DNA左手螺旋的意义--《遗传》1981年01期
DNA左手螺旋的意义
【摘要】：正 1979年底美国以里奇为首的一个研究小组用X射线衍射,在高达0.9埃的分辨水平上解析了一段人工合成的DNA晶体结构,结果发现了一种新的构象——DNA的左手螺旋。这个片段由六个交替的CG碱基对组成。1980年初
【关键词】：
【正文快照】：
1979年底美国以里奇为首的一个研究小们假定,花细胭中通常呈右牛螺旋的DNA分组用x射线衍射,在高达0.9埃的分辨水平上解子会周期性地向相反方向折叠,而形成一段左析了一段人工合成的DNA晶体结构,结果发手螺旋山一于在左手螺旋中碱基对更为外露,容现了一种新的构象—DNA的左手
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京公网安备75号分子诊断学MolecularDiagnostic；1、绪论；内容提要；《分子诊断学》是供高等医学检验专业本科学生使用的；①基础篇：着重描述了原核生物基因组、病毒基因组、；③应用篇：在探讨分子诊断的基本策略与方法的基础上；什么是分子诊断学?；分子诊断学相关背景；分子诊断学的应用和发展；什么是分子诊断学？；分子诊断学（MolecularDiagnosti；特点：
分子诊断学 Molecular Diagnostics
内 容 提 要
《分子诊断学》是供高等医学检验专业本科学生使用的教材，也可供其他医学相关专业学生及医生参考。本书主要内容分为以下几个方面：
①基础篇：着重描述了原核生物基因组、病毒基因组、真核基因组和蛋白质组等基础理论；
②技术篇：介绍了生物大分子的分离纯化技术、分子克隆技术、DNA测序技术、PCR技术、核酸分子杂交技术、蛋白质组研究技术和生物芯片技术等；
③应用篇：在探讨分子诊断的基本策略与方法的基础上，详细介绍了感染性疾病的分子诊断、单基因疾病的分子诊断、多基因疾病的分子诊断、移植配型、法医学鉴定、单核苷酸多肽型分析以及生物信息学在分子诊断中的应用。
什么是分子诊断学?
分子诊断学相关背景
分子诊断学的应用和发展
什么是分子诊断学？
分子诊断学（ Molecular Diagnostics）是分子生物学与临床诊断学的交叉和渗透，是以分子生物学理论为基础，利用分子生物学的技术和方法研究人体内源性或外源性生物大分子和大分子体系的存在、结构或表达调控的变化，为疾病的预防、预测、诊断、治疗和转归提供信息和决策依据的一门学科。
A. 属于病因本质诊断?传统诊断（病因描述）
B. 以疾病基因及其表型为检测对象?传统诊断…
C. 特异性强，灵敏度高，准确度大?传统诊断…
D. 检测结果兼具描述性和预测性?传统诊断…
E. 快捷、简便，可定量标准化?传统诊断…
F. 劳动技术型，低消耗?传统诊断…
分子诊断可准确诊断有基因表型异常的疾病，更重要的是其可对疾病基因型的变异做出判断。
①分子诊断学基础的奠定
Pauling等（1949），镰形细胞贫血症的分子病因（β-珠蛋白链上一个氨基酸改变引起），并首次引入“分子疾病”这个名词。
②基因诊断时代来临标志
美国科学院院士美籍华裔科学家Kan等（1975）应用液相DNA分子杂交成功地进行了镰形细胞贫血症的基因诊断。
③基因诊断技术的发展
1977年，DNA测序技术产生；
1988年，聚合酶链反应（PCR）技术；
1989年，人类基因组计划的启动；
2005年，高通量、新一代测序技术; ……
④分子诊断学的成熟
科研与临床应用：
①感染性疾病的分子诊断：病原微生物（病毒、病原菌…)
注：多种微生物聚居在一起形成的系统称为“微生物群落”，即菌群，群落中的所有微生物基因组的总和称为“元基因组”
②遗传疾病的分子诊断：分子遗传疾病（血友病、产前婴儿检查)
③复杂疾病分子诊断：肿瘤、原发性高血压等
采血输血和器官移植的分子诊断（ DNA分型）、药物遗传的分子诊断、其他…
发展变化：
①分子诊断内容变化：从传统的DNA诊断发展到核酸及其表达产物（mRNA、蛋白质）的全面诊断；
②分子诊断策略变化：从利用分子杂交、PCR等单一技术的诊断发展到有机组合多项技术的联合诊断；
③分子诊断方法变化：从定性诊断发展到半定量和定量诊断。
1、扩增技术
A.聚合酶链反应技术（Polymerase Chain Reaction，PCR）
B.非PCR扩增技术（等温扩增）：
bDNA (Branched DNA, 支链DNA )
TMA（Transcription Mediated Amplification, 转录介导的扩增）
