最新分子生物学(基因组、转录组、蛋白组)

B. 噬菌体感染实验
➢噬菌体T2有一个蛋白质的外壳，DNA裹在其中。
➢当噬菌体T2感染大肠杆菌时，它的尾部吸附在菌体上。然后， 菌体内形成大量噬菌体，菌体裂解后，释放出几十个乃至几百个 与原来感染细菌一样的噬菌体T2。
➢构成蛋白质的氨基酸中，甲硫氨酸和半胱氨酸含有硫，DNA中 不含S，所以S只存在于T2噬菌体的蛋白质。相反，P主要存在于 DNA中，至少占T2噬菌体含磷量的99％。
➢Alfed Hershey和Martha Chase (1952)将宿主菌细胞分别放在含 35S或含32P的培养基中。宿主细胞在生长过程中就被35S或32P标记 上了。然后用噬菌体去感染分别被S或P标记的细菌，并在这些 细菌中复制增殖。宿主菌裂解释放出很多子代噬菌体，这些子代 噬菌体也被标记上35S或32P。
2.1 Genes are made of DNA
奥地利神父孟德尔1865年根据7个碗豆性状的实验提出了遗传 因子假说，认为每个性状由遗传因子控制，并提出了遗传因 子的分离与自由组合两大遗传规律。
证明基因由核酸 (DNA或RNA) 组成的3个著名实验： ①肺炎双球菌的转化试验； ②噬菌体感染实验； ③烟草花叶病毒的感染实验。
➢接着，用分别被35S或32p标记的噬菌体去感染没有被放射性同 位素标记的宿主菌，然后测定宿主菌细胞带有的同位素。
➢被35S标记的噬菌体所感染的宿主菌细胞内很少有35S，而大多 数 35S出现在宿主菌细胞的外面。也就是说， 35S标记的噬菌体蛋 白质外壳在感染宿主菌细胞后，并未进入宿主菌细胞内部而是留 在细胞外面。
➢被32p标记的噬菌体感染宿主菌细胞后，测定宿主菌的同位素， 发现32p主要集中在宿主菌细胞内。所以噬菌体感染宿主菌细胞 时进入细胞内的主要是DNA。
➢由此可以得出结论：噬菌体注入宿主菌细胞内的物质是DNA， 释放出来的是跟原先感染细菌细胞一样的噬菌体。可见在噬菌体 的生活史中，只有DNA是联系亲代和子代的物质。
A. 1928年，荷兰细菌学家格里菲斯（Griffith）的肺炎双 球菌转化实验
Griffith在研究肺炎球菌时发现肺炎球菌有很多不同菌株，其中 有一种菌株它的球菌有毒性，能引起小鼠得败血病。这些有毒的 球菌外面有保护作用的多糖胶状荚膜，使它们可以不被宿主的正 常保护机构所破坏；当它们生长在培养基上时，每一个细菌长成 一个明亮的光滑菌落，叫光滑型（S）菌株；另外一些菌株无荚 膜，菌落粗糙，没有毒性，不会引起疾病，叫R型菌株 。
布鲁克（美）主编
Outline of this course
Chapter 1: Genomes, Transcriptomes and Proteomes Chapter 2: Studying DNA Chapter 3: Mapping Genomes Chapter 4: Sequencing and Annotation of Genomes Chapter 5: Eukaryotic Nuclear Genomes Chapter 6: Genomes of Prokaryotes and Eukaryotic
分子生物学(基因组、转录 组、蛋白组)
考核方式
1. 出勤及回答问题情况： 30% （ 随机提问形式）
2. 期末考试： 70% （闭卷）
对于选修《基因组学》课程的同学，采取写一篇课程论文 的考核方式（70%）。2学分，周五 3-5节，教学楼B301
References
• Genomes 2, Genomes 3 by Brown TA • Gene VIII, Gene IX by B. Lewin • Journals on Plant Molecular Genetics • 《现代分子生物学》，朱玉贤，李毅 著 • 《基因组学》杨金水 著 • 《分子克隆实验指南》（第3版），萨姆
• 基因组表达的最初产物是转录组，即那些含有细胞在 特定时间所需生物信息、编码蛋白质的基因衍生而来 的RNA分子的集合。转录组由转录过程来维持。
• 基因组表达的第二个产物是蛋白质组，即细胞中那些 决定细胞能够进行生化反应的所有蛋白质组分。这是 通过翻译过程来完成的。
细胞的蛋白质库
2. DNA
DNA由Johann Friedrich Miescher在1869年发现, 这位瑞士生物学家当时在德国蒂宾根（Tubingen ）工作。
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Fra Baidu bibliotek
➢这表明无毒性的R型活细菌在与被加热杀死的S型细菌混合后， 转化成了有毒性的S型活细菌。这些转化成的S型细菌的后代也是 有毒性的S型细菌，可见这种性状的转化是可以遗传的。 ➢1944年，艾弗里从S型活细菌中提取了DNA，蛋白质和多糖等 物质，然后分别加入到培养R型细菌的培养基中。结果发现只有 加入DNA时， R型细菌才能转化成S型细菌。 ➢通过上述研究表明，DNA是使R型细菌产生转化的物质，所以 DNA是遗传物质。
C. 烟草花叶病毒的感染实验
➢ 对病毒的研究逐渐深入以后，发 现一些植物的病毒仅含有RNA没 有DNA。
➢ 当 用 烟草花叶病毒 （ TMV ） 的 RNA和蛋白质分别进行感染试验， 发现只有RNA才能诱发感染。
Organelles Chapter 7: Genome Expression Chapter 8: Genome Evolution
Chapter 1: Genomes, Transcriptomes and Proteomes
1. 概述
基因组（Genome）：由德国汉堡大学威克勒教授于1920 年首创，指生物的整套染色体所含有的全部DNA或RNA 序列。基因组是地球上每一物种具有的生物学信息的存储 库。
基因组学（Genomics）：由罗德里克于1986年首创，指 研究生物的整个基因组，涉及基因组作图、测序和功能分 析的一门学科。
32亿个nt,
2n=46, 35,000个基因
16,569 bp, 环形分子，多拷贝, 37个基因
• 基因组所包含的生物信息的利用需要酶及其他参与基 因组表达过程中一系列复杂生化反应的蛋白质的协同 活性。