大学课程英汉对照分子生物学导论教学Chapter 3课件
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大学分子生物学经典双语课件C3： DNA replication
Chapter 03: DNA Replication
3.1 The principle of DNA replication 3.2 DNA replication model 3.3 Enzymes and protein needed in DNA replication 3.4 Process of DNA replication 3.5 Telomere and Telomerase
parental duplex is unwound.
On the lagging strand, a stretch of single-stranded
parental DNA must be exposed, and then a
segment is synthesized in the reverse direction (relative to fork movement). A series of these fragments are synthesized, then they are joined together to create an intact lagging strand.
v33enzymesandproteinsneededindnareplicationdna聚合酶dna聚合酶dna聚合酶结构基因polapolbpolc亚基1410相对分子质量1030008800083000053聚合酶活性是是是35外切酶活性校正是是是53外切酶活性是否否聚合速度ntss1620402501000持续合成能力32001500500000功能切除引物修复修复复制表31大肠杆菌dna聚合酶的比较?53exonucleaseactivity
enters newly synthesized DNA in the form of
3.1 The principle of DNA replication 3.2 DNA replication model 3.3 Enzymes and protein needed in DNA replication 3.4 Process of DNA replication 3.5 Telomere and Telomerase
parental duplex is unwound.
On the lagging strand, a stretch of single-stranded
parental DNA must be exposed, and then a
segment is synthesized in the reverse direction (relative to fork movement). A series of these fragments are synthesized, then they are joined together to create an intact lagging strand.
v33enzymesandproteinsneededindnareplicationdna聚合酶dna聚合酶dna聚合酶结构基因polapolbpolc亚基1410相对分子质量1030008800083000053聚合酶活性是是是35外切酶活性校正是是是53外切酶活性是否否聚合速度ntss1620402501000持续合成能力32001500500000功能切除引物修复修复复制表31大肠杆菌dna聚合酶的比较?53exonucleaseactivity
enters newly synthesized DNA in the form of
英语文体学-Chapter-3-Varieties-of-LanguagePPT课件
Reflecting
the personal relationships between speaker/writer and hearer/reader
What the user is trying to do with language for/to his/her addressee(s)
Personal tenor—degrees of formality Functional tenor—intention of the user in
using the language
14
3.3 Registers
3.3.4 The notion of register
Interrelation among field, mode and tenors of discourse
regional, social and standard aspects
Diatypic varieties — registers
Associated with different language use Depending on different types of occasions Three dimensions: field, mode, and tenor of
discourse
5
3.2 Dialects
3.2.1 Individual dialect — Idiolect
One’s own features of speech/writing habits Voice quality Pitch & stress patterns Lexical items Grammatical structures ---- xx’s language/style
the personal relationships between speaker/writer and hearer/reader
What the user is trying to do with language for/to his/her addressee(s)
Personal tenor—degrees of formality Functional tenor—intention of the user in
using the language
14
3.3 Registers
3.3.4 The notion of register
Interrelation among field, mode and tenors of discourse
regional, social and standard aspects
Diatypic varieties — registers
Associated with different language use Depending on different types of occasions Three dimensions: field, mode, and tenor of
discourse
5
3.2 Dialects
3.2.1 Individual dialect — Idiolect
One’s own features of speech/writing habits Voice quality Pitch & stress patterns Lexical items Grammatical structures ---- xx’s language/style
大学分子生物学经典双语课件
2.1.2.2 Conformation polymorphism of the double helix
Alternative doublehelical structures of DNA
Base Obliquity
helix rise per base pair
bp number per turn
biological activity changed (even lost)； viscosity decreased，粘度 solubility decreased,溶解度 Hyperchromicity: the absorbance of ssDNA is greater than that dsDNA.增色 concentration = 50μg/ml： dNTPs A260 = 1.60 S.S DNA A260 = 1.37 D.S DNA A260 = 1.0
2.1.3
Triplex DNA
1953, Watson & Crick proposed D.S DNA model and found many redundant hydrogen bonding donor and receptors along big grooves. 1957, Felsenfeld proposed T.S DNA concept
transferring the other dsDNA through the break.
