分子生物学课件第17讲

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17分子生物学

17分子生物学
结构,并向下扫描,遇到的第一个AUG时在此翻译
17-18
17-19
•5-10% cases ribosomal subunits bypass 1st AUG scanning for more favorable one 但是有部分核糖体翻译
的起始位点不是第一个AUG,跳过了一个或者多个AUG
17.1 Initiation of Translation in Bacteria
细菌翻译的起始
• Two important events must occur before translation initiation can take place
– Generate a supply of aminoacyl-tRNAs 产生氨酰tRNA
17-14
30S Initiation Complex
The complete 30S initiation complex contains one each:
– 30S ribosomal subunit – mRNA – fMet-tRNA – GTP – Factors IF1, IF2, IF3
Lecture PowerPoint to accompany
Molecular Biology
Fourth Edition
Robert F. Weaver Chapter 17 The Mechanism of Translation I: Initiation
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
• Amino acids must be covalently bound to tRNAs AA和tRNA 必须共价结合 • Process of bonding tRNA to amino acid is called tRNA charging 此过程叫tRNA负载

分子生物学课件ppt

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转基因技术
转基因技术是将外源基因导入生物体,实现基因的过 表达或补充。转基因技术的关键在于选择合适的载体 和导入方法。
THANKS
感谢观看
基因编辑技术的应用
基因编辑技术在许多领域都有广泛的应用,如罕见病治疗、癌症免疫治疗、农业育种等。 通过基因编辑技术,可以实现对特定基因的敲除、敲入或修饰,以达到治疗或改良的目的 。
基因编辑技术的伦理问题
虽然基因编辑技术具有巨大的潜力,但也引发了伦理和法律等方面的争议。在应用基因编 辑技术时,需要充分考虑伦理和法律问题,确保技术的合理应用和规范发展。
发展趋势
基因组学、蛋白质组学、代谢组学等 多组学研究,跨学科交叉融合,生物 信息学和计算生物学的发展等。
02
分生物学基本概念
基因与DNA
基因
基因是生物体内携带遗传信息的最小 单位,负责编码蛋白质或RNA分子 。
DNA
DNA是生物体的主要遗传物质,由四 种不同的脱氧核苷酸组成,通过特定 的序列排列储存遗传信息。
高通量测序
高通量测序是指一次可以对大量DNA或RNA分子进行序列测定的技术。高通量测序技术极大地提高了 基因组学和转录组学研究的效率,为生物医学研究提供了强大的工具。
04
分子生物学应用
生物医药研究
01
02
03
药物设计与开发
利用分子生物学技术,研 究药物与靶点的相互作用 ,提高药物的疗效和降低 副作用。
分子生物学前沿研究
表观遗传学研究
01
表观遗传学研究
表观遗传学是研究基因表达的调控机制,通过研究DNA甲基化、组蛋
白修饰等机制,揭示基因表达的调控规律,以及环境因素对基因表达的
影响。
02

分子生物学(共19张PPT)

分子生物学(共19张PPT)

04
蛋白质的结构与功能
蛋白质的分子组成与结构
氨基酸通过肽键连 接形成多肽链,即 蛋白质的一级结构 。
多条多肽链组合在 一起,形成蛋白质 的三级结构。
蛋白质的基本组成 单位是氨基酸,共 有20种常见氨基酸 。
多肽链经过盘绕、 折叠形成二级结构 ,主要形式包括α螺旋和β-折叠等。
在特定条件下,蛋 白质可形成四级结 构,由多个亚基组 成。
发展历程
从20世纪50年代DNA双螺旋结构 的发现开始,分子生物学经历了 飞速的发展,成为现代生命科学 中最为活跃和前沿的领域之一。
分子生物学的研究对象与任务
研究对象
主要包括DNA、RNA、蛋白质Байду номын сангаас生 物大分子,以及它们之间的相互作用 和调控机制。
研究任务
揭示生物大分子的结构、功能及其相 互作用机制;阐明基因表达调控的分 子机制;探索生物大分子在生命过程 中的作用和意义。
转录因子
01
真核生物中存在大量转录因子,它们与DNA特定序列结合,激
活或抑制基因转录。
表观遗传学调控
02
通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式,改变染色质结构,影响
基因表达。
microRNA调控
03
microRNA是一类小分子RNA,通过与mRNA结合,抑制其翻
译或促进其降解,从而调节基因表达。
基因表达调控的分子机制
发育生物学研究生物体的发育过程,而分子 生物学则揭示了发育过程中基因表达和调控 的分子机制。
02
DNA的结构与功能
DNA的分子组成与结构
DNA的基本组成单位
脱氧核糖核苷酸,由磷酸、脱氧核糖 和碱基组成。
DNA的碱基
DNA的双螺旋结构

