含子数目n数目可变，对一个基因exon=intron+1n不同基因差异较大Page 31n外显子保守的，内含子变异的外显子和内含子的长度Page 32 剪接位点n外显子和内含子接头部位有一段高保守序列；n内含子5端拼接供体位点，GT；n内含子3端剪接受体，AG；nGTAG法则。Page 33p 基因家族 基因家族
17、（gene family）是指一个基因经过重复和变异形成的一组来源相同、结构相似、功能相关的基因。由一个基因产生多次拷贝，具有相同的基因序列，成簇的排列在一条染色体上，形成基因簇（gene clusrer）。Page 34 一个多基因家族的不同成员成簇地分布在几条染色体上，成员间序列有所不同，编码一组关系密切的蛋白质。p 基因家族Page 35 假基因（pseudogene）也称拟基因，是基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列，是人类基因中常见的一类基因（DNA序列），常用表示。p 假基因Page 36（二二）RNARNA编码的基因编码的基因tRNA基因：tRNA通过其所含
18、的反密码子在蛋白质合成中运输相应的氨基酸。线粒体和核基因组（NO:6、1chr)；rRNA基因：人类基因组含6种rRNA基因，均为核糖体大、小亚基的亚单位，都参与蛋白质的合成；snRNA基因：为剪接体的亚单位，负责内含子的剪切和外显子的拼接；siRNA、miRNA基因等：基因沉默或调解基因转录等功能。Page 37u侧翼序列每个基因5和3端两侧都有一段不转录的DNA序列，称为侧翼序列。对基因的转录表达起重要的调控作用。u启动子位于起始为点上游100200bp，激活RNA聚合酶，特定位置起始RNA合成。u 类启动子富含GC，主要调控rRNA基因的编码，包括核心元件（45至+20bp），上游调控元
19、件（156至107bp）。（三三）人类基因组调控元件人类基因组调控元件Page 38CAAT boxGC boxTATA boxExonIntron类启动子：主要调控蛋白质和小RNA基因 TATA框：5端上游-25至-30bp，TATAA(A/T)AA(A/T)，转录因子TF结合再与RNA聚合酶形成复合物，准确识别起始位点，启动转录因子。CAAT框：5端上游-70至-80bp，GGC(A/T)CAATCT，能与转录因子CTF结合，提高转录效率。GC框:有些基因无TATA和CAAT，但富含G和C序列，由GGCGGG组成，能与转录Spl结合，促进转录。Page 39 类启动子：包括A、B、C盒，能
20、够调控5S rRNA、tRNA、U6 snRNA等RNA分子的编码基因，位置独特，如tRNA基因启动子A、B、C三盒分别位于+10bp到+20bp以及+50bp到+60bp 两个区域。Page 40增强子可以增强真核基因启动子转录效率的顺式作用元件，特异性的与反式作用因子结合，在启动子和增强子之间形成DNA环，促进增强子的结合蛋白与启动子的结合蛋白相互作用，或者与RNA聚合酶相互作用，增强基因转录活性。沉默子与增强子性质相似，但结合反式作用因子，对转录起遏制作用。终止子多聚腺苷酸附加信号AATAAA和一段回文序列组成，转录后形成发夹结构遏制RNA聚合酶的活动，使基因沉默。隔离子处于抑制状态与活
21、化状态的染色质结构域之间，阻止不同状态染色质结构域向两侧扩散，保护基因免受临近凝缩染色质沉默效应的影响。Page 41逆转录逆转录DNADNARNARNA蛋白质蛋白质复制复制转录转录翻译翻译复制复制二、基因的表达 基因表达：DNA序列所携带的遗传信息，通过转录和翻译形成具有生物活性的蛋白质的过程。Page 42（一）转录 一个特定基因的DNA双链分子中只有一条链带有遗传信息，称为编码链（coding strand），互补链称为反编码链（anticoding strand）。转录（transcription）是指在RNA聚合酶的催化下，以DNA反编码连为模板，按照碱基互补配对原则（A=T,C-G
22、），以4种NTPs(ATP、UTP、CTP、GTP)为原料合成RNA的过程。Page 43mRNA的加工：剪接：GU-AG法则 选择性剪接戴帽：m7G加尾：poly(A)Page 44转录（transcription）是指在RNA聚合酶的催化下，以DNA反编码连为模板，按照碱基互补配对原则（A=T,C-G），以4种NTPs(ATP、UTP、CTP、GTP)为原料合成RNA的过程。而原子一旦被DNA分子所摄取，则在细胞保持健全生长的情况下，保持稳定，不会离开DNA。Howard Martin Temin启动子位于起始为点上游100200bp，激活RNA聚合酶，特定位置起始RNA合成。Taylor
23、蚕豆染色体放射自显影实验（1958）；The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1989 to them:“for their discovery of the cellular origin of retroviral oncogenes”University of California School of Medicine San Francisco,CA,USAIF2-30S-mRNA-fMet-snRNA基因：为剪接体的亚单位，负责内含子的剪切和外显子的拼接；乳胶紧紧覆盖玻片，氚裂解释放离子使乳胶中银离子还原，乳胶还原显影，即可确定T的位置双螺
24、旋碱基互补是其复制和修复的基础由一个基因产生多次拷贝，具有相同的基因序列，成簇的排列在一条染色体上，形成基因簇（gene clusrer）。肽基转移酶 形成肽键RNA：核糖，A、C、G、U 单链，分子链较短一个特定基因的DNA双链分子中只有一条链带有遗传信息，称为编码链（coding strand），互补链称为反编码链（anticoding strand）。A C U U A Gclassical central dogmaRNA接种到烟叶 发病第3章 遗传物质的分子基础第四节 中心法则及其发展GC框:有些基因无TATA和CAAT，但富含G和C序列，由GGCGGG组成，能与转录Spl结合，促进
