分子生物学复习

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1、1一、蛋白质化学一、蛋白质化学（一）氨基酸（一）氨基酸（一）氨基酸（一）氨基酸蛋白质的氨基酸组成蛋白质的氨基酸组成蛋白质的氨基酸组成蛋白质的氨基酸组成编码氨基酸：编码氨基酸：编码氨基酸：编码氨基酸：20202020种种种种/ / / /受遗传密码控制受遗传密码控制受遗传密码控制受遗传密码控制非编码氨基酸：翻译后加工非编码氨基酸：翻译后加工非编码氨基酸：翻译后加工非编码氨基酸：翻译后加工编码氨基酸结构特点编码氨基酸结构特点编码氨基酸结构特点编码氨基酸结构特点构件分子：构件分子：构件分子：构件分子： L,L,L,L,-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸除除除除GlyGlyGlyGly外，其余都是外，其余都是

2、外，其余都是外，其余都是L,L,L,L,-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸ProProProPro为亚氨基酸为亚氨基酸为亚氨基酸为亚氨基酸R R R R基团的不同是分类的基础基团的不同是分类的基础基团的不同是分类的基础基团的不同是分类的基础编码氨基酸分类编码氨基酸分类编码氨基酸分类编码氨基酸分类酸性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸中性氨基酸中性氨基酸中性氨基酸中性氨基酸2咪唑基胍基吡咯环吡咯环结构特点：结构特点：1.1.含苯环含苯环: phe: phe2.2.含酚羟基含酚羟基: Tyr: Tyr3.3.含吲哚环含吲哚环: Trp: Trp4.4.含羟基含羟基

3、:Ser Thr:Ser Thr5.5.含硫含硫: Cys Met: Cys Met6.6.含胍基含胍基:Arg:Arg7.7.含咪唑基含咪唑基: His: His 3( ( ( (二二二二) ) ) ) 氨基酸的理化性质氨基酸的理化性质氨基酸的理化性质氨基酸的理化性质两性电离两性电离两性电离两性电离等电点等电点等电点等电点(pI(pI(pI(pI）在水溶液中能两性电离而成兼性离子在水溶液中能两性电离而成兼性离子在水溶液中能两性电离而成兼性离子在水溶液中能两性电离而成兼性离子分子呈电中性时的溶液的分子呈电中性时的溶液的分子呈电中性时的溶液的分子呈电中性时的溶液的pHpHpHpH值值值值紫外吸收

4、紫外吸收紫外吸收紫外吸收 芳香族氨基酸特有芳香族氨基酸特有芳香族氨基酸特有芳香族氨基酸特有(phe(phe(phe(phe，Tyr,Trp)Tyr,Trp)Tyr,Trp)Tyr,Trp)吸收峰：波长吸收峰：波长吸收峰：波长吸收峰：波长280nm280nm280nm280nm茚三酮反应茚三酮反应茚三酮反应茚三酮反应 加热加热加热加热氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 + + + + 茚三酮茚三酮茚三酮茚三酮 蓝紫色化合物蓝紫色化合物蓝紫色化合物蓝紫色化合物 (570nm)(570nm)(570nm)(570nm)ProProProPro + + + + 茚三酮茚三酮茚三酮茚三酮 黄色化合物黄色化合物黄色

5、化合物黄色化合物氨基酸的定量方法氨基酸的定量方法氨基酸的定量方法氨基酸的定量方法4（三）蛋白质的结构层次（三）蛋白质的结构层次（三）蛋白质的结构层次（三）蛋白质的结构层次一级结构一级结构一级结构一级结构从从从从N-N-N-N-端到端到端到端到C-C-C-C-端氨基酸（残基）排列顺序端氨基酸（残基）排列顺序端氨基酸（残基）排列顺序端氨基酸（残基）排列顺序是蛋白质的基本结构是蛋白质的基本结构是蛋白质的基本结构是蛋白质的基本结构是空间结构、生理功能的基础是空间结构、生理功能的基础是空间结构、生理功能的基础是空间结构、生理功能的基础维系键维系键维系键维系键肽键肽键肽键肽键/ / / /二硫键二硫键二硫

6、键二硫键二级结构二级结构二级结构二级结构肽链主链骨架原子局部空间结构肽链主链骨架原子局部空间结构肽链主链骨架原子局部空间结构肽链主链骨架原子局部空间结构螺旋螺旋螺旋螺旋/折叠折叠折叠折叠/转角转角转角转角/ / / /无规卷曲无规卷曲无规卷曲无规卷曲/ / / /模体模体模体模体维系键维系键维系键维系键氢键氢键氢键氢键三级结构三级结构三级结构三级结构肽链主链、侧链骨架原子局部空间结构肽链主链、侧链骨架原子局部空间结构肽链主链、侧链骨架原子局部空间结构肽链主链、侧链骨架原子局部空间结构（结构域（结构域（结构域（结构域/ / / /分子伴侣）分子伴侣）分子伴侣）分子伴侣）球状或椭圆状蛋白质球状或椭

7、圆状蛋白质球状或椭圆状蛋白质球状或椭圆状蛋白质 亲水表面和疏水内核亲水表面和疏水内核亲水表面和疏水内核亲水表面和疏水内核大部分蛋白质到三级结构已有生物活性大部分蛋白质到三级结构已有生物活性大部分蛋白质到三级结构已有生物活性大部分蛋白质到三级结构已有生物活性例如：肌红蛋白例如：肌红蛋白例如：肌红蛋白例如：肌红蛋白 、免疫球蛋白、免疫球蛋白、免疫球蛋白、免疫球蛋白维系键维系键维系键维系键疏水键疏水键疏水键疏水键 四级结构四级结构四级结构四级结构蛋白质分子中各个蛋白质分子中各个蛋白质分子中各个蛋白质分子中各个亚基亚基亚基亚基的空间排布的空间排布的空间排布的空间排布举例：血红蛋白（举例：血红蛋白（举例

8、：血红蛋白（举例：血红蛋白（2 2 2 22 2 2 2）维系键维系键维系键维系键离子键离子键离子键离子键5模体模体模体模体（motifmotifmotifmotif）蛋白质分子中蛋白质分子中蛋白质分子中蛋白质分子中2 2 2 23 3 3 3个二级结构肽段，在空间上个二级结构肽段，在空间上个二级结构肽段，在空间上个二级结构肽段，在空间上有规律地聚集起来，形成相对稳定、特殊的空间有规律地聚集起来，形成相对稳定、特殊的空间有规律地聚集起来，形成相对稳定、特殊的空间有规律地聚集起来，形成相对稳定、特殊的空间构象构象构象构象具有特殊的生理功能具有特殊的生理功能具有特殊的生理功能具有特殊的生理功能例如

9、：例如：例如：例如：-环环环环- 钙结合蛋白钙结合蛋白钙结合蛋白钙结合蛋白 锌指锌指锌指锌指结构域结构域结构域结构域分子量大的蛋白质三级结构可分割成分子量大的蛋白质三级结构可分割成分子量大的蛋白质三级结构可分割成分子量大的蛋白质三级结构可分割成1 1 1 1个和数个个和数个个和数个个和数个 球状或纤维状的区域球状或纤维状的区域球状或纤维状的区域球状或纤维状的区域具有功能具有功能具有功能具有功能例如：酶的活性中心例如：酶的活性中心例如：酶的活性中心例如：酶的活性中心6分子伴侣分子伴侣分子伴侣分子伴侣空间构象的决定因素之一空间构象的决定因素之一空间构象的决定因素之一空间构象的决定因素之一( ( (

10、 (一级结构一级结构一级结构一级结构/ / / /分子伴侣分子伴侣分子伴侣分子伴侣) ) ) )本质是蛋白质本质是蛋白质本质是蛋白质本质是蛋白质( ( ( (热休克蛋白热休克蛋白热休克蛋白热休克蛋白Hsp70/Hsp70/Hsp70/Hsp70/异构酶异构酶异构酶异构酶) ) ) )提供一个保护环境提供一个保护环境提供一个保护环境提供一个保护环境加速蛋白质折叠成天然构象或四级结构加速蛋白质折叠成天然构象或四级结构加速蛋白质折叠成天然构象或四级结构加速蛋白质折叠成天然构象或四级结构亚基亚基亚基亚基在蛋白质的在蛋白质的在蛋白质的在蛋白质的四级结构四级结构四级结构四级结构中，每个各中，每个各中，每个

11、各中，每个各具独立三级结具独立三级结具独立三级结具独立三级结 构构构构的多肽链称为亚基的多肽链称为亚基的多肽链称为亚基的多肽链称为亚基亚基单独存在不具有生物活性亚基单独存在不具有生物活性亚基单独存在不具有生物活性亚基单独存在不具有生物活性7一级结构是决定三维结构一级结构是决定三维结构一级结构是决定三维结构一级结构是决定三维结构 和生物学活性的基础和生物学活性的基础和生物学活性的基础和生物学活性的基础牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶的变性和复性实验的变性和复性实验的变性和复性实验的变性和复性实验比较几种氨基酸顺序相似的比较几种氨基酸顺序相似的比较几种氨基酸顺序相似的比较几种氨基酸

12、顺序相似的 蛋白质空间结构和生物学活性蛋白质空间结构和生物学活性蛋白质空间结构和生物学活性蛋白质空间结构和生物学活性蛋白质结构与功能的范例蛋白质结构与功能的范例蛋白质结构与功能的范例蛋白质结构与功能的范例肌红蛋白肌红蛋白肌红蛋白肌红蛋白: : : :三级结构三级结构三级结构三级结构血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白: : : :四级结构四级结构四级结构四级结构 ( ( ( (别构效应别构效应别构效应别构效应/ / / /氧解离曲线呈氧解离曲线呈氧解离曲线呈氧解离曲线呈S S S S形形形形) ) ) )蛋白质折叠蛋白质折叠蛋白质折叠蛋白质折叠 需要分子伴侣需要分子伴侣需要分子伴侣需要分子伴侣/

13、/ / /伴侣蛋白伴侣蛋白伴侣蛋白伴侣蛋白天然非折叠蛋白质天然非折叠蛋白质天然非折叠蛋白质天然非折叠蛋白质 ( ( ( (内在非结构蛋白质内在非结构蛋白质内在非结构蛋白质内在非结构蛋白质) ) ) )天然蛋白质天然蛋白质天然蛋白质天然蛋白质, , , ,没有完全折叠成特定没有完全折叠成特定没有完全折叠成特定没有完全折叠成特定 三级结构三级结构三级结构三级结构, , , ,但具备功能但具备功能但具备功能但具备功能与其他蛋白质相互作用与其他蛋白质相互作用与其他蛋白质相互作用与其他蛋白质相互作用, , , ,具有功能具有功能具有功能具有功能 多样性多样性多样性多样性8（四）蛋白质的理化性质（四）蛋白

14、质的理化性质（四）蛋白质的理化性质（四）蛋白质的理化性质蛋白质的两性电离蛋白质的两性电离蛋白质的两性电离蛋白质的两性电离 大多数人体蛋白质大多数人体蛋白质大多数人体蛋白质大多数人体蛋白质pI=5.0pI=5.0pI=5.0pI=5.0在在在在pH7.4pH7.4pH7.4pH7.4环境下成环境下成环境下成环境下成阴离子阴离子阴离子阴离子蛋白质的胶体性质蛋白质的胶体性质蛋白质的胶体性质蛋白质的胶体性质水化层水化层水化层水化层电荷层电荷层电荷层电荷层蛋白质变性和复性蛋白质变性和复性蛋白质变性和复性蛋白质变性和复性变性变性变性变性: : : :空间结构破坏空间结构破坏空间结构破坏空间结构破坏, ,

15、, ,一级结构不变一级结构不变一级结构不变一级结构不变, , , , 生物学活性丧失生物学活性丧失生物学活性丧失生物学活性丧失蛋白质紫外吸收蛋白质紫外吸收蛋白质紫外吸收蛋白质紫外吸收 =280 nm =280 nm =280 nm =280 nm 有特征性吸收峰有特征性吸收峰有特征性吸收峰有特征性吸收峰蛋白质定性、定量方法蛋白质定性、定量方法蛋白质定性、定量方法蛋白质定性、定量方法9蛋白质的变性蛋白质的变性蛋白质的变性蛋白质的变性vv变性因素变性因素变性因素变性因素vv物理或化学因素物理或化学因素物理或化学因素物理或化学因素vv机制机制机制机制 vv蛋白质空间结构破坏蛋白质空间结构破坏蛋白质空

16、间结构破坏蛋白质空间结构破坏vv一级结构未破坏一级结构未破坏一级结构未破坏一级结构未破坏vv性质的变化性质的变化性质的变化性质的变化vv溶解度降低溶解度降低溶解度降低溶解度降低/ / / /黏度增加黏度增加黏度增加黏度增加vv结晶能力消失结晶能力消失结晶能力消失结晶能力消失/ / / /生物活性丧失生物活性丧失生物活性丧失生物活性丧失vv易被蛋白酶水解易被蛋白酶水解易被蛋白酶水解易被蛋白酶水解vv实际应用实际应用实际应用实际应用vv防止蛋白制剂防止蛋白制剂防止蛋白制剂防止蛋白制剂/ / / /蛋白质药物的变性失活蛋白质药物的变性失活蛋白质药物的变性失活蛋白质药物的变性失活vv使细菌蛋白质变性失

17、活，消毒杀菌使细菌蛋白质变性失活，消毒杀菌使细菌蛋白质变性失活，消毒杀菌使细菌蛋白质变性失活，消毒杀菌10（五）蛋白质的分离和纯化（五）蛋白质的分离和纯化（五）蛋白质的分离和纯化（五）蛋白质的分离和纯化根据分子大小根据分子大小根据分子大小根据分子大小 的纯化方法的纯化方法的纯化方法的纯化方法透析和超滤透析和超滤透析和超滤透析和超滤超速离心超速离心超速离心超速离心凝胶层析凝胶层析凝胶层析凝胶层析利用大分子蛋白质性质利用大分子蛋白质性质利用大分子蛋白质性质利用大分子蛋白质性质密度、形态、沉降系数不同密度、形态、沉降系数不同密度、形态、沉降系数不同密度、形态、沉降系数不同利用溶解度利用溶解度利用溶解

18、度利用溶解度 差别的纯化差别的纯化差别的纯化差别的纯化 方法方法方法方法等电点沉淀等电点沉淀等电点沉淀等电点沉淀盐析盐析盐析盐析丙酮沉淀丙酮沉淀丙酮沉淀丙酮沉淀利用蛋白质等电点不同利用蛋白质等电点不同利用蛋白质等电点不同利用蛋白质等电点不同破坏水化层破坏水化层破坏水化层破坏水化层/ / / /电荷层电荷层电荷层电荷层11根据电荷不同根据电荷不同根据电荷不同根据电荷不同 的纯化方法的纯化方法的纯化方法的纯化方法电泳电泳电泳电泳l lSDS-PAGESDS-PAGESDS-PAGESDS-PAGEl lIEFIEFIEFIEFl l双向电泳双向电泳双向电泳双向电泳l l（SDS-SDS-SDS-S

19、DS-PAGE/IEFPAGE/IEFPAGE/IEFPAGE/IEF）l l毛细管电泳毛细管电泳毛细管电泳毛细管电泳蛋白质两性电离性质蛋白质两性电离性质蛋白质两性电离性质蛋白质两性电离性质离子交换层析离子交换层析离子交换层析离子交换层析利用对配体的利用对配体的利用对配体的利用对配体的生物亲和力的生物亲和力的生物亲和力的生物亲和力的纯化方法纯化方法纯化方法纯化方法亲和层析亲和层析亲和层析亲和层析配体配体配体配体抗体抗体抗体抗体/ / / /酶的底物酶的底物酶的底物酶的底物HPLCHPLCHPLCHPLC（离子交换（离子交换（离子交换（离子交换/ / / /亲和亲和亲和亲和层析层析层析层析/ /

20、 / /凝胶层析）凝胶层析）凝胶层析）凝胶层析）高压液泵作用于流动相高压液泵作用于流动相高压液泵作用于流动相高压液泵作用于流动相12（六）蛋白质组和蛋白质组学（六）蛋白质组和蛋白质组学（六）蛋白质组和蛋白质组学（六）蛋白质组和蛋白质组学蛋白质组蛋白质组蛋白质组蛋白质组 指某种细胞或组织中基因组所表达的指某种细胞或组织中基因组所表达的指某种细胞或组织中基因组所表达的指某种细胞或组织中基因组所表达的全部蛋白质全部蛋白质全部蛋白质全部蛋白质不同环境不同环境不同环境不同环境/ / / /状态状态状态状态/ / / /发育阶段细胞发育阶段细胞发育阶段细胞发育阶段细胞蛋白水平蛋白水平蛋白水平蛋白水平的变化

21、的变化的变化的变化蛋白质组学蛋白质组学蛋白质组学蛋白质组学研究各种生物基因组在细胞中表达的研究各种生物基因组在细胞中表达的研究各种生物基因组在细胞中表达的研究各种生物基因组在细胞中表达的全部蛋白质全部蛋白质全部蛋白质全部蛋白质的分子结构、功能及其相互作用的分子结构、功能及其相互作用的分子结构、功能及其相互作用的分子结构、功能及其相互作用的的的的新学科新学科新学科新学科研究不同环境研究不同环境研究不同环境研究不同环境/ / / /状态状态状态状态/ / / /发育阶段发育阶段发育阶段发育阶段/ / / /不同组织的细胞中不同组织的细胞中不同组织的细胞中不同组织的细胞中蛋白质分子的种类、结构和功能

22、，蛋白质相互作用蛋白质分子的种类、结构和功能，蛋白质相互作用蛋白质分子的种类、结构和功能，蛋白质相互作用蛋白质分子的种类、结构和功能，蛋白质相互作用发现新药发现新药发现新药发现新药13二、酶学二、酶学二、酶学二、酶学（一）酶的一般特性（一）酶的一般特性（一）酶的一般特性（一）酶的一般特性1 1 1 1、酶的化学本质和结构、酶的化学本质和结构、酶的化学本质和结构、酶的化学本质和结构酶的基本概念酶的基本概念酶的基本概念酶的基本概念酶酶酶酶vv生物催化剂生物催化剂生物催化剂生物催化剂vv本质：蛋白质本质：蛋白质本质：蛋白质本质：蛋白质vv底物：各类代谢物底物：各类代谢物底物：各类代谢物底物：各类代谢

23、物vv活细胞产生、具有催化功能活细胞产生、具有催化功能活细胞产生、具有催化功能活细胞产生、具有催化功能核酶核酶核酶核酶vv生物催化剂生物催化剂生物催化剂生物催化剂vv本质：本质：本质：本质：RNARNARNARNAvv底物：核酸底物：核酸底物：核酸底物：核酸14全酶、辅酶和辅基全酶、辅酶和辅基全酶、辅酶和辅基全酶、辅酶和辅基vv全酶全酶全酶全酶vv酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白-催化作用催化作用催化作用催化作用（特异性）（特异性）（特异性）（特异性） vv辅助因子辅助因子辅助因子辅助因子-金属离子金属离子金属离子金属离子 小分子有机物小分子有机物小分子有机物小分子有机物( ( ( (维生素维生素维生

24、素维生素) ) ) )vv辅基辅基辅基辅基vv非蛋白质部分非蛋白质部分非蛋白质部分非蛋白质部分-酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白 共价键共价键共价键共价键vv透析、超滤透析、超滤透析、超滤透析、超滤不能分离不能分离不能分离不能分离vv辅酶辅酶辅酶辅酶vv非蛋白质部分非蛋白质部分非蛋白质部分非蛋白质部分-酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白 非非非非共价键共价键共价键共价键vv透析、超滤透析、超滤透析、超滤透析、超滤能能能能分离分离分离分离15酶的活性中酶的活性中酶的活性中酶的活性中心心心心酶分子上酶分子上酶分子上酶分子上必需基团必需基团必需基团必需基团集中的特定空间结构区域集中的特定空间结构区域集中的特定空间结构

25、区域集中的特定空间结构区域功能单位功能单位功能单位功能单位1:1:1:1:与底物结合与底物结合与底物结合与底物结合功能单位功能单位功能单位功能单位2:2:2:2:催化化学键的断裂和形成催化化学键的断裂和形成催化化学键的断裂和形成催化化学键的断裂和形成 ( ( ( (催化底物转变为产物催化底物转变为产物催化底物转变为产物催化底物转变为产物) ) ) )vv特点特点特点特点vv辅酶的部分结构参与组成酶的活性中心辅酶的部分结构参与组成酶的活性中心辅酶的部分结构参与组成酶的活性中心辅酶的部分结构参与组成酶的活性中心vv酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白= = = =调节亚基调节亚基调节亚基调节亚基+ + + +

26、催化亚基催化亚基催化亚基催化亚基vv酶蛋白的三维结构是正常功能必需的酶蛋白的三维结构是正常功能必需的酶蛋白的三维结构是正常功能必需的酶蛋白的三维结构是正常功能必需的16 酶酶酶酶-生物催化剂的特点生物催化剂的特点生物催化剂的特点生物催化剂的特点vv容易失活（变性）容易失活（变性）容易失活（变性）容易失活（变性）vv具有极高效率具有极高效率具有极高效率具有极高效率vv对底物专一性强对底物专一性强对底物专一性强对底物专一性强vv酶活性可调节酶活性可调节酶活性可调节酶活性可调节vv基因表达基因表达基因表达基因表达vv激素激素激素激素vv反馈抑制反馈抑制反馈抑制反馈抑制vv抑制剂和激活剂抑制剂和激活剂

27、抑制剂和激活剂抑制剂和激活剂vv蛋白酶解激活蛋白酶解激活蛋白酶解激活蛋白酶解激活vv可逆共价修饰可逆共价修饰可逆共价修饰可逆共价修饰vv别构调节别构调节别构调节别构调节17转换数（转换数（转换数（转换数（KcatKcat）w w酶的催化常数酶的催化常数酶的催化常数酶的催化常数w wKcatKcat定义定义定义定义w w一定条件下一定条件下一定条件下一定条件下 转换转换转换转换w w每个酶分子每个酶分子每个酶分子每个酶分子 底物的分子数底物的分子数底物的分子数底物的分子数/ / / /每秒每秒每秒每秒w w一定条件下一定条件下一定条件下一定条件下 转换转换转换转换w w每每每每molmolmol

28、mol酶分子酶分子酶分子酶分子 底物的底物的底物的底物的mol/mol/mol/mol/每秒每秒每秒每秒2 2、转换数（、转换数（、转换数（、转换数（KcatKcat）和米氏常数（）和米氏常数（）和米氏常数（）和米氏常数（KmKm）18米氏常数（米氏常数（米氏常数（米氏常数（KmKm）w wKmKmKmKm定义定义定义定义w w当当当当v=1/2 Vv=1/2 Vv=1/2 Vv=1/2 V时，底物的浓度。时，底物的浓度。时，底物的浓度。时，底物的浓度。w w单位：单位：单位：单位：mol/Lmol/Lmol/Lmol/Lw wKmKmKmKm意义意义意义意义w w酶的特征性常数酶的特征性常数

29、酶的特征性常数酶的特征性常数w wKmKmKmKm大小大小大小大小与与与与该酶对底物亲和力大小成反比该酶对底物亲和力大小成反比该酶对底物亲和力大小成反比该酶对底物亲和力大小成反比KmKmKmKm大大大大，亲和力，亲和力，亲和力，亲和力小小小小，反应速度慢，反应速度慢，反应速度慢，反应速度慢 KmKmKmKm小小小小，亲和力，亲和力，亲和力，亲和力大大大大，反应速度快，反应速度快，反应速度快，反应速度快uu酶对最适底物的酶对最适底物的酶对最适底物的酶对最适底物的KmKmKmKm值最小（亲和力最大）值最小（亲和力最大）值最小（亲和力最大）值最小（亲和力最大）19Kcat /KmKcat /Kmw

30、wKcat /KmKcat /Kmw w酶的催化效率的参数酶的催化效率的参数酶的催化效率的参数酶的催化效率的参数w w意义意义意义意义w wKcat /KmKcat /Km比值越大，酶催化效率越高比值越大，酶催化效率越高比值越大，酶催化效率越高比值越大，酶催化效率越高w wKcat /KmKcat /Km比值上限比值上限比值上限比值上限= =扩散速度常数扩散速度常数扩散速度常数扩散速度常数（101010108 8 8 8-10-10-10-109 9 9 9molmolmolmol-1 .-1 .-1 .-1 .L L L L . . . .s s s s-1-1-1-1) ) ) )uu乙酰

31、胆碱酶乙酰胆碱酶乙酰胆碱酶乙酰胆碱酶203 3、酶的活力、酶的活力、酶的活力、酶的活力w w酶的活力酶的活力酶的活力酶的活力w w酶催化某一化学反应的能力酶催化某一化学反应的能力酶催化某一化学反应的能力酶催化某一化学反应的能力w w催化的化学反应速率表示酶活力的大小催化的化学反应速率表示酶活力的大小催化的化学反应速率表示酶活力的大小催化的化学反应速率表示酶活力的大小w w反应速率大反应速率大反应速率大反应速率大, , , ,酶活力越高酶活力越高酶活力越高酶活力越高w w酶单位酶单位酶单位酶单位(U)(U)(U)(U)( ( ( (酶活力单位酶活力单位酶活力单位酶活力单位) ) ) )w w一定

32、条件下和一定时间内一定条件下和一定时间内一定条件下和一定时间内一定条件下和一定时间内, , , , 将一定量的底物转化成产物所需要的酶量将一定量的底物转化成产物所需要的酶量将一定量的底物转化成产物所需要的酶量将一定量的底物转化成产物所需要的酶量uuU/g,U/mLU/g,U/mLU/g,U/mLU/g,U/mLw w酶活力酶活力酶活力酶活力国际单位国际单位国际单位国际单位（IUIUIUIU）uu在最适反应条件（在最适反应条件（在最适反应条件（在最适反应条件（25252525）uu每分钟内催化每分钟内催化每分钟内催化每分钟内催化1umol1umol1umol1umol底物转化为产物所需底物转化为

33、产物所需底物转化为产物所需底物转化为产物所需 要的酶量要的酶量要的酶量要的酶量uu1 IU=1 umol/min1 IU=1 umol/min1 IU=1 umol/min1 IU=1 umol/min21（二）酶的催化机制（二）酶的催化机制（二）酶的催化机制（二）酶的催化机制vv诱导契合假说诱导契合假说诱导契合假说诱导契合假说（过渡态、活化（过渡态、活化（过渡态、活化（过渡态、活化能和结合能）能和结合能）能和结合能）能和结合能）vv酶酶酶酶- - - -底物复合物的形成与诱导契合假说底物复合物的形成与诱导契合假说底物复合物的形成与诱导契合假说底物复合物的形成与诱导契合假说vvE+S ES E

34、+PE+S ES E+PE+S ES E+PE+S ES E+P （过渡态）（过渡态）（过渡态）（过渡态）vv邻近效应邻近效应邻近效应邻近效应w w酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白+ + + +酶活性中心酶活性中心酶活性中心酶活性中心 反应基团在反应基团在反应基团在反应基团在 空间相互靠近空间相互靠近空间相互靠近空间相互靠近vv一般酸碱催化一般酸碱催化一般酸碱催化一般酸碱催化w w同一种酶兼有酸、碱双重催化作用同一种酶兼有酸、碱双重催化作用同一种酶兼有酸、碱双重催化作用同一种酶兼有酸、碱双重催化作用w w在任何生理条件下顺利进行在任何生理条件下顺利进行在任何生理条件下顺利进行在任何生理条件下顺利进行2

