分子生物學(xué)基本理論

　　一、核酸是遺傳物質(zhì)

　　核酸是遺傳物質(zhì)。核酸被分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。DNA是一種由四種單核苷酸組成的高分子單鏈化合物，并由兩條單鏈嚴(yán)格按A 與T 配對(duì)和G與C配對(duì)的規(guī)律組成雙螺旋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)賦予其擁有將遺傳信息從上一代傳給下一代的能力，其分子中單核苷酸的排列順序就決定了生物的遺傳特性。RNA作為遺傳物質(zhì)的作用主要是將儲(chǔ)存于DNA 分子中的遺傳信息表達(dá)為相應(yīng)的蛋白質(zhì)，RNA 主要分為mRNA、tRNA和rRNA。mRNA是合成蛋白質(zhì)的模板，其核苷酸序列中三個(gè)連續(xù)的單核苷酸構(gòu)成一個(gè)密碼子，指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過(guò)程中氨基酸的摻入，從而mRNA中的核苷酸序列就直接決定了蛋白質(zhì)中的氨基酸序列。tRNA作用是結(jié)合與其分子中反密碼相對(duì)應(yīng)的氨基酸，并將該氨基酸運(yùn)送到正在合成中的蛋白質(zhì)多肽鏈上，根據(jù)模板mRNA 上的密碼將正確的氨基酸摻入到正在合成中的蛋白質(zhì)上。rRNA與蛋白質(zhì)共同組成核糖體，是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。遺傳物質(zhì)至少應(yīng)該具有兩種功能，一種是將上一代的遺傳信息傳給下一代，另一種是將遺傳信息以蛋白質(zhì)的形式表達(dá)出來(lái)。DNA擔(dān)當(dāng)了前一種功能，RNA參與了后一種功能，之所以這樣是因?yàn)镈NA與RNA的結(jié)構(gòu)賦予了其相應(yīng)的功能。

　　二、基因與基因組

　　基因一般是指表達(dá)一種蛋白質(zhì)或功能RNA 的遺傳物質(zhì)的基本單位。但完整地說(shuō)，一個(gè)基因應(yīng)該是合成有功能的蛋白質(zhì)多肽鏈或RNA 所必需的全部核酸序列，不僅包括編碼蛋白質(zhì)肽鏈或RNA 的核酸序列，也包括為保證轉(zhuǎn)錄所必需的調(diào)控序列、 5’端非翻譯序列、內(nèi)含子和3’端非翻譯序列等所有的核酸序列。

　　基因組對(duì)于原核生物來(lái)說(shuō)，就是它的整個(gè)染色體，對(duì)于一般的二倍體高等生物來(lái)說(shuō)，是能維持配子或配子體正常功能的最低數(shù)目的一套染色體構(gòu)成一個(gè)基因組。

　　原核生物基因組的特點(diǎn)是：基因組小，基因數(shù)目少，只有單一的復(fù)制起始位點(diǎn);單個(gè)染色體，一般呈環(huán)狀，染色體DNA 或RNA 并不和蛋白質(zhì)形成固定結(jié)合物;只含有少量重復(fù)序列;功能上密切相關(guān)的基因高度集中，常轉(zhuǎn)錄成多基因mRNA。

　　真核生物基因組大，基因數(shù)目多，有多個(gè)復(fù)制起始位點(diǎn);多個(gè)染色體，結(jié)構(gòu)亦較復(fù)雜;含有大量重復(fù)序列，低度重復(fù)序列一般有1～10個(gè)拷貝，中度重復(fù)序列一般有10～1000個(gè)拷貝，高度重復(fù)序列可達(dá)幾百萬(wàn)個(gè)拷貝;真核生物基因組含有大量插入序列，基因在轉(zhuǎn)錄成mRNA時(shí)會(huì)將這些插入序列切除。

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