分子生物学-01-5-分子生物学的诞生4课件.ppt

《分子生物学-01-5-分子生物学的诞生4课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分子生物学-01-5-分子生物学的诞生4课件.ppt（43页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Bronze sculpture of double-helical DNA 铜雕双螺旋1953 双螺旋的提出分子生物学分子遗传学诞生1.21 DNA双螺旋结构的生物学意义双螺旋结构的生物学意义在发表DNA双螺旋结构论文后不久，自然杂志随后不久又发表了克里克的另一篇论文，阐明了DNA的半保留复制机制DNADNA双螺旋结构可以很完美地解释基因的复双螺旋结构可以很完美地解释基因的复制和传递。制和传递。DNADNA双螺旋是由两条互补链组成双螺旋是由两条互补链组成的，同时碱基之间的配对是有规律的。因的，同时碱基之间的配对是有规律的。因此，当此，当DNADNA双链分开成为两条互补链单链时，双链分开成为两

2、条互补链单链时，单链可以作为复制的模板，再重新合成与单链可以作为复制的模板，再重新合成与它互补的它互补的DNADNA链。这样，原来的链。这样，原来的DNADNA双链分双链分子，也就是亲链子，也就是亲链(perental chain)(perental chain)，通过，通过复制产生了两个复制产生了两个DNADNA双链分子，也就是两个双链分子，也就是两个子链。子链中的碱基对同亲链完全一样。子链。子链中的碱基对同亲链完全一样。DNADNA分子就是这样复制出与自己完全相同的分子就是这样复制出与自己完全相同的两个子代。两个子代。简说，简说，DNADNA的双螺旋结构是的双螺旋结构是DNADNA作为遗作

3、为遗传物质进行复制、传递、转录、翻译传物质进行复制、传递、转录、翻译和表达调控的分子基础和表达调控的分子基础。事实证明，。事实证明，克里克和沃森的发现有着划时代的意克里克和沃森的发现有着划时代的意义，义，后来的科学家们以他们的成果为后来的科学家们以他们的成果为基础，成功地研究出了基因疗法、转基础，成功地研究出了基因疗法、转基因作物、生物克隆技术和鉴基因作物、生物克隆技术和鉴定技术，这就是它的生物学意义定技术，这就是它的生物学意义。1.23看谁活得长功劳永远是少数人的就像奥运会冠军评选委员会不得不承认：评选委员会不得不承认：“艾弗里于艾弗里于1944年关于年关于DNA携带信息的发现是遗传学领域携

4、带信息的发现是遗传学领域中一项最重要的成就，他没能得到诺贝尔中一项最重要的成就，他没能得到诺贝尔奖是很遗憾的。奖是很遗憾的。”1958年，年仅年，年仅38岁的弗兰克林因患癌症逝岁的弗兰克林因患癌症逝世（因为长期接触世（因为长期接触X射线引起的），使得射线引起的），使得1962年诺贝尔奖委员会给这个发现颁奖时，年诺贝尔奖委员会给这个发现颁奖时，已无需因为一次最多只能奖给三个人而为已无需因为一次最多只能奖给三个人而为取舍大伤脑筋了。取舍大伤脑筋了。1.25 成名之后沃森和克里克则成为了分子生物学的领军人物，特别是克里克，为分子生物学的确立做出了无与伦比的贡献。而沃森则彻头彻尾的做起了大老板。克里克

5、Watson分子生物学的创立阶段分子生物学的创立阶段（19501970年代）年代）创立阶段（创立阶段（19501970年代）年代）1953年，年，美国科学家美国科学家Watson 和英国科学和英国科学家家Crick提出提出 DNA Double Helix model 1962年WatsonWatson、Crick Crick与Wilkins共享诺贝尔生理医学奖通过对DNA分子的X射线衍射研究证实了前两者提出的DNA的模型威尔金斯威尔金斯 1958年，年，Meselson Meselson 和和StahlStahl证明证明 DNA DNA半保留复制。半保留复制。半保留复制是遗传消息能准确传半保

6、留复制是遗传消息能准确传代的保证。是遗传物质稳定性的分代的保证。是遗传物质稳定性的分子基础。子基础。StahlMeselson在构建在构建DNA分子的结构模型时，沃森和克里克事分子的结构模型时，沃森和克里克事实上已经提供了实上已经提供了DNA分子的复制模式。他们充分分子的复制模式。他们充分了解了解DNA双螺旋的两条链互补（碱基配对）的重双螺旋的两条链互补（碱基配对）的重要性，这是要性，这是DNA复制模式的基础。复制时，复制模式的基础。复制时，DNA双螺旋就像拉开拉链那样，两条链的配对碱基之间双螺旋就像拉开拉链那样，两条链的配对碱基之间的氢链断开，碱基暴露出来，这就形成了两条的氢链断开，碱基暴露