Type I topoisomerase
Type II topoisomerase
Contents
1
2 3 4 5 6 7
Structure of DNA Denaturation, renaturation and hybridization
2024年《分子生物学》全册配套完整教学课件pptx
2024/2/29
运输功能
如载体蛋白，血红蛋白等 ，在生物体内运输各种物 质。
免疫功能
如抗体蛋白，参与生物体 的免疫应答。
18
蛋白质的功能与调控
调节功能
如激素，生长因子等，调节生物 体的生长发育和代谢过程。
2024/2/29
储存功能
如植物种子中的贮藏蛋白，动物体 内的肌红蛋白等，储存能量和营养 物质。
个性化医疗
根据患者的基因信息，制定个 性化的治疗方案。
药物基因组学
预测患者对药物的反应和副作 用，指导合理用药。
30
基因治疗的原理与应用
基因治疗的原理
通过导入正常基因或修复缺陷基因， 从而治疗由基因突变引起的疾病。
遗传性疾病的治疗
如视网膜色素变性、腺苷脱氨酶缺乏 症等。
2024/2/29
癌症治疗
利用基因编辑技术，修复或敲除癌症 相关基因，抑制肿瘤生长。
基因表达调控的层次
基因表达调控可分为转录前调控、转录水平调控、转录后调控和翻 译水平调控等多个层次。
基因表达调控的意义
基因表达调控对于生物体的生长发育、代谢、免疫应答等生理过程具 有重要意义，同时也是疾病发生发展的重要因素。
2024/2/29
22
原核生物的基因表达调控
1 2 3
原核生物基因表达调控的特点
26
DNA损伤的修复机制
直接修复
针对某些简单的DNA损伤，如碱 基错配，可通过特定的酶直接进行 修复。
碱基切除修复
通过识别并切除受损碱基，再合成 新的DNA片段进行修复。
2024/2/29
核苷酸切除修复
针对较严重的DNA损伤，如嘧啶 二聚体，通过切除一段包含受损部
运输功能
如载体蛋白，血红蛋白等 ，在生物体内运输各种物 质。
免疫功能
如抗体蛋白，参与生物体 的免疫应答。
18
蛋白质的功能与调控
调节功能
如激素，生长因子等，调节生物 体的生长发育和代谢过程。
2024/2/29
储存功能
如植物种子中的贮藏蛋白，动物体 内的肌红蛋白等，储存能量和营养 物质。
个性化医疗
根据患者的基因信息，制定个 性化的治疗方案。
药物基因组学
预测患者对药物的反应和副作 用，指导合理用药。
30
基因治疗的原理与应用
基因治疗的原理
通过导入正常基因或修复缺陷基因， 从而治疗由基因突变引起的疾病。
遗传性疾病的治疗
如视网膜色素变性、腺苷脱氨酶缺乏 症等。
2024/2/29
癌症治疗
利用基因编辑技术，修复或敲除癌症 相关基因，抑制肿瘤生长。
基因表达调控的层次
基因表达调控可分为转录前调控、转录水平调控、转录后调控和翻 译水平调控等多个层次。
基因表达调控的意义
基因表达调控对于生物体的生长发育、代谢、免疫应答等生理过程具 有重要意义，同时也是疾病发生发展的重要因素。
2024/2/29
22
原核生物的基因表达调控
1 2 3
原核生物基因表达调控的特点
26
DNA损伤的修复机制
直接修复
针对某些简单的DNA损伤，如碱 基错配，可通过特定的酶直接进行 修复。
碱基切除修复
通过识别并切除受损碱基，再合成 新的DNA片段进行修复。
2024/2/29
核苷酸切除修复
针对较严重的DNA损伤，如嘧啶 二聚体，通过切除一段包含受损部
分子生物学ppt课件
基因组大小(Mb)
0.58 1.83 4.20 4.60 13.50 12.50 466 165 97 2700 3000
基因数
470 1743 4100 4288 6034 4929 30000 13601 18424 30000 25000
染色体数*
无 无 无 无 16 16 21 4 6 20 23
包括：
结构基因组学
功能基因组学
三个亚领域.