35、2vv亲核催化亲核催化亲核催化亲核催化（共价催化）（共价催化）（共价催化）（共价催化） 和亲电催化和亲电催化和亲电催化和亲电催化vv亲核催化亲核催化亲核催化亲核催化酶的亲核基团与底物亲电中心酶的亲核基团与底物亲电中心酶的亲核基团与底物亲电中心酶的亲核基团与底物亲电中心 共价结合共价结合共价结合共价结合uu 稳定过渡态稳定过渡态稳定过渡态稳定过渡态 uu 例：酶活性中心的例：酶活性中心的例：酶活性中心的例：酶活性中心的SerSerSerServv亲电催化亲电催化亲电催化亲电催化酶的亲电体与底物亲核中心结合酶的亲电体与底物亲核中心结合酶的亲电体与底物亲核中心结合酶的亲电体与底物亲核中心结合uu 酶

36、活性中心更敏感酶活性中心更敏感酶活性中心更敏感酶活性中心更敏感uu 例：金属离子与底物结合例：金属离子与底物结合例：金属离子与底物结合例：金属离子与底物结合vv静电效应静电效应静电效应静电效应vv酶活性中心中的带电荷的氨基酸侧链酶活性中心中的带电荷的氨基酸侧链酶活性中心中的带电荷的氨基酸侧链酶活性中心中的带电荷的氨基酸侧链/ / / /金属离子金属离子金属离子金属离子uu 稳定过渡态稳定过渡态稳定过渡态稳定过渡态23（三）酶活性的调控（三）酶活性的调控（三）酶活性的调控（三）酶活性的调控酶的活性调节酶的活性调节酶的活性调节酶的活性调节蛋白酶解激活蛋白酶解激活蛋白酶解激活蛋白酶解激活（酶原与酶原

37、的激活）（酶原与酶原的激活）（酶原与酶原的激活）（酶原与酶原的激活）酶的共价修饰调节酶的共价修饰调节酶的共价修饰调节酶的共价修饰调节别构酶别构酶别构酶别构酶代谢途径、代谢途径、代谢途径、代谢途径、限速酶限速酶限速酶限速酶 F G F G F G F G A B C D EA B C D EA B C D EA B C D E H L H L H L H LE E E E1 1 1 1E E E E2 2 2 2E E E E3 3 3 3E E E E4 4 4 4E E E E5 5 5 5E E E E6 6 6 6E E E E7 7 7 7E E E E8 8 8 824蛋白酶解激活（

38、酶原的激活）蛋白酶解激活（酶原的激活）蛋白酶解激活（酶原的激活）蛋白酶解激活（酶原的激活）vv酶原酶原酶原酶原 vv在细胞内合成或刚分泌时在细胞内合成或刚分泌时在细胞内合成或刚分泌时在细胞内合成或刚分泌时vv无催化活性的酶的前体无催化活性的酶的前体无催化活性的酶的前体无催化活性的酶的前体vv例：消化酶例：消化酶例：消化酶例：消化酶/ / / /凝血因子凝血因子凝血因子凝血因子/ / / /补体系统补体系统补体系统补体系统/ / / /蛋白激素蛋白激素蛋白激素蛋白激素/ / / / 胶原蛋白胶原蛋白胶原蛋白胶原蛋白vv酶原激酶原激酶原激酶原激活活活活vv过程：酶原过程：酶原过程：酶原过程：酶原

39、酶酶酶酶vv本质：酶的活性中心形成本质：酶的活性中心形成本质：酶的活性中心形成本质：酶的活性中心形成vv特点特点特点特点vv不可逆共价修饰不可逆共价修饰不可逆共价修饰不可逆共价修饰vv一般不需要消耗能量（一般不需要消耗能量（一般不需要消耗能量（一般不需要消耗能量（ATPATPATPATP）25vv别构酶别构酶别构酶别构酶vv酶的共价修饰调节酶的共价修饰调节酶的共价修饰调节酶的共价修饰调节vv底物底物底物底物vv酶蛋白（四级结构）酶蛋白（四级结构）酶蛋白（四级结构）酶蛋白（四级结构）vv酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白vv作用物作用物作用物作用物vv别构剂别构剂别构剂别构剂vv激活剂激活剂激活剂激活剂/

40、 / / /抑制剂抑制剂抑制剂抑制剂vv催化：催化：催化：催化：另一个酶另一个酶另一个酶另一个酶vv修饰基团：修饰基团：修饰基团：修饰基团： 磷酸基团磷酸基团磷酸基团磷酸基团/ / / /乙酰基乙酰基乙酰基乙酰基vv结合方式结合方式结合方式结合方式vv部位：部位：部位：部位：调节亚基调节亚基调节亚基调节亚基vv非共价结合非共价结合非共价结合非共价结合vv可逆地共价修饰可逆地共价修饰可逆地共价修饰可逆地共价修饰vv构象变化构象变化构象变化构象变化vv构象变化构象变化构象变化构象变化( ( ( (疏松疏松疏松疏松/ / / /紧密紧密紧密紧密) ) ) )vv磷酸化或去磷酸化磷酸化或去磷酸化磷酸化

41、或去磷酸化磷酸化或去磷酸化vv乙酰化，去乙酰化乙酰化，去乙酰化乙酰化，去乙酰化乙酰化，去乙酰化vv酶活性酶活性酶活性酶活性vv升高升高升高升高/ / / /降低降低降低降低vv升高升高升高升高/ / / /降低降低降低降低vv动力学曲动力学曲动力学曲动力学曲线线线线vv呈呈呈呈S S S S形形形形vv举例举例举例举例vv血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白vvTyrTyrTyrTyr蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶26信号分子和受体信号分子和受体信号分子和受体信号分子和受体vv信号分子信号分子信号分子信号分子|细胞间信息物质细胞间信息物质细胞间信息物质细胞间信息物质|第一信使第一信使第一信使第一

42、信使|细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质w w根据细胞分泌信息物质的方式分类根据细胞分泌信息物质的方式分类根据细胞分泌信息物质的方式分类根据细胞分泌信息物质的方式分类 神经递质神经递质神经递质神经递质 乙酰胆碱、去甲肾上腺素乙酰胆碱、去甲肾上腺素乙酰胆碱、去甲肾上腺素乙酰胆碱、去甲肾上腺素 内分泌激素内分泌激素内分泌激素内分泌激素 胞内受体激素胞内受体激素胞内受体激素胞内受体激素: : : : 甲状腺素、类固醇激素甲状腺素、类固醇激素甲状腺素、类固醇激素甲状腺素、类固醇激素 胞

43、膜受体激素胞膜受体激素胞膜受体激素胞膜受体激素: : : :肾上腺素、促甲状腺激素肾上腺素、促甲状腺激素肾上腺素、促甲状腺激素肾上腺素、促甲状腺激素 、胰高血糖素、胰高血糖素、胰高血糖素、胰高血糖素、胰岛素、生长激素胰岛素、生长激素胰岛素、生长激素胰岛素、生长激素 局部化学介质局部化学介质局部化学介质局部化学介质 生长因子生长因子生长因子生长因子、前列腺素、前列腺素、前列腺素、前列腺素 气体信号分子气体信号分子气体信号分子气体信号分子 一氧化氮、一氧化碳一氧化氮、一氧化碳一氧化氮、一氧化碳一氧化氮、一氧化碳三、细胞信息转导三、细胞信息转导三、细胞信息转导三、细胞信息转导27信号分子和受体信号分

44、子和受体信号分子和受体信号分子和受体vv受受受受 体体体体|膜受体膜受体膜受体膜受体 离子通道受体离子通道受体离子通道受体离子通道受体 G G G G蛋白偶联受体蛋白偶联受体蛋白偶联受体蛋白偶联受体 单跨膜受体单跨膜受体单跨膜受体单跨膜受体酪氨酸蛋白激酶受体型酪氨酸蛋白激酶受体型酪氨酸蛋白激酶受体型酪氨酸蛋白激酶受体型非酪氨酸蛋白激酶受体型非酪氨酸蛋白激酶受体型非酪氨酸蛋白激酶受体型非酪氨酸蛋白激酶受体型TGFTGFTGFTGF的的的的型和型和型和型和型受体型受体型受体型受体具有鸟嘌呤环化酶活性的受体具有鸟嘌呤环化酶活性的受体具有鸟嘌呤环化酶活性的受体具有鸟嘌呤环化酶活性的受体 胞内受体胞内受

45、体胞内受体胞内受体 位于位于位于位于细胞浆和细胞核细胞浆和细胞核细胞浆和细胞核细胞浆和细胞核中的受体中的受体中的受体中的受体 全部为全部为全部为全部为DNADNADNADNA结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白28|细胞内信息物质细胞内信息物质细胞内信息物质细胞内信息物质|第一信使经转导刺激细胞内产生的第一信使经转导刺激细胞内产生的第一信使经转导刺激细胞内产生的第一信使经转导刺激细胞内产生的|传递细胞调控信号的化学物质传递细胞调控信号的化学物质传递细胞调控信号的化学物质传递细胞调控信号的化学物质无机离子无机离子无机离子无机离子CaCaCaCa2+2+2+2+脂类衍生物脂类衍生物脂类衍生物脂类衍生物

46、DAGDAGDAGDAG、CerCerCerCer核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸cAMPcAMPcAMPcAMP、cGMPcGMPcGMPcGMP糖类衍生物糖类衍生物糖类衍生物糖类衍生物IPIPIPIP3 3 3 3信号蛋白分子信号蛋白分子信号蛋白分子信号蛋白分子Ras/JAK/RafRas/JAK/RafRas/JAK/RafRas/JAK/Rafw w第二信使第二信使第二信使第二信使w w细胞细胞细胞细胞内内内内传递信息的小分子物质传递信息的小分子物质传递信息的小分子物质传递信息的小分子物质w wCaCaCaCa2+2+2+2+、DAGDAGDAGDAG、IPIPIPIP3 3 3 3、CerC

47、erCerCer、cAMPcAMPcAMPcAMP、cGMPcGMPcGMPcGMP、 花生四烯酸及其代谢产物花生四烯酸及其代谢产物花生四烯酸及其代谢产物花生四烯酸及其代谢产物w w第三信使第三信使第三信使第三信使w wDNADNADNADNA结合蛋白（结合蛋白（结合蛋白（结合蛋白（转录因子）转录因子）转录因子）转录因子）负责细胞负责细胞负责细胞负责细胞核核核核内外信息传递内外信息传递内外信息传递内外信息传递与靶基因特异序列结合，调节基因转录与靶基因特异序列结合，调节基因转录与靶基因特异序列结合，调节基因转录与靶基因特异序列结合，调节基因转录29 膜受体介导的信息传递膜受体介导的信息传递膜受体

48、介导的信息传递膜受体介导的信息传递uG G蛋白偶联受体介导的信号转导途径蛋白偶联受体介导的信号转导途径cAMPcAMPcAMPcAMP信号传导途径信号传导途径信号传导途径信号传导途径肾上腺素肾上腺素肾上腺素肾上腺素胰高血糖素胰高血糖素胰高血糖素胰高血糖素促甲状腺激素促甲状腺激素促甲状腺激素促甲状腺激素( ( ( (TSH)TSH)TSH)TSH)CaCaCaCa2+2+2+2+信号传导途径信号传导途径信号传导途径信号传导途径促甲状腺激素促甲状腺激素促甲状腺激素促甲状腺激素释放激素释放激素释放激素释放激素( ( ( (TRH)TRH)TRH)TRH)去甲去甲去甲去甲肾上腺素肾上腺素肾上腺素肾上腺

49、素抗利尿激素抗利尿激素抗利尿激素抗利尿激素30u酶偶联受体介导的信号转导途径酶偶联受体介导的信号转导途径受体酪氨酸蛋白激酶受体酪氨酸蛋白激酶受体酪氨酸蛋白激酶受体酪氨酸蛋白激酶(RTK)(RTK)(RTK)(RTK)途径途径途径途径胰岛素胰岛素胰岛素胰岛素, , , ,生长因子生长因子生长因子生长因子受体鸟苷酸环化酶途径受体鸟苷酸环化酶途径受体鸟苷酸环化酶途径受体鸟苷酸环化酶途径心钠素心钠素心钠素心钠素(ANP),NO(ANP),NO(ANP),NO(ANP),NO受体受体受体受体TyrTyrTyrTyr磷酸酶磷酸酶磷酸酶磷酸酶CD45CD45CD45CD45受体受体受体受体Ser/ThrSe

50、r/ThrSer/ThrSer/Thr激酶激酶激酶激酶TGF-TGF-TGF-TGF-途径途径途径途径 结合结合结合结合TyrTyrTyrTyr激酶的受体激酶的受体激酶的受体激酶的受体EPO,IFNEPO,IFNEPO,IFNEPO,IFN31信信号号分分子子 受受体体G G蛋白蛋白腺腺苷苷酸酸环环化化酶酶A AT TP Pc cA AM MP PA A激激酶酶ProProPro-pPro-p生生理理功功能能调调节节cAMPcAMPcAMPcAMP信号转导途径信号转导途径信号转导途径信号转导途径32Pro Pro-pPro Pro-pl l调节蛋白的磷酸化（快调节）调节蛋白的磷酸化（快调节）e

51、.g e.g 糖原磷酸化激酶、糖原磷酸化酶糖原磷酸化激酶、糖原磷酸化酶l l转录因子磷酸化（慢调节）转录因子磷酸化（慢调节）e.g CREBe.g CREB（CRECRE结合蛋白）磷酸化结合蛋白）磷酸化 CRECRE（cAMPcAMP反应元件）反应元件） 促进有关基因转录促进有关基因转录33cAMPcAMPcAMPcAMP信号转导途径信号转导途径信号转导途径信号转导途径uu信号分子信号分子信号分子信号分子uu肾上腺素肾上腺素肾上腺素肾上腺素, , , ,胰高血糖素胰高血糖素胰高血糖素胰高血糖素uu促促促促肾上腺皮质肾上腺皮质肾上腺皮质肾上腺皮质激素激素激素激素, , , ,促甲状腺激素促甲状腺

52、激素促甲状腺激素促甲状腺激素( ( ( (TSH),TSH),TSH),TSH), 促黄体素促黄体素促黄体素促黄体素uu甲状旁腺激素甲状旁腺激素甲状旁腺激素甲状旁腺激素, , , ,升压素升压素升压素升压素uuG G G G蛋白偶联受体蛋白偶联受体蛋白偶联受体蛋白偶联受体uu单一多肽链组成单一多肽链组成单一多肽链组成单一多肽链组成uu显著的结构特点显著的结构特点显著的结构特点显著的结构特点:7:7:7:7个跨膜个跨膜个跨膜个跨膜螺旋螺旋螺旋螺旋uu膜外膜外膜外膜外N N N N端端端端, , , ,配体结合的区域配体结合的区域配体结合的区域配体结合的区域 跨膜跨膜跨膜跨膜7 7段不连续的肽段组

53、成段不连续的肽段组成段不连续的肽段组成段不连续的肽段组成 膜内膜内膜内膜内C C C C端端端端, , , ,与与与与GG蛋白结合的区域蛋白结合的区域蛋白结合的区域蛋白结合的区域34uuG G G G蛋白蛋白蛋白蛋白(GTP-(GTP-(GTP-(GTP-结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白) ) ) )uuGs:Gs:Gs:Gs:活化腺苷酸环化酶活化腺苷酸环化酶活化腺苷酸环化酶活化腺苷酸环化酶活化型活化型活化型活化型: : : : G G G G蛋白蛋白蛋白蛋白-GTP-GTP-GTP-GTP非活化型非活化型非活化型非活化型: : : : G G G G蛋白蛋白蛋白蛋白-GDP-GDP-GDP-

54、GDP具具具具GTPGTPGTPGTP酶酶酶酶的活性的活性的活性的活性l lG G G G蛋白种类蛋白种类蛋白种类蛋白种类GsGsGsGs(+)(+)(+)(+)腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 cAMPcAMPcAMPcAMPGiGiGiGi(-)(-)(-)(-)腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 cAMPcAMPcAMPcAMPGqGqGqGq活化磷脂酶活化磷脂酶活化磷脂酶活化磷脂酶C-C-C-C-uu腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶uuATP cAMPATP cAMPATP cAMPATP cAMPuucAMPcAMPcAMPcAMPuu第

55、二信使第二信使第二信使第二信使35uucAMP cAMP cAMP cAMP 依赖的依赖的依赖的依赖的 蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶 (A(A(A(A激酶激酶激酶激酶) ) ) )uu结构结构结构结构:2:2:2:2个催化亚基个催化亚基个催化亚基个催化亚基,2,2,2,2个调节亚基的蛋白质个调节亚基的蛋白质个调节亚基的蛋白质个调节亚基的蛋白质uu激活激活激活激活: : : :别构激活别构激活别构激活别构激活( ( ( (别构剂别构剂别构剂别构剂cAMPcAMPcAMPcAMP）uu作用作用作用作用: : : : Pro Pro-P Pro Pro-P Pro Pro-P Pro Pro-P

56、 uu靶蛋白靶蛋白靶蛋白靶蛋白1 1 1 1、调节蛋白的磷酸化（快调节）、调节蛋白的磷酸化（快调节）、调节蛋白的磷酸化（快调节）、调节蛋白的磷酸化（快调节） e.g e.g e.g e.g 糖原磷酸化激酶、糖原磷酸化酶糖原磷酸化激酶、糖原磷酸化酶糖原磷酸化激酶、糖原磷酸化酶糖原磷酸化激酶、糖原磷酸化酶2 2 2 2、转录因子磷酸化（慢调节）、转录因子磷酸化（慢调节）、转录因子磷酸化（慢调节）、转录因子磷酸化（慢调节） e.g CREBe.g CREBe.g CREBe.g CREB（CRECRECRECRE结合蛋白）磷酸化结合蛋白）磷酸化结合蛋白）磷酸化结合蛋白）磷酸化 CRECRECRECR

57、E（cAMPcAMPcAMPcAMP反应元件）反应元件）反应元件）反应元件） 促进有关基因转录促进有关基因转录促进有关基因转录促进有关基因转录36举例举例1 137举例举例2 2霍乱毒素霍乱毒素NADNAD+ +(-ADP(-ADP核糖基团核糖基团) )Gs-GTPase(-)Gs-GTPase(-)肠上皮细胞肠上皮细胞cAMPcAMP增高增高NaNa+ +大量外流、水进入肠道大量外流、水进入肠道腹泻腹泻百日咳百日咳NADNAD+ +(-ADP(-ADP核糖基团核糖基团) )Gs-GTPase(+)Gs-GTPase(+)cAMPcAMP降低降低38信信号号分分子子 受受体体GqGq蛋白蛋白磷

58、磷脂脂酶酶C C- -C C激激酶ProProPro-pPro-p生生理理功功能能调调节节DGDGPIPPIP2 2 IPIP3 3Ca2+CaCaCaCa2+2+2+2+信号途径信号途径信号途径信号途径TRH,TRH,TRH,TRH,去甲去甲去甲去甲肾上腺素肾上腺素肾上腺素肾上腺素, , , ,抗利尿激素抗利尿激素抗利尿激素抗利尿激素39Pro Pro-pPro Pro-p1.1.蛋白磷酸化蛋白磷酸化2.2.激活一些特异基因的转录激活一些特异基因的转录(转录因子磷酸化转录因子磷酸化)转录因子转录因子 C C激酶激酶 转录因子转录因子-P + -P + 顺式作用顺式作用元件元件 40信信号号分

59、分子子 受受体体GqGq蛋白蛋白磷磷脂脂酶酶C C- -ProProPro-pPro-p生生理理功功能能调调节节PIPPIP2 2 IPIP3 3Ca2+CaCaCaCa2+2+2+2+钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径 ( Ca( Ca( Ca( Ca2+2+2+2+CaM CaM CaM CaM 激酶途径激酶途径激酶途径激酶途径 ) ) ) )钙钙调调蛋蛋白白 + +C Ca aM M激激酶酶RasRas下游的下游的信号介导物信号介导物图图17-1717-17单体单体GTP酶酶Ras超家族超家族 “受体二聚体受体二聚体”

60、机制机制42信信号号分分子子 受受体体G GT TP Pc cG GM MP PG G激激酶ProProPro-pPro-p生生理理功功能能调调节节受体鸟苷酸环化酶途径受体鸟苷酸环化酶途径受体鸟苷酸环化酶途径受体鸟苷酸环化酶途径心钠素心钠素NONO43信信号号分分子子 受受体体细细细细胞胞胞胞信信信信号号号号转转转转导导导导/ / / /细细细细胞胞胞胞周周周周期期期期调调调调节节节节受体受体受体受体TyrTyrTyrTyr磷酸酶途径磷酸酶途径磷酸酶途径磷酸酶途径CD45CD45T T T Ty y y yr r r r磷磷磷磷酸酸酸酸酶酶酶酶LckLck激酶激酶LckLck去磷酸化去磷酸化T

61、GFTGF 受体介导的信号转导通路受体介导的信号转导通路单次跨膜受体，自身具有单次跨膜受体，自身具有Ser/ThrSer/Thr激酶催化结构域激酶催化结构域45结合结合结合结合TyrTyrTyrTyr激酶的受体激酶的受体激酶的受体激酶的受体(JAK-STAT(JAK-STAT(JAK-STAT(JAK-STAT信号转导途径信号转导途径信号转导途径信号转导途径) ) ) )细细胞胞因因子子受受体体信信号号分分子子JAKJAK激激酶酶P P受受体体二二聚聚体体STATSTAT-SH-SHP PSH-PSH-PP-SHP-SH转录转录STATSTATSTATSTAT干扰素受体干扰素受体干扰素受体干扰

62、素受体, , , ,白介素白介素白介素白介素2,EPO,2,EPO,2,EPO,2,EPO,生长激素受体生长激素受体生长激素受体生长激素受体46信信号号分分子子 胞内受体介导的信息传递胞内受体介导的信息传递胞内受体介导的信息传递胞内受体介导的信息传递受体受体信号分子信号分子 受体受体专一专一DNADNA序列序列基基因因转转录录转录因子转录因子转录因子转录因子顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件类固醇激素类固醇激素类固醇激素类固醇激素, , , ,甲状腺激素甲状腺激素甲状腺激素甲状腺激素, , , , 1,25(OH)2-D3 ,1,25(OH)2-D3 ,1,25(OH)2-D3

63、,1,25(OH)2-D3 ,维甲酸维甲酸维甲酸维甲酸, , , ,性激素性激素性激素性激素（一）糖蛋白（一）糖蛋白（一）糖蛋白（一）糖蛋白组成组成组成组成蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质糖糖糖糖（N-N-N-N-糖链，糖链，糖链，糖链，O-O-O-O-糖链）糖链）糖链）糖链）vv含量：含量：含量：含量：1 1 1 150%50%50%50%vv糖链长度：糖链长度：糖链长度：糖链长度：15151515个单糖个单糖个单糖个单糖蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质- - - -糖的糖的糖的糖的 连接键连接键连接键连接键共价键共价键共价键共价键vvN-N-N-N-连接，连接，连接，连接，O-O-O-O-连接连接连接连接

64、分布与种类分布与种类分布与种类分布与种类细胞膜：细胞膜：细胞膜：细胞膜：血型抗原血型抗原血型抗原血型抗原/ / / /组织相容性抗原组织相容性抗原组织相容性抗原组织相容性抗原 /Ig/Ig/Ig/Ig（膜结合型（膜结合型（膜结合型（膜结合型)/)/)/)/激素受体激素受体激素受体激素受体 / / / /病毒受体病毒受体病毒受体病毒受体分泌性蛋白：分泌性蛋白：分泌性蛋白：分泌性蛋白：凝血因子凝血因子凝血因子凝血因子/ / / /激素蛋白激素蛋白激素蛋白激素蛋白/Ig/Ig/Ig/Ig/补体补体补体补体四、糖蛋白和蛋白聚糖四、糖蛋白和蛋白聚糖糖糖糖糖蛋蛋蛋蛋白白白白聚聚聚聚糖糖糖糖中中中中单单单单

65、糖糖糖糖的的的的种种种种类类类类葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖(Glu)(Glu)(Glu)(Glu)半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖(Gal)(Gal)(Gal)(Gal)甘露糖甘露糖甘露糖甘露糖(Man)(Man)(Man)(Man)N-N-N-N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺(GalNAc)(GalNAc)(GalNAc)(GalNAc)岩藻糖岩藻糖岩藻糖岩藻糖(Fuc)(Fuc)(Fuc)(Fuc)N-N-N-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)(GlcNAc)(GlcNAc)(GlcNAc)N-N-N-N-乙酰神经氨酸乙酰神经氨酸乙酰神经氨酸乙酰

66、神经氨酸(NeuAc)(NeuAc)(NeuAc)(NeuAc)唾液酸（唾液酸（唾液酸（唾液酸（SiaSiaSiaSia）1 1 1 1、常见、常见、常见、常见8 8 8 8种单糖（种单糖（种单糖（种单糖（D D D D型）型）型）型）2 2 2 2、糖链和蛋白质的连接、糖链和蛋白质的连接、糖链和蛋白质的连接、糖链和蛋白质的连接N-N-N-N-连接连接连接连接糖糖糖糖N-N-N-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺( ( ( (GlcGlcGlcGlcNAc)NAc)NAc)NAc)连接健连接健连接健连接健 N-N-N-N-糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质天冬酰

67、胺（天冬酰胺（天冬酰胺（天冬酰胺（AsnAsnAsnAsn）-X-Ser/Thr-X-Ser/Thr-X-Ser/Thr-X-Ser/Thr存在部位存在部位存在部位存在部位血浆蛋白，膜蛋白血浆蛋白，膜蛋白血浆蛋白，膜蛋白血浆蛋白，膜蛋白O-O-O-O-连接连接连接连接糖糖糖糖N-N-N-N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺(GalNAc)(GalNAc)(GalNAc)(GalNAc)半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖(Gal)(Gal)(Gal)(Gal)连接健连接健连接健连接健 O-O-O-O-糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键O-O-O-O-糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质S

68、er/ThrSer/ThrSer/ThrSer/Thr（-OH)-OH)-OH)-OH)羟赖氨酸羟赖氨酸羟赖氨酸羟赖氨酸(Hyl)(Hyl)(Hyl)(Hyl)存在部位存在部位存在部位存在部位呼吸道呼吸道呼吸道呼吸道/ / / /消化道粘液蛋白，消化道粘液蛋白，消化道粘液蛋白，消化道粘液蛋白， 血型蛋白，抗体血型蛋白，抗体血型蛋白，抗体血型蛋白，抗体胶原蛋白胶原蛋白胶原蛋白胶原蛋白3 3 3 3、糖链类型和结构特点、糖链类型和结构特点、糖链类型和结构特点、糖链类型和结构特点N-N-N-N-糖链糖链糖链糖链五糖核心五糖核心五糖核心五糖核心高甘露糖型高甘露糖型高甘露糖型高甘露糖型外链只有外链只有外

