基因表達調控及重組dna技術(已修改)
2025-01-15 18:06 本頁面
【正文】 第十三 十五章 基因表達調控及重組 DNA技術 1 主要內容 ? 基因及基因表達調控相關概念 ? 原核基因表達調控基本原理 ? 真核基因表達調控基本原理 ? 重組 DNA技術相關概念 ? 重組 DNA技術 基本原理 2 負載特定遺傳信息的 DNA片段，包括： DNA編碼序列、非編碼調節(jié)序列和內含子序列。 基因 （ Gene） 3 基因組 （ Genome） 來自一個遺傳體系的一整套遺傳信息 原核：單個環(huán)狀染色體所含的全部基因 真核：一個生物體的染色體所包含的全部 DNA，又稱染色體基因組 線粒體基因組 葉綠體基因組 4 Human Genome 5 人類基因組計劃 （ Human Genome Project, HGP） 1985年美國提出 計劃投入 30億美元， 15年完成 1990年正式啟動 英、法、德、日、中國等先后加入 中國的任務： 人類 3號染色體短臂上一個約 30Mb區(qū)域的測序， 該區(qū)域約占人類整個基因組的 1％。 6 1990年 10月 啟動 19912023年 6月 完成草圖 19922023年 2月 《 nature》公布草圖 Nature, 409 (6822): 860921, 2023 2023年 10月 《 nature》公布精度 99%的測序圖 人類基因數(shù)： 2 Nature, 431 (7011): 931945, 2023 HGP的進展 The postgenome era is ing 7 譜主為生物學大師 耗資 200萬完成 盼未來降價普及 助提早預防疾病 “ 生命天書” —— 首份個人基因圖公布 () James Waston 8 基因表達調控 是指細胞生物接受環(huán)境信號刺激或適應環(huán)境營養(yǎng)供給狀況的變化，在基因表達水平上作出應答反應的分子機制。 重組 DNA技術 本質上是一項生物技術，目的在于通過人工重組 DNA的方法，獲得某一目的基因的無性繁殖系 — DNA克隆，或使目的基因在一定的表達體系表達有特殊意義的蛋白質。 主要研究內容：基因表達方式、規(guī)律、調節(jié)機理 9 第一節(jié) 基因表達調控 10 一、基因表達的概念 * 在各種調節(jié)機制控制下，從基因激活開始，經歷轉錄、翻譯等過程產生具有生物學功能的蛋白質分子，從而賦予細胞一定的功能或表型，或使生物體獲得一定的遺傳性狀。 11 DNA RNA 蛋白質 轉錄 翻譯 逆轉錄 簡單定義：轉錄 ＋翻譯 廣義：包括 rRNA、 tRNA的表達 12 二、基因表達調控的意義 生物體基因數(shù)量很多 ， 但在某一特定時期只有一小部分基因處于活化狀態(tài) ， 能進行轉錄 （ 例如 ， 真核細胞約 2～ 5％ 基因具轉錄活性 ） 。 因此 ， 機體內存在著復雜的調節(jié)機制 ， 調節(jié)基因的表達 。 通過調控基因的表達，使生物體適應環(huán)境、 調節(jié)代謝、維持其生長與繁殖。 基因表達調控的意義： 13 三、基因表達的規(guī)律 * ? 階段特異性 （時間特異性） ? 組織特異性 （空間特異性） 14 ? 階段特異性 （時間特異性） 甲胎蛋白 某一特定基因的表達嚴格按一定的時間順序發(fā) 生，稱 時間特異性 * 多細胞生物的不同基因在不同發(fā)育階段按特定 時間順序開啟和關閉，稱 階段特異性 * 哺乳類 nAChR： 胚胎型 α2βγδ (煙堿型乙酰膽堿受體 ) 成年型 α2βεδ 15 ? 組織特異性 （空間特異性） 在個體生長的某一階段， 不同細胞有不同基因表達 胰島素：胰島 ?細胞 血紅蛋白：紅細胞 鳥氨酸循環(huán)酶類：肝細胞 X Y X Y A B 16 四、基因表達的方式 有些基因的產物對于生物體的整個生命過程都是必不可少的，這類基因在生物體的幾乎所有細胞中持續(xù)表達，這類基因被稱為 管家基因。 這類基因的表達稱為 基本的基因表達 * 。 例如：葡萄糖酵解途徑中各種酶的編碼基因 基本的基因表達也是在一定機制控制下進行 （一）基本的基因表達 17
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