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病毒基因组核酸的主要类型34页PPT

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生物化学第三章核酸PPT课件

生物化学第三章核酸PPT课件

DNA与RNA结构差异
五碳糖不同
DNA中的五碳糖是脱氧核糖，而 RNA中的五碳糖是核糖。
碱基不同
DNA中的碱基包括腺嘌呤（A） 、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T） 和胞嘧啶（C），而RNA中的碱 基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（ G）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C
）。
空间结构不同
DNA通常是双链结构，而RNA 通常是单链结构。
核酸药物设计思路及前景展望
核酸药物设计思路
核酸药物是一类以核酸为靶点的药物，通过 特异性地与核酸结合，调节基因表达或抑制 病原体复制，从而达到治疗疾病的目的。设 计核酸药物时需要考虑靶点选择、药物稳定 性、特异性、安全性等因素。
前景展望
随着基因组学和生物信息学的发展，越来越 多的疾病相关基因和靶点被发现，为核酸药 物的研发提供了广阔的空间。未来，核酸药 物有望在肿瘤、遗传性疾病、病毒感染等领 域发挥重要作用，成为一类重要的治疗药物 。同时，随着技术的不断进步和成本的降低 ，核酸药物的研发和应用将更加普及和便捷
DNA拓扑异构酶的作用
拓扑异构酶能够改变DNA的超螺旋状态，从而调节DNA的拓扑结构和功能。拓扑异构酶 在DNA复制、转录、修复和重组等过程中发挥重要作用。
RNA结构与性质
03
tRNA三叶草结构特点
01
02
03
三叶草二级结构
由DHU环、反密码环、 TΨC环、额外环和可接受 茎组成，形似三叶草。
反密码环
人类基因组计划与意义
1 2 3
人类基因组计划的目标
破译人类全部遗传信息，解读人类基因组所蕴含 的生命奥秘。
研究成果及应用
揭示了人类基因组的组成、结构和功能，为医学 、生物技术和制药等领域提供了重要的科学基础 。

第一篇 分子生物学基本原理(共57张PPT)

第一篇 分子生物学基本原理(共57张PPT)
3. 窄宿主型质粒和广宿主型质粒
第二节 真核生物基因组
一、真核生物染色质DNA的高级结构 • DNA高级结构中的蛋白质
组蛋白与非组蛋白
• DNA与蛋白质的结 合与染色体的组装
二、真核生物核基因组结构和功能特点
• 基因组大，编码蛋白质多，一般编码蛋白都 超过1万个以上。在DNA复制时，有多个复制 起始点。 • 真核生物的结构基因都是单顺反子。 • 真核生物的基因组中含有大量的重复序列 (45%)。 • 真核生物的基因组中存在大量的非编码区。
⒑含有多种功能的识别区域，如复制起始区、复制终止区、 转录起动区和终止区等。
大肠杆菌染色体基因组的结构和功能
大肠杆菌染色体基因组是研究最清楚的基因组。估计
大肠杆菌基因组含有3500个基因，已被定位的有900个左
右。在这900个基因中，有260个基因已查明具有操纵子结
构，定位于75个操纵子中。在已知的基因中8％的序列具
• 真核基因为断裂基因，在它的结构基 因中含有外显子和内含子。
• 真核生物的基因组中存在着各种基因 家族。
• 真核生物基因组中也存在移动基因。
•基因组中结构基因所占区域远小于非 编码区。
三、真核生物基因组的结构
㈠结构基因
• 断裂基因(split gene)：真核生物的结构基 因是不连续的编码氨基酸的序列被非编码 序列所打断，因此被称为断裂基因。
是指一组由多基因家族及单基因组成的更大基因 家族。其代表为免疫球蛋白基因超家族
㈣重复序列(repeat sequence):
在真核生物基因组存在着的大量的碱基序列重复出 现的情况。
重复序列中，除了编码RNA、RNA和组蛋白的结构基 因外，大部分是非编码序列。但对它们的功能还不十分清楚。

