分子生物学基因治疗PPT课件
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第一章 绪论
1、DNA是否唯一的遗传物质?
答:不是。DNA是主要的遗传物质,有些病毒的遗传物质为RNA,有的则是蛋白质。DNA是主要遗传物质,少数生物体RNA是遗传物质,这些生物主要是指那些不含DNA的病毒。还有一些病毒不含RNA与DNA称之为朊病毒如疯牛病的病毒 ,它们的遗传物质为蛋白质。
2、如何确定DNA一级结构的方向性?
答:DNA一级结构是指4种核苷酸的连接及其排列顺序。DNA一级结构方向的确定是多核苷酸链上同一个磷酸基的3’酯键到5’酯键的方向,默认书写顺序为5’→ 3’。
3、决定DNA双螺旋结构状态的因素如何?
答:⑴氢键:A=T,G=C;⑵碱基堆积力;⑶其他作用因素,如:离子键。
4、B-DNA中出现的大沟、小沟有何差别?
答:⑴大沟中碱基差异容易识别,往往是蛋白质因子结合特异DNA序列的结合位点;
⑵小沟相对体现的信息较少。
5、为什么说DNA是主要的遗传物质?
答:遗传物质必须具有的特征是:储存并表达遗传信息;能将遗传信息传递给子代;物理和化学性质稳定;有遗传变化的能力。
而DNA特征:各异的碱基序列储存大量的遗传信息;碱基互补是其复制、转录表达遗传信息的基础;生理状态下物理、化学性质稳定;有突变和修复能力,可稳定遗传是生物进化的结果。
由于DNA符合了遗传物质所必须具有的特征,故其是主要的遗传物质。
6、分子生物学研究的内容都有哪些?并简要举例。
答:分子生物学的主要研究内容有:⑴DNA重组技术,如生产激素、抗生素、抗体等;⑵基因表达调控,如核酸生物学、人类基因组计划;⑶生物大分子结构功能,如对核糖体结构和功能的研究。
7、分子生物学的基本定理有哪些?
答:⑴一切生物体中的各类有机大分子都是由完全相同的单体,如蛋白质分子中的20种氨基酸、DNA及RNA中的8种碱基所组合而成的;⑵生物体内一切有机大分子的建成都遵循各自特定的规则;⑶某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。
分子生物学技术在基因疗法中的应用
随着科技的进步,分子生物学技术在医学领域中的应用也愈发广泛。其中,基因疗法作为一种新型的疾病治疗手段,已经开始进入临床阶段。那么,分子生物学技术在基因疗法中到底有何应用?我们一起来了解一下。
1.基因疗法的定义和现状
基因疗法,顾名思义,就是通过人工修改细胞或者直接传递基因信息来治疗疾病。它是一种前沿、高科技的治疗手段,可以在源头上治疗疾病,对一些难以根治的疾病十分有效。
目前,基因疗法已经开始广泛地被应用于临床。根据国际卫生组织的统计数据,全球发生癌症的人数每年超过1400万,其中有三分之一的人死于癌症。基因疗法被广泛地运用在癌症治疗中,为患者带来了巨大的希望。此外,基因疗法还可以治疗罕见病、免疫缺陷病等多种疾病。
2.分子生物学技术在基因疗法中的应用
在基因疗法中,分子生物学技术发挥着非常重要的作用。分子生物学技术可以对DNA、RNA、蛋白质等分子进行精准的控制和调节,使得基因疗法在治疗中具有更高的精确性和效率。
具体地说,分子生物学技术主要在以下方面被运用于基因疗法中:
(1)载体构建
在基因疗法中,外源基因需要被传递到人体内部,从而发挥治疗作用。而分子生物学技术可以构建出专门的载体,将外源基因准确地传递到人体细胞内部。这种载体可以是病毒、质粒等,因此可以更准确地传递和操纵外源基因。
(2)基因编辑
基因编辑是指利用专门的工具将目标DNA序列进行切割、插入、删除等操作,达到基因修饰的效果。基因编辑技术可以被用于疾病基因的修饰,从而达到治疗的目的。例如,在癌症治疗中,一些肿瘤细胞有着异常高的增殖能力,通过基因编辑技术控制其增殖因子基因的表达,可以最终达到治疗癌症的效果。
(3)基因表达
在基因疗法中,需要将外源基因进行表达,使其可以发挥治疗作用。分子生物学技术可以通过调控转录因子、启动子和抑制子等来控制基因的表达。借助这种技术,可以实现对基因的精确调控和控制。
分子生物学读书笔记
第1篇 化学和遗传学
第1章 孟德尔学派的世界观
知识点:
1. 孟德尔定律是什么?
