分子生物学李爽ppt课件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,*,人民卫生出版社有限公司,主编：傅一明 闫立安 制作编审：,黎志远,李伟民,风湿性疾病概论,分子生物学,医学分子生物学,概念：,是从,分子水平,来研究生物体及生命现象，主要研究,蛋白质,、,核酸,等生物大分子的结构功能以及相互作用，不同的生物大分子与疾病的发生、发展的相关性，以及在疾病的诊断和治疗中的应用价值,医学价值,1,、疑难疾病的诊断,2,、为癌症的预防、监控、治疗提供新途径,3,、推动基因工程、基因治疗的发展,什么是核酸？,基本构成单位,核苷酸,由多个核苷酸连接而成，又称多聚核苷酸,核酸也就是,“,基因,”,基因（,gene,）,1,个遗传基本功能单位,一段,DNA,或,RNA,（病毒）顺序,贮存有功能的蛋白质多肽链或,RNA,序列信息,及表达这些信息所需的全部核苷酸序列,一级结构（,primary structure）,指,DNA,分子中核苷酸的排列顺序,二级结构（,secondary structure）,指两条,DNA,单链形成的双螺旋结构,三级结构（,tertiary structure）,指双链,DNA,进一步扭曲盘旋形成的超螺旋结构,一、,DNA,(,脱氧核糖核酸,),DNA,的一级结构形成特点,组成,含氮碱基（,4,种）、五碳糖、磷酸根,连接方式,以,3,5,-,磷酸二酯键相连,形态,以4种脱氧核糖核苷酸排列为特定的多核苷酸长链,多聚,核苷,酸链,有方,向性,遵循,碱基,互补,配对,原则,C,（胞嘧啶）,G,（鸟嘌呤）,A,（腺嘌呤）,5,端,3,端,N,N,H,O,O,T,（胸腺嘧啶）,正向：,5-TGCAGTCCAAGTCAGCC-3,反向：,5-ACGTCAGGTTCAGTCGG-3,不同类型的,DNA,双螺旋结构,两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。,长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。,DNA,分子的,特异性,就体现在特定的碱基（对）排列顺序中。,多样性,稳定性,染色质纤维,组蛋白,核小体,超螺旋结构,DNA,携带的遗传信息,调控信息,特定的,DNA,区段,与蛋白质分子的识别、结合、,控制基因复制和基因表达等有关,结构信息,DNA,RNA,蛋白质,(一),结构基因,定义,在基因片段中，,贮存着一个特定的转录,RNA,分子的,DNA,序列,，这段序列决定该,RNA,分子的一级结构，就,称为结构基因,一、基因的结构特点,组成,一个编码特定多肽链的,DNA,序列+与蛋白质编码,无关的,DNA,序列(调控序列),结,构特点,1.原核生物结构基因的特点,结构基因在,DNA,上是连续的,2.真核生物结构基因的特点,结构基因在,DNA,上是不连续的（断裂基因）,有的是连续的，有的是间断的,取决于其能够侵染的宿主,3,.病毒结构基因的特点,原核生物,真核生物,外显子（,exon,）,指结构基因中与成熟,RNA,分子中的保留序列相对应的序列,内含子（,intron,）,指与,RNA,分子剪接时删除部分相对应的结构基因序列,二、结构基因中贮存的蛋白质序列信息,1.遗传密码,在,mRNA,分子中蛋白质序列编码区内，每,3个碱基,组成一个密码子（,codon），,编码多肽链上的,一个氨基酸,。,mRNA,中的4种核苷酸通过不同排列组合，可组成64个密码子，其中有3个是终止密码子，,1,个起始密码子,起始密码子：翻译开始时决定多肽链第一个氨基酸的密码子,终止密码子：,mRNA,翻译过程中，起蛋白质合成终止信号作用的密码子,2.遗传密码的意义,决定蛋白质的一级结构,（,primary structure）,3.结构基因的遗传信息决定蛋白质的结构与功能,蛋白质一级结构决定空间结构，从而影响蛋白质的功能,基因结构变异及其与疾病的关系,一、基因突变机制,二、基因突变类型,三、基因变异与蛋白质的活性改变的关系,四、基因突变与疾病的关系,一、基因突变机制,自发突变（,spontaneous mutation）,复制时碱基的偶然性错配，由此引起的突变,诱发突变（,induced mutagenesis）,体内代谢过程中产生的自由基、某些环境因素,引起的,DNA,一级结构改变,二、基因突变类型,点突变,单个碱基的变异（,eg,：,A G,、,C,、,T,）,缺 失,一个碱基或一段核苷酸链从,DNA,大分子上丢失称为缺失,原序列：,GGA,TTCC,TGATCGG,缺失：,GGA.TGATCGG,三、基因变异与,蛋白质的活性改变的关系,1.,遗传密码改变,错义突变（,missense mutation）,无义突变（,nonsense mutation）,同义突变（,same sense mutation）,移码突变（,frame-shifting mutation）,错义突,变,某个核甘酸的变化使一种氨基酸的密,码子变 为另一种氨基酸的密码子,无义突变,同义突变,移码突变,2.蛋白质肽链中的片段缺失,突变引起基因开放读框改变，从而改变了基因序,列，后者又引起了肽链中氨基酸序列发生改变，导,致蛋白质的功能丧失,3,.,mRNA,剪接错误,突变改变剪接位点，产生异常的,mRNA,4.,影响,RNA,修饰,例如，真核基因的3 端有一个,AATAAA,序列，此序列发生突变时使,mRNA,不能加上,poly(A),尾，从而影响,mRNA,的稳定性和翻译效率,5,.,影响基因表达,顺式作用元件发生突变，可以影响反式作用因子与其结合，从而影响基因表达,四、基因突变与疾病的关系,结构基因突变导致,蛋白质功能降低或丧失,结构基因突变导致,蛋白质活性异常增高,结构基,因,表达过高导致蛋白质过量而功能异常,结构基因,突变导致,蛋白质产生过少而不能形成正,常功能,基因（,DNA,）多态性,DNA,序列的多态性就是基因组,DNA,差异中十分重要的,1,种,DNA,序列多态性可分为基因多态性和重复顺序多态性和,单核苷酸多态性,基因多态性,是由于等位基因间在特定位点上,DNA,序列存在差异造成的,单核苷酸多态性的定义：,SNP,是指基因组水平上由,单个核苷酸的变异,所引起的,DNA,序列多态性,即在某一个位点上,可有两种或两种以上的不同核苷酸。,包括单个碱基的转换、颠换、插入和缺失,等。,SNP,在,CG,序列上出现最为频繁,而且多是,C,转换为,T,原因是,CG,中的,C,常为甲基化的,自发地脱氨后即成为胸腺嘧啶,单核苷酸多态性,(SNP),基因重排,基因的可变区域通过,基因的转座,，,DNA,的断裂错接,而使正常基因顺序发生改变的现象。,DNA,分子核苷酸序列的,重新排列,，可调节基因的表达或形成新基因,融合基因,定义：两个基因或其各自的一部分组合成一个新的能表达的基因，从而表达具有复合功能融合蛋白的基因,主要检测手段,-PCR,动态过程显示,例如：,EGFR 21,外显子突变检测,（非小细胞肺癌靶向药）,测序方式：直接送测序公司测序,DHPLC,测序,谢谢大家！,