比较基因组学
28
29
一、病毒基因组 二、原核生物基因组 三、真核生物基因组
30
一、病毒基因组
基因组（genome） 1个配（精子或卵子），1个单倍 体细胞或1个病毒所包含的全套遗传物质的总和。病毒核酸 或为DNA或为RNA，可以统称为病毒染色体。
完整的病毒颗粒具有蛋白质外壳，以保护病毒核酸不 受核酸酶的破坏，并能识别和侵袭特定的宿主。
分子生物学
Molecular Biology
1
What is Molecular Biology?
分子生物学是从分子水平研究生命现象、生命规律和生命本质 的学科。
核心内容是从分子水平研究基因和基因的活动，这些活动主要 通过核酸和蛋白质的活动来实现。
医学分子生物学主要研究人体生物大分子和大分子体系的结构、 功能、相互作用及其与疾病发生、发展的关系。
16
三、基因的结构特点和分类
基因的结构
结构基因：编码区序列（coding region sequence ）
在细胞内表达为蛋白质或功能RNA的DNA序列
转录调控序列：非编码序列（non-coding sequence）
基因表达需要的调控区（regulatory region）序列， 包括启动子（promoter）、增强子（enhancer）等。
分子生物学(英文版)
Chapter 3 Nucleic Acid1. Physical and chemical structure of DNA●Double-stranded helix● Major groove and minor groove● Base pairing● The two strands are antiparallel● G+C content (percent G+C)● Satellite DNASatellite DNA consists of highly repetitive DNA and is so called because repetitions of a short DNA sequence tend to produce a different frequency of the nucleotides adenine, cytosine， guanine and thymine， and thus have a different density from bulk DNA — such that they form a second or ’satellite’ band when genomic DNA is separated on a density gradient。
2。
Alternate DNA structureTwo bases have been extruded from base stacking at the junction. The white line goes from phosphate to phosphate along the chain。
O is shown red, N blue， P yellow and C grey.3. Circular and superhelical DNADNA can also form a double-stranded, covalently-closed circle。
分子生物学导论(ppt)
1909年，丹麦遗传学家 W. Johannsen首先使用 “基因”一词。
二十世纪初，美国遗传学家Morgan提
出了基因学说。他指出：种质必须由独
立的要素组成，我们把这些要素称为遗
传因子，或者简单地称为基因。
Morgan及其助手发现了连锁遗传
规律，并且第一次将代表某一性 状的基因，同某一特定的染色体
遗传信息的载体。
1953年Watson和Crick提出DNA右手 双螺旋模型，于1962年和Wilkins共享 诺贝尔生理医学奖。
同年，Sanger首次阐明了胰岛素的一级 结构，开创了蛋白质序列分析的先河， 他于1958年获诺贝尔化学奖。
1954年Crick提出遗传信息传递的
中心法则。 1958年，Meselson和Stahl提出了 DNA的半保留复制。
1982年Prusiner提出“感染性蛋白质颗
粒”的存在；次年将这种蛋白颗粒命名
为朊病毒蛋白（prion protein, PrP）。
1997年，Prusiner因为发现朊病毒而获
得诺贝尔生理医学奖。
1984年，德国人Kohler、美国人
Milstein和丹麦科学家Jern由于发
展了单克隆抗体技术而分享了诺贝
1995年6月，德国正式开始HGP。
任务与进展
遗传图谱（genetic map)： 定义
又称连锁图谱（linkage map)或遗传连锁 图谱（genetic linkage map)，是指人类 基因组内基因以及专一的多态性DNA标记 (marker)相对位置的图谱，其研究经历了 从经典的遗传图谱到现代遗传图谱的过程。
从生物物理学角度的定义 生命有三要素：物质、能量、信息 在生物体的整个运动过程中，贯 穿了物质、能量、信息三者的变化、 协调和统一。
英汉对照分子生物学导论课件Sample
Vocabulary of Day 3 (4/4)
anti-parallel base-stacking major groove minor groove
nanometer denature
denaturation absorbance
absorb adsorb
反向平行的 碱基堆积 （DNA）大沟 （DNA）小沟 纳米 变性（动词） 变性（名词） 吸收（名词） 吸收（动词） 吸附
1) Nitrogenous base / 含氮碱基
2) Sugar / 糖
No oxygen here !
