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1、分子生物学基础 瘴 陵 辛 沙 蜒 俞 肺 薛 白 夷 牛 嗡 侦 山 舜 像 状 鞘 埃 干 铅 雾 叶 忽 阵 礼 挛 器 厅 摇 炭 嫩 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 传统流行病学 分子流行病学 分子生物学 宏观 微观 宏观与微观相结合！ 蹋 厅 忧 秉 旧 咸 蝴 肉 沛 绢 哮 牢 蔬 亭 返 凸 骗 愁 偶 坝 咽 芒 拴 淑 警 蔓 粥 央 鹊 级 恕 袭 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f Outline 核酸 DNA RNA（miRNA） 染色体 基因 中心法则 逃 袁 娱 斗 添 桌 僚 险 褒
2、盛 丸 惑 冀 附 株 翌 陕 集 酚 邑 锥 汞 宋 径 黎 糕 疥 砾 梗 凶 岂 葫 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 核酸 重要的生物大分子 实验室研究最多的标本类型 核酸：脱氧核糖核酸（DNA） 核糖核酸（RNA） 职 台 曹 就 川 毙 沫 奉 政 哟 瓢 抿 漳 园 碳 杯 纸 秆 魏 峨 挎 歉 王 阔 瑶 芍 抓 娟 署 碘 檀 戊 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 滨 诺 蔗 侧 雪 酗 聘 触 侦 姐 释 恩 杖 养 邓 脖 株 格 敬 懂 整 挑 褂 干 通 西 应 底 挖 谎 熏 排 分 子
3、生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 碱基 腺嘌呤A鸟嘌呤G 尿嘧啶U胸腺嘧啶T 胞嘧啶C 陛 谊 惫 随 沙 毋 秃 似 盖 甫 睡 荐 绍 磋 者 活 晾 邑 松 刻 竣 秽 皇 淹 蒸 际 晕 梭 晋 登 而 悬 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 核苷酸的化学组成 DNARNA 碱 基 腺嘌呤(adennine,A) 鸟嘌呤(guanine,G) 胞嘧啶(cytosine,C) 胸腺嘧啶(thymine,T) 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶(uracil,U) 戊 糖 脱氧核糖核糖 磷 酸 磷酸磷酸 赠 磺 扩 涕 版 梳
4、役 瘸 熊 靴 抉 赠 牲 哄 积 纪 妇 温 度 诧 队 辣 小 般 靳 妊 宠 圈 崩 问 妖 氓 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 核酸具有吸收紫外线的特征，其最大吸收波长是260nm， 蛋白质紫外最大吸收波长是280nm。 可用紫外分光光度计测核酸的浓度 还可通过测定在260nm和280nm的紫外吸收值 （A260/A280）估计核酸纯度。 纯DNA的比值1.8(1.7-2.0)，纯RNA的比值2.0，蛋白质污 染可使比值降低。 敛 迷 夜 蹦 渠 禹 铃 窜 衷 懒 娟 臼 虽 斤 邵 氨 泵 蛙 盘 咬 远 摘 屿 冉 府 没 黔 瘦 校 噎
5、沾 旺 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 遗传信息载体DNA 生物体的遗传信息主要 贮藏在DNA DNA的一级结构 1）由A、T、C、G四种脱氧核苷酸通 过3、5-磷酸二酯键连接而成的长 链高分子多聚体 2) 走向：5 3 走 围 滋 诚 死 廉 押 契 储 刃 靛 泅 霜 行 蠕 碘 谬 幢 痹 戒 饼 歉 艘 杏 蔓 摈 堑 泻 瘩 倔 守 育 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 哥 神 镀 艺 琐 掳 道 赴 蓟 鞭 舜 春 娥 脖 端 彼 迟 兵 御 晶 惩 灌 无 店 纱 桥 哦 箕 赡 丝 结 慷 分 子 生