69、链只有外链只有ManManManManIgMIgMIgMIgM，甲状腺球蛋白，甲状腺球蛋白，甲状腺球蛋白，甲状腺球蛋白复杂性复杂性复杂性复杂性Man/Man/Man/Man/外链（外链（外链（外链（GalNAc/GlcNAc/Fuc/SiaGalNAc/GlcNAc/Fuc/SiaGalNAc/GlcNAc/Fuc/SiaGalNAc/GlcNAc/Fuc/Sia）血型蛋白，血型蛋白，血型蛋白，血型蛋白，IgIgIgIg（提供识别信号）（提供识别信号）（提供识别信号）（提供识别信号）杂合型杂合型杂合型杂合型外链：高甘露糖型外链：高甘露糖型外链：高甘露糖型外链：高甘露糖型+ + + +杂合型杂合

70、型杂合型杂合型IgIgIgIg，甲状腺球蛋白，甲状腺球蛋白，甲状腺球蛋白，甲状腺球蛋白O-O-O-O-糖链糖链糖链糖链核心二糖：核心二糖：核心二糖：核心二糖：GalNAc- GalGalNAc- GalGalNAc- GalGalNAc- Gal核心二糖可重复延长及分支核心二糖可重复延长及分支核心二糖可重复延长及分支核心二糖可重复延长及分支再接上再接上再接上再接上FucFucFucFuc、GlcNAcGlcNAcGlcNAcGlcNAc等单糖等单糖等单糖等单糖ManManManManManManGlcNAcGlcNAcGlcNAcGlcNAcAsnAsn4 4 4 4、 N-N-N-N-糖链的

71、生物功能糖链的生物功能糖链的生物功能糖链的生物功能参与分子识别参与分子识别参与分子识别参与分子识别和细胞识别和细胞识别和细胞识别和细胞识别分子识别分子识别分子识别分子识别vv分子之间的选择性分子之间的选择性分子之间的选择性分子之间的选择性/ / / /特异性作用特异性作用特异性作用特异性作用vvAg-Ab/Ag-Ab/Ag-Ab/Ag-Ab/酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白- - - -底物底物底物底物/ / / /激素激素激素激素- - - -受体受体受体受体vv糖链糖链糖链糖链/ / / /蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质/ / / /核酸核酸核酸核酸/ / / /脂质之间脂质之间脂质之间脂质之间细胞识别

72、细胞识别细胞识别细胞识别vv细胞分子通过细胞表面分子而产生的特异性相互作用细胞分子通过细胞表面分子而产生的特异性相互作用细胞分子通过细胞表面分子而产生的特异性相互作用细胞分子通过细胞表面分子而产生的特异性相互作用vv精子精子精子精子- - - -卵子的识别卵子的识别卵子的识别卵子的识别参与新生多肽链的折叠参与新生多肽链的折叠参与新生多肽链的折叠参与新生多肽链的折叠影响亚基的构象、亚基之间的识别与聚合影响亚基的构象、亚基之间的识别与聚合影响亚基的构象、亚基之间的识别与聚合影响亚基的构象、亚基之间的识别与聚合参与糖蛋白的转运，分泌参与糖蛋白的转运，分泌参与糖蛋白的转运，分泌参与糖蛋白的转运，分泌增

73、强糖蛋白的稳定性增强糖蛋白的稳定性增强糖蛋白的稳定性增强糖蛋白的稳定性（二）蛋白聚糖（二）蛋白聚糖（二）蛋白聚糖（二）蛋白聚糖组成组成组成组成核心蛋白核心蛋白核心蛋白核心蛋白（含有糖胺聚糖（含有糖胺聚糖（含有糖胺聚糖（含有糖胺聚糖结合结构域结合结构域结合结构域结合结构域）糖（糖（糖（糖（一条一条一条一条/ / / /多条多条多条多条糖胺聚糖，糖胺聚糖，糖胺聚糖，糖胺聚糖， N-N-N-N-糖链，糖链，糖链，糖链，O-O-O-O-糖链）糖链）糖链）糖链）vv含量：含量：含量：含量：5050505095%95%95%95%vv糖链长度：糖链长度：糖链长度：糖链长度：80808080个单糖个单糖个单

74、糖个单糖（不含（不含（不含（不含SiaSiaSiaSia）蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质- - - -糖糖糖糖的的的的 连接键连接键连接键连接键共价键共价键共价键共价键N-N-N-N-连接，连接，连接，连接，O-O-O-O-连接连接连接连接分布与种类分布与种类分布与种类分布与种类细胞外基质：细胞外基质：细胞外基质：细胞外基质：结缔组织细胞外的凝胶样基质结缔组织细胞外的凝胶样基质结缔组织细胞外的凝胶样基质结缔组织细胞外的凝胶样基质软骨组织软骨组织软骨组织软骨组织细胞表面细胞表面细胞表面细胞表面体内重要的糖胺聚糖体内重要的糖胺聚糖体内重要的糖胺聚糖体内重要的糖胺聚糖硫酸软骨素硫酸软骨素硫酸软骨素硫酸软骨

75、素/ / / /硫酸皮肤素硫酸皮肤素硫酸皮肤素硫酸皮肤素/ / / /硫酸角质素硫酸角质素硫酸角质素硫酸角质素透明质酸透明质酸透明质酸透明质酸/ / / /肝素肝素肝素肝素/ / / /硫酸类肝素硫酸类肝素硫酸类肝素硫酸类肝素糖胺聚糖由糖胺聚糖由糖胺聚糖由糖胺聚糖由30303030250250250250 个个个个重复二糖单位重复二糖单位重复二糖单位重复二糖单位组成组成组成组成重复二糖单位重复二糖单位重复二糖单位重复二糖单位 = = = =【已糖醛酸已糖醛酸已糖醛酸已糖醛酸- - - -已糖胺已糖胺已糖胺已糖胺】呈酸性呈酸性呈酸性呈酸性/ / / /亲水性亲水性亲水性亲水性功能功能功能功能保持

76、结缔组织的水分保持结缔组织的水分保持结缔组织的水分保持结缔组织的水分调节阳离子在组织中分布调节阳离子在组织中分布调节阳离子在组织中分布调节阳离子在组织中分布润滑、保护作用（关节）润滑、保护作用（关节）润滑、保护作用（关节）润滑、保护作用（关节）促进创伤愈合促进创伤愈合促进创伤愈合促进创伤愈合糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺聚糖( ( ( (粘多糖粘多糖粘多糖粘多糖) ) ) ) 五、核酸化学五、核酸化学五、核酸化学五、核酸化学（一）核酸的化学组成（一）核酸的化学组成（一）核酸的化学组成（一）核酸的化学组成DNADNADNADNA脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸RNARNARNARN

77、A核糖核酸核糖核酸核糖核酸核糖核酸构件分子构件分子构件分子构件分子核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤/ / / /嘧啶嘧啶嘧啶嘧啶- - - -脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖- - - -磷酸磷酸磷酸磷酸d d d dAMP /AMP /AMP /AMP /d d d dGMP/GMP/GMP/GMP/d d d dCMP/CMP/CMP/CMP/dTMPdTMPdTMPdTMP嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤/ / / /嘧啶嘧啶嘧啶嘧啶- - - -核糖核糖核糖核糖- - - -磷酸磷酸磷酸磷酸AMP /GMP/CMP/AMP /GMP/CMP/U UMPMP嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤/ / / /嘧啶嘧啶

78、嘧啶嘧啶 A/A/A/A/T T T T/G/C/G/C/G/C/G/CA/A/A/A/U U U U/G/C/G/C/G/C/G/C少量稀有碱基少量稀有碱基少量稀有碱基少量稀有碱基核糖核糖核糖核糖-D-2-D-2-D-2-D-2脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖-D-D-D-D-核糖核糖核糖核糖碱基碱基（嘌呤、嘧啶）（嘌呤、嘧啶）+ +核糖核糖（脱氧核糖、核糖）（脱氧核糖、核糖） 核苷核苷+ +磷酸磷酸 核苷酸核苷酸 3 3，5 5- -磷酸二酯键磷酸二酯键 核酸核酸（二）核酸的分子结构（二）核酸的分子结构（二）核酸的分子结构（二）核酸的分子结构1 1 1 1、核苷酸的连接、核苷酸的连接、核苷

79、酸的连接、核苷酸的连接2 2 2 2、DNADNADNADNA分子结构分子结构分子结构分子结构DNADNADNADNA一级结一级结一级结一级结构构构构核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸的排列顺序的排列顺序的排列顺序的排列顺序碱基碱基碱基碱基的排列顺序（的排列顺序（的排列顺序（的排列顺序（5 5 5 5 3 3 3 3 ）长度长度长度长度人类基因组的长度：人类基因组的长度：人类基因组的长度：人类基因组的长度：3.23.23.23.2101010109 9 9 9编码蛋白质基因：编码蛋白质基因：编码蛋白质基因：编码蛋白质基因： 3 3 3 3万多个万多个万多个万多个功能功能功能功能基因形式携带遗传信息基因形

80、式携带遗传信息基因形式携带遗传信息基因形式携带遗传信息vv基因基因基因基因：DNADNADNADNA分子中特定区域，核苷酸的排列顺序分子中特定区域，核苷酸的排列顺序分子中特定区域，核苷酸的排列顺序分子中特定区域，核苷酸的排列顺序 vv基因组基因组基因组基因组：DNADNADNADNA分子的全序列分子的全序列分子的全序列分子的全序列 所有编码所有编码所有编码所有编码RNARNARNARNA和蛋白质的序列和蛋白质的序列和蛋白质的序列和蛋白质的序列+ + + +所有非编码序列所有非编码序列所有非编码序列所有非编码序列TT回文序列回文序列回文序列回文序列TT限制性内切酶识别位点限制性内切酶识别位点限制

81、性内切酶识别位点限制性内切酶识别位点TT基因调控区域基因调控区域基因调控区域基因调控区域 DNADNADNADNA双螺旋结构模型要点双螺旋结构模型要点双螺旋结构模型要点双螺旋结构模型要点反向平行反向平行反向平行反向平行互补双链互补双链互补双链互补双链3 3 3 3 5 5 5 5 /5 /5 /5 /5 3 3 3 3 A TA TA TA T G CG CG CG C右手螺旋右手螺旋右手螺旋右手螺旋（B B B B型）型）型）型） 内侧：内侧：内侧：内侧： A T/A T/A T/A T/ G CG CG CG C 碱基对平面碱基对平面碱基对平面碱基对平面与螺旋中心轴垂直与螺旋中心轴垂直与螺

82、旋中心轴垂直与螺旋中心轴垂直外侧：核糖和磷酸（亲水）外侧：核糖和磷酸（亲水）外侧：核糖和磷酸（亲水）外侧：核糖和磷酸（亲水） 螺旋表面：大沟螺旋表面：大沟螺旋表面：大沟螺旋表面：大沟 / / / /小沟小沟小沟小沟 是是是是DNADNADNADNA与蛋白质识别、结合的部位与蛋白质识别、结合的部位与蛋白质识别、结合的部位与蛋白质识别、结合的部位维持维持维持维持DNADNADNADNA双螺旋双螺旋双螺旋双螺旋 结构稳定因素结构稳定因素结构稳定因素结构稳定因素碱基平面间的疏水堆积力碱基平面间的疏水堆积力碱基平面间的疏水堆积力碱基平面间的疏水堆积力碱基对间的氢键碱基对间的氢键碱基对间的氢键碱基对间的氢

83、键DNADNADNADNA双螺旋双螺旋双螺旋双螺旋 结构多样性结构多样性结构多样性结构多样性A A A A型：右手螺旋型：右手螺旋型：右手螺旋型：右手螺旋/ / / /较较较较B B B B型粗型粗型粗型粗 Z Z Z Z型：型：型：型：左左左左手螺旋手螺旋手螺旋手螺旋/ / / /呈锯齿状呈锯齿状呈锯齿状呈锯齿状Waston-Waston-Waston-Waston-CrickCrickCrickCrick模型模型模型模型B B B B型型型型DNADNADNADNA 结晶结构结晶结构结晶结构结晶结构双螺旋构象双螺旋构象双螺旋构象双螺旋构象 参数参数参数参数直径直径直径直径2nm2nm2nm

84、2nm碱基堆积距离碱基堆积距离碱基堆积距离碱基堆积距离0.34nm0.34nm0.34nm0.34nm相邻核酸之间夹角相邻核酸之间夹角相邻核酸之间夹角相邻核酸之间夹角3636363628-4228-4228-4228-42与序列有关与序列有关与序列有关与序列有关螺旋每周所含碱基螺旋每周所含碱基螺旋每周所含碱基螺旋每周所含碱基10bp10bp10bp10bp10.4bp10.4bp10.4bp10.4bp螺距螺距螺距螺距3.4nm3.4nm3.4nm3.4nm碱基平面碱基平面碱基平面碱基平面呈螺旋浆式扭曲呈螺旋浆式扭曲呈螺旋浆式扭曲呈螺旋浆式扭曲DNADNADNADNA三级结三级结三级结三级结构

85、构构构负超螺旋负超螺旋负超螺旋负超螺旋uu盘绕方向与盘绕方向与盘绕方向与盘绕方向与DNADNADNADNA双螺旋方向相反双螺旋方向相反双螺旋方向相反双螺旋方向相反DNADNADNADNA四级结四级结四级结四级结构构构构vv原核生物：封闭的环状双螺旋原核生物：封闭的环状双螺旋原核生物：封闭的环状双螺旋原核生物：封闭的环状双螺旋vv真核生物：真核生物：真核生物：真核生物：核小体核小体核小体核小体 染色质染色质染色质染色质 染色体染色体染色体染色体 （DNA+DNA+DNA+DNA+组蛋白）组蛋白）组蛋白）组蛋白）n n 染色质染色质染色质染色质uu常染色质：压缩程度低常染色质：压缩程度低常染色质：

86、压缩程度低常染色质：压缩程度低/ / / /有转录活性有转录活性有转录活性有转录活性uu异染色质：压缩程度高异染色质：压缩程度高异染色质：压缩程度高异染色质：压缩程度高/ / / /无转录活性无转录活性无转录活性无转录活性 RNARNA空间结空间结构构单链单链单链单链/ / / /局部双螺旋局部双螺旋局部双螺旋局部双螺旋tRNAtRNA含有稀有碱基含有稀有碱基含有稀有碱基含有稀有碱基一级结构一级结构一级结构一级结构: : : :单链多核苷酸单链多核苷酸单链多核苷酸单链多核苷酸二级结构二级结构二级结构二级结构: : : :三叶草型三叶草型三叶草型三叶草型三级结构三级结构三级结构三级结构: : :

87、 :倒型倒型倒型倒型vv反密码环反密码环反密码环反密码环-含含含含反密码子反密码子反密码子反密码子vv氨基酸臂氨基酸臂氨基酸臂氨基酸臂-携带氨基携带氨基携带氨基携带氨基 3 3 3 3 端：端：端：端：-CCA-CCA-CCA-CCA参与蛋白质合成参与蛋白质合成参与蛋白质合成参与蛋白质合成识别密码子识别密码子识别密码子识别密码子 转运氨基酸转运氨基酸转运氨基酸转运氨基酸3 3 3 3、RNARNARNARNA分子结构与功能分子结构与功能分子结构与功能分子结构与功能核糖体组成核糖体组成核糖体组成核糖体组成原核生物原核生物原核生物原核生物真核生物真核生物真核生物真核生物核糖体核糖体核糖体核糖体 (

88、rRNA+rP)(rRNA+rP)(rRNA+rP)(rRNA+rP)70S 70S 70S 70S （30S30S30S30S小亚基）小亚基）小亚基）小亚基） （50S50S50S50S大亚基）大亚基）大亚基）大亚基） 80S 80S 80S 80S （40S40S40S40S小亚基）小亚基）小亚基）小亚基）（60S60S60S60S大亚基）大亚基）大亚基）大亚基）rRNArRNArRNArRNArPrPrPrPrRNArRNArRNArRNArPrPrPrP大亚基大亚基大亚基大亚基5S 23S5S 23S5S 23S5S 23S36363636种种种种L1L1L1L1L36L36L36L3

89、65S 5.8S 28S5S 5.8S 28S5S 5.8S 28S5S 5.8S 28S49494949种种种种L1L1L1L1L49L49L49L49小亚基小亚基小亚基小亚基16S16S16S16S21212121种种种种S1S1S1S1S21S21S21S2118S18S18S18S33333333种种种种S1S1S1S1S33S33S33S33原核生物原核生物mRNAmRNA多顺反子多顺反子多顺反子多顺反子一条一条一条一条mRNAmRNAmRNAmRNA链编码多个功能链编码多个功能链编码多个功能链编码多个功能相关的蛋白质相关的蛋白质相关的蛋白质相关的蛋白质 参与蛋白质合成参与蛋白质合成

90、参与蛋白质合成参与蛋白质合成遗传信息的传递遗传信息的传递遗传信息的传递遗传信息的传递vvmRNAmRNAmRNAmRNA= = = = 非翻译区非翻译区非翻译区非翻译区 + + + +编码区编码区编码区编码区1+1+1+1+编码区编码区编码区编码区2+2+2+2+编码区编码区编码区编码区3 3 3 3 +3+3+3+3 非翻译区非翻译区非翻译区非翻译区vvSDSDSDSD序列序列序列序列l l位于起始密码位于起始密码位于起始密码位于起始密码AUGAUGAUGAUG上游上游上游上游 7-107-107-107-10个核苷酸个核苷酸个核苷酸个核苷酸l l长度长度长度长度4-6bp4-6bp4-6b

91、p4-6bpl l能和原核生物能和原核生物能和原核生物能和原核生物16161616s rRNAs rRNAs rRNAs rRNA 3 3 3 3端富含嘧啶序列互补端富含嘧啶序列互补端富含嘧啶序列互补端富含嘧啶序列互补真核生物真核生物mRNAmRNA单顺反子单顺反子单顺反子单顺反子参与蛋白质合成参与蛋白质合成参与蛋白质合成参与蛋白质合成遗传信息的传递遗传信息的传递遗传信息的传递遗传信息的传递vv初级转录物初级转录物初级转录物初级转录物vv核内不均一核内不均一核内不均一核内不均一A A A A （hnRNAhnRNAhnRNAhnRNA）vv外显子外显子外显子外显子+ + + +内含子内含子内含

92、子内含子vv成熟成熟成熟成熟 mRNAmRNAmRNAmRNA（无内含子）（无内含子）（无内含子）（无内含子）vvmRNAmRNAmRNAmRNA= = = = 端帽子结构端帽子结构端帽子结构端帽子结构 + + + + 非翻译区非翻译区非翻译区非翻译区 + + + +编码区（外显子编码区（外显子编码区（外显子编码区（外显子) ) ) ) +3+3+3+3 非翻译区非翻译区非翻译区非翻译区 +poly A+poly A+poly A+poly A端帽子结构端帽子结构端帽子结构端帽子结构m7GpppNm7GpppNm7GpppNm7GpppN保护保护保护保护mRNAmRNAmRNAmRNA免受核酸

93、酶降解免受核酸酶降解免受核酸酶降解免受核酸酶降解运输运输运输运输mRNAmRNAmRNAmRNA从核内到细胞质从核内到细胞质从核内到细胞质从核内到细胞质端尾结构端尾结构端尾结构端尾结构poly Apoly Apoly Apoly Avv20-250A20-250A20-250A20-250A真核真核真核真核mRNAmRNAmRNAmRNA成熟的标志成熟的标志成熟的标志成熟的标志非翻译区非翻译区非翻译区非翻译区调节翻译水平调节翻译水平调节翻译水平调节翻译水平mRNAmRNAmRNAmRNA在细胞质中的定位在细胞质中的定位在细胞质中的定位在细胞质中的定位KozakKozakKozakKozak序列

94、序列序列序列mRNAmRNAmRNAmRNA起始密码子及其附近起始密码子及其附近起始密码子及其附近起始密码子及其附近 存在的保守的共有序列存在的保守的共有序列存在的保守的共有序列存在的保守的共有序列AUGAUGAUGAUG上游上游上游上游-3-3-3-3位是位是位是位是A A A A下游下游下游下游+4+4+4+4位是位是位是位是G G G G能使翻译的效率提高能使翻译的效率提高能使翻译的效率提高能使翻译的效率提高3 3 3 3非翻译区非翻译区非翻译区非翻译区影响影响影响影响mRNAmRNAmRNAmRNA分子的稳定性分子的稳定性分子的稳定性分子的稳定性RNARNA组学组学研究研究研究研究sn

95、mRNAssnmRNAssnmRNAssnmRNAs种类种类种类种类/ / / /结构结构结构结构/ / / /功能功能功能功能snmRNAssnmRNAssnmRNAssnmRNAs除三种除三种除三种除三种RNARNARNARNA以外的小分子以外的小分子以外的小分子以外的小分子RNARNARNARNAsnRNAsnRNAsnRNAsnRNAsonRNAsonRNAsonRNAsonRNAscRNAscRNAscRNAscRNA作用于作用于作用于作用于hnRNA/rRNAhnRNA/rRNAhnRNA/rRNAhnRNA/rRNA转录后加工转录后加工转录后加工转录后加工/ / / /转运转运转

96、运转运/ / / /基因表达调控基因表达调控基因表达调控基因表达调控蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成部分蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成部分蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成部分蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成部分 siRNAsiRNAsiRNAsiRNA外源性基因入侵外源性基因入侵外源性基因入侵外源性基因入侵 双链双链双链双链RNARNARNARNA（mRNAmRNAmRNAmRNA）宿主产生特定长度（宿主产生特定长度（宿主产生特定长度（宿主产生特定长度（21212121核苷酸）核苷酸）核苷酸）核苷酸）/ / / /特定序列特定序列特定序列特定序列 小片段小片段小片段小

97、片段RNARNARNARNA（siRNAsiRNAsiRNAsiRNA）siRNA+mRNA mRNAsiRNA+mRNA mRNAsiRNA+mRNA mRNAsiRNA+mRNA mRNA降解降解降解降解RNARNARNARNA干扰技术（干扰技术（干扰技术（干扰技术（RNAiRNAiRNAiRNAi） miRNAmiRNAmiRNAmiRNA(microRNA)(microRNA)(microRNA)(microRNA)单链单链单链单链RNARNARNARNA（22222222核苷酸）核苷酸）核苷酸）核苷酸）参与调控生长发育基因参与调控生长发育基因参与调控生长发育基因参与调控生长发育基因酶

98、法酶法酶法酶法RNARNARNARNA酶（酶（酶（酶（RNAaseRNAaseRNAaseRNAase）：水解）：水解）：水解）：水解RNARNARNARNADNADNADNADNA酶（酶（酶（酶（DNAaseDNAaseDNAaseDNAase）：水解）：水解）：水解）：水解DNADNADNADNA核酸内切酶：作用于多核苷酸内部的磷酸二酯键核酸内切酶：作用于多核苷酸内部的磷酸二酯键核酸内切酶：作用于多核苷酸内部的磷酸二酯键核酸内切酶：作用于多核苷酸内部的磷酸二酯键核酸外切酶：核酸外切酶：核酸外切酶：核酸外切酶：作用于多核苷酸作用于多核苷酸作用于多核苷酸作用于多核苷酸3 3 3 3 末端磷酸二

99、酯键末端磷酸二酯键末端磷酸二酯键末端磷酸二酯键- 3- 3- 3- 3 5 5 5 5 外外外外切酶切酶切酶切酶作用于多核苷酸作用于多核苷酸作用于多核苷酸作用于多核苷酸5 5 5 5 末端磷酸二酯键末端磷酸二酯键末端磷酸二酯键末端磷酸二酯键- 5- 5- 5- 5 3 3 3 3 外外外外切酶切酶切酶切酶限制性内切酶限制性内切酶限制性内切酶限制性内切酶（三）核酸的理化性质与应用（三）核酸的理化性质与应用（三）核酸的理化性质与应用（三）核酸的理化性质与应用核酸的测定方法核酸的测定方法A A260nm260nm 测定核酸溶液浓度测定核酸溶液浓度测定核酸溶液浓度测定核酸溶液浓度A A260nm260

100、nm/A/A280nm280nm判断核酸的纯度判断核酸的纯度判断核酸的纯度判断核酸的纯度（蛋白质杂质的多少）（蛋白质杂质的多少）（蛋白质杂质的多少）（蛋白质杂质的多少）核酸变性核酸变性 物化因素物化因素物化因素物化因素DNADNADNADNA双链双链双链双链 单链单链单链单链 碱基碱基碱基碱基氢键氢键氢键氢键断裂断裂断裂断裂一级结构不变一级结构不变一级结构不变一级结构不变增色效应：增色效应：增色效应：增色效应： 核酸变性时其核酸变性时其核酸变性时其核酸变性时其260nm260nm260nm260nm紫外线吸收值增加紫外线吸收值增加紫外线吸收值增加紫外线吸收值增加熔解温度熔解温度熔解温度熔解温度

101、 （变性温度，（变性温度，（变性温度，（变性温度，TmTmTmTm ） DNADNADNADNA加热加热加热加热变性变性变性变性，其，其，其，其260nm260nm260nm260nm紫外线吸收值紫外线吸收值紫外线吸收值紫外线吸收值达达达达最大吸收值最大吸收值最大吸收值最大吸收值一半一半一半一半时的时的时的时的温度温度温度温度TmTmTmTm与与与与CGCGCGCG含量成正比含量成正比含量成正比含量成正比核酸复性核酸复性核酸复性核酸复性 适当条件适当条件适当条件适当条件 变性变性变性变性DNA DNA DNA DNA 双螺旋双螺旋双螺旋双螺旋DNADNADNADNA ( ( ( (两条单链两条

102、单链两条单链两条单链) ) ) )退火（退火（退火（退火（annealing)annealing)annealing)annealing) 缓慢冷却缓慢冷却缓慢冷却缓慢冷却(Tm-25)(Tm-25)(Tm-25)(Tm-25)热变性热变性热变性热变性DNA DNA DNA DNA 双螺旋双螺旋双螺旋双螺旋DNADNADNADNA杂交杂交 不同种类不同种类不同种类不同种类DNADNADNADNA单链单链单链单链/RNA/RNA/RNA/RNA 碱基配对碱基配对碱基配对碱基配对 适宜条件适宜条件适宜条件适宜条件 杂化双链杂化双链杂化双链杂化双链 (DNA-DNA/DNA-RNA/RNA-RNA)

103、(DNA-DNA/DNA-RNA/RNA-RNA)(DNA-DNA/DNA-RNA/RNA-RNA)(DNA-DNA/DNA-RNA/RNA-RNA)研究基因的位置研究基因的位置研究基因的位置研究基因的位置鉴定两种核酸的相似性鉴定两种核酸的相似性鉴定两种核酸的相似性鉴定两种核酸的相似性检测某些专一序列在待检样品中存在与否：检测某些专一序列在待检样品中存在与否：检测某些专一序列在待检样品中存在与否：检测某些专一序列在待检样品中存在与否： 基因芯片基因芯片基因芯片基因芯片六、六、DNA的的 生物合成与生物合成与 损伤修复损伤修复分子生物学的中心法则分子生物学的中心法则(central dogma)