25、转录。mRNA的加工：翻译：遗传信息由mRNA的碱基序列转变为多肽链的氨基酸的过程，称为翻译（translation）。翻译过程即细胞内蛋白质（多肽链）生物合成的过程。整个过程按进位、转肽、移位和脱落等步骤不断重复，直至终止密码子（UAA，UAG或UGA）。Page 45IF3IF2IF3-mRNA-30S三元复合物三元复合物IF2-30S-mRNA-fMet-30S-mRNA-50S-fMet-tRNAf大亚基IF2 GTPU A CfMet大亚基小亚基IF3IF2IF3小亚基A位位U A CfMetGTPGDP+PiA C U U A G3,A U G G C C U C U G G A
26、A C G 5,C G G丙丙C G G丙丙肽基转移酶肽基转移酶 形成肽键形成肽键fMetP位位A位位C G G丙丙3,A U G G C C U C U G G A A C G 5,EF-G 易位酶易位酶G因子因子GTPGDP+PiP位位A位位fMetC G G丙丙A C U U A G3,A U G G C C U C U G G A A C G 5,A G A丝丝EF-T GTP氨酰基氨酰基-tRNA 进入进入A位位肽键的形成肽键的形成移位移位(由由A位转移至位转移至P位）位）P位位A位位A C U U A G3,A U G G C C U C U G G A A C G 5,A G A
27、丝丝fMet丙丙P位位A位位U G A释放因子释放因子RF丝丝fMet丙丙甘甘苏苏RF30S50SC G GU A C 肽链合成的终止与释放肽链合成的终止与释放A C U U A G3,A U G G C C U C U G G A A C G 5,U A CfMetC G G丙丙U G AIF3A位位A位位P位位A位位U G A丝丝fMet丙丙甘甘苏苏A C U U A G3,A U G G C C U C U G G A A C G 5,RFU A CfMetC G G丙丙U G C苏苏丝丝fMet丙丙甘甘丝丝fMet丙丙甘甘苏苏多肽链的合成多肽链的合成Page 46Page 47遗传密码
28、子的简并性 不同密码子编码同一氨基酸的特性称为遗传密码子的简并性。如亮氨酸和丝氨酸分别由6个密码子编码。mRNA密码子64个，细胞质tRNA 反密码子30个，线粒体22个，摇摆假说，即第一和第二个碱基AU和CG，第三个发生摇摆可出现GU。翻译后的修饰 脱甲酰基、乙酰化、磷酸化、糖基化和链切割等。Page 48第第3 3章章 遗传物质的分子基础遗传物质的分子基础第四节第四节 中心法则及其发展中心法则及其发展一一.中心法则与遗传信息流中心法则与遗传信息流classical central dogma二二.中心法则的修正与发展中心法则的修正与发展(一一).).from RNA to RNAfrom
29、RNA to RNA:RNA virus and its being RNA virus and its being discovered-discovered-poliomyelitis viruspoliomyelitis virusViral RNAViral RNApoliomyelitis viruspoliomyelitis virus分离分离special RNA replicase病毒病毒RNA与与cRNA的双链的双链病毒病毒RNAcRNAproteinRNA for filial virus合成合成New polio-myelitis virus组装组装翻译翻译分离分离 Jo
30、hn Franklin John Franklin EndersEnders (February 10,1897February 10,1897September 8,1985September 8,1985)USAUSA Harvard Medical Harvard Medical School;Research School;Research Division of Division of Infectious Diseases,Infectious Diseases,Childrens Medical Childrens Medical Center Center Boston,MA,
31、USABoston,MA,USA Thomas Huckle Thomas Huckle WellerWeller (June 15,1915June 15,1915)USAUSA Research Division Research Division of Infectious of Infectious Diseases,Diseases,Childrens Medical Childrens Medical Center Center Boston,MA,USABoston,MA,USA Frederick Frederick Chapman Robbins Chapman Robbin
32、s (August 25,1916August 25,1916August 4,2003August 4,2003)USAUSA Western Reserve Western Reserve University University Cleveland,OH,Cleveland,OH,USAUSARNA酶处理RNA 不发病DNA：脱氧核糖，A、C、G、T 双链，分子链较长终止子多聚腺苷酸附加信号AATAAA和一段回文序列组成，转录后形成发夹结构遏制RNA聚合酶的活动，使基因沉默。一般形成环状结构，3末端折回取代上游相同序列，形成t环结构，由端粒结合蛋白（TRF2）催化形成。病毒癌基因起源于
33、高等动物的基因组。Translation 翻译TATA框：5端上游-25至-30bp，TATAA(A/T)AA(A/T)，转录因子TF结合再与RNA聚合酶形成复合物，准确识别起始位点，启动转录因子。遗传信息由mRNA的碱基序列转变为多肽链的氨基酸的过程，称为翻译（translation）。TATA框：5端上游-25至-30bp，TATAA(A/T)AA(A/T)，转录因子TF结合再与RNA聚合酶形成复合物，准确识别起始位点，启动转录因子。第二节 核酸的分子结构双螺旋碱基互补是其复制和修复的基础(May 28,1942)每个螺圈含11bp包括A、B、C盒，能够调控5S rRNA、tRNA、U6
