DNA和RNA世界:1。在门德尔(Mendel)之后的几年中,研究了遗传物质的性质,从而意识到DNA是大多数生物中的遗传物质。2。脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)是活体系中发现的两种核酸。核酸是核苷酸的聚合物。3。DNA在大多数生物体中充当遗传物质,而RNA在某些病毒中充当遗传物质。4。RNA主要用作Messenger。RNA具有其他功能作为衔接子,结构或催化分子。 5。 多核苷酸链的结构(i)核苷酸具有三个部分,即 氮基,五糖糖(DNA中的脱氧核糖,RNA中的核糖)和磷酸基团。 (ii)氮碱是嘌呤,即 腺嘌呤,鸟嘌呤和嘧啶,即 胞嘧啶,尿嘧啶和胸腺嘧啶。 (iii)胞嘧啶在DNA和胸腺氨酸中都存在于DNA中。 尿嘧啶存在于胸腺嘧啶位置的RNA中。 (iv)氮基碱通过N-糖苷键连接到五糖糖,形成核苷,即 腺苷和鸟嘌呤等。 (v)当磷酸基团通过磷酸二酯键连接到核苷的5' - OH时,形成了相应的核苷酸。 (vi)两个核苷酸通过3' - > 5'磷酸二酯键连接以形成二核苷酸。 (vii)可以连接几个核苷酸以形成多核苷酸链。 (x)基碱对彼此互补。RNA具有其他功能作为衔接子,结构或催化分子。5。多核苷酸链的结构(i)核苷酸具有三个部分,即氮基,五糖糖(DNA中的脱氧核糖,RNA中的核糖)和磷酸基团。(ii)氮碱是嘌呤,即腺嘌呤,鸟嘌呤和嘧啶,即胞嘧啶,尿嘧啶和胸腺嘧啶。(iii)胞嘧啶在DNA和胸腺氨酸中都存在于DNA中。尿嘧啶存在于胸腺嘧啶位置的RNA中。(iv)氮基碱通过N-糖苷键连接到五糖糖,形成核苷,即腺苷和鸟嘌呤等。(v)当磷酸基团通过磷酸二酯键连接到核苷的5' - OH时,形成了相应的核苷酸。(vi)两个核苷酸通过3' - > 5'磷酸二酯键连接以形成二核苷酸。(vii)可以连接几个核苷酸以形成多核苷酸链。(x)基碱对彼此互补。(viii)多核苷酸链中的主链由于糖和磷酸盐而形成。(ix)与主链糖部分相关的氮基碱基。6。在RNA的情况下,每个核苷酸残基都有一个额外的OH组,核糖中的2位位于核糖中。另外,在胸腺氨酸(5-甲基尿嘧啶)的位置也发现了尿嘧啶。
摘要:CRISPR 干扰(CRISPRi)筛选已用于使用单分子向导 RNA(sgRNA)文库识别与特定表型相关的靶基因。在 CRISPRi 筛选中,包含原始靶标识别序列的随机 sgRNA 文库的大小很大(∼ 10 12 )。在本文中,我们证明 sgRNA 中的靶标识别序列(TRS)的长度可以从原来的 20 个核苷酸(N 20 )缩短到 9 个核苷酸(N 9 ),这仍然足以使 dCas9 抑制大肠杆菌木糖操纵子中的靶基因,无论其与启动子还是开放阅读框区结合。基于结果,我们构建了 TRS 长度 5′ 缩短的随机 sgRNA 质粒文库,并通过对从 Xyl − 表型细胞中纯化的 sgRNA 质粒进行桑格测序来识别木糖代谢靶基因。接下来,利用随机 sgRNA 文库筛选靶基因,以增强合成大肠杆菌细胞中紫色素的产生。通过分析深紫色菌落中 sgRNA 质粒中的 TRS 冗余度,选择了 17 个靶基因。其中,已知有 7 个基因(tyrR、pykF、cra、ptsG、pykA、sdaA 和 tnaA)可增加细胞内 L-色氨酸池(紫色素的前体)。17 个细胞中每个靶基因有一个缺失,紫色素的产量显著增加。这些结果表明,使用缩短的随机 TRS 文库进行 CRISPRi 可以简单且经济高效地进行基于表型的靶基因筛选。关键词:CRISPR 干扰、失活 Cas9、随机文库、缩短的 sgRNA、靶标识别序列、紫色素、基于表型的靶标筛选■简介
图 1. Edit-R™ CRISPR 设计工具如何选择针对人类基因 PPIB 的 20 个核苷酸序列的示例。目标序列可以位于基因组 DNA 的任一链上,只要它处于 5' 到 3' 方向,并且该链的 3' 端有一个 NGG PAM(使用默认的 S. pyogenes Cas9 时)。Cas9 核酸酶将在 NGG PAM 上游三个核苷酸的位置切割 DNA 的两条链。建议选择完全位于编码基因早期组成外显子内的靶位点,但 Edit-R™ CRISPR 设计工具将返回整个编码区域的结果,因此如果需要,可以靶向特定的外显子或蛋白质结构域。