104、(central dogma) DNA RNA DNA RNA 蛋白质蛋白质复制复制复制复制转录转录转录转录翻译翻译翻译翻译逆转录逆转录逆转录逆转录RNARNA复制复制复制复制DNADNADNADNA的半保留复制的半保留复制的半保留复制的半保留复制l l模板模板模板模板l l原则原则原则原则l l特点特点特点特点l l亲代的亲代的亲代的亲代的DNADNADNADNA双链，每股链都可作为模板双链，每股链都可作为模板双链，每股链都可作为模板双链，每股链都可作为模板l l按按按按碱基配对碱基配对碱基配对碱基配对原则指导新链的合成原则指导新链的合成原则指导新链的合成原则指导新链的合成l l合成的两个子

105、代合成的两个子代合成的两个子代合成的两个子代DNADNADNADNA分子碱基顺序与亲分子碱基顺序与亲分子碱基顺序与亲分子碱基顺序与亲代分子完全一样代分子完全一样代分子完全一样代分子完全一样l l一条链来自于亲代的一条链来自于亲代的一条链来自于亲代的一条链来自于亲代的DNADNADNADNA链，另一条链链，另一条链链，另一条链链，另一条链是新合成的链是新合成的链是新合成的链是新合成的链 半不连续复制半不连续复制半不连续复制半不连续复制 在在在在DNADNADNADNA复制复制复制复制过程中，亲代过程中，亲代过程中，亲代过程中，亲代DNADNADNADNA分子中以分子中以分子中以分子中以3 3 3

106、 3 5 5 5 5 方向的母链作为方向的母链作为方向的母链作为方向的母链作为模板模板模板模板指导新的链以指导新的链以指导新的链以指导新的链以5 5 5 5 3 3 3 3 方向方向方向方向连续连续连续连续合成，另一股以合成，另一股以合成，另一股以合成，另一股以5 5 5 5 3 3 3 3 为方向的母为方向的母为方向的母为方向的母链则指导新合成的链以链则指导新合成的链以链则指导新合成的链以链则指导新合成的链以 5 5 5 5 3 3 3 3 方向合成方向合成方向合成方向合成10001000100010002000200020002000个核苷酸长度的许多个核苷酸长度的许多个核苷酸长度的许多个

107、核苷酸长度的许多不连续不连续不连续不连续的片段的片段的片段的片段（岗崎片段），（岗崎片段），（岗崎片段），（岗崎片段），这种复制方式称之为半不连续复制。这种复制方式称之为半不连续复制。这种复制方式称之为半不连续复制。这种复制方式称之为半不连续复制。 RNARNA引物引物DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶l l不能不能不能不能催化两个游离的催化两个游离的催化两个游离的催化两个游离的dNTPdNTPdNTPdNTP在在在在DNADNADNADNA模板上聚合模板上聚合模板上聚合模板上聚合l l需要具需要具需要具需要具3 3 3 3-OH-OH-OH-OH的引物的引物的引物的引物RNAR

108、NARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶l l能能能能催化两个游离的催化两个游离的催化两个游离的催化两个游离的NTPNTPNTPNTP在在在在DNADNADNADNA模板上聚合模板上聚合模板上聚合模板上聚合l l提供提供提供提供3 3 3 3-OH-OH-OH-OHl l引物最后要被引物最后要被引物最后要被引物最后要被DNADNADNADNA聚合聚合聚合聚合酶酶酶酶除去，缺口由该除去，缺口由该除去，缺口由该除去，缺口由该酶补满，再由连接酶酶补满，再由连接酶酶补满，再由连接酶酶补满，再由连接酶连接连接连接连接减少突变，提高减少突变，提高减少突变，提高减少突变，提高DNADNADNADNA复制的真

109、实性复制的真实性复制的真实性复制的真实性（1 1 1 1）原核生物）原核生物）原核生物）原核生物 DNADNADNADNA复制的基本过程复制的基本过程复制的基本过程复制的基本过程原核生物的原核生物的原核生物的原核生物的DNADNADNADNA复制过程复制过程复制过程复制过程uu复制的起始复制的起始复制的起始复制的起始双向复制（双向复制（双向复制（双向复制（型复制）型复制）型复制）型复制）vv特定起始点特定起始点特定起始点特定起始点vv解链解链解链解链/ / / /解旋解旋解旋解旋/ / / /稳定单链稳定单链稳定单链稳定单链vv引发体和引物引发体和引物引发体和引物引发体和引物vvoriCori

110、CoriCoriCvvDnaADnaADnaADnaA、B B B B、C/C/C/C/拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶/SSB/SSB/SSB/SSBvv引发体引发体引发体引发体=DnaB+DnaC+DnaG(=DnaB+DnaC+DnaG(=DnaB+DnaC+DnaG(=DnaB+DnaC+DnaG(引物酶引物酶引物酶引物酶) ) ) )vv引物引物引物引物:RNA-:RNA-:RNA-:RNA-提供提供提供提供3 3 3 3 -OH-OH-OH-OHuu复制的延长复制的延长复制的延长复制的延长vv子链的延长子链的延长子链的延长子链的延长vv子链延长方向子链延长方向子链延长方向子

111、链延长方向vv领头链领头链领头链领头链vv随从链随从链随从链随从链vvDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶/dNTP/3/dNTP/3/dNTP/3/dNTP/3 ,5,5,5,5 - - - -磷酸二酯磷酸二酯磷酸二酯磷酸二酯键键键键vv5 5 5 5 3 3 3 3 vv模板：模板：模板：模板：3 3 3 3 5 5 5 5 ，子链：，子链：，子链：，子链：5 5 5 5 3 3 3 3 vv模板：模板：模板：模板：5 5 5 5 3 3 3 3 ，子链：，子链：，子链：，子链：5 5 5 5 3 3 3 3 ，岗岗岗岗崎片段崎片段崎片段崎片段3 3 3 35 5 5 55 5

112、 5 53 3 3 3uu复制的终止复制的终止复制的终止复制的终止vv去除去除去除去除RNARNARNARNA引物引物引物引物vv补充空缺补充空缺补充空缺补充空缺vv连接连接连接连接vvDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶的小片段的小片段的小片段的小片段 5 5 5 5 3 3 3 3外切酶外切酶外切酶外切酶vvDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶的大片段的大片段的大片段的大片段 3 3 3 3 5 5 5 5外切酶外切酶外切酶外切酶 5 5 5 5 3 3 3 3聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶vvDNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶 参与原核生物参与原核生物参与

113、原核生物参与原核生物DNADNADNADNA复制的酶复制的酶复制的酶复制的酶参与参与参与参与DNADNADNADNA复制的酶复制的酶复制的酶复制的酶DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶引物酶引物酶引物酶引物酶单链单链单链单链DNADNADNADNA结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白(SSB(SSB(SSB(SSB）拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶/DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶uuDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶l l多功能酶多功能酶多功能酶多功能酶 5 5 5 5 3 3 3 3外切酶外切酶外切酶外切酶 3

114、3 3 3 5 5 5 5外切酶外切酶外切酶外切酶 5 5 5 5 3 3 3 3聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶l l单链多肽单链多肽单链多肽单链多肽 大小二个片段大小二个片段大小二个片段大小二个片段l l切除切除切除切除RNARNARNARNA引物，引物，引物，引物， 填补空缺填补空缺填补空缺填补空缺l l损伤后修复损伤后修复损伤后修复损伤后修复uuDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶与与与与l l多功能酶多功能酶多功能酶多功能酶 5 5 5 5 3 3 3 3聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶 3 3 3 3 5 5 5 5外切酶外切酶外切酶外切酶 l l不对称二聚体不对称二聚体不对称二聚体不

115、对称二聚体单体单体单体单体1 1 1 1- - - -前导链前导链前导链前导链/ / / /单体单体单体单体2 2 2 2- - - -随从链随从链随从链随从链l lDNA DNA DNA DNA 复制的主要酶复制的主要酶复制的主要酶复制的主要酶 高续进性高续进性高续进性高续进性 高聚合酶活性高聚合酶活性高聚合酶活性高聚合酶活性 高产物真实性高产物真实性高产物真实性高产物真实性uDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 5 3 3 3 3 外切酶外切酶外切酶外切酶 聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶N NC C 5 5 5 5 3 3 3 3外切酶外切

116、酶外切酶外切酶小片段小片段小片段小片段大片段（大片段（大片段（大片段（ klenowklenow片段）片段）片段）片段）切除切除切除切除RNARNARNARNA引物引物引物引物损伤修复损伤修复损伤修复损伤修复校读功能校读功能校读功能校读功能（常用的工具酶）常用的工具酶）常用的工具酶）常用的工具酶）u DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶聚合功能聚合功能聚合功能聚合功能l切口平移技术标记切口平移技术标记DNADNA片段片段5 5 5 5 3 3 3 3外切酶外切酶外切酶外切酶5 5 5 5 3 3 3 3聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶3 3 3 3 5 5 5 5外切酶外切酶外切酶外切酶

117、u 解螺旋酶、引物酶、单链解螺旋酶、引物酶、单链DNADNA结合蛋白、结合蛋白、拓扑异构酶拓扑异构酶蛋白质（基因）蛋白质（基因）蛋白质（基因）蛋白质（基因）通用名通用名通用名通用名功能功能功能功能引引引引发发发发体体体体DnaADnaADnaADnaA（dnaAdnaAdnaAdnaA）DnaBDnaBDnaBDnaB（dnaBdnaBdnaBdnaB）DnaCDnaCDnaCDnaC（dnaCdnaCdnaCdnaC）解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶解螺旋酶辨认起始点辨认起始点辨认起始点辨认起始点解开解开解开解开DNADNADNADNA双链双链双链双链运送和协同运送和协同运送和协同运送和协同DnaB

118、DnaBDnaBDnaBDnaGDnaGDnaGDnaG（dnaGdnaGdnaGdnaG）引物酶引物酶引物酶引物酶催化催化催化催化RNARNARNARNA引物生成引物生成引物生成引物生成SSBSSBSSBSSB单链单链单链单链DNADNADNADNA结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白稳定已解开的单链稳定已解开的单链稳定已解开的单链稳定已解开的单链拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶理顺理顺理顺理顺DNADNADNADNA链链链链l 质粒的不相容性质粒的不相容性质粒的不相容性质粒的不相容性/ / / /反义反义反义反义RNARNARNARNA|质粒的不相容性质粒的不相容性质粒的不相容性质粒的

119、不相容性|细菌内的质粒排斥同一类型质粒进入细菌内的质粒排斥同一类型质粒进入细菌内的质粒排斥同一类型质粒进入细菌内的质粒排斥同一类型质粒进入 同一细胞同一细胞同一细胞同一细胞|举例：举例：举例：举例：E .coli E .coli E .coli E .coli 质粒质粒质粒质粒ColE1ColE1ColE1ColE1的的的的DNADNADNADNA复制复制复制复制|引物引物引物引物RNARNARNARNA前体前体前体前体 （一定构象）（一定构象）（一定构象）（一定构象） RNAaseHRNAaseHRNAaseHRNAaseH 引物引物引物引物RNA RNA RNA RNA |RNA1RNA1

120、RNA1RNA1-质粒质粒质粒质粒DNADNADNADNA另一条链的转录产物另一条链的转录产物另一条链的转录产物另一条链的转录产物 + + + + 与引物前体互补，改变前体构象与引物前体互补，改变前体构象与引物前体互补，改变前体构象与引物前体互补，改变前体构象 RNAaseHRNAaseHRNAaseHRNAaseH（） 引物无法产生引物无法产生引物无法产生引物无法产生| RNA1RNA1RNA1RNA1与质粒与质粒与质粒与质粒DNADNADNADNA数成正比数成正比数成正比数成正比| RNA1RNA1RNA1RNA1是一种反义是一种反义是一种反义是一种反义RNARNARNARNA反义反义反义

121、反义RNARNARNARNA能够能够能够能够互补和杂交互补和杂交互补和杂交互补和杂交于一个基因特异的转录产物于一个基因特异的转录产物于一个基因特异的转录产物于一个基因特异的转录产物（复制引物复制引物复制引物复制引物/mRNA/mRNA/mRNA/mRNA) ) ) )，抑制抑制抑制抑制其功能的其功能的其功能的其功能的RNARNARNARNAu DNADNADNADNA拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶|拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶|水解水解水解水解3 3 3 3 , 5, 5, 5, 5 - - - -磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键|连接连接连接连接3 3 3 3

122、, 5, 5, 5, 5 - - - -磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键|切断、整理切断、整理切断、整理切断、整理DNADNADNADNA双链，负超螺旋双链，负超螺旋双链，负超螺旋双链，负超螺旋 松弛型松弛型松弛型松弛型|型型型型|totototop p p p 作用于负超螺旋作用于负超螺旋作用于负超螺旋作用于负超螺旋 切断切断切断切断DNADNADNADNA双螺旋中的双螺旋中的双螺旋中的双螺旋中的一股一股一股一股， 张力下降后封闭。张力下降后封闭。张力下降后封闭。张力下降后封闭。|型型型型|totototop p p p 将正超螺旋转变为负超螺旋将正超螺旋转变为负超螺旋将正超螺旋转变

123、为负超螺旋将正超螺旋转变为负超螺旋|totototop p p p -切断切断切断切断DNADNADNADNA双链双链双链双链， 使另一双链经过此缺口，再封闭。使另一双链经过此缺口，再封闭。使另一双链经过此缺口，再封闭。使另一双链经过此缺口，再封闭。vv切口填补切口填补: :|连接双股连接双股DNADNA分子中一链的切口分子中一链的切口|双链双链DNADNA分子中双链的切口分子中双链的切口|不能不能连接二分子单链连接二分子单链DNADNA l l DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶催化二段催化二段催化二段催化二段DNADNADNADNA链之间链之间链之间链之间3 3 3 3 ,5

124、,5,5,5 磷酸二酯键的形成磷酸二酯键的形成磷酸二酯键的形成磷酸二酯键的形成u 复制终点与复制终点与复制终点与复制终点与TusTusTusTus蛋白蛋白蛋白蛋白|复制终点复制终点复制终点复制终点|E .coli E .coli E .coli E .coli 复制终点位于复制终点位于复制终点位于复制终点位于2 2 2 2个复制叉的汇合处个复制叉的汇合处个复制叉的汇合处个复制叉的汇合处|与复制起始点与复制起始点与复制起始点与复制起始点oriCoriCoriCoriC相对相对相对相对|复制叉汇合点两侧各存在一终止区（复制叉汇合点两侧各存在一终止区（复制叉汇合点两侧各存在一终止区（复制叉汇合点两侧

125、各存在一终止区（terterterter） |TusTusTusTus蛋白蛋白蛋白蛋白|反旋转酶活性反旋转酶活性反旋转酶活性反旋转酶活性|识别结合识别结合识别结合识别结合terterterter共有序列共有序列共有序列共有序列|阻止解旋酶阻止解旋酶阻止解旋酶阻止解旋酶/ / / /抑制复制叉前进抑制复制叉前进抑制复制叉前进抑制复制叉前进/ / / /复制体解体复制体解体复制体解体复制体解体u原核生物复制的起始原核生物复制的起始u真核生物复制的起始真核生物复制的起始vv双向复制双向复制双向复制双向复制vv型复制型复制型复制型复制vv双向复制双向复制双向复制双向复制vv多个复制单位多个复制单位多个

126、复制单位多个复制单位vv( ( ( (复制泡复制泡复制泡复制泡= = = =复制起始点复制起始点复制起始点复制起始点+ + + +复制叉复制叉复制叉复制叉) ) ) )vvoriCoriCoriCoriCvv多个起始点多个起始点多个起始点多个起始点vvDnaADnaADnaADnaA辨认起始点辨认起始点辨认起始点辨认起始点vv“ “蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质+DNA+DNA+DNA+DNA复合物复合物复合物复合物” ”辨认起始点辨认起始点辨认起始点辨认起始点vvDnaADnaADnaADnaA、B B B B、C/C/C/C/拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶/SSB/SSB/SSB/SS

127、B/引物酶引物酶引物酶引物酶vvDNA-DNA-DNA-DNA-polpolpolpol、，PCNA PCNA PCNA PCNA ，拓扑酶，拓扑酶，拓扑酶，拓扑酶， 复制因子复制因子复制因子复制因子（2 2 2 2）真核生物的）真核生物的）真核生物的）真核生物的DNADNADNADNA复制过程复制过程复制过程复制过程uu复制的延长复制的延长复制的延长复制的延长vv子链的延长子链的延长子链的延长子链的延长vv子链延长方向子链延长方向子链延长方向子链延长方向vv领头链领头链领头链领头链vv随从链随从链随从链随从链vvDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶+PCNA+PCNA+PCNA+

128、PCNA /dNTP/3 /dNTP/3 /dNTP/3 /dNTP/3 ,5,5,5,5 - - - -磷酸二磷酸二磷酸二磷酸二酯键酯键酯键酯键vv5 5 5 5 3 3 3 3 vv模板：模板：模板：模板：3 3 3 3 5 5 5 5 ，子链：，子链：，子链：，子链：5 5 5 5 3 3 3 3 vv模板：模板：模板：模板：5 5 5 5 3 3 3 3 ，子链：，子链：，子链：，子链：5 5 5 5 3 3 3 3 ，岗崎片岗崎片岗崎片岗崎片段段段段uu复制的终止复制的终止复制的终止复制的终止vv去除去除去除去除RNARNARNARNA引物引物引物引物vv补充空缺补充空缺补充空缺补充

129、空缺vv连接连接连接连接vv切除引物切除引物切除引物切除引物: RNAaseH1/FEN1: RNAaseH1/FEN1: RNAaseH1/FEN1: RNAaseH1/FEN1vv真核生物是线性真核生物是线性真核生物是线性真核生物是线性DNADNADNADNA每复制一次，子链每复制一次，子链每复制一次，子链每复制一次，子链5 5 5 5 有缺有缺有缺有缺失失失失vv端粒酶作用，形成端粒，防止子链的端粒酶作用，形成端粒，防止子链的端粒酶作用，形成端粒，防止子链的端粒酶作用，形成端粒，防止子链的5 5 5 5 有缺失有缺失有缺失有缺失线形线形线形线形DNADNADNADNA复制末端问题复制末端

130、问题复制末端问题复制末端问题DNADNA聚合酶聚合酶v原核生物原核生物DNADNA聚合酶聚合酶uuDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶/ / / / v真核生物真核生物DNADNA聚合酶聚合酶uuDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶 ( ( ( (引物酶）引物酶）引物酶）引物酶）uu起始引发，引物酶活性起始引发，引物酶活性起始引发，引物酶活性起始引发，引物酶活性uuDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶uu低保真度的复制低保真度的复制低保真度的复制低保真度的复制uuDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶uu线粒体线粒体线粒体线粒体DNADNADNAD

131、NA复制复制复制复制uuDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶 (DNA (DNA (DNA (DNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶)uu延长子链的主要酶，解旋酶活性延长子链的主要酶，解旋酶活性延长子链的主要酶，解旋酶活性延长子链的主要酶，解旋酶活性uuDNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶 (DNA (DNA (DNA (DNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶) ) ) )uu填补引物空隙，切除修复，重组填补引物空隙，切除修复，重组填补引物空隙，切除修复，重组填补引物空隙，切除修复，重组vv端粒端粒端粒端粒vv真核生物真核生物真核生物真核生物染色体线性染色体线性染色体线性染色体线性DN

132、ADNADNADNA分子末端的结构分子末端的结构分子末端的结构分子末端的结构vv染色体线性染色体线性染色体线性染色体线性DNADNADNADNA膨大结构：膨大结构：膨大结构：膨大结构：DNA+DNA+DNA+DNA+结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白vv维持染色体稳定和维持染色体稳定和维持染色体稳定和维持染色体稳定和DNADNADNADNA复制的完整性复制的完整性复制的完整性复制的完整性vv端粒酶端粒酶端粒酶端粒酶vv防止端粒缩短的酶防止端粒缩短的酶防止端粒缩短的酶防止端粒缩短的酶vv蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质( ( ( (逆转录酶逆转录酶逆转录酶逆转录酶/ / / /协同蛋白协同蛋白协同蛋白协同

133、蛋白) ) ) ) +RNA( +RNA( +RNA( +RNA(合成端粒合成端粒合成端粒合成端粒DNADNADNADNA的模板的模板的模板的模板) ) ) )vv唯一携带唯一携带唯一携带唯一携带RNARNARNARNA模板的逆转录酶模板的逆转录酶模板的逆转录酶模板的逆转录酶vv端粒、端粒、端粒、端粒、端粒酶和衰老、肿瘤有关端粒酶和衰老、肿瘤有关端粒酶和衰老、肿瘤有关端粒酶和衰老、肿瘤有关哺乳动物线粒体哺乳动物线粒体DNADNA的的D D环（环（D-loop)D-loop)复制复制噬菌体噬菌体DNADNA的的滚环复制滚环复制vv线粒体线粒体线粒体线粒体DNADNADNADNAvv环形环形环形环

134、形vv分重链（分重链（分重链（分重链（H H H H链）链）链）链）/ / / /轻链（轻链（轻链（轻链（L L L L链）链）链）链）vv复制起始位置不同复制起始位置不同复制起始位置不同复制起始位置不同vv复制不同步复制不同步复制不同步复制不同步vvH H H H链、链、链、链、 L L L L链链链链复制起始位置不复制起始位置不复制起始位置不复制起始位置不同同同同vv复制不同步复制不同步复制不同步复制不同步vvD D D D环复制环复制环复制环复制不对称复制不对称复制不对称复制不对称复制（3 3 3 3）线粒体和噬菌体）线粒体和噬菌体）线粒体和噬菌体）线粒体和噬菌体DNADNADNADNA

135、复制复制复制复制3 3 3 3、DNADNADNADNA复制的忠实性复制的忠实性复制的忠实性复制的忠实性l lDNADNADNADNA的半保留复制的半保留复制的半保留复制的半保留复制l l遵守严格的碱基配对规律遵守严格的碱基配对规律遵守严格的碱基配对规律遵守严格的碱基配对规律l lRNARNARNARNA引物引物引物引物l lDNADNADNADNA聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能l l复制出错是有即时的校读功能复制出错是有即时的校读功能复制出错是有即时的校读功能复制出错是有即时的校读功能

136、(3(3(3(3 5 5 5 5 外切酶功能）外切酶功能）外切酶功能）外切酶功能）l lDNADNADNADNA损伤的修复机制损伤的修复机制损伤的修复机制损伤的修复机制DNADNA损伤的修复损伤的修复uu光修复光修复光修复光修复 光修复酶光修复酶光修复酶光修复酶uu嘧啶二聚体嘧啶二聚体嘧啶二聚体嘧啶二聚体 非聚合状态非聚合状态非聚合状态非聚合状态( ( ( (正常正常正常正常DNA)DNA)DNA)DNA)uu切除修切除修切除修切除修复复复复uu细胞内最重要和有效的修复方式细胞内最重要和有效的修复方式细胞内最重要和有效的修复方式细胞内最重要和有效的修复方式uu碱基切除修复碱基切除修复碱基切除修

137、复碱基切除修复/ / / /核苷酸切除修复核苷酸切除修复核苷酸切除修复核苷酸切除修复/ / / /错配修复错配修复错配修复错配修复uu重组修重组修重组修重组修复复复复uu复制后修复复制后修复复制后修复复制后修复uuE .coli E .coli E .coli E .coli DNADNADNADNA重组修复的酶重组修复的酶重组修复的酶重组修复的酶-Rec ARec ARec ARec A和和和和Rec BCDRec BCDRec BCDRec BCDuuDNADNADNADNA倾向倾向倾向倾向差错合成差错合成差错合成差错合成uu诱导产生缺乏校对功能的诱导产生缺乏校对功能的诱导产生缺乏校对功能

138、的诱导产生缺乏校对功能的DNADNADNADNA聚合酶（聚合酶（聚合酶（聚合酶（、)uu在在在在DNADNADNADNA损伤部位进行复制而避免了死亡损伤部位进行复制而避免了死亡损伤部位进行复制而避免了死亡损伤部位进行复制而避免了死亡uuSOSSOSSOSSOS修复修复修复修复uuDNADNADNADNA损伤广泛、紧急状况下整体动员而诱发的反应损伤广泛、紧急状况下整体动员而诱发的反应损伤广泛、紧急状况下整体动员而诱发的反应损伤广泛、紧急状况下整体动员而诱发的反应uuSOSSOSSOSSOS修复系统修复系统修复系统修复系统= = = = 切除修复切除修复切除修复切除修复+ + + +重组修复重组修

139、复重组修复重组修复+ + + +调控蛋白调控蛋白调控蛋白调控蛋白 = Uvr= Uvr= Uvr= Uvr（uvruvruvruvr）+Rec+Rec+Rec+Rec（recrecrecrec）+LexA+LexA+LexA+LexAu切除修复切除修复碱基切除碱基切除碱基切除碱基切除修复修复修复修复核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸切除修复切除修复切除修复切除修复错配修复错配修复错配修复错配修复vv切开切开切开切开识别、切除损识别、切除损识别、切除损识别、切除损伤部位磷酸二伤部位磷酸二伤部位磷酸二伤部位磷酸二酯键酯键酯键酯键DNADNADNADNA糖苷酶糖苷酶糖苷酶糖苷酶UvrAUvrAUvrAUvrA

140、、UvrBUvrBUvrBUvrBMutH/MutSMutH/MutSMutH/MutSMutH/MutS/MutL/MutL/MutL/MutLvv清除清除清除清除清除损伤清除损伤清除损伤清除损伤DNADNADNADNA核酸内切酶核酸内切酶核酸内切酶核酸内切酶UvrCUvrCUvrCUvrCDNADNADNADNA解旋酶解旋酶解旋酶解旋酶IIIIIIII/SSB/ /SSB/ /SSB/ /SSB/ 核酸外切酶核酸外切酶核酸外切酶核酸外切酶I I I Ivv合成合成合成合成DNADNADNADNA聚合酶合成聚合酶合成聚合酶合成聚合酶合成DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶(DNA

141、P)(DNAP)(DNAP)(DNAP)DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶IIIIIIIIIIIIvv连接连接连接连接DNADNADNADNA连接酶连接连接酶连接连接酶连接连接酶连接DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶DNADNADNADNA连接酶连接酶连接酶连接酶 （三）逆转录（三）逆转录（三）逆转录（三）逆转录1 1 1 1、反反反反转录和转录和转录和转录和反反反反转录酶转录酶转录酶转录酶逆转录的概逆转录的概逆转录的概逆转录的概念念念念（RNA DNARNA DNARN

142、A DNARNA DNA） RNARNARNARNA为模板为模板为模板为模板逆转录酶逆转录酶逆转录酶逆转录酶 4 4 4 4种种种种dNTP dNTP dNTP dNTP 碱基配对的原则碱基配对的原则碱基配对的原则碱基配对的原则 cDNAcDNAcDNAcDNA（互补（互补（互补（互补DNA-DNA-DNA-DNA-不含内含子，只含外显子）不含内含子，只含外显子）不含内含子，只含外显子）不含内含子，只含外显子）逆转录酶逆转录酶逆转录酶逆转录酶(RNA(RNA(RNA(RNA依赖的依赖的依赖的依赖的DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶) ) ) )有三种活性：有三种活性：有三种活性：

