《gDNA分子结构》课件

《分子结构》课件gDNA本课件将深入探讨gDNA的分子结构，并阐释其在生物体中的关键作用引言基因组重要性gDNA是所有生物的遗传物质，包含了生命活动的全部信息，构理解gDNA的结构对于我们理解生命现象、开展生物技术研究、成了基因组的核心部分诊断治疗疾病具有重要意义的发现DNA弗里德里希·米歇尔沃森和克里克1869年，瑞士生物化学家弗里1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西德里希·米歇尔首次从脓细胞中斯·克里克揭示了DNA的双螺旋分离出DNA结构双螺旋结构DNA双螺旋1两条反向平行的多核苷酸链相互缠绕形成双螺旋结构糖磷酸骨架2核糖和磷酸交替排列，构成双螺旋结构的外侧骨架碱基配对3两条链之间的碱基通过氢键配对，位于螺旋的内部的化学成分gDNA脱氧核糖磷酸基团腺嘌呤胸腺嘧啶五碳糖，是构成DNA骨架的重连接脱氧核糖，构成DNA骨架一种含氮碱基，与胸腺嘧啶配一种含氮碱基，与腺嘌呤配对要组成部分的另一重要组成部分对鸟嘌呤胞嘧啶一种含氮碱基，与胞嘧啶配对一种含氮碱基，与鸟嘌呤配对碱基配对规则A-T配对G-C配对腺嘌呤A与胸腺嘧啶T之间形成两个氢键鸟嘌呤G与胞嘧啶C之间形成三个氢键核苷酸的结构和功能核苷1由一个碱基和一个脱氧核糖组成核苷酸2由核苷和一个磷酸基团组成DNA链3多个核苷酸通过磷酸二酯键连接形成多核苷酸链磷酸二酯键连接方式磷酸基团通过酯键连接相邻的两个脱氧核糖方向性磷酸二酯键的连接方向是5端到3端骨架磷酸二酯键构成DNA骨架，赋予DNA分子稳定性和结构性分子的结构特点DNA反向平行螺旋结构两条DNA链方向相反，一条为5两条DNA链相互缠绕形成双螺旋到3，另一条为3到5结构，赋予DNA分子稳定性碱基配对碱基之间通过氢键配对，保证了DNA遗传信息的准确传递的超螺旋结构gDNA12缠绕紧凑DNA双螺旋进一步缠绕形成超螺旋结超螺旋结构使DNA分子更加紧凑，便构于储存和复制3拓扑异构酶拓扑异构酶可以调节DNA的超螺旋结构染色体的结构DNA1染色体是由DNA和蛋白质组成的，DNA是染色体的遗传物质组蛋白2组蛋白是染色体的主要蛋白质成分，与DNA结合形成核小体核小体3DNA缠绕在组蛋白上形成核小体，是染色体结构的基本单位高级结构4多个核小体进一步折叠形成染色体的更高级结构染色体的数目和形态染色体的复制过程解旋复制连接DNA双螺旋解开，两条链分离以每条单链为模板，合成新的DNA链新合成的两条链形成新的DNA双螺旋结构复制机制DNA半保留复制酶每次复制都会保留一条旧链，产生一条新的链参与复制过程的酶包括DNA解旋酶、DNA聚合酶等修复机制DNA错误DNA复制过程中会发生错误，造成DNA损伤修复系统细胞内存在DNA修复系统，可以修复损伤的DNA片段重要性DNA修复机制对于维持遗传信息的稳定性和细胞正常功能至关重要转录DNA遗传信息1从DNA转录到RNA，遗传信息从DNA传递到RNARNA聚合酶2RNA聚合酶催化DNA转录成RNA模板3以DNA为模板合成RNA的结构和功能RNA单链碱基RNA通常是单链结构，但也可能RNA包含腺嘌呤A、鸟嘌呤G形成复杂的二级结构、胞嘧啶C和尿嘧啶U，其中尿嘧啶取代了胸腺嘧啶功能RNA在蛋白质合成中发挥重要作用，包括信使RNA mRNA、转运RNAtRNA和核糖体RNA rRNA转录过程起始1RNA聚合酶识别DNA上的启动子，并结合到DNA上延伸2RNA聚合酶沿DNA模板移动，合成RNA链终止3RNA聚合酶遇到终止信号，停止转录，并释放新合成的RNA翻译过程mRNA tRNA核糖体mRNA携带遗传信息，引导蛋白质合成tRNA携带氨基酸，并与mRNA上的密码子核糖体是蛋白质合成的场所，将mRNA和配对tRNA连接起来蛋白质的结构层次一级结构1氨基酸序列二级结构2α螺旋和β折叠三级结构3多肽链的整体空间结构四级结构4多个多肽链组成的复杂结构核糖体的结构和功能结构功能核糖体由大小两个亚基组成，由蛋白质和rRNA组成核糖体是蛋白质合成的场所，负责将mRNA上的遗传信息翻译成蛋白质遗传密码12三联密码子起始密码子每个密码子由三个碱基组成，编码一AUG是起始密码子，编码甲硫氨酸个氨基酸3终止密码子UAA、UAG和UGA是终止密码子，不编码氨基酸基因的表达调控启动子启动子是RNA聚合酶的结合位点，控制基因的转录起始转录因子转录因子可以调节启动子的活性，控制基因的表达水平调控机制基因表达调控机制保证了生物体在不同时间、不同环境下合成所需的蛋白质外显子和内含子外显子内含子外显子是基因中编码蛋白质的部内含子是基因中不编码蛋白质的分，会被转录并翻译成蛋白质部分，在RNA转录后会被剪切掉剪切和副本剪切1RNA剪切是指从RNA中去除内含子，连接外显子，形成成熟的mRNA副本2一个基因可以产生多个不同的mRNA，最终合成不同的蛋白质，实现蛋白质的多样性基因工程概述限制性内切酶连接酶可以切割DNA分子，产生特定的DNA可以将DNA片段连接起来，形成重组片段DNA载体可以将重组DNA导入宿主细胞，并进行复制和表达基因操作的实验技术切割连接转化表达使用限制性内切酶切割DNA分将目的基因和载体连接在一起将重组DNA导入宿主细胞重组DNA在宿主细胞中复制和子，形成重组DNA表达，产生目的基因产物基因测序技术测序技术应用基因测序技术可以确定DNA序列，揭示基因组的遗传信息基因测序技术应用于疾病诊断、药物研发、遗传病诊断等领域基因芯片技术芯片应用基因芯片是一种可以同时检测大量基因表达水平的工具基因芯片技术应用于疾病诊断、药物筛选、基因研究等领域结论与展望研究成果对gDNA分子结构的深入研究为我们理解生命现象提供了重要的理论基础未来展望未来，gDNA研究将继续发展，推动生物技术领域的不断创新谢谢观看感谢您的观看，希望本课件对您有所帮助。