答:显性和隐性基因都是独立传递的,并且在性细胞形成过程中能够独立分离。这个独立分离规律(principle of independent segregation)经常被称为孟德尔第一定律。
基因存在,并且每一对基因在性细胞发育过程中,都可以独立地传递到配子中。这一独立分配律(principle of independent assortment)经常被称为孟德尔第二定律。
第2章 核酸承载遗传信息
知识点:
1. 中心法则:
答:1956年,Crick提出将遗传信息的传递途径称为中心法则(central dogma)。
转录 翻译
复制 DNA RNA 蛋白质
其中,箭头表示遗传信息的传递方向。环绕DNA的箭头代表DNA是自我复制的模板。DNA与RNA之间的箭头表示RNA的合成(转录,transcription)是以DNA为模板的。相应地,蛋白质的合成(翻译,translation)是以RNA为模板的。更为重要的是,最后两个箭头表示的过程,只能单方向存在,也就是说,不能由蛋白质模板合成RNA。也难以想象由RNA模板合成DNA。蛋白质不能作为RNA的模板已经经受了时间的验证,然而,正如我们将在第11章中要提到的,有时RNA链确实可以作为互补的DNA的模板。这种与正常信息流的方向相反的事例,与大量的以DNA为模板合成的RNA分子相比,是非常少见的。所以,大约50年前提出的中心法则在今天看来仍然是基本正确的。
第3章 弱化学作用的重要性
知识点:
1. 弱化学键主要有4种:
答:范德华力, 疏水键, 氢键及离子键。
2. 弱化学键的作用:
答:介导了到分子内/间的相互作用,决定了分子的形状及功能。 第4章 高能键的重要性
基因工程与分子生物学重点
1.限制性核酸内切酶:凡是识别切割双链的DNA分子内特定核苷酸序列的酶称为限制性核酸内切酶,简称为限制性酶。
2.限制性核酸内切酶的一般性质:37℃,pH为7.2~7.6,用Tris—HCl,Gly—NaOH两种缓冲液,Mg2+Buffer,5mM,盐浓度,巯基试剂:β-ME,DTT,BSA(牛血清白蛋白,稳定酶的作用);决定生产的特定的DNA片段的大小,识别顺序具有180°的旋转对称,识别顺序一般是4~6个碱基,也有6个以上的,但是没有4个以下的,产生三种不同的切口:形成平头末端(SmalⅠ):连接困难,效率较低;形成5’粘性末端(EcoRⅠ):相对而言,5’突出尾,3’凹末端;形成3’粘性末端(PstⅠ)相对而言,3’突出尾,5’凹末端。
3.星活性:在非标准条件下(低盐和高pH,高甘油浓度>5%),限制酶识别顺序与切割顺序发生改变的现象。
4.大肠杆菌DNA聚合酶I大片段(Klenow片段):将Pol1切下一个小片段失去5’到3’外切酶活性。补平限制酶切割DNA产生3’凹槽(5’到3’合成),用[32p]dNTP补平3’凹端,对DNA片段进行末端标记,对带3’突出端的DNA进行末端标记(利用置换活性),在cDNA克隆中,用对和陈那个cDNA的第二条链,在体外诱变中用于从单链模版合成双链DNA,应用Sanger双脱氧末端终止法进行DNA测序,消化限制酶产生的3’突出端,应用于PCR技术。
5.基因工程的工具酶:T7噬菌体DNA聚合酶,修饰的T7噬菌体DNA聚合酶,TaqDNA聚合酶(没有校正功能),大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ,大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段,T4噬菌体DNA聚合酶。
6.末端转移酶:将相同的核苷酸依次连接到3’末端,然后两条DNA通过同源多聚尾巴连接在一起,在表达前将ploy(G)切除,否则影响蛋白质的生物活性。
7.T4噬菌体多核苷酸激酶:使DNA的5’端磷酸化,也可以使DNA的5’端去磷酸化。可以发生正向反应,也可发生交换反应。正向反应:5’CTGCAG在酶和ATP(ATP具有α,β,γ磷酸基团,其中γ可给出)的作用下,生成5’pCTGCAG;交换反应:5’pCTGACG在酶和ADP的共同作用下,去磷酸化,将DNA链上的磷酸基团给出,生成5’CTGCAG和ATP,在酶和被标记的ATP作用下使得DNA再次被磷酸化同时被标记,生成ADP和5’*pCTGCAG。