SDA （Strand displacement Amplification，链置换扩增）
NASBA （Nucleic Acid Sequence-basedamplification，核酸序列依赖扩增 )
Invader （侵入寡核苷酸扩增）
2、杂交技术 ISH（In-situ Hybridization，原位杂交）
3、测序技术
4、芯片技术 Microarrays（微阵列）、 Tissue Arrays（组织芯片）
5、质谱技术（Mass Spectroscopy）
④分子诊断手段变化
①分子诊断范围变化：从单基因疾病（孟德尔遗传性疾病，诸如白血病、早老症、血红蛋白病、甲型肝炎病毒，人类免疫缺陷病毒，人乳头瘤病毒等）诊断发展到多基因病（肿瘤、心脑血管疾病、代谢病、神经系统疾病、自身免疫性疾病等）诊断；
②分子诊断应用目的变化：多治疗性诊断发展到预防性诊断评价，特别是针对高危人群进行疾病基因或疾病相关基因的筛查。
1、健康行业凸显，分子诊断成为增长最快的新兴领域
2、诊断技术日益成熟，国内与国外研究及技术差距小，但实际利用差距大。
3、国家政策力度加大，科研院所、公司及各地产业布局崭露。
4、加强沟通与合作，跨专业联合。
2、基因的结构和功能
1、基因的概念和特征
2、基因序列及链特征
3、真核生物的基因结构及其功能
4、原核生物、病毒的基因结构及其功能
1、基因的概念和特征
1. 1 基因的定义
基因（Gene Mendelian Factor），也称为遗传因子，是控制性状的基本遗传单位（突变单位、重组单位和功能单位），是指线性排列在染色体上的，携带有一定遗传信息，具有一定结构，并能进行自我信息复制与传递，控制 生物个体性状表现的 一段DNA或RNA序列常常称为“染色体基因”。
基因相关遗传术语
A. 基因座（Gene Locus）：基因在染色体上的特定位置。
B. 等位基因（Alleles）：同源染色体上占据相同座位、具有不同形式的基因。
C. 纯合子/体（Homozygous/Homozygotes) ：同一基因座位上，具有两个相同等位基因的基因型，称为纯合子，其对应细胞或个体称为纯合体。
D. 杂合子/体（Heterozygous/Heterozygote) ：同一基因座位上，具有两个不同等位基因的基因型，称为杂合子，其对应细胞或个体称为杂合体。
E. 显性基因(Dominant Genes)： 杂合体中，表现为显性性状的基因。
F. 隐性基因(Recessive Genes)：杂合体中，表现为隐形性状的基因。
E.复等位基因(Multiple Alleles): 在群体中，同一基因座上具有三个或三个以上的等位基因。
F.拟等位基因 (Pseudo Alleles)：在功能上密切相关、在位置上又邻接的几个基因。
F. 突变型基因 ( Mutant Genes)：同一基因座位，等位基因直接或间接地由野生型基因突变产生的基因。
G. 野生型基因(Wild-type Genes): 在自然群体中占有多数的（视为
正常的）等位基因。
H. 复合基因 (Complex Genes): 在作用上有关的几个基因排列在一起，构成一个基因复合体或基因簇。
1.2. 基因的特点
三大特点：
①自我复制（半保留复制）：是生物得以繁衍，保证物种稳定，保持生物的基本特征。
②基因决定性状：
③能够突变
此外， 不同物种，其基因大小不同。总的来说，低等生物的基因小，高等生物的基因（通常含大量的内含子或重复序列）大。即使在同一生物内，不同基因大小不同。
原核生物：基因数目少，结构简单、紧凑，常具有操纵子结构，序列利用效率高，易突变，大多为多顺反子。
真核生物：基因数目很多，结构复杂，常含重复序列和非编码序列，机制复杂，相对稳定，大多为单顺反子。
1.3 基因分类
①结构基因---编码蛋白和酶分子结构（蛋白基因）；
②调控基因(Regulatory Gene)---调节结构基因表达，包含调节基因、操纵基因和启动基因；
③转录而不翻译的基因（RNA基因）：
rRNA基因→rRNA→核仁形成区，核糖体组成。 tRNA基因→tRNA→转运氨基酸。
按重要程度
①看家基因(House-keeping Gene) : 维持细胞最低限度功能所不可少的基因, 如编码组蛋白基因、编码核糖体蛋白基因、线粒体蛋白基因、糖酵解酶的基因等。这类基因在所有类型的细胞中都进行表达。
②必需基因(Essential Gene ): 突变时会引起致死表型的基因.