Ribonucleotides and deoxyribonucleotides 核糖核苷酸 与 脱氧核糖核苷酸
3) Triphosphate / 三磷酸
NH2 65 1N
7 N
8
O
O
2.4 DNA in the Cell
2.4 细胞中的DNA
2.5 RNA (Ribonucleic Acid)
2.5 RNA（核糖核酸）
2.6 Experiments
2.6 实验研究
Vocabulary of Day 3 (1/4)
nucleic acid genetic material
inherit nucleotide nitrogenous base triphosphate
1.1
Tm
1.0 65 70 75 80 85 90 95
Temperature
Light absorbance by DNA
DNA对光的吸收
dsDNA
ssDNA
2.1 Properties of a Genetic Material
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RNA synthesis: 5’ → 3’
18 / 68
Proofreading / 校正
U Remove U Add C C
19 / 68
3. Termination / 终止
Intrinsic termination 内在型终止 ρ-dependent termination ρ依赖型终止
−10 box and −35 box
Transcription start site
5’
5’
3’
3’
-35 box+1-10 boxCoding region
Promoter
CCAGGCTTTACACTT - - -CGTATGTTGTGTGGAATT CTTTTTGATGCAATT - - -ACTATAATAGACAGGGTA GGCGGTGTTGACATA - - -GTGATACTGAGCACATCA
Region 1
Region 2
Region 3
Region 4
49 / 68
The leader-attenuator RNA
50 / 68
The coupled transcription-translation 偶联转录-翻译作用
51 / 68
When tryptophan level is low …
半乳糖
葡萄糖
E. coli: “This is my favorite!”
31 / 68
How to use lactose / 如何利用乳糖
E. coli: “I need lactose permease, β-galactosidase, and transacetylase.”
32 / 68
lacA
CH2OH
OH
O
OH
O
CH2OH O OH
OH
OH
Lactose
OH
42 / 68
1. Negative Regulation – High Trp level
High tryptophan level: No transcription
43 / 68
Negative Regulation – low Trp level
45 / 68
Lactose – the inducer Tryptophan – the co-repressor
(b) High tryptophan : transcription is repressed.
RNA polymerase cannot bind to the promoter
33 / 68
Regulated Expression of Lactose Metabolizing Genes
乳糖代谢基因表达调控
1. Negative Regulation – the lac Repressor 负调控──lac阻遏蛋白
2. Positive Regulation – CAP 正调控──CAP
Lactose
Inducer 诱导物
Promoter Operator Leader -attenuator trpE
trpD
Aporepressor dimer
Repressor dimer
Co-repressor 辅阻遏物
Tryptophan
46 / 68
The Trp Operon: No positive regulation
34 / 68
2. Negative Regulation – the lac Repressor 负调控──lac阻遏蛋白
35 / 68
Negative Regulation – the lac Repressor 负调控──lac阻遏蛋白
36 / 68
3. Positive Regulation – CAP 正调控──CAP
47 / 68
2. Attenuation / 衰减作用
Attenuator: “STOP!”
Not all transcription is repressed.
48 / 68
The leader-attenuator region 前导子-衰减子区域
Promoter Operator Leader-attenuator trpE trpD trpC trpB trpA
Low tryptophan level: Transcription occurs
44 / 68
lac repressor vs. trp repressor
Repressor
Low lactose level
(b) High tryptophan : transcription is repressed.