143、有三种活性：uuRNARNARNARNA为模板的为模板的为模板的为模板的DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶uuRNAaseRNAaseRNAaseRNAaseuuDNADNADNADNA为模板的为模板的为模板的为模板的DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶逆转录过程逆转录过程逆转录过程逆转录过程催化三种反应：催化三种反应：催化三种反应：催化三种反应：uuRNARNARNARNA指导的指导的指导的指导的DNADNADNADNA合成合成合成合成uuRNARNARNARNA水解水解水解水解uuDNADNADNADNA指导的指导的指导的指导的DNADNADNADNA合成合成合成

144、合成逆转录的意逆转录的意逆转录的意逆转录的意义义义义RNARNARNARNA同样兼有遗传信息传代与表达功能同样兼有遗传信息传代与表达功能同样兼有遗传信息传代与表达功能同样兼有遗传信息传代与表达功能逆转录病毒（逆转录病毒（逆转录病毒（逆转录病毒（RNARNARNARNA病毒）病毒）病毒）病毒）uu癌基因：癌基因：癌基因：癌基因：白血病病毒白血病病毒白血病病毒白血病病毒uu其他：其他：其他：其他： 艾滋病病毒（艾滋病病毒（艾滋病病毒（艾滋病病毒（HIVHIVHIVHIV）/ / / /鸡禽流感病毒鸡禽流感病毒鸡禽流感病毒鸡禽流感病毒 /SARS/SARS/SARS/SARS基因工程获得目的基因的重

145、要方法之一基因工程获得目的基因的重要方法之一基因工程获得目的基因的重要方法之一基因工程获得目的基因的重要方法之一七、七、七、七、RNARNARNARNA的生物合成的生物合成的生物合成的生物合成复制和转录的区别复制和转录的区别复制和转录的区别复制和转录的区别 引物引物 需要需要RNARNA引物引物 不需要引物不需要引物 复制和转录的相同点复制和转录的相同点复制和转录的相同点复制和转录的相同点uu模板模板模板模板uuDNADNADNADNAuu原料原料原料原料uu核苷三磷酸核苷三磷酸核苷三磷酸核苷三磷酸uu碱基配对碱基配对碱基配对碱基配对uu碱基配对原则碱基配对原则碱基配对原则碱基配对原则uu聚合

146、酶聚合酶聚合酶聚合酶uu依赖依赖依赖依赖DNADNADNADNA的聚合酶的聚合酶的聚合酶的聚合酶uu合成方向合成方向合成方向合成方向uu5 5 5 5 3 3 3 3uu产物产物产物产物uu多核苷酸多核苷酸多核苷酸多核苷酸RNARNARNARNA转录的基本过程转录的基本过程转录的基本过程转录的基本过程原核生物原核生物原核生物原核生物真核生物真核生物真核生物真核生物uu起始起始起始起始vvRNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶结合在转录模板的结合在转录模板的结合在转录模板的结合在转录模板的起始区域起始区域起始区域起始区域。vvDNADNADNADNA双链双链双链双链解开解开解开解开，其

147、中的一条链作为转录模板。，其中的一条链作为转录模板。，其中的一条链作为转录模板。，其中的一条链作为转录模板。酶酶酶酶RNARNARNARNA聚合酶全酶聚合酶全酶聚合酶全酶聚合酶全酶( ( ( ( 2 2 2 2) ) ) )vvRNA-polRNA-polRNA-polRNA-pol不与不与不与不与DNADNADNADNA分子直接结合分子直接结合分子直接结合分子直接结合vv转录因子转录因子转录因子转录因子互相结合生成复合物互相结合生成复合物互相结合生成复合物互相结合生成复合物 RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶 结合、转录相应的基因结合、转录相应的基因结合、转录相应的基因结合、转

148、录相应的基因起始点辨认起始点辨认起始点辨认起始点辨认 70707070TFD TFD TFD TFD （RNA-polRNA-polRNA-polRNA-pol）启动序列启动序列启动序列启动序列-35-35-35-35区的区的区的区的TTGACATTGACATTGACATTGACA-10-10-10-10区的区的区的区的TATAATTATAATTATAATTATAAT-25bp TATA -25bp TATA -25bp TATA -25bp TATA InrInrInrInr起始复合物起始复合物起始复合物起始复合物DNA-RNApolDNA-RNApolDNA-RNApolDNA-RNApo

149、lDNA-RNApol-DNA-RNApol-DNA-RNApol-DNA-RNApol-各种各种各种各种TFTFTFTF原核生物原核生物原核生物原核生物真核生物真核生物真核生物真核生物uu延长延长延长延长转录转录转录转录- - - -翻译过程偶联翻译过程偶联翻译过程偶联翻译过程偶联转录、翻译过程分开转录、翻译过程分开转录、翻译过程分开转录、翻译过程分开转录空泡转录空泡转录空泡转录空泡 RNA-pol RNA-pol RNA-pol RNA-pol （核心酶）（核心酶）（核心酶）（核心酶） DNA DNA DNA DNA RNA RNA RNA RNA酶酶酶酶 亚基脱落亚基脱落亚基脱落亚基脱落

150、核心酶核心酶核心酶核心酶作用作用作用作用NTPNTPNTPNTP聚合，聚合，聚合，聚合，RNARNARNARNA链延长链延长链延长链延长RNA-polRNA-polRNA-polRNA-pol、作用作用作用作用原核生物原核生物原核生物原核生物真核生物真核生物真核生物真核生物uu终止终止终止终止RNARNARNARNA聚合酶在聚合酶在聚合酶在聚合酶在DNADNADNADNA模板上停顿模板上停顿模板上停顿模板上停顿转录产物转录产物转录产物转录产物RNARNARNARNA链从转录复合物上脱落下来链从转录复合物上脱落下来链从转录复合物上脱落下来链从转录复合物上脱落下来依赖依赖依赖依赖Rho()Rho(

151、)Rho()Rho()因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止-因子：因子：因子：因子：ATPATPATPATP酶酶酶酶/ / / /解旋酶解旋酶解旋酶解旋酶vv转录终止的修饰点转录终止的修饰点转录终止的修饰点转录终止的修饰点 AATAAA GTGTGTGAATAAA GTGTGTGAATAAA GTGTGTGAATAAA GTGTGTGvv和转录后修饰密切相关和转录后修饰密切相关和转录后修饰密切相关和转录后修饰密切相关非依赖非依赖非依赖非依赖RhoRhoRhoRho因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止茎环结构茎环结构茎环结构茎环结构3 3 3 3 末端都个

152、连续的末端都个连续的末端都个连续的末端都个连续的U U U U使转录终止使转录终止使转录终止使转录终止2 2 2 2、RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶原核生物原核生物RNARNA聚合酶聚合酶核心酶核心酶核心酶核心酶2 2 2 2核心酶参与转录全过程核心酶参与转录全过程核心酶参与转录全过程核心酶参与转录全过程决定哪些基因被转录决定哪些基因被转录决定哪些基因被转录决定哪些基因被转录结合底物，形成磷酸二酯键结合底物，形成磷酸二酯键结合底物，形成磷酸二酯键结合底物，形成磷酸二酯键（催化）（催化）（催化）（催化）结合模板结合模板结合模板结合模板（开链）（开链）（开链）（开链）识别起始点启

153、动子（延长时脱落）识别起始点启动子（延长时脱落）识别起始点启动子（延长时脱落）识别起始点启动子（延长时脱落） 真核生物真核生物RNARNA聚合酶聚合酶种类种类种类种类细胞内细胞内细胞内细胞内定位定位定位定位转录产物转录产物转录产物转录产物对鹅膏蕈碱反应对鹅膏蕈碱反应对鹅膏蕈碱反应对鹅膏蕈碱反应对利福霉素反应对利福霉素反应对利福霉素反应对利福霉素反应核仁核仁核仁核仁45S-rRNA45S-rRNA45S-rRNA45S-rRNA不敏感不敏感不敏感不敏感不敏感不敏感不敏感不敏感核质核质核质核质hnRNAhnRNAhnRNAhnRNA，U U U U1-51-51-51-5snRNAsnRNAsnR

154、NAsnRNA高度敏感高度敏感高度敏感高度敏感不敏感不敏感不敏感不敏感核质核质核质核质tRNAtRNAtRNAtRNA,5s,5s,5s,5srRNA, rRNA, rRNA, rRNA, U U U U6 6 6 6snRNA,scRNAsnRNA,scRNAsnRNA,scRNAsnRNA,scRNA中度敏感性中度敏感性中度敏感性中度敏感性不敏感不敏感不敏感不敏感线粒体线粒体线粒体线粒体vv转录小基因组转录小基因组转录小基因组转录小基因组DNADNADNADNAvv活性低活性低活性低活性低叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体真核生物真核生物RNARNA聚合酶聚合酶亚基数目亚基数目亚基数目亚基数目13-

155、1513-1513-1513-15个个个个共同亚基共同亚基共同亚基共同亚基核心亚基核心亚基核心亚基核心亚基与细菌的核心酶与细菌的核心酶与细菌的核心酶与细菌的核心酶3 3 3 3个亚基有同源性个亚基有同源性个亚基有同源性个亚基有同源性共同亚基共同亚基共同亚基共同亚基特异亚基特异亚基特异亚基特异亚基RNAPRNAPRNAPRNAP最大亚基的最大亚基的最大亚基的最大亚基的C C C C端端端端C C C C端结构域端结构域端结构域端结构域(CTD)(CTD)(CTD)(CTD)RNAPRNAPRNAPRNAP最大亚基的最大亚基的最大亚基的最大亚基的C C C C端端端端含有若干七肽重复序列含有若干七

156、肽重复序列含有若干七肽重复序列含有若干七肽重复序列（Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser)nTyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser)nTyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser)nTyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser)nCTDCTDCTDCTD富含富含富含富含Ser/ThrSer/ThrSer/ThrSer/Thr其磷酸化有利转录和转录后加工其磷酸化有利转录和转录后加工其磷酸化有利转录和转录后加工其磷酸化有利转录和转录后加工n n n n值具有种属特异性值具有种属特异性值具有种属特异性值具有种属特异性n n n n26262626

157、酵母酵母酵母酵母n n n n40-40-40-40-果蝇果蝇果蝇果蝇N N N N52-52-52-52-哺乳动物哺乳动物哺乳动物哺乳动物uu顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件uu启动子启动子启动子启动子uu启动子特点启动子特点启动子特点启动子特点uu位于转录起始点位于转录起始点位于转录起始点位于转录起始点-200bp-200bp-200bp-200bpvvRNAP RNAP RNAP RNAP RNAP -RNAP -RNAP -RNAP -上游上游上游上游vvRNAP -RNAP -RNAP -RNAP -下游下游下游下游l l启动子分类启动子分类启动子分类启动子分类l l

158、核心启动子核心启动子核心启动子核心启动子vvTATA TATA TATA TATA 盒盒盒盒/ / / /起始子起始子起始子起始子InrInrInrInrvv决定转录起始点决定转录起始点决定转录起始点决定转录起始点l l启动子近侧序列元件（启动子近侧序列元件（启动子近侧序列元件（启动子近侧序列元件（PSEPSEPSEPSE）vv位于核心启动子上游（位于核心启动子上游（位于核心启动子上游（位于核心启动子上游（-200bp-200bp-200bp-200bp以内）以内）以内）以内）vvGC GC GC GC 盒盒盒盒/CAAT /CAAT /CAAT /CAAT 盒盒盒盒/ / / /OCTOCT

159、OCTOCTvv与上游因子与上游因子与上游因子与上游因子/ / / /可诱导因子结合可诱导因子结合可诱导因子结合可诱导因子结合vv决定启动子效率和特异性决定启动子效率和特异性决定启动子效率和特异性决定启动子效率和特异性uu增强子增强子增强子增强子uu一类能增强真核生物启动子功能的顺式作一类能增强真核生物启动子功能的顺式作一类能增强真核生物启动子功能的顺式作一类能增强真核生物启动子功能的顺式作用元件用元件用元件用元件（DNADNADNADNA序列）序列）序列）序列）uu增强子、启动子交错覆盖增强子、启动子交错覆盖增强子、启动子交错覆盖增强子、启动子交错覆盖/ / / /连续连续连续连续vv没有增

160、强子，启动子不表现活性没有增强子，启动子不表现活性没有增强子，启动子不表现活性没有增强子，启动子不表现活性vv没有启动子，增强子无法发挥作用没有启动子，增强子无法发挥作用没有启动子，增强子无法发挥作用没有启动子，增强子无法发挥作用uu增强子作用不受序列方向的制约增强子作用不受序列方向的制约增强子作用不受序列方向的制约增强子作用不受序列方向的制约uu有组织特异性有组织特异性有组织特异性有组织特异性uu可诱导增强子可诱导增强子可诱导增强子可诱导增强子 （反应元件）（反应元件）（反应元件）（反应元件）vv一类一类一类一类顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件vv可受某一因素诱导（糖皮质激素

161、）可受某一因素诱导（糖皮质激素）可受某一因素诱导（糖皮质激素）可受某一因素诱导（糖皮质激素）vv在多个组织产生反应在多个组织产生反应在多个组织产生反应在多个组织产生反应vv举例：激素反应元件（举例：激素反应元件（举例：激素反应元件（举例：激素反应元件（HREHREHREHRE）uu转录因子转录因子转录因子转录因子uu转录起始必需的转录起始必需的转录起始必需的转录起始必需的uu非非非非RNAPRNAPRNAPRNAP的蛋白质的蛋白质的蛋白质的蛋白质uu结合于启动子结合于启动子结合于启动子结合于启动子/ / / /增强子增强子增强子增强子uu往往形成转录因子复合物往往形成转录因子复合物往往形成转录

162、因子复合物往往形成转录因子复合物uu通用转录因子通用转录因子通用转录因子通用转录因子vv将相应将相应将相应将相应RNAPRNAPRNAPRNAP定位于转录起始点定位于转录起始点定位于转录起始点定位于转录起始点vv共同组分：共同组分：共同组分：共同组分：TBP(TATA boxTBP(TATA boxTBP(TATA boxTBP(TATA box结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白) ) ) )vvRNAPRNAPRNAPRNAPvvSL1SL1SL1SL1vvRNAPRNAPRNAPRNAPvvTFTFTFTFD D D DvvRNAPRNAPRNAPRNAPvvTFTFTFTFB B B Bu

163、u转录调节因子结构转录调节因子结构转录调节因子结构转录调节因子结构vvDNADNADNADNA结合域结合域结合域结合域vv螺旋螺旋螺旋螺旋- - - -转角转角转角转角- - - -螺旋螺旋螺旋螺旋、锌指、锌指、锌指、锌指vv亮氨酸拉链、亮氨酸拉链、亮氨酸拉链、亮氨酸拉链、螺旋螺旋螺旋螺旋- - - -环环环环- - - -螺旋螺旋螺旋螺旋vv转录激活域转录激活域转录激活域转录激活域vv蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质- - - -蛋白质结合域蛋白质结合域蛋白质结合域蛋白质结合域 （二聚化结构域）（二聚化结构域）（二聚化结构域）（二聚化结构域）polpolpolpolTFHTFHTFHTFHTAFTA

164、FTAFTAFTFFTFFTFFTFFTAFTAFTAFTAFTAFTAFTAFTAFTFATFATFATFATFBTFBTFBTFBTBPTBPTBPTBP真核真核真核真核RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶在转录因子帮助下，在转录因子帮助下，在转录因子帮助下，在转录因子帮助下，形成的转录起始复合物形成的转录起始复合物形成的转录起始复合物形成的转录起始复合物TATATATATATATATA DNADNADNADNATBPTBPTBPTBP相关因子相关因子相关因子相关因子vvZinc-fingersZinc-fingersZinc-fingersZinc-fingers 锌指锌指锌

165、指锌指vv约有约有约有约有30303030个个个个AAAAAAAA残基残基残基残基其中其中其中其中4 4 4 4个个个个AAAAAAAA残基残基残基残基（2 2 2 2个个个个CysCysCysCys，2 2 2 2个个个个HisHisHisHis或或或或4 4 4 4个个个个CysCysCysCys） 配位键配位键配位键配位键 ZnZnZnZn2+2+2+2+ 锌指锌指锌指锌指vv与与与与DNADNADNADNA双螺旋大沟结合双螺旋大沟结合双螺旋大沟结合双螺旋大沟结合vv一个转录因子具有多个一个转录因子具有多个一个转录因子具有多个一个转录因子具有多个锌指锌指锌指锌指结构结构结构结构vvLeu

166、cine-zippersLeucine-zippersLeucine-zippersLeucine-zippers 亮氨酸拉链亮氨酸拉链亮氨酸拉链亮氨酸拉链vv（碱性拉链）（碱性拉链）（碱性拉链）（碱性拉链）vv一段肽链中每隔一段肽链中每隔一段肽链中每隔一段肽链中每隔7 7 7 7个个个个AAAAAAAA 即有一个即有一个即有一个即有一个LeuLeuLeuLeu 螺旋螺旋螺旋螺旋 亲水面：亲水亲水面：亲水亲水面：亲水亲水面：亲水AAAAAAAA组成组成组成组成 疏水面：疏水面：疏水面：疏水面：LeuLeuLeuLeu组成组成组成组成 （亮氨酸拉链条）（亮氨酸拉链条）（亮氨酸拉链条）（亮氨酸拉链

167、条）vv可形成二聚体（发挥作用）可形成二聚体（发挥作用）可形成二聚体（发挥作用）可形成二聚体（发挥作用） （同二聚体（同二聚体（同二聚体（同二聚体/ / / /异二聚体）异二聚体）异二聚体）异二聚体）vvDNADNADNADNA的结合域：拉链区以外结构的结合域：拉链区以外结构的结合域：拉链区以外结构的结合域：拉链区以外结构原核生物终止方式原核生物终止方式原核生物终止方式原核生物终止方式uu终止终止终止终止RNARNARNARNA聚合酶在聚合酶在聚合酶在聚合酶在DNADNADNADNA模板上停顿模板上停顿模板上停顿模板上停顿转录产物转录产物转录产物转录产物RNARNARNARNA链从转录复合物上

168、脱落下来链从转录复合物上脱落下来链从转录复合物上脱落下来链从转录复合物上脱落下来uu依赖依赖依赖依赖Rho()Rho()Rho()Rho()因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止vv-因子：因子：因子：因子：ATPATPATPATP酶酶酶酶/ / / /解旋酶解旋酶解旋酶解旋酶uu非依赖非依赖非依赖非依赖RhoRhoRhoRho因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止因子的转录终止vv茎环结构茎环结构茎环结构茎环结构3 3 3 3 末端多个连续的末端多个连续的末端多个连续的末端多个连续的U U U U（终止子（终止子（终止子（终止子/ / / / 终止信号）终止信号）终止信

169、号）终止信号）使转录终止使转录终止使转录终止使转录终止uu抗终止作用抗终止作用抗终止作用抗终止作用uu抗终止因子结合于抗终止因子结合于抗终止因子结合于抗终止因子结合于RNAPRNAPRNAPRNAPuuRNAPRNAPRNAPRNAP通过终止信号通过终止信号通过终止信号通过终止信号uu继续转录下游基因继续转录下游基因继续转录下游基因继续转录下游基因4 4 4 4、终止子和终止因子、终止子和终止因子、终止子和终止因子、终止子和终止因子5 5 5 5、RNARNARNARNA生物合成的抑制剂生物合成的抑制剂生物合成的抑制剂生物合成的抑制剂vv抑制核苷酸合成抑制核苷酸合成抑制核苷酸合成抑制核苷酸合成

170、vv5-5-5-5-氟尿嘧啶氟尿嘧啶氟尿嘧啶氟尿嘧啶vv与与与与DNADNADNADNA模板作用模板作用模板作用模板作用vv放线菌素放线菌素放线菌素放线菌素D D D D- - - - -插入插入插入插入dG*dCdG*dCdG*dCdG*dC间间间间vv烷化剂烷化剂烷化剂烷化剂/ / / /嵌入性燃料（嵌入性燃料（嵌入性燃料（嵌入性燃料（溴乙啶溴乙啶溴乙啶溴乙啶/ / / /吖啶黄）吖啶黄）吖啶黄）吖啶黄）vv与与与与RNARNARNARNA聚合酶作聚合酶作聚合酶作聚合酶作用用用用vv原核生物原核生物原核生物原核生物vv利福平利福平利福平利福平/ / / /利福霉素利福霉素利福霉素利福霉素（

171、和（和（和（和亚基结合，抑制转录起始）亚基结合，抑制转录起始）亚基结合，抑制转录起始）亚基结合，抑制转录起始）vv真核生物真核生物真核生物真核生物vv鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱-(-)RNA-(-)RNA-(-)RNA-(-)RNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶真核生物真核生物真核生物真核生物tRNAtRNAtRNAtRNA转录后加工转录后加工转录后加工转录后加工碱基修饰碱基修饰碱基修饰碱基修饰-生成稀有碱基生成稀有碱基生成稀有碱基生成稀有碱基3 3 3 3 端端端端- - - - CCA-OHCCA-OHCCA-OHCCA-OH5 5 5 5 端端端端-RNAasP-RNAasP-RNAas

172、P-RNAasP切除前导序列切除前导序列切除前导序列切除前导序列切除反密码环的内含子切除反密码环的内含子切除反密码环的内含子切除反密码环的内含子（二）转录后加工（二）转录后加工（二）转录后加工（二）转录后加工rRNArRNArRNArRNA转录后加工转录后加工转录后加工转录后加工45S 45S 45S 45S 转录产物经过转录产物经过转录产物经过转录产物经过 RNAase RNAase RNAase RNAase 加工为加工为加工为加工为 5.8s rRNA5.8s rRNA5.8s rRNA5.8s rRNA 28s rRNA 28s rRNA 28s rRNA 28s rRNA 18s r

173、RNA 18s rRNA 18s rRNA 18s rRNA 转录后的加工和与核糖体的装配同时进行转录后的加工和与核糖体的装配同时进行转录后的加工和与核糖体的装配同时进行转录后的加工和与核糖体的装配同时进行四膜虫四膜虫四膜虫四膜虫rRNArRNArRNArRNA加工加工加工加工-核酶核酶核酶核酶核酶核酶核酶核酶本质：本质：本质：本质：RNARNARNARNA特性：生物催化剂（酶）特性：生物催化剂（酶）特性：生物催化剂（酶）特性：生物催化剂（酶）结构：结构：结构：结构：锤锤锤锤头状结构头状结构头状结构头状结构（核酶二级结构）（核酶二级结构）（核酶二级结构）（核酶二级结构） 底物部位底物部位底物部

174、位底物部位 催化部位催化部位催化部位催化部位rRNArRNArRNArRNA、tRNAtRNAtRNAtRNA、mRNAmRNAmRNAmRNA的加工的加工的加工的加工都可采用都可采用都可采用都可采用 自我剪接方式自我剪接方式自我剪接方式自我剪接方式m m m mRNARNARNARNA转录后转录后转录后转录后 加工加工加工加工 hnRNA hnRNA hnRNA hnRNA 成熟成熟成熟成熟mRNAmRNAmRNAmRNAuu加帽加帽加帽加帽-5 5 5 5 端：端：端：端：m7m7m7m7GpppGpNGpppGpNGpppGpNGpppGpNuu加尾加尾加尾加尾-3 3 3 3 端端端端

175、: : : : polyA(100-250A)polyA(100-250A)polyA(100-250A)polyA(100-250A)uumRNAmRNAmRNAmRNA前体的剪接前体的剪接前体的剪接前体的剪接 剪接体剪接体剪接体剪接体剪除内含子，连接外显子剪除内含子，连接外显子剪除内含子，连接外显子剪除内含子，连接外显子 剪接体剪接体剪接体剪接体（snRNPssnRNPssnRNPssnRNPs）= snRNA= snRNA= snRNA= snRNA（U1-6) + U1-6) + U1-6) + U1-6) + 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 系统性红斑狼疮（系统性红斑狼疮（系统性红斑狼疮（

176、系统性红斑狼疮（SLE)SLE)SLE)SLE)uu患者抗血清中含抗患者抗血清中含抗患者抗血清中含抗患者抗血清中含抗SmSmSmSm抗体抗体抗体抗体uuSmSmSmSm是是是是U1/U2/U4/U5 snRNPU1/U2/U4/U5 snRNPU1/U2/U4/U5 snRNPU1/U2/U4/U5 snRNP的共有蛋白的共有蛋白的共有蛋白的共有蛋白uuSLESLESLESLE患者抗血清检测参与剪接的蛋白质患者抗血清检测参与剪接的蛋白质患者抗血清检测参与剪接的蛋白质患者抗血清检测参与剪接的蛋白质uu剪接方式剪接方式剪接方式剪接方式套索状套索状套索状套索状剪除内含子，连接外显子剪除内含子，连接外

177、显子剪除内含子，连接外显子剪除内含子，连接外显子不耗能不耗能不耗能不耗能uu剪接剪接剪接剪接位点位点位点位点外显子外显子外显子外显子- - - -内含子交界处的共有序列内含子交界处的共有序列内含子交界处的共有序列内含子交界处的共有序列vvGU-AGGU-AGGU-AGGU-AG规则规则规则规则：内含子：内含子：内含子：内含子5 5 5 5 -GU-AG- 3 -GU-AG- 3 -GU-AG- 3 -GU-AG- 3 脊柱动物脊柱动物脊柱动物脊柱动物mRNAmRNAmRNAmRNA前体特有共有序列前体特有共有序列前体特有共有序列前体特有共有序列vv分支点分支点分支点分支点A A A A附近序列

178、附近序列附近序列附近序列：3 3 3 3 剪接点上游剪接点上游剪接点上游剪接点上游20-5020-5020-5020-50个碱基个碱基个碱基个碱基vv分支点分支点分支点分支点A A A A1010101015151515嘧啶区嘧啶区嘧啶区嘧啶区3 3 3 3 剪接位点剪接位点剪接位点剪接位点uu剪接体组成剪接体组成剪接体组成剪接体组成剪接体剪接体剪接体剪接体（snRNPssnRNPssnRNPssnRNPs）= snRNA= snRNA= snRNA= snRNA（U1-6) + U1-6) + U1-6) + U1-6) + 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质vv内含子剪接方式内含子剪接方式内含子剪接

179、方式内含子剪接方式TT顺式剪接顺式剪接顺式剪接顺式剪接TT发生在发生在发生在发生在1 1 1 1个个个个RNARNARNARNA前体中前体中前体中前体中TTtRNA/rRNA/mRNAtRNA/rRNA/mRNAtRNA/rRNA/mRNAtRNA/rRNA/mRNA剪接方式剪接方式剪接方式剪接方式TT反式剪接反式剪接反式剪接反式剪接TT发生在发生在发生在发生在2 2 2 2个个个个RNARNARNARNA之间之间之间之间TT单细胞原生动物单细胞原生动物单细胞原生动物单细胞原生动物/ / / /多细胞后生动物多细胞后生动物多细胞后生动物多细胞后生动物TT选择性剪接选择性剪接选择性剪接选择性剪接