生物化学-第3章-核酸的结构与功能PPT课件

生物化学-第3章-核酸的结构与功能PPT课件

射图谱和分子模型，
提出了著名的DNA双
螺旋结构模型，并
对模型的生物学意
义作出了科学的解
释和预测。
.
19:46
17
DNA双螺旋模型要点
（1）两条长度相等的核苷 酸链反向平行，右手螺 旋结构。
（2）碱基在内碱基平面垂 直于螺旋轴戊糖、磷酸 在外，双螺旋每转一周 为10碱基对螺距3.4nm.
（3）碱基对（A＝T， G≡C）
一、一般性质
1．线性大分子
2．两性电解质
3. 紫外吸收性 质
.
24
二、核酸的变性与复性
1. 变性
❖ 稳定核酸双螺旋次级键断裂， 空间结构破坏，变成单链结构 的过程。
❖ 核酸变性后，由于DNA分子双 链打开暴露了更多碱基的共轭 双键，使其在波长260nm处的 光吸收增强，这一现象称为高 色效应（hyperchromic effect）。
❖ 核苷酸 → 核苷+磷酸 （戊糖+碱基+磷酸）
HH
.
10
19:46
两类核苷酸的比较
RNA： AMP GMP CMP UMP
DNA: dAMP dGMP dCMP dTMP
.
11
二、某些重要的核苷酸
1．多磷酸核苷酸
NH2
N
N
O
O
O
O - P ～O - P ～ O - P
O-
O-
O-
N OCH2 O
稀有碱基较多，稳定性较差，易水解多为 单链结构，少数局部形成螺旋。
分类： mRNA 3% tRNA 15% rRNA 80%
.
21
种类多，分子 量大小不一
5’－端“帽” 式结构

病毒基因组

病毒基因组

病毒基因组的预测方法
• 基因预测软件：如：GeneMark、Glimmer等
• 非编码RNA预测软件：如：RNAscan、findRNA等
• 重复序列预测软件：如：RepeatMasker、TRF等
病毒基因组的实验技术与应用
病毒基因组的实验技术
• 基因克隆：将病毒基因克隆到宿主细胞中，研究病毒基因的功能

RNA病毒基因组
• 以单链或双链RNA为遗传物质
• 基因组大小差异较大，从几千到几十万个核苷酸不等
• 如：冠状病毒、流感病毒、丙肝病毒等
⌛️
逆转录病毒基因组
• 以单链RNA为遗传物质，需通过逆转录酶转录成DNA
• 基因组大小一般为几万个核苷酸
• 如：人类免疫缺陷病毒、白血病病毒等
病毒基因组的组成元素及其功能
病毒基因组与病毒性疾病诊断的关系
病毒基因组在病毒性疾病诊断中的应用
病毒基因组在病毒性疾病诊断中的意义
• 基于病毒基因组的检测技术：如：PCR、qPCR、基因芯
• 提高病毒性疾病诊断的准确性：通过病毒基因组检测，
片等
准确识别病毒类型
• 基于病毒基因组的诊断方法：如：病毒基因分型、病毒
• 提高病毒性疾病诊断的敏感性：通过病毒基因组检测，
病毒基因组变异对病毒致病性的影响
• 病毒毒力：变异可能导致病毒毒力的改变，如：增强或减弱
• 病毒潜伏期：变异可能影响病毒在宿主体内的潜伏期
• 病毒致病谱：变异可能导致病毒致病谱的改变，如：引起新的疾病或影响已有疾病
的严重程度
03
病毒基因组的研究方法与技术
病毒基因组的测序技术与策略
病毒基因组的测序技术
• 病毒基因组重组：病毒基因组在复制过程中发生重组