完整版《分子生物学》 ppt课件

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底物
模板 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
识别 起始 延伸 终止
启动子(-10区、-35区) 转录单位相关概念 CAP位点 识别过程
不依赖ρ因子的终止子: 内在终止子(intrinsic terminator ) 依赖ρ因子的终止子( ρ-dependent terminator )有发夹结构,但GC含量少, 无U串
核mRNA内含子的剪接 Ⅰ内含子的剪接 Ⅱ类内含子的剪接 反式剪接
核mRNA的 拼接体的拼接
类型ⅰ 自我拼接
类型ⅱ自我 拼接
剪接、3’末端CCA结构、碱基修饰 内含子切除(核酸酶的作用,不是
转酯反应) 连接外显子
蛋 白 参与蛋白质生物合成的物质 质 的 蛋白质生物合成过程 生 物 蛋白质合成的干扰与抑制 合 成 蛋白质的降解
一般模式 复制型转座模式 非复制型转座模式 保守型转座模式 TnA转座模式
通过反义RNA的翻译水平控制 甲基化作用控制转座酶合成及
其与DNA的结合
转座引起插入突变 造成插入位点靶DNA的少量碱基
对重复 插入位点出现新基因 引起染色体畸变 转座引起的生物进化 切除效应 外显子改组
动子:(上游控制元件),-165~ -40,影响转录的频率。
♠ -25bp:TATA盒(Hogness box),识别起 始位点
♠ -75bp:CAAT盒(CAATCT) ,决定启动子
♠ -110bp:GC盒的(G转G录GC频G率G),R调N控A起始聚和合酶I的启动子
转录频率
RNA聚合酶Ⅱ的启动子
分子生物学 Molecular Biology
总结复习 Review and Summarize
2020/12/22
1
绪论
引言 分子生物学简史 分子生物学的研究内容 分子生物学进展 分子生物学展望

分子生物学(全套课件557P)

分子生物学(全套课件557P)

分子生物学(全套课件557P)简介分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科。

它涉及到核酸、蛋白质和其他生物分子的研究,以及它们在细胞和生物体中的功能。

本文档是一套全面的分子生物学课件,共有557页。

本课件旨在帮助读者系统地了解分子生物学的各个方面,包括基本的分子生物学原理、实验技术、研究方法以及应用等。

目录1.第一章:分子生物学概述2.第二章:DNA结构与功能3.第三章:RNA结构与功能4.第四章:蛋白质结构与功能5.第五章:基因表达调控6.第六章:基因突变与遗传变异7.第七章:分子生物学实验技术8.第八章:分子生物学研究方法9.第九章:分子生物学的应用领域第一章:分子生物学概述1.1 什么是分子生物学分子生物学是研究生物体内分子的结构、功能以及相互作用的学科。

它涉及到DNA、RNA、蛋白质等生物分子的研究,以及它们在细胞和生物体中的功能。

1.2 分子生物学的历史与发展分子生物学起源于20世纪50年代,当时发现DNA是物质遗传信息的携带者后,科学家们开始研究DNA的结构和功能,从而奠定了现代分子生物学的基础。