180、TT转录水平上调节真核基因表达的重要方式转录水平上调节真核基因表达的重要方式转录水平上调节真核基因表达的重要方式转录水平上调节真核基因表达的重要方式TT一个一个一个一个mRNAmRNAmRNAmRNA选择不同的内含子选择不同的内含子选择不同的内含子选择不同的内含子/ / / /外显子进行剪接外显子进行剪接外显子进行剪接外显子进行剪接不同的成熟不同的成熟不同的成熟不同的成熟mRNA/mRNA/mRNA/mRNA/蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质TT肌钙蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白/ / / /纤连蛋白纤连蛋白纤连蛋白纤连蛋白TT体内蛋白质多于基因的原因体内蛋白质多于基因的原因体内蛋白质多于基因的原因体内

181、蛋白质多于基因的原因TTpolyApolyApolyApolyA位点选择位点选择位点选择位点选择TThnRNAhnRNAhnRNAhnRNA含多个含多个含多个含多个polyApolyApolyApolyA位点位点位点位点 选择不同的选择不同的选择不同的选择不同的3 3 3 3 端切割点端切割点端切割点端切割点 改变改变改变改变C C C C端长度，产端长度，产端长度，产端长度，产生不同蛋白质生不同蛋白质生不同蛋白质生不同蛋白质TTB B B B淋巴细胞产生的抗体淋巴细胞产生的抗体淋巴细胞产生的抗体淋巴细胞产生的抗体TTRNARNARNARNA编辑编辑编辑编辑TT在在在在RNARNARNARNA

182、水平上改变遗传信息的转录后加工水平上改变遗传信息的转录后加工水平上改变遗传信息的转录后加工水平上改变遗传信息的转录后加工TT成熟的成熟的成熟的成熟的RNARNARNARNA编码序列和转录模板编码序列和转录模板编码序列和转录模板编码序列和转录模板DNADNADNADNA不匹配不匹配不匹配不匹配TT线粒体线粒体线粒体线粒体mRNAmRNAmRNAmRNA常见常见常见常见TT加工方式加工方式加工方式加工方式-碱基插入、缺失、取代碱基插入、缺失、取代碱基插入、缺失、取代碱基插入、缺失、取代TT举例：举例：举例：举例：apoB100/apoB48apoB100/apoB48apoB100/apoB48a

183、poB100/apoB48uuRNARNARNARNA的复制的复制的复制的复制RNARNARNARNA病毒基因组病毒基因组病毒基因组病毒基因组-RNA-RNA-RNA-RNA RNA RNA RNA RNA指导的指导的指导的指导的RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶 RNARNARNARNA复制复制复制复制vv正链正链正链正链RNARNARNARNA病毒病毒病毒病毒vv冠状病毒（冠状病毒（冠状病毒（冠状病毒（SARSSARSSARSSARS）vv脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒vv噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体MS2MS2MS2MS2（利用宿主蛋白合组装成复制酶）

184、（利用宿主蛋白合组装成复制酶）（利用宿主蛋白合组装成复制酶）（利用宿主蛋白合组装成复制酶）vv负链负链负链负链RNARNARNARNA病毒病毒病毒病毒vv狂犬病病毒狂犬病病毒狂犬病病毒狂犬病病毒（病毒携带复制酶）（病毒携带复制酶）（病毒携带复制酶）（病毒携带复制酶）vv双链双链双链双链RNARNARNARNA病毒病毒病毒病毒vv呼肠孤病毒呼肠孤病毒呼肠孤病毒呼肠孤病毒vv反转录病毒反转录病毒反转录病毒反转录病毒vv白血病病毒白血病病毒白血病病毒白血病病毒vv肉瘤病毒肉瘤病毒肉瘤病毒肉瘤病毒（三）（三）RNA的复制的复制RNaseRNaseRNaseRNase本质为蛋白质，水解本质为蛋白质，水解

185、本质为蛋白质，水解本质为蛋白质，水解RNARNARNARNA核酶核酶核酶核酶本质为本质为本质为本质为RNARNARNARNA，具有催化活性，具有催化活性，具有催化活性，具有催化活性引物酶引物酶引物酶引物酶DNADNADNADNA依赖的依赖的依赖的依赖的RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶DNADNADNADNA为模板合成为模板合成为模板合成为模板合成RNARNARNARNA引物（引物（引物（引物（DNADNADNADNA复制）复制）复制）复制）RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶DNADNADNADNA依赖的依赖的依赖的依赖的RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚

186、合酶DNADNADNADNA为模板合成为模板合成为模板合成为模板合成RNARNARNARNA（转录）（转录）（转录）（转录）逆转录酶逆转录酶逆转录酶逆转录酶RNARNARNARNA依赖的依赖的依赖的依赖的DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶RNARNARNARNA为模板合成为模板合成为模板合成为模板合成DNADNADNADNA端粒酶端粒酶端粒酶端粒酶自带自带自带自带RNARNARNARNA模板模板模板模板的的的的 RNARNARNARNA依赖的依赖的依赖的依赖的DNADNADNADNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶RNARNARNARNA为模板合成为模板合成为模板合成为模板合成DNADN

187、ADNADNA（逆转录）（逆转录）（逆转录）（逆转录）翻译（蛋白质的生物合成）翻译（蛋白质的生物合成）蛋白质生物合成体系蛋白质生物合成体系以以以以氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸为原料为原料为原料为原料uu20202020种氨基酸种氨基酸种氨基酸种氨基酸以以以以mRNAmRNAmRNAmRNA为模板为模板为模板为模板uumRNAmRNAmRNAmRNA以以以以tRNAtRNAtRNAtRNA为运载工具为运载工具为运载工具为运载工具uutRNAtRNAtRNAtRNA以以以以核糖体核糖体核糖体核糖体为合成场所为合成场所为合成场所为合成场所uu核糖体核糖体核糖体核糖体起始、延长、终止各阶段起始、延长、终止

188、各阶段起始、延长、终止各阶段起始、延长、终止各阶段蛋白因子蛋白因子蛋白因子蛋白因子参与合成后加工成为有参与合成后加工成为有参与合成后加工成为有参与合成后加工成为有活性蛋白质活性蛋白质活性蛋白质活性蛋白质uu酶及蛋白质因子酶及蛋白质因子酶及蛋白质因子酶及蛋白质因子uuATPATPATPATP、GTPGTPGTPGTP八、蛋白质的生物合成八、蛋白质的生物合成八、蛋白质的生物合成八、蛋白质的生物合成uu mRNAmRNAvv原核生物：多顺反子原核生物：多顺反子原核生物：多顺反子原核生物：多顺反子/ /真核生物：单顺反子真核生物：单顺反子真核生物：单顺反子真核生物：单顺反子vv遗传密码遗传密码遗传密码

189、遗传密码 (64(64(64(64个个个个) ) ) )vv三联体三联体三联体三联体= = = = 一个密码子一个密码子一个密码子一个密码子 一个氨基酸一个氨基酸一个氨基酸一个氨基酸vv起始密码起始密码起始密码起始密码-AUG-AUG-AUG-AUGvv终止密码终止密码终止密码终止密码-UAA/UGA/UAG-UAA/UGA/UAG-UAA/UGA/UAG-UAA/UGA/UAGvv连续性连续性连续性连续性vv连续连续连续连续阅读从阅读从阅读从阅读从mRNAmRNAmRNAmRNA5 5 5 5 3 3 3 3vv肽链合成肽链合成肽链合成肽链合成N N N N端端端端 C C C C端端端端v

190、v框移突变框移突变框移突变框移突变vv简并性简并性简并性简并性vv一个一个一个一个A.AA.AA.AA.A有多个密码有多个密码有多个密码有多个密码vv密码密码密码密码第第第第1 1 1 1、2 2 2 2位上碱基不变位上碱基不变位上碱基不变位上碱基不变，第第第第3 3 3 3位碱基可改变位碱基可改变位碱基可改变位碱基可改变vv如：如：如：如：ACACACACU U U U AC AC AC ACC C C C AC AC AC ACA A A A AC AC AC ACG G G G 都编码苏氨酸都编码苏氨酸都编码苏氨酸都编码苏氨酸vv兼职性兼职性兼职性兼职性vvAUGAUGAUGAUG：起始

191、信号：起始信号：起始信号：起始信号/ Met/ Met/ Met/ Met的密码子的密码子的密码子的密码子vv通用性通用性通用性通用性vv从最简单生物从最简单生物从最简单生物从最简单生物( ( ( (病毒病毒病毒病毒) ) ) )到人类到人类到人类到人类, , , ,使用同一套遗传密码使用同一套遗传密码使用同一套遗传密码使用同一套遗传密码vv摆动性摆动性摆动性摆动性vv密码子与反密码子的相互作用密码子与反密码子的相互作用密码子与反密码子的相互作用密码子与反密码子的相互作用 前二对前二对前二对前二对 严格碱基配对严格碱基配对严格碱基配对严格碱基配对 第三对第三对第三对第三对 摆动配对摆动配对摆动

192、配对摆动配对u核蛋白体核蛋白体蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所原核生物原核生物原核生物原核生物真核生物真核生物真核生物真核生物rRNArRNArRNArRNA种类种类种类种类5S 16S 23S5S 16S 23S5S 16S 23S5S 16S 23S5S 5.8S 18S 28S5S 5.8S 18S 28S5S 5.8S 18S 28S5S 5.8S 18S 28S核糖体核糖体核糖体核糖体 (rRNA+rP)(rRNA+rP)(rRNA+rP)(rRNA+rP)70S 70S 70S 70S （30S30S30S30S小亚基）小亚基）小亚基）小亚基） （5

193、0S50S50S50S大亚基）大亚基）大亚基）大亚基） 80S 80S 80S 80S （40S40S40S40S小亚基）小亚基）小亚基）小亚基）（60S60S60S60S大亚基）大亚基）大亚基）大亚基）多核糖体多核糖体多核糖体多核糖体一条一条一条一条mRNAmRNAmRNAmRNA链上同时具有许多个核糖体链上同时具有许多个核糖体链上同时具有许多个核糖体链上同时具有许多个核糖体一条一条一条一条mRNAmRNAmRNAmRNA可同时合成多条多肽链可同时合成多条多肽链可同时合成多条多肽链可同时合成多条多肽链u tRNAtRNA氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸的的的的特异特异特异特异“搬运工具搬运工具搬运工

194、具搬运工具”1A.A-21A.A-21A.A-21A.A-26 6 6 6特异特异特异特异 tRNAtRNAtRNAtRNA和和和和mRNAmRNAmRNAmRNA摆动配对摆动配对摆动配对摆动配对vv氨基酸的活化氨基酸的活化氨基酸的活化氨基酸的活化 氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰tRNAtRNAtRNAtRNA合成酶合成酶合成酶合成酶A.A+A.A+A.A+A.A+特异特异特异特异tRNAtRNAtRNAtRNA 氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰tRNAtRNAtRNAtRNA ATP AMP+PPi ATP AMP+PPi ATP AMP+PPi ATP AMP+PPivv氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰tRNA

195、tRNAtRNAtRNA合成酶合成酶合成酶合成酶对底物氨基酸和对底物氨基酸和对底物氨基酸和对底物氨基酸和tRNAtRNAtRNAtRNA都有高度特异性都有高度特异性都有高度特异性都有高度特异性具有校正活性具有校正活性具有校正活性具有校正活性vv催化反应催化反应催化反应催化反应活化活化活化活化1 1 1 1个氨基酸个氨基酸个氨基酸个氨基酸 消耗消耗消耗消耗2 2 2 2个个个个ATPATPATPATP氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 + ATP-E + ATP-E + ATP-E + ATP-E 氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-AMP-E + PPi-AMP-E + PPi-AMP-E + PPi-AMP-E

196、 + PPi氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-AMP-E+-AMP-E+-AMP-E+-AMP-E+tRNAtRNAtRNAtRNA 氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA+AMP+E+AMP+E+AMP+E+AMP+E(-COOH) (3(-COOH) (3(-COOH) (3(-COOH) (3 -CCA-OH)-CCA-OH)-CCA-OH)-CCA-OH)vv氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰tRNAtRNAtRNAtRNAAla-tRNAAla-tRNAAla-tRNAAla-tRNAAla Ala Ala Ala Met-tRNAMet-tRNAMet-tRNAMet-tR

197、NAMetMetMetMetvv起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA真核生物：真核生物：真核生物：真核生物： Met-tRNAMet-tRNAMet-tRNAMet-tRNAi i i iMetMetMetMet原核生物：原核生物：原核生物：原核生物： fMet-tRNAfMet-tRNAfMet-tRNAfMet-tRNAi i i if f f fMetMetMetMetu可溶性蛋白质因子可溶性蛋白质因子原核生物原核生物原核生物原核生物真核生物真核生物真核生物真核生物起始因子起始因子起始因子起始因子IF-1IF-1IF-1IF-1、IF-2IF-

198、2IF-2IF-2、 IF-3IF-3IF-3IF-39 9 9 9种种种种eIFeIFeIFeIF延长因子延长因子延长因子延长因子EF-TuEF-TuEF-TuEF-Tu、EF-TsEF-TsEF-TsEF-Ts、EFGEFGEFGEFGeEF1-eEF1-eEF1-eEF1-eEF1-eEF1-eEF1-eEF1-eEF-2eEF-2eEF-2eEF-2释放因子释放因子释放因子释放因子RF-1RF-1RF-1RF-1、RF-2RF-2RF-2RF-2、RF-3RF-3RF-3RF-3eRFeRFeRFeRF蛋白质合成的过程，翻译后加工蛋白质合成的过程，翻译后加工肽肽链链合合成成起起始始翻译

199、起始复合物翻译起始复合物翻译起始复合物翻译起始复合物mRNAmRNAmRNAmRNA- - - -起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA-核蛋白体核蛋白体核蛋白体核蛋白体原核生物原核生物翻译起始复合物形成翻译起始复合物形成真核生物真核生物翻译起始复合物形成翻译起始复合物形成vv核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离IF3IF3IF3IF3、IF1IF1IF1IF1与小亚基结合与小亚基结合与小亚基结合与小亚基结合vv核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离核蛋白体大小亚基分离eIF-2B/eI

200、F-3eIF-2B/eIF-3eIF-2B/eIF-3eIF-2B/eIF-3与小亚基结合与小亚基结合与小亚基结合与小亚基结合eIF-6eIF-6eIF-6eIF-6促进核蛋白体分离促进核蛋白体分离促进核蛋白体分离促进核蛋白体分离vvmRNAmRNAmRNAmRNA在小亚基定位结合在小亚基定位结合在小亚基定位结合在小亚基定位结合mRNA5mRNA5mRNA5mRNA5 端起始信号端起始信号端起始信号端起始信号SDSDSDSD序列序列序列序列vv起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA结合小亚结合小亚结合小亚结合小亚基基基基Met-tRNAMet-tRNA

201、Met-tRNAMet-tRNAi i i iMetMetMetMet- - - -elFelFelFelF2 2 2 2 GTPGTPGTPGTPkozakkozakkozakkozak序列序列序列序列vv起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA结合结合结合结合mRNAmRNAmRNAmRNA(fMet-tRNA(fMet-tRNA(fMet-tRNA(fMet-tRNAi i i imetmetmetmet)-)-)-)-IFIFIFIF2 2 2 2(GTP)(GTP)(GTP)(GTP)vvmRNAmRNAmRNAmRNA在核蛋白体小亚基就位在核

202、蛋白体小亚基就位在核蛋白体小亚基就位在核蛋白体小亚基就位elFelFelFelF4 4 4 4E/elFE/elFE/elFE/elF4 4 4 4G/elFG/elFG/elFG/elF4 4 4 4A/elFA/elFA/elFA/elF4 4 4 4B/PABB/PABB/PABB/PABvv核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合IFIFIFIF2 2 2 2(GTP)(GTP)(GTP)(GTP)促进三种促进三种促进三种促进三种IFIFIFIF释放释放释放释放vv核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合核蛋白体大亚基结合elF-5/GTP

203、elF-5/GTPelF-5/GTPelF-5/GTP促进各种促进各种促进各种促进各种elFelFelFelF释放释放释放释放肽肽链链合合成成延延长长核蛋白体循环核蛋白体循环核蛋白体循环核蛋白体循环进位、成肽、转位进位、成肽、转位进位、成肽、转位进位、成肽、转位每次循环增加一个氨基酸每次循环增加一个氨基酸每次循环增加一个氨基酸每次循环增加一个氨基酸原核生物原核生物 核蛋白体循环核蛋白体循环真核生物真核生物 核蛋白体循环核蛋白体循环vv进位进位进位进位EF-TuEF-TuEF-TuEF-Tu结合分解结合分解结合分解结合分解GTPGTPGTPGTP， 促进氨基酰促进氨基酰促进氨基酰促进氨基酰-tR

204、NA-tRNA-tRNA-tRNA进入进入进入进入A A A A位位位位EF-TsEF-TsEF-TsEF-Ts调节亚基调节亚基调节亚基调节亚基vv进位进位进位进位EF-1-EF-1-EF-1-EF-1-EF-1-EF-1-EF-1-EF-1-vv成肽成肽成肽成肽(23s rRNA)(23s rRNA)(23s rRNA)(23s rRNA)转肽酶转肽酶转肽酶转肽酶催化的肽键形成（催化的肽键形成（催化的肽键形成（催化的肽键形成（核酶核酶核酶核酶）vv成肽成肽成肽成肽转肽酶转肽酶转肽酶转肽酶催化的肽键形成催化的肽键形成催化的肽键形成催化的肽键形成vv转位转位转位转位EFGEFGEFGEFG有转位

205、酶活性有转位酶活性有转位酶活性有转位酶活性(GTP(GTP(GTP(GTP酶活性酶活性酶活性酶活性) ) ) )促进促进促进促进mRNA-mRNA-mRNA-mRNA-肽酰肽酰肽酰肽酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA由由由由A A A A位移到位移到位移到位移到P P P P位，促进位，促进位，促进位，促进tRNAtRNAtRNAtRNA从从从从E E E E位释放位释放位释放位释放vv转位转位转位转位EF-2EF-2EF-2EF-2转位时卸载的转位时卸载的转位时卸载的转位时卸载的tRNAtRNAtRNAtRNA直接从直接从直接从直接从P P P P位脱落（没有位脱落（没有位脱落（没有

206、位脱落（没有E E E E位）位）位）位）每合成一个肽键，消耗每合成一个肽键，消耗每合成一个肽键，消耗每合成一个肽键，消耗4 4 4 4个高能磷酸键个高能磷酸键个高能磷酸键个高能磷酸键活化活化活化活化:2:2:2:2个个个个ATP / ATP / ATP / ATP / 进位进位进位进位:1:1:1:1个个个个GTP / GTP / GTP / GTP / 转位转位转位转位:1:1:1:1个个个个GTPGTPGTPGTP肽肽链链合合成成终终止止mRNAmRNAmRNAmRNA上终止密码出现，多肽链合成停止，上终止密码出现，多肽链合成停止，上终止密码出现，多肽链合成停止，上终止密码出现，多肽链合

207、成停止，肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA中释出，中释出，中释出，中释出，mRNAmRNAmRNAmRNA、核蛋白体等分离、核蛋白体等分离、核蛋白体等分离、核蛋白体等分离原核生物原核生物 核蛋白体循环核蛋白体循环真核生物真核生物 核蛋白体循环核蛋白体循环vv终止密码的辨认终止密码的辨认终止密码的辨认终止密码的辨认RF-1RF-1RF-1RF-1识别识别识别识别UAAUAAUAAUAA、UAGUAGUAGUAGRF-2RF-2RF-2RF-2识别识别识别识别UAAUAAUAAUAA、UGAUGAUGAUGAvv终止密码的辨认终止密码的辨认终止密码的辨

208、认终止密码的辨认vv肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA水解出水解出水解出水解出eRFeRFeRFeRFvv肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰肽链从肽酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA水解出水解出水解出水解出RFRFRFRF3 3 3 3：促进释放：促进释放：促进释放：促进释放 结合结合结合结合GTP/GTPGTP/GTPGTP/GTPGTP/GTP酶活性酶活性酶活性酶活性 翻译后加工翻译后加工uu多肽链折叠为天然的多肽链折叠为天然的多肽链折叠为天然的多肽链折叠为天然的 三维结构三维结构三维结构三维结构 uu促进蛋白折叠功能的大分子促进蛋白折叠功

209、能的大分子促进蛋白折叠功能的大分子促进蛋白折叠功能的大分子vv分子伴侣分子伴侣分子伴侣分子伴侣 （热休克蛋白（热休克蛋白（热休克蛋白（热休克蛋白/ / / /伴侣素）伴侣素）伴侣素）伴侣素）vv蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶蛋白二硫键异构酶 vv肽肽肽肽- - - -脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶脯氨酰顺反异构酶uu肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰肽链一级结构的修饰uu肽链肽链肽链肽链N N N N端的修饰端的修饰端的修饰端的修饰uu个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰uu多肽链的水解修饰多肽链的水解修饰多肽

210、链的水解修饰多肽链的水解修饰uu高级结构修饰高级结构修饰高级结构修饰高级结构修饰uu亚基聚合亚基聚合亚基聚合亚基聚合 uu辅基连接辅基连接辅基连接辅基连接uu疏水脂链的共价连接疏水脂链的共价连接疏水脂链的共价连接疏水脂链的共价连接 uu蛋白质合成后的蛋白质合成后的蛋白质合成后的蛋白质合成后的 靶向输送靶向输送靶向输送靶向输送uu分泌性蛋白分泌性蛋白分泌性蛋白分泌性蛋白的靶向输送的靶向输送的靶向输送的靶向输送vv信号肽信号肽信号肽信号肽抗生素抗生素抗生素抗生素作用点作用点作用点作用点作用原理作用原理作用原理作用原理应用应用应用应用四环素族四环素族四环素族四环素族（金霉素（金霉素（金霉素（金霉素

211、新霉素、土霉素）新霉素、土霉素）新霉素、土霉素）新霉素、土霉素）链霉素链霉素链霉素链霉素、卡那霉素、卡那霉素、卡那霉素、卡那霉素、新霉素新霉素新霉素新霉素氯霉素氯霉素氯霉素氯霉素、林可霉素、林可霉素、林可霉素、林可霉素红霉素红霉素红霉素红霉素梭链孢酸梭链孢酸梭链孢酸梭链孢酸 放线菌酮放线菌酮放线菌酮放线菌酮嘌呤霉素嘌呤霉素嘌呤霉素嘌呤霉素原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白体小亚基体小亚基体小亚基体小亚基原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白体小亚基体小亚基体小亚基体小亚基原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白体大亚基体大亚基体大亚基体大亚基原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白体大

212、亚基体大亚基体大亚基体大亚基原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白原核核蛋白体大亚基体大亚基体大亚基体大亚基真核核蛋白真核核蛋白真核核蛋白真核核蛋白体大亚基体大亚基体大亚基体大亚基真核、原核真核、原核真核、原核真核、原核核蛋白体核蛋白体核蛋白体核蛋白体 抑制氨基酰抑制氨基酰抑制氨基酰抑制氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA与小亚基与小亚基与小亚基与小亚基结合结合结合结合改变构象引起读码错误、改变构象引起读码错误、改变构象引起读码错误、改变构象引起读码错误、抑制起始抑制起始抑制起始抑制起始抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、妨碍转位抑制转

213、肽酶、妨碍转位抑制转肽酶、妨碍转位抑制转肽酶、妨碍转位与与与与EFG-GTPEFG-GTPEFG-GTPEFG-GTP结合，抑制肽链结合，抑制肽链结合，抑制肽链结合，抑制肽链延长延长延长延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长抑制转肽酶、阻断延长氨基酰氨基酰氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA-tRNA-tRNA类似物，进位类似物，进位类似物，进位类似物，进位后引起未成熟肽链脱落后引起未成熟肽链脱落后引起未成熟肽链脱落后引起未成熟肽链脱落抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药抗菌药医学研究医学研究医

214、学研究医学研究抗肿瘤药抗肿瘤药抗肿瘤药抗肿瘤药蛋白质生物合成抑制剂蛋白质生物合成抑制剂蛋白质生物合成抑制剂蛋白质生物合成抑制剂uu环己亚胺环己亚胺环己亚胺环己亚胺uu作用于作用于作用于作用于真核真核真核真核生物生物生物生物80S80S80S80S核糖体核糖体核糖体核糖体uu抑制肽酰基团的转移抑制肽酰基团的转移抑制肽酰基团的转移抑制肽酰基团的转移uu抗肿瘤抗肿瘤抗肿瘤抗肿瘤uu白喉毒素白喉毒素白喉毒素白喉毒素uu对对对对真核生物真核生物真核生物真核生物有剧毒的毒素，抑制蛋白质的合成有剧毒的毒素，抑制蛋白质的合成有剧毒的毒素，抑制蛋白质的合成有剧毒的毒素，抑制蛋白质的合成uueEFeEFeEFeE

215、F2 2 2 2 eEF eEF eEF eEF2 2 2 2- - - - 腺苷二磷酸衍生物腺苷二磷酸衍生物腺苷二磷酸衍生物腺苷二磷酸衍生物 ( ( ( (无活性无活性无活性无活性) ) ) ) uu蓖麻毒素蓖麻毒素蓖麻毒素蓖麻毒素uu使使使使真核真核真核真核生物核糖体生物核糖体生物核糖体生物核糖体60S60S60S60S大亚基失活大亚基失活大亚基失活大亚基失活uu28SrRNA28SrRNA28SrRNA28SrRNA特异位点的腺苷发生脱嘌呤特异位点的腺苷发生脱嘌呤特异位点的腺苷发生脱嘌呤特异位点的腺苷发生脱嘌呤uu干扰素干扰素干扰素干扰素uu真核真核真核真核细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒

216、作用的细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的细胞感染病毒后分泌的具有抗病毒作用的 蛋白质，蛋白质，蛋白质，蛋白质，抑制病毒的繁殖抑制病毒的繁殖抑制病毒的繁殖抑制病毒的繁殖vv干扰素诱导干扰素诱导干扰素诱导干扰素诱导eIF2eIF2eIF2eIF2磷酸化而失活磷酸化而失活磷酸化而失活磷酸化而失活vv干扰素诱导病毒干扰素诱导病毒干扰素诱导病毒干扰素诱导病毒RNARNARNARNA降解降解降解降解九、基因表达调控的概念及原理九、基因表达调控的概念及原理九、基因表达调控的概念及原理九、基因表达调控的概念及原理基因表达基因表达基因表达基因表达基因转录、翻译的过程基因转录

217、、翻译的过程基因转录、翻译的过程基因转录、翻译的过程基因表达的特异性基因表达的特异性基因表达的特异性基因表达的特异性uu时间性（阶段性）时间性（阶段性）时间性（阶段性）时间性（阶段性）uu空间性（细胞特异性，组织特异性）空间性（细胞特异性，组织特异性）空间性（细胞特异性，组织特异性）空间性（细胞特异性，组织特异性）基因表达的方式基因表达的方式基因表达的方式基因表达的方式（协调表达）（协调表达）（协调表达）（协调表达）uu组成性表达（管家基因的表达）组成性表达（管家基因的表达）组成性表达（管家基因的表达）组成性表达（管家基因的表达）vv管家基因管家基因管家基因管家基因: : : :在个体几乎所有

