第1章 遗传工程的分子生物学基础
从事转基因生物**的研究,首先必须了解现代生物技术,尤其是基因工程和转基因技术。而这些技术的基础都是现代分子生物学,这些技术是现代分子生物学的具体应用。基因的结构和功能、基因的表达模式、基因的活动规律等的研究是对基因进行人工操作的基础,是有效获得转基因产品的基本途径,也是研究转基因生物**的基础。
遗传工程,或者转基因技术所涉及的分子生物学内容包括:基因的基本概念和结构、基因的功能、基因的复制、基因转录和转录后修饰、蛋白质表达和表达后修饰、核酸和蛋白质的降解等。
1.1 基因的概念和结构
基因(gene)一词首先由丹麦植物学家Johnson提出,*初用来指奥地利遗传学家孟德尔遗传定律中的遗传因子。后来,美国**遗传学家Morgan在研究果蝇时发现基因是以一定的线性次序排列在染色体上的。1953年,Watson和Crick发现了DNA的双螺旋结构,对于基因的结构有了进一步的了解,从而开启了现代分子生物学的大门。现在基因一词既可指负载在DNA链上的遗传信息,也可以指一段特定的染色体区,无论哪种含义,基因的基本组成都是DNA。
DNA分子是双螺旋结构,由反向平行的两条链构成,基本单位是核苷酸,由碱基、脱氧核糖和磷酸基团三部分构成。脱氧核糖相当于分子基底,**位碳与碱基相连,第五位碳与磷酸基团相连,两个核苷酸相连则是通过脱氧核糖第三位碳上的羟基与另一个核苷酸的磷酸基团形成磷酸二酯键来完成(图1.1)。碱基决定了核苷酸的性质,常见的碱基为4种,即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(c)和胸腺嘧啶(T),碱基遵循互补配对原则,A与T配对,G与C配对,一条DNA链上的核苷酸顺序有**对应的配对链顺序(图1-2)。
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