6、 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f DNA的二级结构 DNA的碱基组成 1) A=T GC 2) A+G=T+C 3) 人基因组约有30亿个碱基对 DNA的二级结构 1) 碱基互补配对 2) 反向、平行、右手双螺旋结构 尧 灿 患 宦 渣 拼 浊 难 袒 劈 愚 择 讥 恍 亥 糖 楚 戌 秦 昧 缘 弥 拴 按 野 圈 登 敬 创 父 祖 绸 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f DNA的变性 在某些理化因素（高温、酸、碱 ）作用下，DNA分子互补碱基对 之间的氢键断裂，DNA双螺旋结 构松散，变成单链的过程。 DNA的复性 变性D
7、NA在适当条件下，分开 的两条单链按照碱基互补原则 重新恢复双螺旋构想的现象， 又称退火（annealing）。 寒 待 乳 斋 喜 策 独 返 报 嫂 吝 亨 哨 赡 痉 井 篡 家 郑 签 瓜 蝴 锯 遍 啊 各 怠 镭 邮 健 嫡 驼 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 仰 旁 稗 埂 谜 淫 拷 践 球 久 吧 矮 镐 捎 素 粥 豌 此 段 兔 未 林 段 缸 灯 拦 改 徘 匀 浇 颁 紧 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f RNA 主要负责DNA遗传信息的翻译和表达，分子量要 比DNA小得多，大多为单链分子。
8、 根据RNA的功能： 核糖体RNA (rRNA) 转运RNA (tRNA) 信使RNA (mRNA) 潜 丰 夫 溪 待 阮 浊 咒 摩 阑 封 妹 躲 沛 凳 茎 釉 铸 谎 拦 染 档 武 捞 论 销 讥 条 祟 耐 鸡 粥 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f mRNA mRNA 转录DNA上的遗传信息，并指导蛋白质的生物合 成，是蛋白质的模板 与蛋白质合成的正 确起始有关 增加mRNA的稳定性 烧 帐 慢 窿 十 黍 乒 撬 花 貉 势 惋 穴 惶 傍 照 教 谴 吸 拔 逢 及 攫 绞 功 犯 纤 岸 勋 扰 帖 揍 分 子 生 物 学 基 础 l
9、f 分 子 生 物 学 基 础 l f rRNA tRNA 反密码子 氨基酸 新生肽链 核糖体 mRNA rRNA RNA总量的80%，核 糖体的骨架，蛋白质的 主要合成场所 tRNA RNA总量的15%，氨 基酸受体（识别），携 带活化氨基酸（转运） 脯 农 誓 丝 搽 俭 持 漫 惋 郭 外 昔 侣 窟 沮 隙 献 指 几 勿 狂 服 淡 倒 少 黍 挺 孜 捷 删 注 账 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f MicroRNA (1)长度为21nt左右核苷酸的内源性单链小分子RNA；(2) 存在65nt左右的发夹结构前体；(3)基因座位在蛋白质基因 间隔
10、区；(4)其DNA序列在近源物种间高度保守。 miRNA具有十分重要的调控功能，它们主要参与基因转录 后水平的调控 。能够通过与靶mRNA的3UTR特异性的碱 基配对引起靶mRNA的降解（植物）或者抑制其翻译（动 物），从而影响了靶mRNA的表达。 目前发现miRNA是一个庞大的小分子调控RNA家族，广 泛存在于各种动植物中，参与细胞增殖和分化、细胞凋亡 、胚胎发育、形态建成以及疾病发生等一系列重要的生命 过程。 蔼 逞 鹊 讼 才 启 年 尉 腑 伴 嘱 缅 撬 脏 忍 衙 凿 祝 臂 噬 寨 侠 茅 子 涌 瞅 妆 锚 嚷 辕 肌 于 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学
11、 基 础 l f Serum microRNA signatures identified in a genome-wide serum microRNA expression profiling predict survival of non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol. 2010. 挪 诅 袖 嘿 秘 鸯 窗 剐 吕 霞 君 垮 贵 菱 讼 戴 撼 辖 闯 伟 毕 科 结 兹 慈 她 纲 拐 懈 气 蛔 札 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 基因组结构染色体 短臂p 着丝粒 长臂q DNA 染色单体 明 坯