218、细胞中持续表达在个体几乎所有细胞中持续表达在个体几乎所有细胞中持续表达在个体几乎所有细胞中持续表达uu诱导和阻遏表达诱导和阻遏表达诱导和阻遏表达诱导和阻遏表达vv可诱导基因可诱导基因可诱导基因可诱导基因/ / / /可阻遏基因可阻遏基因可阻遏基因可阻遏基因基因表达调控基因表达调控基因表达调控基因表达调控的生物学意义的生物学意义的生物学意义的生物学意义uu适应环境、维持生长和增殖适应环境、维持生长和增殖适应环境、维持生长和增殖适应环境、维持生长和增殖uu维持个体发育与分化维持个体发育与分化维持个体发育与分化维持个体发育与分化 基因表达调控的基本原理基因表达调控的基本原理基因表达调控的基本原理基因

219、表达调控的基本原理基因表达的多级调控基因表达的多级调控基因表达的多级调控基因表达的多级调控vvDNADNADNADNA水平水平水平水平vv基因激活基因激活基因激活基因激活vvRNARNARNARNA水平水平水平水平vv转录起始转录起始转录起始转录起始vv转录后加工转录后加工转录后加工转录后加工vvmRNAmRNAmRNAmRNA降解降解降解降解vv蛋白质水平蛋白质水平蛋白质水平蛋白质水平vv蛋白质翻译蛋白质翻译蛋白质翻译蛋白质翻译vv翻译后加工修饰翻译后加工修饰翻译后加工修饰翻译后加工修饰vv蛋白质降解蛋白质降解蛋白质降解蛋白质降解基因基因基因基因转录转录转录转录激活调节基本要素激活调节基本要

220、素激活调节基本要素激活调节基本要素原核生物原核生物原核生物原核生物真核生物真核生物真核生物真核生物特异特异特异特异DNADNADNADNA序列序列序列序列vv操纵子操纵子操纵子操纵子 启动序列启动序列启动序列启动序列( ( ( (共有序列共有序列共有序列共有序列) ) ) )-35-35-35-35区区区区TTGACATTGACATTGACATTGACA-10-10-10-10区区区区TATAATTATAATTATAATTATAAT 操纵序列操纵序列操纵序列操纵序列 其他调节序列其他调节序列其他调节序列其他调节序列vv顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件(DNA)(DNA)(DNA

221、)(DNA) 影响自身基因表达的影响自身基因表达的影响自身基因表达的影响自身基因表达的DNADNADNADNA序列序列序列序列 TATATATATATATATA盒盒盒盒/GC/GC/GC/GC盒盒盒盒/CAAT/CAAT/CAAT/CAAT盒盒盒盒调节蛋白质调节蛋白质调节蛋白质调节蛋白质vv阻遏蛋白阻遏蛋白阻遏蛋白阻遏蛋白( ( ( (负负负负) ) ) )vv激活蛋白激活蛋白激活蛋白激活蛋白( ( ( (正正正正) ) ) )vv反式作用因子反式作用因子反式作用因子反式作用因子( ( ( (转录因子转录因子转录因子转录因子/ / / /蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质) ) ) )与顺式作用元件作用

222、调节与顺式作用元件作用调节与顺式作用元件作用调节与顺式作用元件作用调节DNADNADNADNA表达表达表达表达DNA - DNA - DNA - DNA - 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质- - - -蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质vv顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件顺式作用元件- - - -反式作用因子反式作用因子反式作用因子反式作用因子vv反式作用因子反式作用因子反式作用因子反式作用因子 二聚体二聚体二聚体二聚体/ / / /多聚体多聚体多聚体多聚体RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶vvRNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶+ + + +原核启动序列

223、原核启动序列原核启动序列原核启动序列/ / / /真核启动子真核启动子真核启动子真核启动子vvRNARNARNARNA聚合酶活性：诱导剂聚合酶活性：诱导剂聚合酶活性：诱导剂聚合酶活性：诱导剂/ / / /阻遏剂阻遏剂阻遏剂阻遏剂 DNA-DNA-DNA-DNA-蛋白质、蛋白质蛋白质、蛋白质蛋白质、蛋白质蛋白质、蛋白质- - - -蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质（一）原核基因的表达调控（一）原核基因的表达调控（一）原核基因的表达调控（一）原核基因的表达调控uu转录起始转录起始转录起始转录起始uu乳糖操纵子调节机制乳糖操纵子调节机制乳糖操纵子调节机制乳糖操纵子调节机制vv阻遏蛋白的负性调节阻遏蛋白的负性

224、调节阻遏蛋白的负性调节阻遏蛋白的负性调节vvCAPCAPCAPCAP的正性调节的正性调节的正性调节的正性调节vv协调调节协调调节协调调节协调调节uu转录终止转录终止转录终止转录终止uu衰减衰减衰减衰减-色氨酸操纵子色氨酸操纵子色氨酸操纵子色氨酸操纵子uu抗终止抗终止抗终止抗终止uu翻译水平的调节翻译水平的调节翻译水平的调节翻译水平的调节uu蛋白质分子的自我调节蛋白质分子的自我调节蛋白质分子的自我调节蛋白质分子的自我调节uu反义反义反义反义RNARNARNARNA的调节的调节的调节的调节1 1 1 1、乳糖操纵子、乳糖操纵子、乳糖操纵子、乳糖操纵子(lactose operon)(lactose

225、 operon)(lactose operon)(lactose operon)uu一个操纵子一个操纵子一个操纵子一个操纵子 = = = =编码序列（编码序列（编码序列（编码序列（2-62-62-62-6） + + + +启动序列启动序列启动序列启动序列+ + + +操纵序列操纵序列操纵序列操纵序列+(+(+(+(其他调节序列其他调节序列其他调节序列其他调节序列) ) ) )IPOZYa 控制位点控制位点控制位点控制位点 结构基因结构基因结构基因结构基因DNADNA阻阻阻阻遏遏遏遏蛋蛋蛋蛋白白白白启启启启动动动动序序序序列列列列操操操操纵纵纵纵序序序序列列列列 半半半半乳乳乳乳糖糖糖糖苷苷苷苷

226、酶酶酶酶通通通通透透透透酶酶酶酶乙乙乙乙酰酰酰酰基基基基转转转转移移移移酶酶酶酶uu乳糖操纵子（乳糖操纵子（乳糖操纵子（乳糖操纵子（Lactose operonLactose operonLactose operonLactose operon） 结构结构结构结构RNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶结合位点结合位点结合位点结合位点调控基因调控基因调控基因调控基因uu乳糖操纵子总结乳糖操纵子总结乳糖操纵子总结乳糖操纵子总结环境条件的变化是相关基因环境条件的变化是相关基因环境条件的变化是相关基因环境条件的变化是相关基因 表达的外界信号表达的外界信号表达的外界信号表达的外界信号葡萄糖、乳

227、糖浓度的变化葡萄糖、乳糖浓度的变化葡萄糖、乳糖浓度的变化葡萄糖、乳糖浓度的变化基因表达的基因表达的基因表达的基因表达的负调控负调控负调控负调控LacLacLacLac阻遏物阻遏物阻遏物阻遏物与操纵基因与操纵基因与操纵基因与操纵基因基因表达的基因表达的基因表达的基因表达的正调控正调控正调控正调控cAMP+CAPcAMP+CAPcAMP+CAPcAMP+CAP与相应的与相应的与相应的与相应的DNADNADNADNA序列序列序列序列正、负调控协同表达正、负调控协同表达正、负调控协同表达正、负调控协同表达3 3 3 3、翻译水平调节的操纵子、翻译水平调节的操纵子、翻译水平调节的操纵子、翻译水平调节的操

228、纵子蛋白质分子结合于启动序列或启动序列周围进行自我调节蛋白质分子结合于启动序列或启动序列周围进行自我调节蛋白质分子结合于启动序列或启动序列周围进行自我调节蛋白质分子结合于启动序列或启动序列周围进行自我调节 （顺式调控）（顺式调控）（顺式调控）（顺式调控）vv翻译水平上的调节翻译水平上的调节翻译水平上的调节翻译水平上的调节vv调节蛋白结合调节蛋白结合调节蛋白结合调节蛋白结合mRNAmRNAmRNAmRNA靶位点靶位点靶位点靶位点vv阻止核蛋白体识别翻译起始区阻止核蛋白体识别翻译起始区阻止核蛋白体识别翻译起始区阻止核蛋白体识别翻译起始区vv阻断翻译阻断翻译阻断翻译阻断翻译vv负自我调节负自我调节负

229、自我调节负自我调节vv调节蛋白作用于调节蛋白作用于调节蛋白作用于调节蛋白作用于自身自身自身自身mRNAmRNAmRNAmRNAvv抑制抑制抑制抑制自身的合成自身的合成自身的合成自身的合成vv举例举例举例举例vv核糖体蛋白质的操纵子核糖体蛋白质的操纵子核糖体蛋白质的操纵子核糖体蛋白质的操纵子4 4 4 4、反义、反义、反义、反义RNARNARNARNA反义反义反义反义RNARNARNARNA结合结合结合结合mRNAmRNAmRNAmRNA翻译起始部位的互补序列对翻译进行调节翻译起始部位的互补序列对翻译进行调节翻译起始部位的互补序列对翻译进行调节翻译起始部位的互补序列对翻译进行调节( ( ( (反

230、式调控：反式调控：反式调控：反式调控：阻遏蛋白阻遏蛋白阻遏蛋白阻遏蛋白/CAP/CAP/CAP/CAP/反义反义反义反义RNARNARNARNA ）vv抑制翻译起始抑制翻译起始抑制翻译起始抑制翻译起始vv反义反义反义反义RNARNARNARNA与特定与特定与特定与特定mRNAmRNAmRNAmRNA翻译起始部位互补翻译起始部位互补翻译起始部位互补翻译起始部位互补vv导致导致导致导致mRNAmRNAmRNAmRNA不稳定不稳定不稳定不稳定vv反义反义反义反义RNARNARNARNA与与与与mRNAmRNAmRNAmRNA形成双链形成双链形成双链形成双链vv双链含有核酸内切酶的靶位点双链含有核酸内

231、切酶的靶位点双链含有核酸内切酶的靶位点双链含有核酸内切酶的靶位点vv造成翻译提前终止造成翻译提前终止造成翻译提前终止造成翻译提前终止vv反义反义反义反义RNARNARNARNA结合于转录产物结合于转录产物结合于转录产物结合于转录产物vv形成类似的终止子结构形成类似的终止子结构形成类似的终止子结构形成类似的终止子结构uu真核基因组结构特点真核基因组结构特点真核基因组结构特点真核基因组结构特点vv基因组结构庞大基因组结构庞大基因组结构庞大基因组结构庞大vv单顺反子单顺反子单顺反子单顺反子vv重复序列重复序列重复序列重复序列vv基因不连续（断裂基因）基因不连续（断裂基因）基因不连续（断裂基因）基因不

232、连续（断裂基因）uu真核基因表达调控特点真核基因表达调控特点真核基因表达调控特点真核基因表达调控特点vv多层次上进行多层次上进行多层次上进行多层次上进行vv转录、转录、转录、转录、转录后转录后转录后转录后vv翻译、翻译后翻译、翻译后翻译、翻译后翻译、翻译后vvmRNAmRNAmRNAmRNA降解降解降解降解vv蛋白质分选蛋白质分选蛋白质分选蛋白质分选vvRNARNARNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶vv活性染色体结构表化活性染色体结构表化活性染色体结构表化活性染色体结构表化vv正性调节占主导正性调节占主导正性调节占主导正性调节占主导vv转录与翻译分开进行转录与翻译分开进行转录与翻译分开进行转

233、录与翻译分开进行vv转录后修饰、加工转录后修饰、加工转录后修饰、加工转录后修饰、加工（二）真核基因表达的调控（二）真核基因表达的调控（二）真核基因表达的调控（二）真核基因表达的调控uu真核基因表达调控主要表现为对转录活性的调控真核基因表达调控主要表现为对转录活性的调控真核基因表达调控主要表现为对转录活性的调控真核基因表达调控主要表现为对转录活性的调控uu真核基因转录活性的调控真核基因转录活性的调控真核基因转录活性的调控真核基因转录活性的调控uu染色质疏松、活化：染色质疏松、活化：染色质疏松、活化：染色质疏松、活化：调节蛋白调节蛋白调节蛋白调节蛋白 在特定部位改变染色质结构在特定部位改变染色质结

234、构在特定部位改变染色质结构在特定部位改变染色质结构uu转录因子转录因子转录因子转录因子/ / / /抑制因子抑制因子抑制因子抑制因子 调节基因活性调节基因活性调节基因活性调节基因活性uu处于转录激活状态的染处于转录激活状态的染处于转录激活状态的染处于转录激活状态的染 色质结构发生明显变化色质结构发生明显变化色质结构发生明显变化色质结构发生明显变化uu对核酸酶敏感对核酸酶敏感对核酸酶敏感对核酸酶敏感uuDNADNADNADNA拓扑结构变化拓扑结构变化拓扑结构变化拓扑结构变化uuDNADNADNADNA碱基的甲基化修饰变化碱基的甲基化修饰变化碱基的甲基化修饰变化碱基的甲基化修饰变化uu组蛋白变化组

235、蛋白变化组蛋白变化组蛋白变化1 1、转录水平的调控、转录水平的调控、转录水平的调控、转录水平的调控uu对核酸酶敏感对核酸酶敏感对核酸酶敏感对核酸酶敏感u活化基因常有活化基因常有高敏位点高敏位点， 位于调节蛋白结合位点附近位于调节蛋白结合位点附近uuDNADNADNADNA拓扑结构变化拓扑结构变化拓扑结构变化拓扑结构变化u天然双链天然双链DNADNA均以负性超螺旋存在均以负性超螺旋存在u基因活化后基因活化后: :负超螺旋负超螺旋 RNAP RNAP 正超螺旋正超螺旋uuDNADNADNADNA碱基的甲基化碱基的甲基化碱基的甲基化碱基的甲基化 修饰变化修饰变化修饰变化修饰变化uu真核真核真核真核D

236、NADNADNADNA约有约有约有约有5%5%5%5%的胞嘧啶被甲基化的胞嘧啶被甲基化的胞嘧啶被甲基化的胞嘧啶被甲基化uu甲基化甲基化甲基化甲基化范围与基因表达程度呈范围与基因表达程度呈范围与基因表达程度呈范围与基因表达程度呈反比反比反比反比uu组蛋白变化组蛋白变化组蛋白变化组蛋白变化uu富含富含富含富含LysLysLysLys组蛋白水平降低组蛋白水平降低组蛋白水平降低组蛋白水平降低uuH2AH2AH2AH2A H2BH2BH2BH2B二聚体不稳定性增加二聚体不稳定性增加二聚体不稳定性增加二聚体不稳定性增加uu组蛋白组蛋白组蛋白组蛋白H3H3H3H3、H4H4H4H4发生发生发生发生乙酰化、甲

237、基化或乙酰化、甲基化或乙酰化、甲基化或乙酰化、甲基化或 磷酸化修饰磷酸化修饰磷酸化修饰磷酸化修饰基因的转录活性与基因的转录活性与基因的转录活性与基因的转录活性与DNADNADNADNA和染色质的结构有关和染色质的结构有关和染色质的结构有关和染色质的结构有关uu对核酸酶敏感对核酸酶敏感对核酸酶敏感对核酸酶敏感vv高敏位点高敏位点高敏位点高敏位点vv具有转录活性的染色质区域具有转录活性的染色质区域具有转录活性的染色质区域具有转录活性的染色质区域vv对对对对DNaseDNaseDNaseDNase核酸酶降解特别的位点核酸酶降解特别的位点核酸酶降解特别的位点核酸酶降解特别的位点vv在启动子在启动子在启

238、动子在启动子/ / / /增强子等调控区增强子等调控区增强子等调控区增强子等调控区vv结合各种调节因子结合各种调节因子结合各种调节因子结合各种调节因子vv没有核小体结构没有核小体结构没有核小体结构没有核小体结构vv甲基化程度低甲基化程度低甲基化程度低甲基化程度低uuDNADNADNADNA碱基的甲基化碱基的甲基化碱基的甲基化碱基的甲基化vv甲基化的碱基甲基化的碱基甲基化的碱基甲基化的碱基vvC C C C 5-5-5-5-m m m mC C C CvvA 6-A 6-A 6-A 6-m m m mA A A Avv甲基化范围与基因甲基化范围与基因甲基化范围与基因甲基化范围与基因 表达程度呈反

239、比表达程度呈反比表达程度呈反比表达程度呈反比vv异染色质异染色质异染色质异染色质的的的的DNADNADNADNA凝集状态高凝集状态高凝集状态高凝集状态高vvDNADNADNADNA甲基化程度甲基化程度甲基化程度甲基化程度高高高高vv缺乏缺乏缺乏缺乏转录活性转录活性转录活性转录活性vv常染色质常染色质常染色质常染色质的的的的DNADNADNADNA凝集状态低凝集状态低凝集状态低凝集状态低vvDNADNADNADNA甲基化程度甲基化程度甲基化程度甲基化程度低低低低vv具有具有具有具有转录活性转录活性转录活性转录活性vv真核生物通过形成真核生物通过形成真核生物通过形成真核生物通过形成异染色质异染色质

240、异染色质异染色质关闭某些关闭某些关闭某些关闭某些 基因的表达基因的表达基因的表达基因的表达vvCpGCpGCpGCpG岛岛岛岛(5-(5-(5-(5-m m m mC T)C T)C T)C T)vv长度长度长度长度1 1 1 12Kb2Kb2Kb2Kb，密度高，密度高，密度高，密度高，G/CG/CG/CG/C含量含量含量含量60%60%60%60%vvCpGCpGCpGCpG非甲基化非甲基化非甲基化非甲基化vv存在高敏位点（启动子）存在高敏位点（启动子）存在高敏位点（启动子）存在高敏位点（启动子）vv抑癌基因抑癌基因抑癌基因抑癌基因CpGCpGCpGCpG岛甲基化岛甲基化岛甲基化岛甲基化肿瘤

241、发生肿瘤发生肿瘤发生肿瘤发生uu组蛋白变化组蛋白变化组蛋白变化组蛋白变化vv染色质重塑染色质重塑染色质重塑染色质重塑vv染色质中与转录活性相关的结构变化染色质中与转录活性相关的结构变化染色质中与转录活性相关的结构变化染色质中与转录活性相关的结构变化vv组蛋白密码组蛋白密码组蛋白密码组蛋白密码vvH3/H4H3/H4被被被被乙酰化乙酰化乙酰化乙酰化-染色质染色质染色质染色质有转录活性有转录活性有转录活性有转录活性基因开始转录基因开始转录基因开始转录基因开始转录vvH3/H4H3/H4去乙酰化去乙酰化去乙酰化去乙酰化-基因停止转录基因停止转录基因停止转录基因停止转录染色质无转录活性染色质无转录活性

242、染色质无转录活性染色质无转录活性vv组蛋白密码组蛋白密码组蛋白密码组蛋白密码- -乙酰化乙酰化乙酰化乙酰化/ /去乙酰化的去乙酰化的去乙酰化的去乙酰化的H3/H4H3/H4染色质活化状态的标志染色质活化状态的标志染色质活化状态的标志染色质活化状态的标志vv特异的蛋白质识别特异的蛋白质识别特异的蛋白质识别特异的蛋白质识别/ /结合组蛋白密码结合组蛋白密码结合组蛋白密码结合组蛋白密码 调节特定的基因表达调节特定的基因表达调节特定的基因表达调节特定的基因表达uu调节调节调节调节mRNAmRNAmRNAmRNA的稳定性的稳定性的稳定性的稳定性uu不稳定的不稳定的不稳定的不稳定的mRNA3mRNA3mR

243、NA3mRNA3 -UTR-UTR-UTR-UTR含有多拷贝含有多拷贝含有多拷贝含有多拷贝AUUUAAUUUAAUUUAAUUUAvv将将将将AUAUAUAU序列插入稳定的序列插入稳定的序列插入稳定的序列插入稳定的mRNA3mRNA3mRNA3mRNA3 -UTR-UTR-UTR-UTR 不稳定的不稳定的不稳定的不稳定的mRNA3mRNA3mRNA3mRNA3 -UTR-UTR-UTR-UTRuumRNA3mRNA3mRNA3mRNA3 -UTR-UTR-UTR-UTR存在特异核酸酶切位存在特异核酸酶切位存在特异核酸酶切位存在特异核酸酶切位点点点点 降解降解降解降解mRNAmRNAmRNAmR

244、NAuuRNARNARNARNA结合蛋白参与翻译结合蛋白参与翻译结合蛋白参与翻译结合蛋白参与翻译 起始的调节起始的调节起始的调节起始的调节uuRNARNARNARNA结合蛋白是能够与结合蛋白是能够与结合蛋白是能够与结合蛋白是能够与RNARNARNARNA特异序列特异序列特异序列特异序列结合的蛋白质结合的蛋白质结合的蛋白质结合的蛋白质uu举例：铁蛋白举例：铁蛋白举例：铁蛋白举例：铁蛋白mRNAmRNAmRNAmRNA的调节的调节的调节的调节uu调节翻译起始因子的调节翻译起始因子的调节翻译起始因子的调节翻译起始因子的 活性活性活性活性uu磷酸化翻译起始因子磷酸化翻译起始因子磷酸化翻译起始因子磷酸化

245、翻译起始因子(eIFs)(eIFs)(eIFs)(eIFs) 3 3 3 3、翻译水平的调控、翻译水平的调控、翻译水平的调控、翻译水平的调控uu蛋白质翻译后的加工蛋白质翻译后的加工蛋白质翻译后的加工蛋白质翻译后的加工uu肽链肽链肽链肽链N N N N端的修饰端的修饰端的修饰端的修饰uu个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰个别氨基酸的修饰uu多肽链的水解修饰多肽链的水解修饰多肽链的水解修饰多肽链的水解修饰uu糖基化糖基化糖基化糖基化/ / / /结合脂质、辅助因子结合脂质、辅助因子结合脂质、辅助因子结合脂质、辅助因子uu切除信号肽切除信号肽切除信号肽切除信号肽uu形成二硫键形成二硫键

246、形成二硫键形成二硫键uu分子伴侣和酶的正确折叠分子伴侣和酶的正确折叠分子伴侣和酶的正确折叠分子伴侣和酶的正确折叠uu蛋白质的降解蛋白质的降解蛋白质的降解蛋白质的降解uu泛素化泛素化泛素化泛素化4 4 4 4、翻译后水平的调控、翻译后水平的调控、翻译后水平的调控、翻译后水平的调控 十、癌基因和抑癌基因十、癌基因和抑癌基因 （一）癌基因（一）癌基因癌基因癌基因癌基因癌基因正常：正常：正常：正常：细胞内控制细胞生长和分化的基因细胞内控制细胞生长和分化的基因细胞内控制细胞生长和分化的基因细胞内控制细胞生长和分化的基因异常：异常：异常：异常： 它的结构异常或表达异常它的结构异常或表达异常它的结构异常或表

247、达异常它的结构异常或表达异常, , , ,可引起细胞癌变可引起细胞癌变可引起细胞癌变可引起细胞癌变vv细胞癌基因细胞癌基因细胞癌基因细胞癌基因（原癌基因）（原癌基因）（原癌基因）（原癌基因）vv存在于生物正常细胞基因组中的癌基因存在于生物正常细胞基因组中的癌基因存在于生物正常细胞基因组中的癌基因存在于生物正常细胞基因组中的癌基因vv正常正常正常正常原癌基因为生命活动必需原癌基因为生命活动必需原癌基因为生命活动必需原癌基因为生命活动必需 调节细胞的正常生长和分化调节细胞的正常生长和分化调节细胞的正常生长和分化调节细胞的正常生长和分化vv原癌基因激活原癌基因激活原癌基因激活原癌基因激活 基因结构异

248、常基因结构异常基因结构异常基因结构异常/ / / /表达失控表达失控表达失控表达失控 导致细胞恶变导致细胞恶变导致细胞恶变导致细胞恶变vv病毒癌基因病毒癌基因病毒癌基因病毒癌基因vv存在于病毒基因组中的癌基因存在于病毒基因组中的癌基因存在于病毒基因组中的癌基因存在于病毒基因组中的癌基因（DNADNADNADNA病毒）病毒）病毒）病毒）vv源于细胞源于细胞源于细胞源于细胞癌基因癌基因癌基因癌基因（RNARNARNARNA病毒）病毒）病毒）病毒）vv随病毒复制随病毒复制随病毒复制随病毒复制( ( ( (整合整合整合整合) ) ) )至细胞至细胞至细胞至细胞，使细胞持续增殖，使细胞持续增殖，使细胞持

249、续增殖，使细胞持续增殖1 1、肿瘤病毒携带的癌基因、肿瘤病毒携带的癌基因肿瘤病毒肿瘤病毒肿瘤病毒肿瘤病毒能够将正常细胞能够将正常细胞能够将正常细胞能够将正常细胞转化转化转化转化成癌细胞成癌细胞成癌细胞成癌细胞转化转化转化转化vv细胞细胞细胞细胞吸收、整合外源基因吸收、整合外源基因吸收、整合外源基因吸收、整合外源基因而发生持久的、可而发生持久的、可而发生持久的、可而发生持久的、可 遗传的改变的过程遗传的改变的过程遗传的改变的过程遗传的改变的过程vv以以以以肿瘤病毒肿瘤病毒肿瘤病毒肿瘤病毒/ / / /致癌剂致癌剂致癌剂致癌剂处理正常动物细胞后出现处理正常动物细胞后出现处理正常动物细胞后出现处理正

250、常动物细胞后出现 的细胞无限增生的现象的细胞无限增生的现象的细胞无限增生的现象的细胞无限增生的现象（正常的细胞（正常的细胞（正常的细胞（正常的细胞 异常的肿瘤细胞）异常的肿瘤细胞）异常的肿瘤细胞）异常的肿瘤细胞）vvDNADNADNADNA肿瘤病肿瘤病肿瘤病肿瘤病毒毒毒毒vv携带肿瘤基因，具有携带肿瘤基因，具有携带肿瘤基因，具有携带肿瘤基因，具有转化转化转化转化能力能力能力能力vv在宿主基因组中在宿主基因组中在宿主基因组中在宿主基因组中没有副本（原癌基因，没有副本（原癌基因，没有副本（原癌基因，没有副本（原癌基因，c-oncc-oncc-oncc-onc）vv例如：例如：例如：例如：SV40-

251、TSV40-TSV40-TSV40-T抗原基因抗原基因抗原基因抗原基因/ / / /腺病毒腺病毒腺病毒腺病毒-E1A,E1B-E1A,E1B-E1A,E1B-E1A,E1BvvRNARNARNARNA肿瘤病肿瘤病肿瘤病肿瘤病毒毒毒毒vv反转录病毒反转录病毒反转录病毒反转录病毒vv携带的癌基因是携带的癌基因是携带的癌基因是携带的癌基因是原癌基因原癌基因原癌基因原癌基因（c-onc)c-onc)c-onc)c-onc)（有副本）（有副本）（有副本）（有副本）2 2 2 2、原癌基因、原癌基因、原癌基因、原癌基因vv原癌基因原癌基因原癌基因原癌基因 ( ( ( (c-oncc-oncc-oncc-o

