Biochemistry Basics

細胞與分子 胺基酸  蛋白質 酵 素 核 酸

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核 酸   

 

Slide List

   
 

到核酸幻燈片  1 分子構造   2 功能性質   3 研究技術  

   
 

本目錄列出所有上課用到的幻燈片,除了註明資料來源及出處,並加以簡短說明文字。有些自製的圖片 (標以 ),因為沒有版權的問題,可以公開在本網頁,請點選該幻燈片名稱描述即可連結;點選每列左端的章節號碼,可以回到原講義的相關段落。而 代表自製的動畫。

   
 

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章節

Reference

頁數

圖表

幻燈片描述

說 明

 

PowerPoint

N01

核酸的構造與性質

生命現象的核心

-
1

PowerPoint

N02

基本的分子構造

分子生物學部分沒有包含在內

N1
  a

PowerPoint

N03

象形文字

核 (鹼基) - (五碳糖) - 酸 (磷酸)

N2
   

Basics

F1

分辨 nucleoside 與 nucleotide

請自行查出詳細分子構造

N3
   

Mathews

88

F4.2

四種鹼基的構造 (可以配對)

發現雙螺旋構造的關鍵

N4
   

G&G

332

box

Caffeine 阻止 adenosine 與受體結合

Adenosine 是 autocoid 自體激素

N5
  b

PowerPoint

N04

Nucleotide 單位以雙磷酯鍵連結

Nucleotide 3'-(OH) → 5'-(PO4)

N6
   

PowerPoint

N05

核酸長鏈的寫法:有方向性

注意 5'→3' 方向與磷、醣、鹼位置

N7
   

PowerPoint

N06

兩股核酸的方向相反

像馬路的雙線有一定遵循方向

N8
   

Voet

727

F23-1

鹼基間如何配對 A=T; C≡G

Watson-Crick pairing; 注意氫鍵位置

N9
  c

MBCell

99

F3-10

鹼基對平整排列在兩股磷酸之間

像旋轉式的樓梯一般

N10
   

MCB

11

FI-12

Watson, Crick 及 DNA 雙螺旋模型

本世紀最重大發現之一

N11
   

Lehninger

336

F12-18

雙螺旋有 A, B, Z 三種形式

B 式最為常見

N12
   

PowerPoint

N07

10.5 bp 組成一個重複單位

有扭曲現象: grooves

N13
  d

Stryer

980

F37-9

磷酸脊骨上帶有大量負電

胞核內以鹼性蛋白質 histone 中和

N14
   

Lehninger

810

F23-31

DNA 一級一級捲繞成染色體

因此細胞可以順利地分裂

N15
   

Voet

731

F23-4

核酸的分子構成也有相當的限制

因此有二級或三級構造

N16
   

Lehninger

800

F23-11

橡皮圈的例子

兩股橡皮圈捲繞太緊會再次捲繞

N17
   

PowerPoint

N08

L = T + W (supercoiling 的數目)

超捲繞可以解除核酸分子的緊張

N18
   

Voet

733

F23-9

超捲繞的例子 9 = 10 - 1 (W = -1)

是 negative supercoil 超捲繞一圈

N19
  e

PowerPoint

N09

Palindrome, EcoRI, sticky ends

專一性的核酸水解酵素

N20
  (3b)

PowerPoint

N10

EcoRI site (GAATTC)

限制脢可切在特定的核酸序列

N21
   

PowerPoint

 

N10

EcoRI cutting

不對稱切開兩股

N21
   

PowerPoint

 

N10

EcoRI sticky ends

Sticky ends 可再度配對

N21
   

PowerPoint

N11

EcoRV site (GATATC)

另一種限制脢

N21
   

PowerPoint

 

N11

EcoRV cutting

對稱地切開

N21
   

PowerPoint

 

N11

Blunt ends

產生平口端

N21
   

Stryer

792

F31-10

實際的例子 EcoRV 分子與 DNA

對稱的酵素切在對稱的序列上

N22
   

Lehninger

337

F12-21

Palindrome 可摺疊成十字形

可作為核酸長鏈分子上的書簽

N23
   

MBCell

294

F7-3

限制脢的應用例子

對同一條核酸可切出不同的片段

N24
    

MBCell

294

F7-3

可大略拼出核酸的組成

Restriction map 可檢定核酸的異同

N24
   

Mathews

948

F25B.1

相同 sticky ends 可以互接 + ligase

基因重組的第一步

N25
  f

CMB

101

F3-43

質體 (穿透式電顯照片)

基因重組的重要載體 vector

N26
   

PowerPoint

N12

質體可以在宿主細菌間進出

也帶有遺傳訊息 (如抗藥性)

N27
   

PowerPoint

N13

質體可接受外來的基因

也可表現此外來基因

N28
  (3d)

PowerPoint

N14

分子群殖 (molecular cloning)

可大量複製並純化出 DNA 分子

N29
   

PowerPoint

N15

Central Dogma

生物學最基本的運作原則

N30
   

PowerPoint

N16

生物技術學程的實驗課程 BCT

可體驗整個 Central Dogma 過程

N31
  g 

Starr

216

F16.12

Central Dogma 的想像圖

生成 RNA 都是為了製造蛋白質

N32
   

牛頓 25

76-77

 

DNA 複製的卡通圖

DNA → DNA (詳見分子生物學)

N33
   

Starr

225

F17.11

mRNA 可以獨立表現出蛋白質

Acetabularia 單細胞植物

N34
    

MBCell

107

F3-18

tRNA 有獨特構形

有非 Watson-Crick 的鹼基配對

N35
   

Lehninger

329

F12-8

RNA 很容易遭到水解

因為有 2'-OH 之故 (還有 RNase)

N36
  h 

PowerPoint

N17

有一面模板即可大量複製

DNA 之一股分子上有一面模板

N37
   

PowerPoint

N18

模板為 template (-) 股

轉錄出來的 RNA 與 template 互補

N38
   

PowerPoint

N19

每股 DNA 都有可能成為 template

如何決定一段 DNA 是 template?