1.3 分子生物学的重要性分子生物学的研究对于了解生命的本质和机理至关重要。

它不仅有助于解释遗传现象,还可以揭示细胞的结构、功能和调控机制,甚至为疾病的诊断和治疗提供理论基础。

2.1 DNA的组成与结构DNA是由基因序列组成的生物分子,它由核苷酸组成。

本节将介绍DNA的基本结构、双螺旋结构和碱基对的配对方式。

2.2 DNA复制与遗传信息传递DNA复制是细胞分裂过程中最重要的事件之一,它确保了遗传信息的传递和稳定性。

本节将介绍DNA复制的过程和机制。

2.3 DNA修复与突变DNA在生物体内容易受到各种外界因素的损伤,因此细胞拥有多种修复机制来修复DNA损伤。

本节将介绍DNA修复的方式和维护基因组稳定性的重要性。

3.1 RNA的种类与功能RNA是DNA转录的产物,它在细胞内发挥着多种功能,包括mRNA的编码信息传递、tRNA的氨基酸运载和rRNA的构建核糖体等。

分子生物学课件(共51张PPT)

分子生物学课件(共51张PPT)
二级结构
蛋白质局部主链的空间结构, 包括α-螺旋、β-折叠等。
三级结构
整条肽链中全部氨基酸残基的 相对空间位置Байду номын сангаас即整条肽链每 一原子的相对空间位置。
四级结构
由两条或两条以上的多肽链组 成的一类结构,每一条多肽链
都有完整的三级结构。
蛋白质的功能与分类
结构蛋白:作为细胞的结构,如膜蛋白,染色体蛋白等 。 酶:催化生物体内的化学反应。
分子生物学是生物学的重要分支
01
分子生物学以生物大分子为研究对象,揭示生命现象的分子基
础,是生物学的重要分支之一。
分子生物学推动生物学的发展
02
分子生物学的发展推动了生物学的研究从细胞水平向分子水平
深入,为生物学的发展提供了新的理论和技术支持。
分子生物学与其他学科的交叉融合
03
分子生物学与遗传学、生物化学、微生物学、免疫学等学科存

表观遗传学调控
通过改变染色质结构和DNA 甲基化等方式来调控基因表达

05
蛋白质的结构与功能
蛋白质的分子组成
氨基酸
蛋白质的基本组成单元,共有20 种标准氨基酸。
肽键
连接氨基酸之间的主要化学键。
辅基与辅酶
某些蛋白质还包含辅基或辅酶, 以辅助其功能的发挥。
蛋白质的结构层次
一级结构
指蛋白质中氨基酸的排列顺序 。
重组DNA分子的构建和 筛选
PCR技术及其应用
01
02
PCR技术的基本原理和步骤
引物的设计和选择
03
04
PCR反应体系和条件优化
PCR技术在DNA扩增、突变 分析、基因分型等领域的应用
基因克隆与基因工程

《分子生物学》课件

《分子生物学》课件
介绍CRISPR-Cas9系统的原理 及在基因编辑中的应用。
基因编辑实验室
展示现代基因编辑实验室的设 备和技术。
基因治疗
探讨基因编辑技术在治疗遗传 病和癌症中的潜力。
生物信息学与计算生物学
大数据分析
使用生物信息学和计算生物学的工具来分析 海量生物数据。
蛋白质结构预测
通过模拟和计算来预测和研究蛋白质的结构 和功能。
3 基因修复与修复机

探讨基因损伤修复和细 胞保护机制在环境暴露 中的作用。
生物多样性与保护
生物多样性
解释生物多样性的重要性和全球生物多样性状 况。
保护生物多样性
讨论保护生物多样性的 分子标记物
液体活检
通过PCR和测序技术检测基因突变和遗传病。
《分子生物学》PPT课件
《分子生物学》PPT课件大纲: 1. 介绍分子生物学概念 2. DNA和RNA结构与功能 3. 蛋白质的合成与结构 4. DNA复制和细胞分裂 5. 基因表达与转录 6. RNA加工修饰 7. 蛋白质翻译和折叠 8. 基因调控及表观遗传学
基因编辑与CRISPR技术
CRISPR Cas9
介绍分子标记物在疾病诊断和治疗中的应用, 如肿瘤标志物。
探讨液体活检在肿瘤诊断和监测中的潜力。
分子生物学的社会影响
1 伦理和法律问题
讨论基因编辑和遗传修 复等技术引发的伦理和 法律问题。
2 公众教育和意识
强调公众了解分子生物 学的重要性和科学素养 的培养。
3 医疗与健康
探讨分子生物学在医疗 和健康领域的革命性发 展。
基因组学研究
利用计算方法研究基因组结构、功能和进化。
网络生物学
通过构建和分析生物网络来揭示生物体内的 复杂关系。