病毒的化学组成-PPT文档资料

病毒的化学组成-PPT文档资料

临床诊断依据
(2)噬菌斑(plaque)
概念：噬菌斑是指在宿主细 菌的菌苔上，噬菌体使菌体 裂解而形成的空斑。
Localized areas of cellular destruction and lysis caused by virus infection are called plaques 应用：1、噬菌体定量计数 2、噬菌体的鉴定
2、吸附
3、破坏宿主细胞壁与细胞膜 4、增殖
3.其他成分
◆一些较复杂的病毒（如包膜病毒）除含有 核酸和蛋白质两种成分外，还含有脂类、多 糖等其他成分。 ◆病毒中的脂类主要以脂质双分子层的形式 存在于病毒的包膜中。 ◆病毒所含的糖类主要以糖蛋白的形式存在 于包膜的表面，决定着病毒的抗原性。
五、群体形态
（＋）RNA——所有单链RNA病毒\大部分植物病毒
（—）DNA——腺病毒 （—）RNA ——流感病毒
2.病毒的蛋白质
▼有的病毒只有一种蛋白质，多数含有为数不多的几 种蛋白质。 ▼病毒蛋白质的氨基酸组成与其他生物一样，但不同 病毒蛋白质的氨基酸组成和含量各不相同。 ▼病毒蛋白质主要在构成病毒结构、病毒的侵染与增 殖过程中发挥作用： 1、结构功能
包含体
噬菌斑
病斑和空斑 枯斑
（1）包涵体（inclusion body）
概念：感染病毒的宿主细胞内，出现在光学显微镜下可见的大小、 形态、数量不等的小体，称为包涵体。在宿主细胞内形成包涵体 是病毒的特征，不同的病毒其形成的包涵体具有不同的形态、结 构、和特性，可用于分类鉴定。 包涵体在细胞中的形成部位：位于细胞核内—如包疹病毒 位于细胞质内—如狂犬病毒等 胞核内胞质都有—麻疹病毒 包涵体的本质—---大多数是病毒粒子组成的，少数是细胞对病毒的 反应。 了解研究包涵体的实践意义—-病毒鉴定

[课件]病毒的化学组成PPT

[课件]病毒的化学组成PPT

包含体
噬菌斑
病斑和空斑 枯斑
（1）包涵体（inclusion body）
概念：感染病毒的宿主细胞内，出现在光学显微镜下可见的大小、 形态、数量不等的小体，称为包涵体。在宿主细胞内形成包涵体 是病毒的特征，不同的病毒其形成的包涵体具有不同的形态、结 构、和特性，可用于分类鉴定。 包涵体在细胞中的形成部位：位于细胞核内—如包疹病毒 位于细胞质内—如狂犬病毒等 胞核内胞质都有—麻疹病毒 包涵体的本质—---大多数是病毒粒子组成的，少数是细胞对病毒的 反应。 了解研究包涵体的实践意义—-病毒鉴定
病毒的化学 组成
病毒的化学 组成
1.病毒的核酸
◆一种病毒至含有一种核酸（DNA或RNA）。 植物病毒绝大多数含DNA;少数含RNA； 动物病毒一部分含DNA，一部分含RNA； 细菌病毒普遍含DNA，含RNA的极少。
◆病毒的核酸类型极为多样化：
▼ ▼病毒的DNA与RNA均有单链和双链： dsDNA ssDNA dsRNA
ssRNA
▼病毒DNA分子有线装和环状之分。 ▼病毒核酸有正链（＋）和负链（—）的区分： 规定：将碱基序列与mRNA一致的核酸单链定位正链， 将碱基序列与mRNA互补的核酸单链定位负链。因此，就病毒 核酸链的单与双以及正和负有以下6 种类型： (±)DNA——大部分DNA病毒 (±)RNA——动物呼肠孤病毒 （＋）DNA ——大肠杆菌X174噬菌体
（＋）RNA——所有单链RNA病毒\大部分植物病毒
（—）DNA——腺病毒 （—）RNA ——流感病毒
2.病毒的蛋白质Байду номын сангаас
▼有的病毒只有一种蛋白质，多数含有为数不多的几 种蛋白质。 ▼病毒蛋白质的氨基酸组成与其他生物一样，但不同 病毒蛋白质的氨基酸组成和含量各不相同。 ▼病毒蛋白质主要在构成病毒结构、病毒的侵染与增 殖过程中发挥作用： 1、结构功能