12 / 68
Catalytic area of RNA polymerase
13 / 68
3.2.3 Transcription Mechanism 3.2.3 转录机理
1. Initiation / 起始 2. Elongation / 延伸 3. Termination / 终止
14 / 68
3.3 Regulation of gene expression
in prokaryotes 3.3 原核生物基因表达调控
3.3.1 Coordinate Regulation 3.3.2 The Lac Operon 3.3.3 The Trp Operon 3.3.4 Ara & Gal Operons
-35 box
-10 box
+1
10 / 68
3.2.2 RNA Polymerase / RNA聚合酶
11 / 68
Core enzyme vs. Holoenzyme
Holoenzyme starts transcription at promoters
Core enzyme starts transcription at random
Protein 3
29 / 68
3.3.2 The lac Operon / 乳糖操纵子
Promoter Operator lacZ lacY lacA
The lac operon
30 / 68
1. The Conditions of lactose Metabolism 1. 乳糖代谢的条件
乳糖
52 / 68
When tryptophan level is high …
53 / 68
3.3.4 Ara and Gal Operons 3.3.4 阿拉伯糖操纵子与半乳糖操纵子
3.3.1 协同调控 3.3.2 乳糖操纵子 3.3.3 色氨酸操纵子 3.3.4 阿拉伯糖与
半乳糖操纵子
25 / 68
Regulation of gene expression 基因表达调控
Condition A
26 / 68
Regulation of gene expression 基因表达调控
Chapter 3 / 第3章
Chapter 3 Transcription in Prokaryotes: Mechanism and Regulation 3.1 Why Use an RNA Intermediate?
第3章 原核生物转录： 机理与调控 3.1 为什么使用RNA
作为中间物？
3.2 Mechanism of Transcription 3.3 Regulation of Gene Expression
20 / 68
Intrinsic termination / 内在型终止
21 / 68
Base pair / 碱基对
22 / 68
-dependent termination / 依赖型终止
23 / 68
Rho proteins
X-Ray Crystal Structure Of Rho protein [MMDB ID:24381] 24 / 68
trpD trpC trpB trpA
CH
CH N H
COO – +H3N C H
CH3
Tryptophan
COO –
+H3N C H
CH2
C
CH N H
Promoter Operator lacZ
CH2OH
OH
O OH
OH
+
OH
Galactose
CH2OH O OH
OH OH
OH
Glucose
lacY
When to use lactose / 何时利用乳糖
Glucose + Lactose +
Glucose – Lactose –
Glucose – Lactose +
E. coli: “I will use lactose only when there is no glucose and there is lactose.”
in Prokaryotes 3.4 Experiments
3.2 转录机理 3.3 原核生物基因
表达调控 3.4 实验研究
1 / 68
3.1 Why Use an RNA intermediate? 3.1 为什么使用RNA作为中间物？
2 / 68
Chromosomes are large and complex
-35 box
-10 box
+1
9 / 68
Consensus sequence / 共有序列
Consensus sequence: a generalized sequence from which most actual sequences differ very little or not at all. （共有序列：一种普遍的序列， 大多数实际的序列与它相差很小或完全相同。）
18 / 68
Proofreading / 校正
U Remove U Add C C
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3. Termination / 终止
Intrinsic termination 内在型终止 ρ-dependent termination ρ依赖型终止
−10 box and −35 box
Transcription start site
5’
5’
3’
3’
-35 box+1-10 boxCoding region
Promoter
CCAGGCTTTACACTT - - -CGTATGTTGTGTGGAATT CTTTTTGATGCAATT - - -ACTATAATAGACAGGGTA GGCGGTGTTGACATA - - -GTGATACTGAGCACATCA
Region 1
Region 2
Region 3
Region 4
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The leader-attenuator RNA
50 / 68
The coupled transcription-translation 偶联转录-翻译作用
51 / 68
When tryptophan level is low …
半乳糖
葡萄糖
E. coli: “This is my favorite!”
31 / 68
How to use lactose / 如何利用乳糖
E. coli: “I need lactose permease, β-galactosidase, and transacetylase.”
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lacA
CH2OH
OH
O
OH
O
CH2OH O OH
OH
OH
Lactose
OH
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1. Negative Regulation – High Trp level
High tryptophan level: No transcription
43 / 68
Negative Regulation – low Trp level
45 / 68
Lactose – the inducer Tryptophan – the co-repressor
(b) High tryptophan : transcription is repressed.