《分子生物学全套》ppt课件

《分子生物学全套》ppt课件
分子生物学定义
分子生物学是一门从子水平研究生 物大分子的结构和功能的科学,主要 关注DNA、RNA和蛋白质等生物大 分子的复制、转录、翻译和调控等过 程。
分子生物学特点
以分子为研究对象,阐明生命现象的 本质;与多学科交叉融合,推动生命 科学的发展;实验技术手段不断更新 ,提高研究效率和准确性。
分子生物学发展历程
分子生物学研究内容及方法
研究内容
包括基因和基因组的结构与功能、DNA损伤与修复、基因表达的调控、蛋白质 组学的研究以及疾病产生的分子基础等。
研究方法
包括基因克隆与表达、蛋白质分离与纯化、PCR技术、基因敲除与敲入、高通 量测序技术、生物信息学分析等。这些方法的应用使得分子生物学研究更加深 入和广泛。
阔前景。
下一代测序技术在分子生物学中应用
下一代测序技术原理
基于大规模并行测序的原理,一次可对数百万至数十亿个DNA分 子进行测序。
测序数据分析
包括序列比对、变异检测、基因表达量分析等,以揭示基因组的结 构和功能。
下一代测序技术的应用
在疾病诊断、个性化医疗、物种鉴定和进化生物学等领域发挥重要 作用。
非编码RNA与疾病关系
非编码RNA异常表达与多种疾病相关,如肿瘤、心血管疾 病等,可作为疾病诊断和治疗的新靶点。
非编码RNA研究前景
随着高通量测序技术和生物信息学发展,非编码RNA研究 将更加深入,为疾病防治提供新思路和新方法。
合成生物学在分子生物学中应用前景
合成生物学概念及研究范畴
合成生物学是一门新兴交叉学科,旨在通过设计和构造新的生物部件、系统和机器来理解 和操控自然生物系统。
RNA产物。
影响因素
包括DNA模板的序列和 结构、RNA聚合酶的活 性和选择性、转录因子
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分子生物学课件第17讲
3,araBAD操纵元的调控(图8-12) Nanjin(g 1)无AraC及cAMP-CAP时,araC转录,但 Universit很y 快会被Crep所阻遏(自身调控)
( 2 ) 有 AraC , 无 cAMP-CAP 时 , araBAD 和 araC均不转录
( 3 ) 有 AraC , 阿 拉 伯 糖 及 cAMP-CAP 时 , araBAD转录
Hale Waihona Puke (1)结构基因(galK,galT, galE)
(2)调节基因(galR)
(3)P/O位点
分子生物学课件第17讲
Nanjing 2, gal操纵元的启动子 (图8-9) University
(1)gal P1 (2)gal P2
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( 三 ) cAMP-CAP 对 galP1 和
分子生物学课件第17讲
二、阿拉伯糖操纵元:具有双重功能 UNniavnejrinsigty(正调控和负调控)的调节蛋白
(一)阿拉伯糖代谢酶基因的操纵元 1,阿拉伯糖调控元 (1)三个参与阿拉伯糖代谢的酶 的基因的操纵元 (2)调控元:由一个调节基因控 制几个操纵元的系统
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Nanjing2,araBAD操纵元的组成
2,对araBAD操纵元起调控作用的因 素 Nanjing
University
(1)Crep 对araBAD 及araC的作用 A,Crep 与araO1结合 B,Crep 与araO2结合
(2)Cind对araBAD 及araC的作用 (3)cAMP-CAP是araBAD和araC表达 的正调控因子
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Nanjing(二)Trp操纵元的阻遏调控
University
1,Trp的作用 •Trp有两方面的作用 (1)对已有的酶起反馈抑制 (feedback inhibition) (2)作为trp无活性的阻遏蛋白的 辅阻遏物
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Nanjing 2,TrpR的作用
• 感染初期噬菌体均利用宿主的转录系统,
随后噬菌体合成一些自身编码的蛋白质,
对宿主的RNA聚合酶进行替代或修饰,其
结果是使转录系统优先转录噬菌体的
第四节 分解代谢产物抑制涉及
Nanjing University
的启动子正调控
一、分解代谢产物抑制
1,某些启动子转录的起始需要辅助蛋 白质
2,分解代谢产物抑制
•含义
•原因
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二、CAP对启动子的正调控
Nanjing University