人教版必修一2.3遗传信息的携带者-核酸(共35张PPT)


核苷酸
脱氧核苷酸：含脱氧核糖，组成DNA。 核糖核苷酸：含核糖，组成RNA。
含氮碱基共5种：A、G、C、T、U。
DNA：A、G、C、T 含氮碱基
RNA：A、G、C、U
思考：构成核酸的核苷酸有几种？
A 腺嘌呤脱氧核苷酸
C 胞嘧啶脱氧核苷酸
G 鸟嘌呤脱氧核苷酸
T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
A 腺嘌呤核糖核苷酸
脱氧
P
核糖
A
G
T
C
核糖
U
核酸的种类
根据所含五碳糖种类不同，可分为：
种类 简称 组成单位 碱基 五碳糖 存在位置
脱氧 核糖 核酸
DNA
脱氧核苷 酸(4种) AGCT
核糖 RNA 核糖核苷 AGCU
核酸
酸(4种)
脱氧 核糖
核糖பைடு நூலகம்
主要存在 于细胞核 中 主要存在 于细胞质 中
2、核酸的结构
核酸是由核苷酸脱水缩合而构成的长链。
思考：核苷酸如何连接成长链的？ 3号位上的羟基与磷酸进行脱水缩合形成磷酸二酯键。
由脱氧核苷酸构成的是DNA，反之是RNA。 绝大多数生物的DNA是双链结构，而RNA正相反。
RNA
DNA
一般DNA由2 条核苷酸链组成 而RNA由1 条核苷酸链组成
3、核酸如何储存遗传信息
绝大多数生物的遗传信息贮存在DNA分子中， 四种脱氧核苷酸如何组成种类繁多的DNA分 子呢？
2、核糖核酸的基本单位是核__糖__核__苷__酸__，它可分
为__4_____种。
3、核酸的基本单位是_核__苷__酸_，它可分为_2_类， 一共有______8种。
4、遗传信息就是_核__苷__酸__的__排__列__顺_ 序

病毒基因组核酸的主要类型共34页文档


质粒（plasmid)
• 质粒是细菌细胞内携带的染色体外的DNA分子， 是共价闭合的环状DNA分子（covalent closed circular DNA cccDNA),大小在1~200 kb,能独立 进行复制。
• 已发现的HIV有两种：HIVⅠ和HIVⅡ. HIVⅠ 从欧洲和美洲分离的毒株,致病力强,是引起全 球艾滋病流行的主要病原;HIV Ⅱ毒力较弱主要 局限于西部非洲。
• nef(negative regulation factor,nef) 兼有正 负调节效应。
• vif编码病毒感染因子(viral infectivity factor,vif)
▲非编码区
（1）R区:两端都有,20~80个核苷酸。
（2）引物结合区（primer binding site,PB):位于5 端的PB区引导起始负链cDNA的合成，用PB-表 示。
（3）U区：位于R区与PB 区之间。U5与转录终 止和加polyA有关，U3含强启动子，起始转录 RNA。
（4）DLS、 Ψ和C区。DLS是两条病毒（+） RNA链以氢键相结合的位点。 Ψ为包装信号。 可使RNA包入病毒颗粒；C区不编码蛋白质， 为调控区。
• VP1是另外一个基因，晚期基因是一个重叠基 因。VP1的起始密码子位于VP2和VP3的编码区 的内部，阅读框不同。
• VP1需要通过转录后剪接获得5′端非编码区即 翻译起始所需的5 ′帽子结构，因此又是一个结 构不规则的基因。
乙型肝炎病毒（HBV） 基因组
• 不同毒株的HBV以负股DNA为模板转录的 RNA均有4 个开放阅读框架（open reading frame,ORF):S、C、P、X。P与其它三个ORF重 叠。
3、双链RNA 以负链RNA为模板

