C0t 值的意义:C0 t1/2 值可以用来表示反应体系
中DNA 的总长度(单拷贝)。这种总长度称为
DNA 的复杂性。通过测定复性动力学可以预测
基因组的大小。
真核基因组DNA 的复性动力学:
第1 是快复性动力学组分,高度重复序列。
第2 是中复性动力学组分,中度重复序列。
第3 是慢复性动力学组分,单拷贝序列。
X:DNA 的复杂性
C0t 曲线特征:⑴原核生物每种图形的现状
大致相同;⑵重复序列多,复性快。
曲线意义:求DNA 的复杂度。
三、分子杂交
原理:基于DNA 的变性与复性的特性。双链DNA 加热以后,变成单链,在去除变性条件
后,在一定的条件下,具有互补顺序的DNA
能再形成双链。
探针:一种标记的一段DNA 或RNA,与待
测基因序列的DNA 或RNA 互补
分子杂交技术的种类:⑴固相杂交(待测核
酸固相化);⑵Southern blot ,待测核酸为DNA;⑶Northern blot ,待测核酸为RNA。
液相原位杂交示意图:⑴Dots hybridization,点状杂交,待测核酸为DNA 或RNA;⑵Colony
or plaque hybridization, 菌落或噬菌班杂交,待测核酸为DNA。⑶Tissue hybridization ,组织
原位杂交,检测mRNA 表达和定位。
研究基因的定位,拷贝数,测序。
菌落原位杂交:
基因文库:染色体DNA 文库,cDNA 文库。
第三章基因和基因组
一、原核生物基因组
⒈特征
⑵通常含有质粒;
⑶操纵子结构;
⑷顺反子;
⑴只有一个染色体;
⑸有SD 序列;
⑹基因重叠;
⑺一般没有内含子;
⑻只有一个复制起始位点;
⑼以RNA 为产物的基因往
往是多拷贝的,蛋白质基因
单拷贝。⒉⑴фX174 ;⑵λ噬菌体
1.染色体、核小体结构
二、真核生物基因组
⑴染色体功能实现三要素:①着丝点;②端粒;③复制起始点。
⑵基因组大小和C 值矛盾
C 值:单倍体基因的全部DNA 含量。
C 值矛盾:①与预期相比,C 值明显过大;②同一物种,C 值相差很大。
⑶基因组的基因数目(下表:不同生物的基因数目)。
种类基因组大小(bp) 基因数目
支原体 1.0×106 750
噬菌体T4 1.6×105 200
大肠杆菌 4.2×106 2350
酵母 1.3×107 6100
果蝇 1.4×108 8750
人 3.3×109 65000-80000
⑷真核生物基因组序列特征:
具有多个复制起始位点;编码序列仅占一小部
分(3%) ,大部分为非编码序列。
单拷贝序列;轻度重复序列;
中度重复序列;高度重复序列。
不同物种中,重复序列/非重复序列的比例相差很大,原核基本不重复。
⑸真核生物的重复序列
①基因家族:Ⅰ.珠蛋白;Ⅱ.rDNA;Ⅲ.tDNA;Ⅳ.组蛋白基因。
rRNA 基因:酵母:140 次;果蝇:130~250 次;人类:300 次。
10 组蛋白基因家族:
左图1 为组蛋白
基因家族,箭头
←→表示转录
方向,右侧数字
表示基因组重
复次数。
左图2 为真核生
物基因组中不同
的多基因家族。
②Alu 的重复序列:Ⅰ.AG↓CT;Ⅱ.散布;Ⅲ.Alu 序列;Ⅳ.约90% 相同。
③卫星DNA
Ⅰ.隐蔽卫星DNA
Ⅱ.小卫星DNA
Ⅲ.微卫星DNA
A.单拷贝序列特征
a.含有内含子
内含子(intron)
外显子(exon)
内含子检测:
限制性内切酶图谱
DNA 的杂交内含子GT/AG 规则:
内含子与外显子连接处的序列特异: 内含子5’端为GT,3 ’端为AG, GT/AG 规则.
--------GT--------AG--------
外显子内含子外显子
B.存在不同的转录单位
a.简单转录单位
转录单位的基本组成:
b.复杂转录单位
转录方式不同,拼接方式不同.
三、基因定位
遗传图:基因在染色体上的位
置。
经典方法:
⒈遗传交换定位
⒉接合定位
⒊染色体爬行法
基因鉴定的方法:外显子特征
⒈与RNA 后cDNA 杂交;
⒉Zoo-blot 不同物种杂交;
⒊外显子捕捉;
⒋CG 岛鉴定;
⒌扣除杂交。
内含子GT/AG 规则:
内含子与外显子连接处的序列特异: 内含子5’端为GT,3 ’端为AG, GT/AG 规则.
--------GT--------AG--------
外显子内含子外显子
B.存在不同的转录单位
a.简单转录单位
转录单位的基本组成:
b.复杂转录单位
转录方式不同,拼接方式不同.
