医学分子生物学-序课件.ppt

医学分子生物学
Yingzi Kang
Dept. of biochemistry,
Tianjin Medical University
基本内容
第一篇基因
第二篇蛋白质
第三篇细胞信号转导的分子机制(略)
第四篇细胞增殖、分化与细胞凋亡的分子机制
第五篇分子生物学实验技术
分子生物学( molecular biology)是从分子水平(基因水平)去研究或解释一切生物学现象,并在分子水平上改造和利用生物的一门学科。
基因工程、细胞工程、生物工程、核酸与蛋白质相互作用。
基因工程是指在人工可以控制的条件下将基因剪切或重新组合,再导入到生物体内,使这些基因在其中表达并遗传下去。
基本概念
注释
分子生物学是从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规的科学。因此分子生物学必须研究分子,但是其研究的侧重点不是化学,而是生物学,是从分子水平研究生命及其规。
病毒
单细胞生物
多细胞生物
分子水平生命活动主要是通过核酸和蛋白质这两类生物大分子的活动来实现的。
基因的概念
遗传学概念:1865年孟德尔在提出“遗传”的概念时提出的,即基因代表了生物体内任何一种遗传物质(生物的某一种性状)。
分子生物学概念:
1868年生化学家发现了核酸(核内酸性物质)
1925年荚膜(光滑、Ⅲ型)Ⅲ型活菌体致病;无荚膜(粗糙、Ⅱ型)
1944年美国科学家用提出的核酸代替菌体,取得同样效果。核酸→基因
生物大分子结构研究概念:应用物理学和化学研究核酸大分子结构和功能。
基因与基因组的概念
基因是生物体的遗传物质,一般是指与生物体某些性状有关的核酸(结构基因),以及负责调节控制基因活动的调控基因。
生物体内全部基因称为基因组(genome),包括了任何染色体体内中的任何一个基因,是一个很庞大的范围。
基因工程技术是要从基因组中分离、纯化、扩增某一个目的基因。
分子克隆技术
是利用单细胞(如大肠杆菌)进行无性繁殖的技术
基因的剪切、重组、转化、增殖、分离
重组DNA的转化需要载体,最常用的为质粒,很多质粒本身就是大肠杆菌中提取出来的,是大肠杆菌中染色体外可以复制的环状DNA,可以出入于大肠杆菌。
重组后的质粒被引入到大肠杆菌中的过程为转化。
限制性内切酶
没有限制性内切酶的发现和应用就没有分子生物学的发展。
“核酸限制性内切酶”是一类能识别双链DNA中特定碱基顺序的核酸水解酶,基本上都是从原核生物中发现提取的。其原本的功能是生物抗击外来DNA的侵袭,犹似高等动物的免疫系统。主要原理是以内切方式水解核酸链中磷酸二酯键 5’-P 3’-OH
Ⅰ型:复合功能酶,兼有修饰、切割两种特性,识别位点和切割位点不一致,不能形成特异片段。
Ⅲ型:与Ⅰ型相似。
Ⅱ型:通常所说的限制性内切酶,识别序列为4~6个bp。
载体(vector)
载体是携带靶DN***段进入宿主细胞进行扩增和表达的工具。
质粒(plasmid)为最常用的载体。细菌染色体外小型双链环状DNA复制子,对细菌的某些代谢活动和抗药性表型有一些作用。质粒载体是在天然质粒基础上人工改造拼接而成,其不仅可以在细菌中复制,同时在添加真核细胞复制信号和启动子后,可构建成真核细胞复制表达的穿梭质粒,用途非常广泛。
其他载体:λ噬菌体、粘粒、病毒等
基因研究的几种重要分析方法
限制性内切酶酶谱分析
核酸分子杂交
核苷酸序列分析