核酸结构PPT课件


•71
3、 拓扑异构酶
改变DNA拓扑异构体的L值。
①拓扑异构酶酶I（解旋酶） 能使双链负超螺旋DNA转变成松驰形环状DNA，每次
催化使L值增加1。 ②拓扑异构酶酶II（促旋酶） 能使松驰环状DNA转变成负超螺旋形DNA，每次催化
使L减少2。
•72
4、染色体的结构
（1）、整个病毒可以看成游离的染色体 组成：核酸、蛋白、脂类、糖类 基因组：单链或双链的DNA（或RNA），多数环状 形状：丝状、多面体状、
（1）重复序列
★正向重复(? repeat) ★反向重复（回文序列） (inverted repeat , palindrome sequence) 较长的回文结构，可形成茎环结构(发夹结构)或十字形结构 较短的回文序列，可作为一种特别信号，如限制性核酸内切酶
的识别位点。 转录的终止作用与回文结构有关。
•13
第二节 核酸的结构
•14
一、核酸的化学组成
核 酸（nucleic acid)
核苷酸(nucleotide) 磷酸 (phosphoric acid) 核苷(nucleoside)
戊糖
碱基
(pentose) (base)
•15
P479 表13-1 两类核酸的基本化学组成 RNA： D-核糖， A、G、C、U碱基 DNA： D-2-脱氧核糖， A、G、C、T碱基
•26
•27
•28
•29
•30
二、 DNA的结构
一级结构：脱氧核苷酸分子间连接方式及排列顺序。 二级结构：DNA的两条多聚核苷酸链间通过氢键形成
的 双螺旋结构。
三级结构：DNA双链进一步折叠卷曲形成的构象。
•31
（一）、 DNA的一级结构
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前病毒基因组的转录和翻译
• 逆转录病毒基因组的复制和转录都需要 经过DNA中间体，这种DNA中间体称为 前病毒（provirus) 。
• 长末端重复序列（long termial repeated,LTR):
U3-R-U5-PB--DLS- Ψ-gap-pol-env-(onc)-CPB+-U3-R-U5
▲非编码区
（1）R区:两端都有,20~80个核苷酸。
（2）引物结合区（primer binding site,PB):位于5 端的PB区引导起始负链cDNA的合成，用PB-表 示。
（3）U区：位于R区与PB 区之间。U5与转录终 止和加polyA有关，U3含强启动子，起始转录 RNA。
（4）DLS、 Ψ和C区。DLS是两条病毒（+） RNA链以氢键相结合的位点。 Ψ为包装信号。 可使RNA包入病毒颗粒；C区不编码蛋白质， 为调控区。
7、相关基因丛集 病毒基因组核酸序列中 功能相关的蛋白质基因往往丛集在基因 组的一个或几个特定的部位，形成 一个 功能单位或转录单元。
8、基因重叠 同一段核酸序列能够编码2 种或2种以上蛋白质。重叠基因虽然共用 一段核酸序列，但转录成的mRNA链的 读框不同，产生的蛋白质分子大不相同。
SV40病毒基因组
剪接。
• 6、编码区在基因组中所占比例远远大于 真核基因组，小于病毒基因组。
• 7、基因组中重复序列少。一般为单拷贝， 但编码rRNA的基因往往是多拷贝。
• 8、具有编码同工酶的基因（isogene).
• 9、细菌基因组中存在可移动的DNA序列， 包括插入序列和转座子。
• 10、在DNA分子中具有多种功能的识别 区域。
• 动物病毒中以SV40研究较多，由sweet 和 Hilleman从恒河猴细胞分离。无包膜，直 径45nm，双链环状DNA，DNA长5243bp。 在自然界不引起疾病和肿瘤，当大量接 种于免疫缺损动物或新生动物时，引起 肿瘤 发生。SV40基因编码两种抗原。
• VP2和VP3是一个基因通过mRNA剪接形成的 不同编码产物。其序列相同，只是N 端的长度 不同，VP3的N端比VP2的N端短1/3，它们有相 同的C端，只是N端编码区剪切掉的序列长短 不同。