252、nc) ) ) )正常存在于细胞中的基因正常存在于细胞中的基因正常存在于细胞中的基因正常存在于细胞中的基因与细胞的生长、分化有关与细胞的生长、分化有关与细胞的生长、分化有关与细胞的生长、分化有关RNARNARNARNA肿瘤病毒肿瘤病毒肿瘤病毒肿瘤病毒整合、过度表达此类基因整合、过度表达此类基因整合、过度表达此类基因整合、过度表达此类基因c-onc v-onc c-onc v-onc c-onc v-onc c-onc v-onc v-oncv-oncv-oncv-onc基因的主要类型及其表达产物，见表基因的主要类型及其表达产物，见表基因的主要类型及其表达产物，见表基因的主要类型及其表达产物，见

253、表2-62-62-62-6原癌基因原癌基因原癌基因原癌基因产物（癌蛋白）产物（癌蛋白）产物（癌蛋白）产物（癌蛋白）vvsissississisvv生长因子（生长因子（生长因子（生长因子（PDGF)PDGF)PDGF)PDGF)vverbBerbBerbBerbBvvfunsfunsfunsfunsvvtrktrktrktrkvv跨膜的生长因子受体跨膜的生长因子受体跨膜的生长因子受体跨膜的生长因子受体vv表皮生长因子（表皮生长因子（表皮生长因子（表皮生长因子（EGFEGFEGFEGF）受体）受体）受体）受体vv集落刺激因子（集落刺激因子（集落刺激因子（集落刺激因子（CSF-1)CSF-1)CSF

254、-1)CSF-1)受体受体受体受体vv神经生长因子（神经生长因子（神经生长因子（神经生长因子（NGF)NGF)NGF)NGF)受体受体受体受体vvsrcsrcsrcsrcvvablablablablvvrafrafrafrafvvgspgspgspgspvvrasrasrasrasvv细胞内信号蛋白细胞内信号蛋白细胞内信号蛋白细胞内信号蛋白vv酪氨酸激酶酪氨酸激酶酪氨酸激酶酪氨酸激酶vv酪氨酸激酶酪氨酸激酶酪氨酸激酶酪氨酸激酶vv丝氨酸激酶丝氨酸激酶丝氨酸激酶丝氨酸激酶vvG G G G蛋白蛋白蛋白蛋白亚基亚基亚基亚基vvGTP/GDPGTP/GDPGTP/GDPGTP/GDP结合蛋白结合蛋白

255、结合蛋白结合蛋白 vvjunjunjunjunvvfosfosfosfosvvmycmycmycmycvverbAerbAerbAerbAvv核内转录因子核内转录因子核内转录因子核内转录因子vv转录因子转录因子转录因子转录因子vv转录因子转录因子转录因子转录因子vvDNADNADNADNA结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白vv类固醇受体家族结合蛋白类固醇受体家族结合蛋白类固醇受体家族结合蛋白类固醇受体家族结合蛋白插入突变插入突变插入突变插入突变缺乏癌基因的反转录病毒如何诱导癌症缺乏癌基因的反转录病毒如何诱导癌症缺乏癌基因的反转录病毒如何诱导癌症缺乏癌基因的反转录病毒如何诱导癌症vvALVALV（

256、鸟白血病病毒）插入（鸟白血病病毒）插入（鸟白血病病毒）插入（鸟白血病病毒）插入c-mycc-myc中中中中vvc-mycc-myc获得获得获得获得ALVALV强启动子强启动子强启动子强启动子/ /增强子增强子增强子增强子vvc-mycc-myc高表达高表达高表达高表达转录因子转录因子转录因子转录因子3 3 3 3、原癌基因的激活、原癌基因的激活、原癌基因的激活、原癌基因的激活染色体异常染色体异常染色体异常染色体异常vv缺失缺失缺失缺失vv视网膜母细胞瘤：视网膜母细胞瘤：视网膜母细胞瘤：视网膜母细胞瘤：13q1213q1213q1213q1214(-)/14(-)/14(-)/14(-)/RBR

257、BRBRB基因基因基因基因(-)(-)(-)(-)vv移位移位移位移位vv人与鼠人与鼠人与鼠人与鼠B B B B细胞肿瘤细胞出现染色体移位细胞肿瘤细胞出现染色体移位细胞肿瘤细胞出现染色体移位细胞肿瘤细胞出现染色体移位TT高表达高表达高表达高表达IgIgIgIg基因插入另一条染色体基因插入另一条染色体基因插入另一条染色体基因插入另一条染色体c-mycc-myc中中中中TTc-mycc-myc获得获得获得获得IgIg强启动子强启动子强启动子强启动子/ /增强子增强子增强子增强子TTc-mycc-myc高表达高表达高表达高表达转录因子转录因子转录因子转录因子vv人慢性髓性白血病人慢性髓性白血病人慢性

258、髓性白血病人慢性髓性白血病TTPhiladelphiaPhiladelphiaPhiladelphiaPhiladelphia（费城）染色体（费城）染色体（费城）染色体（费城）染色体TT染色体重排标志：第染色体重排标志：第染色体重排标志：第染色体重排标志：第9 9 9 9号染色体末端号染色体末端号染色体末端号染色体末端 第第第第22222222号染色体号染色体号染色体号染色体 TT产生融合基因产生融合基因产生融合基因产生融合基因bcr-ablbcr-ablTT表达产物具有酪氨酸激酶活性表达产物具有酪氨酸激酶活性表达产物具有酪氨酸激酶活性表达产物具有酪氨酸激酶活性vv扩增扩增扩增扩增vv部分染色

259、体部分染色体部分染色体部分染色体DNADNADNADNA过度复制过度复制过度复制过度复制vv光镜下观察到扩增的光镜下观察到扩增的光镜下观察到扩增的光镜下观察到扩增的DNADNADNADNA形成形成形成形成 均匀着色区均匀着色区均匀着色区均匀着色区（HSR)/HSR)/HSR)/HSR)/双微染色体双微染色体双微染色体双微染色体（DM)DM)DM)DM)TT神经母细胞瘤中，神经母细胞瘤中，神经母细胞瘤中，神经母细胞瘤中，HSRHSRHSRHSR中有中有中有中有N-mycN-mycN-mycN-myc过度表达过度表达过度表达过度表达vv点突变和缺失点突变和缺失点突变和缺失点突变和缺失vv人膀胱癌人

260、膀胱癌人膀胱癌人膀胱癌TTrasrasrasras 第第第第12121212个密码子个密码子个密码子个密码子G G G GG G G GC GC GC GC GT T T TC C C C GlyGlyGlyGly ValValValValTTRasRasRasRas蛋白永远保持激活状态蛋白永远保持激活状态蛋白永远保持激活状态蛋白永远保持激活状态vvv-erbB v-erbB v-erbB v-erbB 编码的编码的编码的编码的EGFEGFEGFEGF受体受体受体受体TT受体两端缺失受体两端缺失受体两端缺失受体两端缺失TTN-N-N-N-端结构域缺失导致二聚体磷酸化持续发生端结构域缺失导致二聚

261、体磷酸化持续发生端结构域缺失导致二聚体磷酸化持续发生端结构域缺失导致二聚体磷酸化持续发生TTEGFEGFEGFEGF持续处于激活状态持续处于激活状态持续处于激活状态持续处于激活状态（二）抑癌基因（二）抑癌基因（二）抑癌基因（二）抑癌基因抑癌基因抑癌基因抑癌基因抑癌基因抑制细胞过度生长、增殖抑制细胞过度生长、增殖抑制细胞过度生长、增殖抑制细胞过度生长、增殖（负调节细胞周期）（负调节细胞周期）（负调节细胞周期）（负调节细胞周期）从而遏制肿瘤形成的基因从而遏制肿瘤形成的基因从而遏制肿瘤形成的基因从而遏制肿瘤形成的基因作用机制作用机制作用机制作用机制正常：正常：正常：正常：控制细胞生长的负调节基因控制

262、细胞生长的负调节基因控制细胞生长的负调节基因控制细胞生长的负调节基因与负责调节生长的原癌基因协调表达与负责调节生长的原癌基因协调表达与负责调节生长的原癌基因协调表达与负责调节生长的原癌基因协调表达维持细胞的正常生长、增殖与分化维持细胞的正常生长、增殖与分化维持细胞的正常生长、增殖与分化维持细胞的正常生长、增殖与分化异常：异常：异常：异常：抑癌基因缺失抑癌基因缺失抑癌基因缺失抑癌基因缺失/ / / /突变突变突变突变丧失抑癌作用，具备促癌效应丧失抑癌作用，具备促癌效应丧失抑癌作用，具备促癌效应丧失抑癌作用，具备促癌效应RBRBRBRB基因基因基因基因p53p53p53p53基因基因基因基因基因基

263、因基因基因染色体染色体染色体染色体位置位置位置位置表达产物表达产物表达产物表达产物肿瘤肿瘤肿瘤肿瘤RBRBRBRB13q1413q1413q1413q14G1G1G1G1期检查点，细胞分化期检查点，细胞分化期检查点，细胞分化期检查点，细胞分化视网膜母细胞瘤，肉瘤视网膜母细胞瘤，肉瘤视网膜母细胞瘤，肉瘤视网膜母细胞瘤，肉瘤WT1WT1WT1WT111q1311q1311q1311q13转录因子转录因子转录因子转录因子WilomsWilomsWilomsWiloms肿瘤肿瘤肿瘤肿瘤p53p53p53p5317q1317q1317q1317q13转录因子转录因子转录因子转录因子乳腺癌，神经胶质瘤，乳

264、腺癌，神经胶质瘤，乳腺癌，神经胶质瘤，乳腺癌，神经胶质瘤，肉瘤肉瘤肉瘤肉瘤NF1NF1NF1NF117q1117q1117q1117q11激活激活激活激活Ras-GTPaseRas-GTPaseRas-GTPaseRas-GTPase神经胶质瘤，肉瘤神经胶质瘤，肉瘤神经胶质瘤，肉瘤神经胶质瘤，肉瘤NF2NF2NF2NF222q1222q1222q1222q12在细胞膜在细胞膜在细胞膜在细胞膜- - - -细胞骨架内表面细胞骨架内表面细胞骨架内表面细胞骨架内表面神经鞘瘤神经鞘瘤神经鞘瘤神经鞘瘤VHLVHLVHLVHL3p253p253p253p25细胞膜蛋白细胞膜蛋白细胞膜蛋白细胞膜蛋白嗜铬细胞

265、瘤，肾癌嗜铬细胞瘤，肾癌嗜铬细胞瘤，肾癌嗜铬细胞瘤，肾癌APCAPCAPCAPC5q215q215q215q21细胞质蛋白因子细胞质蛋白因子细胞质蛋白因子细胞质蛋白因子结肠癌结肠癌结肠癌结肠癌DCCDCCDCCDCC18q2118q2118q2118q21细胞附着因子细胞附着因子细胞附着因子细胞附着因子结肠直肠癌结肠直肠癌结肠直肠癌结肠直肠癌1 1 1 1、RB RB RB RB 基因基因基因基因 和和和和 p53 p53 p53 p53 基因基因基因基因RB RB RB RB 基因基因基因基因第一个被发现的抑癌基因第一个被发现的抑癌基因第一个被发现的抑癌基因第一个被发现的抑癌基因视网膜母细胞

266、瘤视网膜母细胞瘤视网膜母细胞瘤视网膜母细胞瘤，抑癌基因，抑癌基因，抑癌基因，抑癌基因RBRBRBRB （- - - -）RBRBRBRB基因基因基因基因位于第位于第位于第位于第13131313号染色体长臂号染色体长臂号染色体长臂号染色体长臂13q1413q1413q1413q14表达产物表达产物表达产物表达产物RBRBRBRB蛋白蛋白蛋白蛋白vvDNADNADNADNA结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白vv（- - - -）细胞周期细胞周期细胞周期细胞周期G1G1G1G1期期期期p53 p53 p53 p53 基因基因基因基因第二个被发现的抑癌基因第二个被发现的抑癌基因第二个被发现的抑癌基因第二

267、个被发现的抑癌基因大多数癌症的发生与大多数癌症的发生与大多数癌症的发生与大多数癌症的发生与p53 p53 p53 p53 基因缺失基因缺失基因缺失基因缺失有关有关有关有关p53 p53 p53 p53 基因基因基因基因位于染色体位于染色体位于染色体位于染色体17p1317p1317p1317p13表达产物表达产物表达产物表达产物p53p53p53p53蛋白蛋白蛋白蛋白vv转录因子转录因子转录因子转录因子vv（- - - -）细胞周期）细胞周期）细胞周期）细胞周期G1G1G1G1期进入期进入期进入期进入S S S S期期期期vv激活激活激活激活DNADNADNADNA损伤修复蛋白，保持基因组的稳

268、定性损伤修复蛋白，保持基因组的稳定性损伤修复蛋白，保持基因组的稳定性损伤修复蛋白，保持基因组的稳定性vv诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡1622 2 2 2、DNADNADNADNA和和和和RNARNARNARNA肿瘤病毒的致癌机制肿瘤病毒的致癌机制肿瘤病毒的致癌机制肿瘤病毒的致癌机制DNADNADNADNA肿瘤病毒肿瘤病毒肿瘤病毒肿瘤病毒 致癌机制致癌机制致癌机制致癌机制( ( ( (抑制抑癌基因）抑制抑癌基因）抑制抑癌基因）抑制抑癌基因）DNADNADNADNA肿瘤病毒癌基因表达产物肿瘤病毒癌基因表达产物肿瘤病毒癌基因表达产物肿瘤病毒癌基因表达产物+ + + +RBRBRB

269、RB蛋白蛋白蛋白蛋白 细胞周期调节细胞周期调节细胞周期调节细胞周期调节RNARNARNARNA肿瘤病毒肿瘤病毒肿瘤病毒肿瘤病毒 致癌机制致癌机制致癌机制致癌机制（加强癌基因）（加强癌基因）（加强癌基因）（加强癌基因）改变细胞信号传导途径改变细胞信号传导途径改变细胞信号传导途径改变细胞信号传导途径RTK-RTK-RTK-RTK-RasRasRasRas-MAPK-MAPK-MAPK-MAPK 十一、基因工程的基本原理十一、基因工程的基本原理十一、基因工程的基本原理十一、基因工程的基本原理（一（一（一（一) ) ) )基本概念基本概念基本概念基本概念vv基因工程基因工程基因工程基因工程对基因进行设

270、计、改造的分子工程，包括：对基因进行设计、改造的分子工程，包括：对基因进行设计、改造的分子工程，包括：对基因进行设计、改造的分子工程，包括：vv基因重组（基因重组（基因重组（基因重组（核心：重组核心：重组核心：重组核心：重组DNADNADNADNA技术）技术）技术）技术）vv克隆克隆克隆克隆vv表达表达表达表达vv克隆克隆克隆克隆vv无性繁殖无性繁殖无性繁殖无性繁殖产生一系列相同的复制品产生一系列相同的复制品产生一系列相同的复制品产生一系列相同的复制品vv分子克隆分子克隆分子克隆分子克隆基因重组基因重组基因重组基因重组在宿主细胞扩增在宿主细胞扩增在宿主细胞扩增在宿主细胞扩增获得相同的获得相同的

271、获得相同的获得相同的DNADNADNADNA分子分子分子分子 （二）基因工程的基本过程（二）基因工程的基本过程（二）基因工程的基本过程（二）基因工程的基本过程目的基因的获得目的基因的获得目的基因的获得目的基因的获得化学合成化学合成化学合成化学合成基因组基因组基因组基因组DNADNADNADNA文库（原核、真核）文库（原核、真核）文库（原核、真核）文库（原核、真核）cDNAcDNAcDNAcDNA文库文库文库文库PCRPCRPCRPCR（RT-PCRRT-PCRRT-PCRRT-PCR）载体的选择载体的选择载体的选择载体的选择/ / / /改造改造改造改造克隆载体克隆载体克隆载体克隆载体uu质粒

272、、质粒、质粒、质粒、噬菌体、病毒噬菌体、病毒噬菌体、病毒噬菌体、病毒DNADNADNADNA表达载体表达载体表达载体表达载体uu插入的外源插入的外源插入的外源插入的外源DNADNADNADNA可转录、翻译成多肽可转录、翻译成多肽可转录、翻译成多肽可转录、翻译成多肽目的基因与载体连接目的基因与载体连接目的基因与载体连接目的基因与载体连接限制性内切酶限制性内切酶限制性内切酶限制性内切酶/DNA/DNA/DNA/DNA连接酶连接酶连接酶连接酶重组重组重组重组DNADNADNADNA分子导入细胞分子导入细胞分子导入细胞分子导入细胞转化转化转化转化（细菌）（细菌）（细菌）（细菌）/ / / /转染转染转

273、染转染（细胞）（细胞）（细胞）（细胞） / / / /转导转导转导转导（噬菌体）（噬菌体）（噬菌体）（噬菌体）筛选、鉴定重组体克筛选、鉴定重组体克筛选、鉴定重组体克筛选、鉴定重组体克隆隆隆隆筛选：抗药性标志筛选：抗药性标志筛选：抗药性标志筛选：抗药性标志/LacZ/X-gal/LacZ/X-gal/LacZ/X-gal/LacZ/X-gal鉴定：鉴定：鉴定：鉴定：RE/PCR/ DNARE/PCR/ DNARE/PCR/ DNARE/PCR/ DNA测序测序测序测序/ / / / SouthernSouthernSouthernSouthern 印迹技术印迹技术印迹技术印迹技术目的基因的表达和

274、目的基因的表达和目的基因的表达和目的基因的表达和 产物（蛋白质）的产物（蛋白质）的产物（蛋白质）的产物（蛋白质）的 纯化与鉴定纯化与鉴定纯化与鉴定纯化与鉴定原核基因表达体系原核基因表达体系原核基因表达体系原核基因表达体系：E.coliE.coliE.coliE.coli( ( ( (包涵体）包涵体）包涵体）包涵体）真核基因表达体系真核基因表达体系真核基因表达体系真核基因表达体系：酵母酵母酵母酵母/ / / /哺乳动物细胞哺乳动物细胞哺乳动物细胞哺乳动物细胞 昆虫细胞昆虫细胞昆虫细胞昆虫细胞纯化方法纯化方法纯化方法纯化方法1.1.1.1.凝胶过滤层析技术凝胶过滤层析技术凝胶过滤层析技术凝胶过滤层

275、析技术2.2.2.2.离子交换层析技术离子交换层析技术离子交换层析技术离子交换层析技术3.3.3.3.亲和层析技术亲和层析技术亲和层析技术亲和层析技术4.HPLC4.HPLC4.HPLC4.HPLC分析鉴定分析鉴定分析鉴定分析鉴定分子量测定分子量测定分子量测定分子量测定SDS-PAGESDS-PAGESDS-PAGESDS-PAGE定性定量测定定性定量测定定性定量测定定性定量测定ELISAELISAELISAELISA纯度鉴定纯度鉴定纯度鉴定纯度鉴定Western BlotWestern BlotWestern BlotWestern Blot、 HPLCHPLCHPLCHPLC等电点测定等电

276、点测定等电点测定等电点测定等电聚焦电泳等电聚焦电泳等电聚焦电泳等电聚焦电泳结构分析结构分析结构分析结构分析氨基酸组成分析氨基酸组成分析氨基酸组成分析氨基酸组成分析 氨基酸序列分析氨基酸序列分析氨基酸序列分析氨基酸序列分析 肽谱图肽谱图肽谱图肽谱图生物学活性生物学活性生物学活性生物学活性细胞学实验细胞学实验细胞学实验细胞学实验/ / / /动物实验动物实验动物实验动物实验基因文库基因文库基因文库基因文库vv基因组文库基因组文库基因组文库基因组文库vv以以以以DNADNADNADNA片段的形式片段的形式片段的形式片段的形式储存某一生物细胞储存某一生物细胞储存某一生物细胞储存某一生物细胞 全部基因组

277、全部基因组全部基因组全部基因组DNADNADNADNA序列序列序列序列的克隆群体的克隆群体的克隆群体的克隆群体vvcDNAcDNAcDNAcDNA文库文库文库文库vv以以以以cDNAcDNAcDNAcDNA片段的形式片段的形式片段的形式片段的形式储存某一生物细胞储存某一生物细胞储存某一生物细胞储存某一生物细胞 在一定条件下表达的全部在一定条件下表达的全部在一定条件下表达的全部在一定条件下表达的全部mRNAmRNAmRNAmRNA反转录反转录反转录反转录 而成的而成的而成的而成的cDNAcDNAcDNAcDNA序列序列序列序列的克隆群体的克隆群体的克隆群体的克隆群体PCRPCRPCRPCR技术的

278、原理与应用技术的原理与应用技术的原理与应用技术的原理与应用uu原理原理原理原理 模拟体内模拟体内模拟体内模拟体内DNADNA复制过程，体外扩增某一特定复制过程，体外扩增某一特定复制过程，体外扩增某一特定复制过程，体外扩增某一特定DNADNA片段片段片段片段 PCRPCRPCRPCR反反反反应体系应体系应体系应体系 模板：模板：模板：模板： 拟扩增的拟扩增的拟扩增的拟扩增的DNADNADNADNA分子分子分子分子 引物引物引物引物1 1 1 1： 与与与与5 5 5 5 末端互补的寡核苷酸片段末端互补的寡核苷酸片段末端互补的寡核苷酸片段末端互补的寡核苷酸片段 引物引物引物引物2 2 2 2： 与

279、与与与3 3 3 3 末端互补的寡核苷酸片段末端互补的寡核苷酸片段末端互补的寡核苷酸片段末端互补的寡核苷酸片段 原料：原料：原料：原料： dNTPdNTPdNTPdNTP 酶：酶：酶：酶： 耐热耐热耐热耐热DNADNADNADNA聚合酶（聚合酶（聚合酶（聚合酶（Taq DNATaq DNATaq DNATaq DNA聚合酶）聚合酶）聚合酶）聚合酶） 反应环境：反应环境：反应环境：反应环境：MgMgMgMg2+2+2+2+/ / / /反应缓冲液反应缓冲液反应缓冲液反应缓冲液 反应反应反应反应基本步基本步基本步基本步骤骤骤骤 变性：变性：变性：变性：95959595，模板链成为单链，模板链成为单

280、链，模板链成为单链，模板链成为单链 退火：退火：退火：退火：Tm-5 Tm-5 Tm-5 Tm-5 ，引物与模板链结合，引物与模板链结合，引物与模板链结合，引物与模板链结合 延伸：延伸：延伸：延伸：72 72 72 72 ， DNADNADNADNA聚合酶以聚合酶以聚合酶以聚合酶以dNTPdNTPdNTPdNTP为原料为原料为原料为原料 按半保留复制机制沿模板链延伸完成新按半保留复制机制沿模板链延伸完成新按半保留复制机制沿模板链延伸完成新按半保留复制机制沿模板链延伸完成新DNADNADNADNA合成合成合成合成 多次循环多次循环多次循环多次循环（25-3025-3025-3025-30次），扩

281、增目的次），扩增目的次），扩增目的次），扩增目的DNADNADNADNA片段片段片段片段uuPCRPCRPCRPCR技术的主要用途技术的主要用途技术的主要用途技术的主要用途uu重要的重要的重要的重要的PCRPCRPCRPCR衍生技术衍生技术衍生技术衍生技术vv目的基因的克隆目的基因的克隆目的基因的克隆目的基因的克隆 （RT-PCRRT-PCRRT-PCRRT-PCR）|反转录反转录反转录反转录PCRPCRPCRPCR技术技术技术技术 （RT-PCR/RT-PCR/RT-PCR/RT-PCR/定性）定性）定性）定性）vv基因的体外突变基因的体外突变基因的体外突变基因的体外突变|原位原位原位原位P

282、CRPCRPCRPCR技术技术技术技术 （定性）（定性）（定性）（定性）vvDNADNADNADNA和和和和RNARNARNARNA的微量分析的微量分析的微量分析的微量分析|实时实时实时实时PCRPCRPCRPCR技术技术技术技术 （定量（定量（定量（定量RT-PCRRT-PCRRT-PCRRT-PCR）vv基因突变分析基因突变分析基因突变分析基因突变分析抗氨苄青霉素基因抗氨苄青霉素基因抗氨苄青霉素基因抗氨苄青霉素基因抗四环素基因抗四环素基因抗四环素基因抗四环素基因载体载体- 质粒质粒l存在细菌染色体外存在细菌染色体外环状环状DNADNAl独立自主复制独立自主复制l含有抗药基因含有抗药基因抗氨

283、苄青霉素基因抗氨苄青霉素基因 抗四环素基因抗四环素基因l含有多个含有多个RERE位点供位点供外源基因插入外源基因插入vv克隆载体克隆载体克隆载体克隆载体vv质粒质粒质粒质粒vv表达载体表达载体表达载体表达载体（原核）（原核）（原核）（原核）vv克隆载体克隆载体克隆载体克隆载体TT复制起始点复制起始点复制起始点复制起始点TT多接头克隆位点（外源基因和载体正确连接）多接头克隆位点（外源基因和载体正确连接）多接头克隆位点（外源基因和载体正确连接）多接头克隆位点（外源基因和载体正确连接）TT选择标记选择标记选择标记选择标记vv强启动子强启动子强启动子强启动子vv核糖体结合点（核糖体结合点（核糖体结合点

284、（核糖体结合点（SDSDSDSD序列）序列）序列）序列）vv翻译起始点翻译起始点翻译起始点翻译起始点vv转录翻译终止信号转录翻译终止信号转录翻译终止信号转录翻译终止信号vv重组重组重组重组DNADNADNADNA技术中常用的的工具酶技术中常用的的工具酶技术中常用的的工具酶技术中常用的的工具酶工工 具具 酶酶功功 能能限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶识别特异序列，切割识别特异序列，切割DNADNADNADNA连接酶连接酶催化催化DNADNA中相邻的中相邻的5 5 磷酸基和磷酸基和3 3 羟基末端之间形成磷酸羟基末端之间形成磷酸二酯键，使二酯键，使DNADNA切口封合或使两个切口封合或使两个DNA

285、DNA分子或片段连接分子或片段连接DNADNA聚合酶聚合酶合成双链合成双链cDNAcDNA分子或片段连接分子或片段连接缺口平移制作高比活探针缺口平移制作高比活探针DNADNA序列分析序列分析填补填补3 3 末端末端KlenowKlenow片段片段又名又名DNADNA聚合酶聚合酶I I大片段，具有完整大片段，具有完整DNADNA聚合酶聚合酶I I的的5 53 3 聚合、聚合、3 35 5 外切活性，而无外切活性，而无5 53 3 外切活外切活性。常用于性。常用于cDNAcDNA第二链合成，双链第二链合成，双链DNA 3DNA 3 末端标记等末端标记等反转录酶反转录酶合成合成cDNAcDNA替代替代DNADNA聚合酶聚合酶I I进行填补，标记或进行填补，标记或DNADNA序列分析序列分析多聚核苷酸激酶多聚核苷酸激酶催化多聚核苷酸催化多聚核苷酸5 5 羟基末端磷酸化，或标记探针羟基末端磷酸化，或标记探针末端转移酶末端转移酶在在3 3 羟基末端进行同质多聚物加尾羟基末端进行同质多聚物加尾碱性磷酸酶碱性磷酸酶切除末端磷酸基切除末端磷酸基