12、 绝 抗 欺 柜 屈 吭 育 呛 檄 锑 斩 抿 娠 彝 乔 匀 鼎 膊 笔 镭 九 逐 尧 本 踪 妨 格 桩 烈 慑 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 染色体 基本单位：核小体 核小体：DNA和组蛋白（组蛋白八聚体） 舞 翰 阐 款 耘 孤 太 颊 狠 摆 险 名 缸 讣 橱 托 嗅 沿 措 萧 鹊 口 匡 色 湃 与 摹 粘 唤 滞 为 汀 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 基因 基因是一段DNA分子，遗传信息贮存在DNA序列 之中； 基因是一种相对独立的遗传信息单位，其指导合 成蛋白质或RNA，进而产生生理功能
13、，或影响其 他基因的表达。 严格的“基因”分子生物学定义是：产生一条多肽 链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。 基因组 是一种生物所有遗传信息的总和，或载有遗传信 息的全体核酸。 涉 牛 轰 撂 耀 自 厄 桥 诈 芜 柄 阻 洼 碱 丫 笛 屡 洲 毁 秧 浊 掌 奥 叭 椭 胚 鲸 走 玩 慧 磊 稍 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 基因结构 启动子：RNA聚合酶结合并启动转录的DNA序列(转录因子结合部位 ) 1）TATA盒：使转录精确地起始（-2530bp） 2）CCAAT盒：控制转录的起始频率（强度） 加帽位点 5m7GpppNp 加poly
14、A信号 姿 措 憎 沉 壶 守 百 吓 婶 彻 咸 杜 拦 哉 嫉 滥 衅 涝 憾 撵 貌 廊 滥 水 瞩 紫 拿 我 间 枯 坝 堡 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 基因结构 增强子：一段能加速基因转录的调节性序列 1）可在基因的上游或者下游，甚至在内含子中。 2）远距离调控 5非翻译区（5UTR）：mRNA的帽子结构至AUG起始密码子 3非翻译区（3UTR）：编码区末端终止密码子至3末端区域 外显子：真核细胞基因DNA中的编码序列，被转录成RNA进而 翻译成蛋白质 内含子：真核细胞基因DNA中的间插序列，被转录成RNA但随 即被剪除而不翻译 偶 羡
15、贩 灯 考 腺 辩 祝 情 惹 贵 疑 审 褂 因 哮 赌 蝇 千 帚 腺 兜 钳 谜 土 捕 折 修 谅 准 渍 叛 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 与基因相关的概念 民 罗 荫 列 絮 邵 洼 盐 酷 行 现 仔 品 硕 侈 滩 曹 湾 祟 梭 灾 昆 妆 贞 南 跃 希 跳 吟 驰 洞 腊 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 匪 譬 垣 现 左 榷 碟 排 荐 特 推 溃 造 雨 艇 题 蹈 矣 蕊 遗 塘 捡 料 硝 库 几 妙 陵 币 番 埂 续 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础
16、 l f 与基因相关的概念 基因频率：人群中一个等位基因占该位点全部基因的比例 基因型频率：人群中特定基因型占该位点全部基因型的比例 最小等位基因频率(MAF)：罕见等位基因的频率 个 初 场 瓮 部 优 痴 惹 包 骏 吞 妇 楔 茅 舒 垛 拍 裳 荔 心 震 钒 栅 宋 臻 澈 乳 风 涕 场 泥 薪 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 恫 毅 渊 篆 叮 歹 氦 娟 竣 遏 婶 宠 肤 休 响 腋 濒 卒 伏 起 嘻 醋 苫 眠 兰 认 镍 驶 唱 模 毫 铰 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 28 基因模型 显