三、基因定位
遗传图:基因在染色体上的位
置。
经典方法:
⒈遗传交换定位
⒉接合定位
⒊染色体爬行法
基因鉴定的方法:外显子特征
⒈与RNA 后cDNA 杂交;
⒉Zoo-blot 不同物种杂交;
⒊外显子捕捉;
⒋CG 岛鉴定;
⒌扣除杂交。第四章DNA 复制
第一节 复制概论
⒈半保留复制
⒉复制的方向5’→3’
实验证据:在反应物中加入dNTP。
⒊具有固定的起始位
⒋DNA 聚合酶
⒌半不连续复制
一条链连续合成,称主导链Leading Strand;
另一条链分段合成,称随从链(随后链)Lagging Strand。
第二节 DNA复制的酶学
复制体系的鉴定
DNA 基因:与DNA 复制有
关的基因
条件型突变体、温度突变
体研究DNA 基因
快停突变体、慢停突变体
1.DNA 聚合酶
3 种klenow 片段
聚合酶I 活性
①5’-3’聚合活性
②3’-5’外切活性
③5’-3’外切活性
聚合酶Ⅲ:主要的复制酶
聚合酶活性
第三节 复制的基本模式
1. θ型
2. 滚环式
3. D 型
第四节 复制过程
一、复制的起始
三、回环模型
在oriC 和oriλ上起始涉及相同的反应
阶段 oriC oriλ
Ori 的识别和解链 DnaA O
解旋酶的结合和解链DnaB DnaB
DnaC P
RNA Pol RNA Pol
释放复合体 DnaJ? DnaJ?
四、线形末端的复制
解决方法:
1. 成环
2. 末端冗余
3. 腺病毒
五、真核DNA 复制
1.DNA 聚合酶
DNA 聚合酶α δ ε β γ
位置核核核核线粒体
功能引发延伸修复,合成修复复制
酶活性Pol I 3‘-5’外切核酸酶3‘-5’外切核酸酶3‘-5’外切核酸酶
2.SV40DNA 复制
(1)RNA 引发,起始DNA 合成
(2)DNAδ延伸
功能 E.coli SV40
起始蛋白 DNA A T
螺旋酶 DNA B T
引发 DNA G Polα
聚合 Pol IIIα Polδ
外切酶活性 Pol IIIε Pol I δ
滑动钳 Pol IIIβ PCNA
单链结合蛋白 SSB RPA
3.端粒酶
端粒 TTGGGG
富含TG 结构,
不同生物重复次数不同
端粒酶性质
真核生物复制过程中的核小
体结构
亲本八聚体
全保留装配
图示详见武汉大学出版社
《分子生物学》第91 页。
图7-23 新产生的组蛋白
八聚体装配的三种模式
图7-24 亲代组蛋白八聚
体和新合成的组蛋白八聚体
与DNA 结合的可能方式,Ⅱ
是正确的。
第五章转录
第一节 原核生物的转录
一、转录的一般概念
1.转录是不对称的
模板链/非模板链;有义链/无义链;
正链/负链;编码链。
病毒的分类:
(1)RNA 病毒:RNA→mRNA(+链病毒);
RNA→互补RNA→翻译(-链病毒)。
(2)DNA 病毒
2.DDRP
3.5’;3’
4.pppA;pppG
5.RNApol 忠实性
6.转录泡
二、RNA 聚合酶
holoenzyme:σ起始因子,核心酶
真核生物三种RNA 聚合酶的特点
RNA Pol 位置产物相对活性对α-鹅膏蕈的敏感性
Pol Ⅰ 核仁 28S,18S,5.8S rRNAs 50%~70% 不敏感
Pol Ⅱ 核质 hnRNA,mRNA,某些snRNAs 20%~40% 高度敏感
Pol Ⅲ 核质 tRNA,5S rRNA,某些snRNAs ~10% 片段特异,中度敏感
转录的抑制剂
抑制剂靶酶抑制作用
利福霉素细菌全酶和β亚基结合,抑制起始
链霉溶菌素细菌核心酶和β亚基结合,抑制起始
放射线素D 真核 PolⅠ 和DNA 结合,阻止延伸
α-鹅膏蕈真核 PolⅡ 和 RNA PolⅡ 结合
三、转录过程
原核生物基因的转录:
启动子高度保守
足迹法突变法硫酸二甲酯法
(足迹法图见下页起始过程左边图)
CAP 位点正调节位点
G 敏感性操纵子
25
起始过程
1. 模板结合,扫描式SCAN
2. 起始识别
3. 活化
4. 进入起始位点
26
延伸
终止
P 因子依赖型终止子
P 因子非依赖型终止子
通读效应
第二节 RNA反转录
64 年:抑制DNA 复制的放
线菌素能抑制RNA 病毒。
逆转录酶RDDP
RDDP RNA 病毒编码
活性: cDNA 制备
乙肝病毒
☆由逆转录病毒基因组中pol 基因
编码。是一种多功能酶。
☆有以RNA 为模板和以DNA 为模板合
成DNA 的DNA 聚合酶活性。
☆需要RNA 或DNA 做引物;
☆有核糖核酸酶 H 的活性(在逆转
录酶的C 端),能从3’→5’和从5’
→3’水解RNA,使RNA 与DNA 的杂
交体分离。逆向转录酶的生物学意义:
1.用于合成cDNA。建立cDNA 文库(cDNA Library),获得基因或探针。
2.与PCR 连用 RT-PCR。
第三节 真核生物基因的转录
真核与原核基因转录的区别:课件讲义第25 页两张表和下表所示:
一、真核生物的启动子
RNA pol Ⅱ
二、启动子特征和转录因子
1. RNA 聚合酶Ⅰ效率最高
2. RNA 聚合酶Ⅱ
3. RNA 聚合酶Ⅲ
基因内启动子/基因外启动子
1. RNA pol Ⅱ
核心元件上游调控元件远端调控区
2. RNA pol Ⅰ
3. RNA pol Ⅲ
第四节 转录后产物加工
一、真核的mRNA
帽子结构
poly A
剪接
编辑
二、基因间隔序列的去除
mRNA;tRNA;rRNA。
实验证据:
三、tRNA

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