34、snRNA等RNA分子的编码基因，位置独特，如tRNA基因启动子A、B、C三盒分别位于+10bp到+20bp以及+50bp到+60bp 两个区域。1911,Francis Peyton Rous发现，将鸡肉瘤的无细胞滤液注射给另外同种健康鸡后，后者长出同样的肿瘤。遗传信息由mRNA的碱基序列转变为多肽链的氨基酸的过程，称为翻译（translation）。乳胶紧紧覆盖玻片，氚裂解释放离子使乳胶中银离子还原，乳胶还原显影，即可确定T的位置IF2-30S-mRNA-fMet-转录（transcription）是指在RNA聚合酶的催化下，以DNA反编码连为模板，按照碱基互补配对原则（A=T,C-G），
35、以4种NTPs(ATP、UTP、CTP、GTP)为原料合成RNA的过程。classical central dogma分子表面大沟和小沟交替出现The Nobel Prize in Physiology The Nobel Prize in Physiology or Medicine or Medicine 19541954 to them:to them:“for their discovery of the“for their discovery of the ability of poliomyelitis viruses ability of poliomyelitis viruse
36、s to grow in cultures of various to grow in cultures of various types of tissue”types of tissue”二二.中心法则的修正与发展中心法则的修正与发展(二二).).from RNA to DNAfrom RNA to DNA:19111911,Francis Peyton RousFrancis Peyton Rous发现，将鸡肉发现，将鸡肉瘤的无细胞滤液注射给另外同种健康鸡后，后者长瘤的无细胞滤液注射给另外同种健康鸡后，后者长出同样的肿瘤。首次证实鸡肿瘤的致病因子是过滤出同样的肿瘤。首次证实鸡肿瘤的致病因
37、子是过滤性病毒。提出：病毒致癌假说。性病毒。提出：病毒致癌假说。这种病毒后来被命名为这种病毒后来被命名为“劳斯肉瘤病毒劳斯肉瘤病毒”(Rous Sarcoma virus,RSVRous Sarcoma virus,RSV)。Peyton RousPeyton Rous (18791879February February 16,197016,1970)USA USA Rockefeller Rockefeller University University New York,NY,USANew York,NY,USA The Nobel Prize in Physiology The Nob
38、el Prize in Physiology or Medicine or Medicine 19661966 to him:to him:“for his discovery of tumour-“for his discovery of tumour-inducing viruses”inducing viruses”19641964,Howard Martin TeminHoward Martin Temin提出提出“原病毒原病毒假说假说”(protovirus hypothesisprotovirus hypothesis)。并于。并于19701970年发年发现了反转录酶现了反转录酶(
39、reverse transcriptasereverse transcriptase)。数周之后，数周之后，David BaltimoreDavid Baltimore发现了依赖发现了依赖RNARNA的的DNADNA聚合酶聚合酶(RNA-dependent DNA RNA-dependent DNA polymer-asepolymer-ase)，即反转录酶。，即反转录酶。David BaltimoreDavid Baltimore (March 7,1938March 7,1938)USA USA Massachusetts Massachusetts Institute of Instit
40、ute of TechnologyTechnology(MITMIT)Cambridge,MACambridge,MA Renato Dulbecco Renato Dulbecco(19141914)USAUSA Imperial Cancer Imperial Cancer Research Fund Research Fund Laboratory Laboratory London,United London,United KingdomKingdom Howard Martin Howard Martin TeminTemin (December December 10,1934 F
41、ebruary 10,1934 February 9,19949,1994)USAUSA University of University of Wisconsin Wisconsin Madison,WI,USAMadison,WI,USAThe Nobel Prize in Physiology The Nobel Prize in Physiology or Medicine or Medicine 19751975 to them:to them:“for their discoveries con-“for their discoveries con-cerning the inte