图 1. (A) 用于富集无错误 DNA 的受控反向链合成示意图。从左到右:来自不同来源的 DNA 可用作起始材料,如果尚未固定在固相上,则固定在固相上。使用高保真 DNA 聚合酶和在每个循环中提供预期的核苷酸,在 3' 端退火并延伸引物。所使用的核苷酸可以是可逆终止子、天然 dNTP 和/或不可逆终止子(组合),具体取决于预期的错误类型(参见正文)。受控反向链合成导致错误模板的滞后或过早终止,并使它们容易受到单链特异性酶消耗的影响
主题教学时间教师单位1:化学债券的生物分子类型和意义;水的结构和特性; pH和缓冲区。碳水化合物:术语和分类;单糖;二糖;寡糖和多糖。脂质:定义和主要类别的存储和结构脂质;脂肪酸的结构和功能;必需脂肪酸;三酰基甘油结构,功能和特性;磷酸甘油三酸酯。蛋白质:氨基酸的结构;蛋白质结构的水平 - 原发性,二级,第三级和季度;蛋白质在植物中的生物学作用。核酸:氮基的结构;核苷酸的结构和功能;核酸类型; A,B,Z DNA的结构; RNA的类型; tRNA的结构。
什么是生物分子?生物分子,也称为生物分子,是细胞和生物体产生的众多物质之一。生物分子具有多种尺寸和结构,并具有多种功能。四种主要类型的生物分子是碳水化合物、脂质、核酸和蛋白质。在生物分子中,核酸(即 DNA 和 RNA)具有存储生物体遗传密码的独特功能 - 决定蛋白质氨基酸序列的核苷酸序列,这对地球上的生命至关重要。蛋白质中可以出现 20 种不同的氨基酸;它们出现的顺序在确定蛋白质结构和功能方面起着根本性的作用。蛋白质本身是细胞的主要结构元素。它们还充当转运体,将营养物质和其他分子移入和移出细胞,并作为酶和催化剂参与生物体内发生的绝大多数化学反应。蛋白质还形成抗体和激素,并影响基因活动。碳水化合物主要由含碳、氢和氧原子的分子组成,是所有生命的基本能量来源和结构成分,也是地球上最丰富的生物分子之一。它们由四种糖单元组成——单糖、双糖、寡糖和多糖。脂质是生物体的另一种关键生物分子,具有多种作用,包括作为储存能量的来源和化学信使。它们还形成膜,将细胞与周围环境隔开,并将细胞内部分隔开来,在高等(更复杂)生物中产生细胞器,如细胞核和线粒体。例子包括胞苷、尿苷、腺苷、鸟苷和胸苷。核苷经磷酸化后变成核苷酸。除了作为核酸的结构单元外,核苷酸还可以作为化学能的来源(例如三磷酸腺苷或 ATP)。
纯化mRNA后,将寡-DT(脱氧 - 胸腺苷核苷酸的短序列)标记为互补底漆,该引物与poly-A尾巴结合,从而可以通过反转录酶来扩展自由3'-OH端,以创建互补的DNA链。现在,使用RNase酶去除去mRNA,将单个链cDNA(SSCDNA)取出。借助于DNA聚合酶,将此SSCDNA转化为双链DNA。但是,要使DNA聚合酶合成互补链,需要3'- oh-end。这是由SSCDNA本身通过在3'端产生发夹循环来通过围绕自身来提供的。聚合酶延伸了3'-OH端,然后通过S 1核酸酶的剪刀作用打开3'端的环。然后,使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶来克隆序列到细菌质粒中。
描述了一种动态编程算法,以找到DNA子序列的所有最佳比对。对齐不仅使用核苷酸的替代,插入和缺失,还使用序列的子字符串的反转(反向补充)。反转比对本身包含核苷酸的取代,插入和缺失。我们研究与非相反反转的对齐问题。为了提供一种计算有效的算法,我们将候选反转限制为k得分最高的反转。还描述了一种算法,以找到与反演的最佳非交流对齐的算法。新算法应用于果蝇Yakuba线粒体DNA的区域,并为URF6和细胞色素B进行编码的小鼠编码,并发现了URF6基因的反转。讨论了相交反转的开放问题。