N39
   

Lehninger

859

F25-2

不同基因在同一條 DNA 上可重疊

但各基因的 5'→3' 方向不會改變

N40
   

PowerPoint

N20

Antisense RNA 與原 RNA 互補

會阻止 mRNA 的表現

N41
   

MBCell

326

F7-43

反義 RNA 可從 nontemplate 得來

理論上可抑制某特定基因

N42
    

Lehninger

858

F25-1

轉錄 RNA

RNA 是依 DNA 序列全盤照錄

N43
  (2f)

PowerPoint

N21

Intron 與 exon

真核細胞基因上的 DNA 並非連續

N44
   

Lehninger

867

F25-11

Intron 的發現 (周芷)

mRNA 與其 DNA 的雜合 → R loop

N45
   

PowerPoint

N22 

cDNA 做法

用逆向轉錄脢把 mRNA 轉成 cDNA

N46
  (3e)

PowerPoint

N23

兩種基因庫

各有用途及特點

N47
   

Mathews

233

F7.20

Hemoglobin 基因有三段 exons

可能由三段迷你基因所演化組合

N48
   

Stryer

153

F7-14

Exon 2 表現蛋白質即有部分功能

胺基酸 32~139 片段為 mini mb

N49
2

PowerPoint

N24

核酸的功能性質

最重要的性質: 變形與復性

N50
  a

PowerPoint

N25

也參加其它的重要生理功能

(1) ATP (2) 輔脢 (3) 第二傳信者

N51
   

G&G

756

F23.17

UDP-Glc 可以將葡萄糖合成肝糖

一種標記作用

N52
  c

G&G

373

F12.19

變性與復性

加熱可以打開核酸的兩股

N53
   

Voet

739

F23-17

每條 DNA 有固定的變性溫度 Tm

DNA 變性可測 260 nm 吸光度升高

N54
  d

G&G

372

F12.17

C+G% 越高的核酸 Tm 越高

因為 G≡C 之間有三個氫鍵

N55
   

G&G

375

F12.21

C+G% 越高的核酸分子密度也高

因為兩股間纏繞較緊密

N56
   

G&G

372

F12.18

Tm 與溶液中的 NaCl 濃度也有關

因為離子可以中和磷酸脊骨的電荷

N55
   

G&G

374

F12.20

Cot 指示 DNA 的複雜程度

越複雜的 DNA 復性的時間越長

N57
  e

PowerPoint

N26

復性可在不同的單股核酸間進行

DNA/DNA, RNA/RNA, DNA/RNA

N58
    

Basics

F2

核酸探針的設計與合成

可以由胺基酸序列反推核酸序列

-
  (3c)

Basics

F2

核酸探針雜合反應

可以挑出樣本中的目標基因

-
   

MBCell

313

F7-26

Colony hybridization

實際的應用例子

N59
   

MBCell

302

F7-13

Southern blotting

樣本 DNA 也可以先跑電泳分離之

N60
   

MBCell

302

F7-13

轉印後以探針雜合目標色帶

最常用的 DNA 檢定方法

N60
  (3f)

PowerPoint

N27

PCR 聚合脢連鎖反應 

可放大染色體中指定的一段基因

N61
   

PowerPoint

■●

N28

加熱分開 DNA 雙股   (動畫)

(以下 PCR 的連續圖解沒有收錄)

a
   

PowerPoint

N28

加入引子界定目標基因的兩端

也加入聚合脢

a
   

PowerPoint

N28

DNA 複製

↓ Taq polymerase

a
   

PowerPoint

N28

加熱變性並接上引子

2 x 2 條 DNA

a
   

PowerPoint

N28

第二次複製

↓ Taq polymerase

a
   

PowerPoint

N28

加熱變性並接上引子

2 x 2 x 2 條 DNA

b
   

PowerPoint

N28

第三次複製

↓ Taq polymerase

b
   

PowerPoint

N28

加熱變性並接上引子

2 x 2 x 2 x 2 條 DNA

b
   

PowerPoint

N28

一直重複下去可複製大量目標片段

應用很廣;發明者已獲諾貝爾獎

b
  (3g)

Basics

F3

核酸定序原理

不同長度的核酸泳動率不同

-
   

Basics

F3

核酸定序的兩個方法

Maxam & Gilbert (化學法); Sanger (生合成法)

-
   

PowerPoint

N29

雙去氧核苷酸 ddNTP

作為 DNA 生合成反應的中止劑

N62
3

PowerPoint

N30

核酸研究技術

已分散在上面各節說明

N63
  a

Pharmacia

 

以乙醇沉澱法純化核酸

純化核酸的方法都差不多 (為何?)

-
  h

PowerPoint

N31

定點突變 site-directed mutagenesis

可改變蛋白質上指定的胺基酸

N64
  i

MBCell

303

F7-14

RFLP (限制脢片段的多樣性)

檢定群族中的個體遺傳差異

N65

 

 

Reference

 

 

  

 

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建立日期:2001/1/21   更新日期:2003/10/27  © 版權所有