RNA polymerase cannot bind to the promoter
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Regulated Expression of Lactose Metabolizing Genes
乳糖代谢基因表达调控
1. Negative Regulation – the lac Repressor 负调控──lac阻遏蛋白
2. Positive Regulation – CAP 正调控──CAP
Lactose
Inducer 诱导物
Promoter Operator Leader -attenuator trpE
trpD
Aporepressor dimer
Repressor dimer
Co-repressor 辅阻遏物
Tryptophan
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The Trp Operon: No positive regulation
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2. Negative Regulation – the lac Repressor 负调控──lac阻遏蛋白
35 / 68
Negative Regulation – the lac Repressor 负调控──lac阻遏蛋白
36 / 68
3. Positive Regulation – CAP 正调控──CAP
47 / 68
2. Attenuation / 衰减作用
Attenuator: “STOP!”
Not all transcription is repressed.
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The leader-attenuator region 前导子-衰减子区域
Promoter Operator Leader-attenuator trpE trpD trpC trpB trpA
Low tryptophan level: Transcription occurs
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lac repressor vs. trp repressor
Repressor
Low lactose level
(b) High tryptophan : transcription is repressed.
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Catalytic area of RNA polymerase
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3.2.3 Transcription Mechanism 3.2.3 转录机理
1. Initiation / 起始 2. Elongation / 延伸 3. Termination / 终止
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3.3 Regulation of gene expression
in prokaryotes 3.3 原核生物基因表达调控
3.3.1 Coordinate Regulation 3.3.2 The Lac Operon 3.3.3 The Trp Operon 3.3.4 Ara & Gal Operons
-35 box
-10 box
+1
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3.2.2 RNA Polymerase / RNA聚合酶
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Core enzyme vs. Holoenzyme
Holoenzyme starts transcription at promoters
Core enzyme starts transcription at random
Protein 3
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3.3.2 The lac Operon / 乳糖操纵子
Promoter Operator lacZ lacY lacA
The lac operon
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1. The Conditions of lactose Metabolism 1. 乳糖代谢的条件
乳糖
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When tryptophan level is high …
53 / 68
3.3.4 Ara and Gal Operons 3.3.4 阿拉伯糖操纵子与半乳糖操纵子
3.3.1 协同调控 3.3.2 乳糖操纵子 3.3.3 色氨酸操纵子 3.3.4 阿拉伯糖与
半乳糖操纵子
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Regulation of gene expression 基因表达调控
Condition A
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Regulation of gene expression 基因表达调控
Chapter 3 / 第3章
Chapter 3 Transcription in Prokaryotes: Mechanism and Regulation 3.1 Why Use an RNA Intermediate?
第3章 原核生物转录： 机理与调控 3.1 为什么使用RNA
作为中间物？
3.2 Mechanism of Transcription 3.3 Regulation of Gene Expression
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Intrinsic termination / 内在型终止
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Base pair / 碱基对
22 / 68
-dependent termination / 依赖型终止
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Rho proteins
X-Ray Crystal Structure Of Rho protein [MMDB ID:24381] 24 / 68
trpD trpC trpB trpA
CH
CH N H
COO – +H3N C H
CH3
Tryptophan
COO –
+H3N C H
CH2
C
CH N H
Promoter Operator lacZ
CH2OH
OH
O OH
OH
+
OH
Galactose
CH2OH O OH
OH OH
OH
Glucose
lacY
When to use lactose / 何时利用乳糖
Glucose + Lactose +
Glucose – Lactose –
Glucose – Lactose +
E. coli: “I will use lactose only when there is no glucose and there is lactose.”
in Prokaryotes 3.4 Experiments
3.2 转录机理 3.3 原核生物基因
表达调控 3.4 实验研究
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3.1 Why Use an RNA intermediate? 3.1 为什么使用RNA作为中间物？
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Chromosomes are large and complex
-35 box
-10 box
+1
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Consensus sequence / 共有序列
Consensus sequence: a generalized sequence from which most actual sequences differ very little or not at all. （共有序列：一种普遍的序列， 大多数实际的序列与它相差很小或完全相同。）