按物种 ：原核基因；病毒基因；真核基因
按拷贝数 ：单拷贝基因(多出现在原核和病毒)； 多拷贝基因；
2、基因序列及链特征
基因核酸链的化学组成：核苷+磷酸
DNA/RNA链的形式
单链DNA/RNA （Single Stranded DNA， ssDNA/RNA)
单链线性DNA/RNA （Single Stranded Linear DNA/RNA）
单链环状DNA/RNA （Single Stranded Circular DNA/RNA)
双链DNA/RNA （Double Stranded DNA，dsDNA/RNA）
双链线性DNA/RNA （Double Stranded Linear DNA/RNA）
双链环状DNA/RNA （Single Stranded Circular DNA/RNA)
共价闭合环状DNA （Covalently Closed Circular DNA，cccDNA）
共价闭合环状双链DNA――质粒（Plasmid）
右手双螺旋模型要点
①DNA分子由两条反向平行多核苷酸链围绕同一中心轴构成的双螺旋结构。双螺旋表面形成大沟和小沟
②双螺旋直径2nm，碱基平面垂直于螺旋纵轴
③两条链都由磷酸和脱氧核糖以3’，5’-磷酸二酯键相连而成，它们位于螺旋的外侧。嘌呤碱基与嘧啶碱基位于螺旋的内侧，糖基平面与碱基平面相垂直
④两条多核苷酸链依照碱基互补配对的原则形成的氢键相连接：A-T间形成两个氢键；G-C间形成三个氢键
DNA链结构多样性：
A-DNA：右手螺旋，DNA与RNA混合配对时
B-DNA：Watson-Crick模型，右手螺旋，生理条件下最稳定的结构
Z-DNA：左手螺旋
Triple Helix DNA：两股碱基按Watson-Crick方式配对，第三股多聚嘧啶（镜像重复）通过TAT和CGC+配对
回文结构：DNA序列中以某一中心区域为对称轴，其两侧的碱基对顺序正读和反读都相同的双螺旋结构。即对称轴一侧的片段旋转180°后，与另一侧片段对称重复。
回文结构能形成十字结构和发夹结构。
镜像重复：
存在于同一股上的某些DNA区段的反向重复序列。此序列各单股中没有互补序列，不能形成十字型或发夹结构。
DNA三级结构：DNA双螺旋结构进一步盘曲形成的复杂的超螺旋结构：
线状DNA形成的纽结； 超螺旋和多重螺旋； 环状DNA形成的结； 超螺旋 ；连环
3、真核生物的基因结构及其功能
所有含细胞的(单细胞或多细胞)生物的总称，包括动物、植物、真菌和原生动物。
特点： 均含有细胞核（核遗传）和其他细胞器（核外物质遗传/胞质遗传/母系遗传），如线粒体或叶绿体，有细胞骨架
①基因编码区不连续 ②单顺反子（一个基因序列编码一种产物）
③基因内部存在大量重复序列 ④多拷贝基因
⑤基因间大小差异大 ⑥表达调控较复杂
3.1 真核生物基因结构(Eukaryotic Gene Structure)
断裂基因(Richard J.Roberts &Phillip A.Sharp, 1993） ：
指基因编码区域的不连续性，是真核基因的结构特点，即基因的外显子被内含子间隔成不连续、按顺序镶嵌排列在基因的ORF区域（外显子和内含子交替出现，每个内含子具有5‘-GT------AG-3’边界序列）.
A. 并非所有基因都是断裂基因：如组蛋白基因和干扰素基因等。在单细胞真核生物中，其多数基因编码区是连续的，非断裂。
B. 断裂基因是基因选择性剪接的结构基础：一个简单基因编码不同蛋白。人类基因35%的基因存在选择性剪接。
C. 断裂基因具有生物演化意义：
1）不同外显子――不同功能域蛋白
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B型双螺旋DNA是左手螺旋，而Z型是局部的右手螺旋。（)A．正确B．错误
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B型双螺旋DNA是左手螺旋，而Z型是局部的右手螺旋。()A．正确B．错误请帮忙给出正确答案和分析，谢谢！
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单项选择题具有左手螺旋的DNA结构的是（）A.G-四链体DNA
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1A.一条链是左手螺旋，另一条链是右手螺旋
B.双螺旋结构的稳定纵向靠氢键维系
C.A+T与G+C的比值为1
D.两条链的碱基间以共价键相连
E.磷酸和脱氧核糖构成螺旋的骨架2
A.A与C的含量相等
C.同一生物体，不同组织的DNA碱基组成不同
D.不同生物体来源的DNA碱基组成不同
E.DNA的碱基组成受营养状况的影响
B.范德华力