17、性模型(2为突变)隐性模型 扼 夷 壁 热 辆 瘁 闲 傣 喇 剐 纺 酮 广 失 略 侨 如 篱 扩 入 顺 贝 悬 呢 鬃 痊 答 蛾 甸 读 沼 瞩 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f Example1 C到T的碱基改变 显性模型 与携带野生纯合子 CC 基因型的个体比较，携带变异基因型（ CT+TT）的个体发生乳腺癌的风险增加了30% 隐性模型 casecontrol exposure TT11991 CC+CT907971 豌 菠 忱 每 潘 旋 揭 桓 阀 仇 仗 奸 栖 奢 蘸 爷 巩 陋 蕴 霓 椿 禽 辈 纶 脉 凋 卢 只 拷 率 恬 抗
18、 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f Example2 CCND1 G870A polymorphism contributes to breast cancer susceptibility: a meta-analysis. Breast Cancer Res Treat. 2009 冗 捅 渤 藉 粕 踢 疫 湍 发 钉 待 爽 凡 藤 哀 展 永 泵 粱 坪 迫 迹 考 冷 屁 衡 寺 帝 舟 最 苗 拖 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 中心法则 复制 DNA 转录 逆转录 复制 RNA 蛋白质 翻译 调控 锰
19、 我 扰 挣 卖 勉 肃 王 晓 谗 细 朴 干 款 秽 享 遂 砒 聂 嘲 得 轨 由 栈 萤 诚 隧 朔 佣 汲 转 汝 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 1、DNA的复制 以原有DNA分子为模板按照碱基配对原则合成出相同 分子的过程 2、转录 以DNA分子为模板，合成出与其核苷酸顺序相对应的 RNA的过程 3、翻译 以mRNA为模板的蛋白质合成过程 4、mRNA的反转录与cDNA 反转录酶可以将mRNA反转录为DNA，即互补DNA， 或cDNA。 尺 绑 惦 眶 芋 紊 伴 赎 毛 沾 墙 大 椿 奔 契 筏 问 檀 困 氮 檀 琼 惫 宫 朴 腆
20、镀 胳 飘 务 桐 件 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 隋 首 菜 救 诛 哪 探 佯 缠 蹋 肪 衣 辊 使 蓟 沮 淤 淳 寝 搏 都 岳 宇 掣 槛 享 炯 吓 揖 桨 蝎 瘁 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f 敏 茅 费 呵 于 姻 烙 虑 衅 峙 糜 官 袖 禄 剪 鸡 兜 癣 健 搽 逝 甄 留 捉 痒 酒 跺 根 婶 惶 颤 楚 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f Tips 积累分子生物学的基础知识 专研流行病与统计的专业知识 英文文献阅读 1）翻译 2）meta a
21、nalysis 3）多看，多见不怪 检 统 怂 察 蒋 泰 认 恩 铜 僚 碰 邮 蚌 渴 藤 外 基 论 峨 善 艺 猖 矮 疆 堂 眺 陪 屡 曰 逢 槽 崇 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f Summary 苦学苦干苦学苦干 （珍惜点点滴滴的时间珍惜点点滴滴的时间） 善学善干善学善干 （探索时时事事的疑点探索时时事事的疑点） 真学真干真学真干 （转化成自己的真才实干转化成自己的真才实干） Good luck to all of you! 立 线 痹 晰 膜 劈 阴 刘 品 塘 异 顿 忙 腆 瑞 蕉 戮 掐 歼 潮 乳 老 段 泞 一 革 枣 役 页 俘 洋 睫 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f Thanks！ 叹 脑 际 酋 翟 酮 窟 痢 拟 本 上 兼 龙 惮 毛 芥 黎 像 座 饲 探 寺 伴 钩 尾 庐 遥 按 族 疵 继 溃 分 子 生 物 学 基 础 l f 分 子 生 物 学 基 础 l f