42、raction be-cerning the interaction be-tween tumour viruses and the tween tumour viruses and the genetic material of the cell”genetic material of the cell”碱基序列存储大量遗传信息EF-G 易位酶G因子二、基因的表达一个特定基因的DNA双链分子中只有一条链带有遗传信息，称为编码链（coding strand），互补链称为反编码链（anticoding strand）。反向平行：53，35EF-G 易位酶G因子The Nobel Prize in
43、 Physiology or Medicine 1997 to him:“for his discovery of Prions a new biological principle of infection”基因家族（gene family）是指一个基因经过重复和变异形成的一组来源相同、结构相似、功能相关的基因。启动子位于起始为点上游100200bp，激活RNA聚合酶，特定位置起始RNA合成。复制方式：半保留复制半不连续四、遗传信息的传递transmission of genetic information(三).精子或卵子中的DNA含量正好是体细胞的一半；基因（gene）是基因组中携带遗传
44、信息的最基本的物理和功能单位，人类基因可分为：为蛋白质编码的基因及为RNA编码的基因两大类。GT-AG law称其为原癌基因(proto-oncogene)或细胞癌基因(cellular oncogene，c-onc).并于1970年发现了反转录酶(reverse transcriptase)。classical central dogmaDNA通常只在核中的染色体上找到。DNA分子模型主要特点：19691969,提出癌基因假说。认为癌基因是致癌提出癌基因假说。认为癌基因是致癌病毒的基因，并非是细胞本身所固有的。病毒的基因，并非是细胞本身所固有的。19761976,J.Michael Bish
45、op&Harold E.J.Michael Bishop&Harold E.VarmusVarmus的发现表明，癌基因是脊椎动物本身所固的发现表明，癌基因是脊椎动物本身所固有的遗传结构的一部分；病毒癌基因起源于高等动有的遗传结构的一部分；病毒癌基因起源于高等动物的基因组。称其为原癌基因物的基因组。称其为原癌基因(proto-oncogeneproto-oncogene)或细胞癌基因或细胞癌基因(cellular oncogenecellular oncogene，c-oncc-onc).).J.Michael Bishop J.Michael Bishop(February February
46、22,193622,1936)USAUSA University of University of California School of California School of Medicine Medicine San Francisco,CA,San Francisco,CA,USAUSA Harold E.VarmusHarold E.Varmus (December 18,December 18,19391939)USAUSA University of University of California School of California School of Medicin
47、e Medicine San Francisco,CA,San Francisco,CA,USAUSAThe Nobel Prize in Physiology The Nobel Prize in Physiology or Medicine or Medicine 19891989 to them:to them:“for their discovery of the“for their discovery of the cellular origin of retroviral cellular origin of retroviral oncogenes”oncogenes”Trans
48、cription Transcription 转录转录Reverse Transcription Reverse Transcription 逆逆转录转录Protein Protein 蛋白质蛋白质Translation Translation 翻译翻译Replication Replication 复制复制Replication Replication 复制复制修改后的中心法则四、四、遗传信息的传递遗传信息的传递transmission of genetic information(三三).).from protein to protein:from protein to protein:1
49、9821982年年，美国神经生理学家普鲁西纳，美国神经生理学家普鲁西纳(S.B.S.B.PrusinerPrusiner，19421942)在患瘙痒病的羊体内发现了一在患瘙痒病的羊体内发现了一种蛋白质因子，并证明是羊瘙痒病的致病因子；将种蛋白质因子，并证明是羊瘙痒病的致病因子；将其命名为其命名为prionprion,prpr是是“proteinprotein”之意义，之意义，i i代表代表“infectiousinfectious”，onon为基本单位；国内有人将其译为基本单位；国内有人将其译为朊粒为朊粒(感染性蛋白质粒子，朊病毒感染性蛋白质粒子，朊病毒)。Stanley B.Prusiner
50、 Stanley B.Prusiner (May 28,1942May 28,1942)USAUSA University of University of California School California School of Medicine of Medicine San Francisco,CA,San Francisco,CA,USAUSA 库鲁病和早老性痴呆症等，由与库鲁病和早老性痴呆症等，由与prionprion类似的病类似的病原体引起。朊病毒与原体引起。朊病毒与prionprion可能是同一类生物体。可能是同一类生物体。S.B.PrusinerS.B.Prusiner等证