1,cAMP在分解代谢产物抑制中的
作用
2,CAP的作用
University
galOI结合可能导致两个操 作子之间的DNA形成环状结 构,两个阻遏蛋白通过相 互作用而强化了阻遏效应
分子生物学课件第17讲
(五)gal操纵元双启动子的意义
Nanjing 1,半乳糖的双重作用
University
(1)作为细菌的碳源 (2)UDPGal是细菌细胞壁的重要 前体 2,双启动子的作用 (1)galP1保证细菌可以利用半乳 糖作为碳源 (2)galP2保证有葡萄糖存在时, 细菌可以合成UDPGal
Nanjing
University gal P2的控制
1,gal启动子的cAMP-CAP结合 位点 (1)位置:-76~-47 (2)序列特点(图8-10)
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Nanjing 2 , cAMP-CAP 对 S1 转 录
University
的 激 活 及 对 S2 转 录 的 阻遏 •对galP1 •对galP2
Nanjing 第四节 操纵元的其他调控形式
University
一、具有双启动子的半乳糖操纵元 (一)半乳糖代谢 1,半乳糖代谢相关的酶 (1)半乳糖激酶 (2)半乳糖转移酶 (3)半乳糖表异构酶
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2,代谢步骤
Nanjing University
(二)gal操纵元
1,gal操纵元组成
University
(1)结构基因 (2)操纵元结构(图8-11)
(二)araBAD操纵元的调控
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Nanjing 1,araC基因产物及其结合位点
University
(1)araC基因对araBAD正调控 的遗传学证据 (2)AraC蛋白的2种形式 (3)AraC结合位点
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物能够有效地利用资源,避免某些 基因不适当表达可能带来的危害
•基因转录时序调控的方式:大多数 是通过一种或几种蛋白质因子与RNA 聚合酶相互作用而实现的
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一、噬菌体基因表达特点概述
UNniavnejrins(igty一)噬菌体基因组构成 1,基因构成
(1)转录和翻译所必需的基因
University
(1)TrpR的活性形式
(2)TrpR的作用机制
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Nanjing
第五节 University 基因表达的时序调控
•时序调控:按照一定的时 间顺序实现的基因表达调 控机制
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Nanjing •基因转录时序调控的必要性:使生
University
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( Nanjing 四 ) Gal 阻 遏 蛋 白 的 作 用 机制 University
1,gal阻遏蛋白的作用位点
2, gal阻遏蛋白可能的作用机制 (1) gal阻遏蛋白与galOE结合, 可能通过以下途径发挥作用
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( 2 ) gal 阻 遏 蛋 白 与 Nanjing
(1)CAP的结构特征 (2)CAP结合的DNA位点 (3)CAP的激活
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(4)CAP对转录的激活作用
Nanjing
University A,CAP激活转录的途径
B,CAP与DNA和RNA聚合酶的 作用
C,CAP对RNA聚合酶的作用取决 于两者的相对位置:
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(4)Cind 和cAMP-CAP促进araBAD转录的机 制
• 促进RNA聚合酶与araBAD的结合并形成开放 性启动子复合物
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三、 色氨酸操纵元:可阻遏系统
Nanjing
(一) University trp操纵元的结构 1, 结构基因及其编码的酶 2,前导序列 3,终止子 4,调节基因
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