7、出来，这就形成了两条“模模板链板链”（母链）。然后作为合成原料的游离核苷酸（母链）。然后作为合成原料的游离核苷酸按碱基配对的原则结合到模板链上去。最后，结合按碱基配对的原则结合到模板链上去。最后，结合到模板链上各有一条新链（子链）形成，原来的一到模板链上各有一条新链（子链）形成，原来的一个双螺旋个双螺旋DNA分子就变成（复制）了两个双螺旋分子就变成（复制）了两个双螺旋分子。这两个双螺旋分子中各含有一条母链（旧链）分子。这两个双螺旋分子中各含有一条母链（旧链）和一条子链（新链）。和一条子链（新链）。DNA的这种复制方式称为的这种复制方式称为“半保留复制半保留复制”。1958年，梅塞尔森（MMes

8、elson）和斯塔尔（FWStahl）应用重氮标记与密度离心技术，证明大肠杆菌DNA的半保留复制。the most beautiful experiment in biology 1961年，法国科学家年，法国科学家Jacob（雅各布）（雅各布）和和Monod（莫诺）提出操纵子学说（第（莫诺）提出操纵子学说（第7章）章）19651965年获得诺贝尔生理医学奖年获得诺贝尔生理医学奖半不连续复制半不连续复制1968年，日本生化学家冈崎年，日本生化学家冈崎（RTOkazki）等人发现）等人发现DNA是是“不连续不连续”复制的。复制时，先在复制的。复制时，先在DNA模板链上合成模板链上合成一些短的片段

9、，然后再连接成与母链等长而一些短的片段，然后再连接成与母链等长而且互补的新链。且互补的新链。DNA合成过程中的这些短片合成过程中的这些短片段，后来被称为段，后来被称为“冈崎片段冈崎片段”。每一冈崎片。每一冈崎片段的合成都需要段的合成都需要DNA多聚酶的作用。但多聚酶的作用。但DNA多聚酶只能把单个的核苷酸连接到已形多聚酶只能把单个的核苷酸连接到已形成的核苷酸链上。因此，每一新的片段合成成的核苷酸链上。因此，每一新的片段合成时，需要有一个已存在的片段作为时，需要有一个已存在的片段作为“引物引物”。1968年，Nirenberg、Holley和Khorana解读了遗传密码及其在蛋白质合成方面的技能

10、而分享诺贝尔生理医学奖。1975年，获诺贝尔生理医学奖年，获诺贝尔生理医学奖 1977年，年，Sanger等人发明了一种测定等人发明了一种测定DNA分子内核苷酸序列的方法（双脱氧链分子内核苷酸序列的方法（双脱氧链终止法，第五章）。终止法，第五章）。1983年，美国遗传学家McClintoc因发现可可移动的遗传因子移动的遗传因子而获得诺贝尔生理医学奖。麦克林托克麦克林托克（女）1983.Barbara McClintock(86y)DNA transposable elememt 1989年Altman、Cech发现核酶（Ribozyme,某些RNA具有酶的功能）获Nobel化学奖。1984.K

11、ohler&Milstein Monocloning antibody1993.Roberts&Sharp Splitting geneMullis&Smith PCR technique&gene mutation in locus1994.Gilman&Rodball G-protein as a signal molecular in cell1995.Lewis&Nusslein-Volhard&Wieschaus Control gene of body developing in Drosophila迅猛发展时期 1980-1997年，普鲁西纳朊病毒prion一道习题 什么是遗传学

12、中心法则?为什么说阮病毒的发现是对此法则提出了挑战?(5分)北师大2000年硕士研究生生物化学试题目前分子生物学研究内容目前分子生物学研究内容 DNA重组技术（基因工程）基因的表达调控 生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学）基因组、功能基因组与生物信息学研究 DNA重组技术1、可被用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肽;2、可用于定向改造某些生物的基因组结构;3、可被用来进行基础研究 1972年,Boyer获得第一个重组DNA分子1972-BergEcoRI recognition sites phage DNAEcoRI cuts DNA into fragmentsSticky endSV40 DNAThe two fragments stick together by base pairingDNA ligaseRecombinant DNA 基因的表达调控信号转导研究转录因子研究RAN剪接各种具体生理条件下的调控 生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学）基因组、功能基因组与生物信息学研究分子生物学展望分子生物学展望 21世纪是生命科学世纪，生物经济时代世纪是生命科学世纪，生物经济时代 结构基因组学、结构基因组学、功能基因组学功能基因组学、蛋白质、蛋白质组学、组学、生物信息学生物信息学、信号信号跨膜转导成为跨膜转导成为新的热门领域。新的热门领域。