Virus genome
病毒基因组核酸的主要类型
1、双链DNA 多数动物病毒，如腺病毒、 疱疹病毒、痘病毒，环形、线形。
2、单链DNA 动物病毒中仅微小病毒为单 链病毒；噬菌体中仅含单链DNA。
RNA病毒基因组所携带的遗传信息一般 在同一条链上，序列与mRNA相同的为正 股（+），与mRNA互补的为负股（—）
• VP1是另外一个基因，晚期基因是一个重叠基 因。VP1的起始密码子位于VP2和VP3的编码区 的内部，阅读框不同。
• VP1需要通过转录后剪接获得5′端非编码区即 翻译起始所需的5 ′帽子结构，因此又是一个结 构不规则的基因。
乙型肝炎病毒（HBV） 基因组
• 不同毒株的HBV以负股DNA为模板转录的 RNA均有4 个开放阅读框架（open reading frame,ORF):S、C、P、X。P与其它三个ORF重 叠。
人类免疫缺陷病毒（HIV）
Genome
• HIV(human immunodeficiency virus)俗称艾滋病 毒(AIDS)是逆转录病毒的一类，引起人类获得 性免疫缺损综合症，长约9.3kb，除了逆转录病 毒一般的特征外，另外至少含有6 个调控基因 如tat、rev、nef、vif、vpu及vpr。
• S区段编码病毒的外膜蛋白，由S基因、前S1区 段、前S2区段三部分组成。主要蛋白即S蛋白 （HBsAg) 由S基因编码；中蛋白由pre-S2和S 基因编码；大蛋白由 pre-S1 、pre-S2和S基因 编码。
• C区段编码HBV核心抗原（HBcAg),长约 183~214个氨基酸残基。前C（pre-C)富含疏水 性氨基酸的密码子，其编码产物可促进C抗原 从细胞内排到细胞外，进入血液转变成e抗原。 若pre-C缺失，将不会产生e抗原，而C抗原就 积聚于肝细胞内。
质粒（plasmid)
• 质粒是细菌细胞内携带的染色体外的DNA分子， 是共价闭合的环状DNA分子（covalent closed circular DNA cccDNA),大小在1~200 kb,能独立 进行复制。
3、双链RNA 以负链RNA为模板转录出 mRNA如呼肠孤病毒及噬真菌体。
4、单链负股RNA
5、单链正股RNA： 如逆转录病毒
病毒基因组结构与功能
1、不同病毒基因组大小相差较大 2、不同病毒的基因组可以是不同结构的核
酸 3、病毒基因组有连续的也有不连续的 4、病毒基因组的编码序列大于90% 5、单倍体基因组 除逆转录病毒外 6、基因有连续的和间断的
• 已发现的HIV有两种：HIVⅠ和HIVⅡ. HIVⅠ 从欧洲和美洲分离的毒株,致病力强,是引起全 球艾滋病流行的主要病原;HIV Ⅱ毒力较弱主要 局限于西部非洲。
• nef(negative regulation factor,nef) 兼有正 负调节效应。
• vif编码病毒感染因子(viral infectivity factor,vif)
• P区段编码DNA聚合酶，富含组氨酸为碱性蛋 白，是依赖于RNA的DNA聚合酶（逆转录酶）。
• X区段位于C区段上游。
逆转录病毒（retroviruses)
基因组的一般特征 ▲编码区：3 个基本的结构基因
gap编码病毒衣壳蛋白；pol编码肽链内切 酶、一个逆转录酶和一个与前病毒整合 有关的酶；env编码包膜蛋白。有的含癌 基因。 5′帽-R-U5-PB--DLS-Ψ-gap-pol-env-(onc)-CPB+-U3-R-poly(A)n
• vpr编码病毒蛋白R(viral protein R)激活基 因的表达。
• vpu:HIV-1
• vpx:HIV-2
Prokar分子组成 2、只有一个复制起始点。 3、具有操纵子（operon)结构。 4、编码顺序一般不会重叠。 5、基因是连续的，无内含子，转录后不需