食品化学第五章

《食品化学第五章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第五章微生物遗传与基因组一、遗传物质DNA（RNA）遗传的物质基础是蛋白质还是核酸，曾是生物学中激烈争论的重大问题之一。1944年Avery等人以微生物为研究对象进行的实验，无可辨驳地证实遗传的物质基础不是蛋白质而是核酸，并且随着对DNA特性(结构的多样性，自体复制特性等)的了解，“核酸是遗传物质的基础”这一生物学中的重大理论才真正得以突破。第一节微生物遗传变异的分子基础生物学三大著名的实验（一）细菌转化实验---Griffith的转化实验Streptococcuspneumoniae的光滑型(O型,或S型,或SⅢ型菌株)，光滑型菌株是有毒的，它可导致人体患肺炎、小鼠患败血症；另一些菌株则不产

2、生荚膜，菌落是粗糙的，称为粗糙型（R型,RⅡ型,SⅡ型），粗糙型细菌菌株是无毒的。(1)Griffith转化试验示意混合培养RII型活菌SIII型活菌SIII型热死菌RII型活菌SIII型活菌健康健康健康健康健康健康健康病死病死病死（2）细菌培养实验（3）S型菌的无细胞抽提液试验以上实验说明：加热杀死的SIII型细菌细胞内可能存在一种转化物质，它能通过某种方式进入RII型细胞并使RII型细胞获得稳定的遗传性状，转变为SIII型细胞。热死SIII菌—————不生长活RII菌—————长出RII菌热死SIII菌—————长出大量RII菌和10-6SIII菌活R菌+S菌无细胞抽提液——长出大量R

3、菌和少量S菌+活RII菌平皿培养①加S菌DNA②加S菌DNA及DNA酶以外的酶③加S菌的RNA和RNA酶④加S菌的RNA⑤加S菌的蛋白质⑥加S菌的荚膜多糖活R菌长出S菌只有R菌1944年O.T.Avery、C.M.MacLeod和M。McCarty从热死S型S.pneumoniae中提纯了可能作为转化因子的各种成分，并在离体条件下进行了转化试验：只有S型细菌的DNA才能将S.pneumoniae的R型转化为S型。且DNA纯度越高，转化效率也越高。说明S型菌株转移给R型菌株的，是遗传因子。（二）噬菌体感染实验A.D.Hershey和M.Chase，1952年（1）含32P-DNA的一组：放射性8

4、5%在沉淀中10分钟后用捣碎器使空壳脱离吸附离心沉淀细胞进一步培养后，可产生大量完整的子代噬菌体上清液中含15%放射性沉淀中含85%放射性沉淀中含25%放射性以32S标记蛋白质外壳做噬菌体感染实验（2）含35S-蛋白质的一组：放射性75%在上清液中10分钟后用捣碎器使空壳脱离吸附离心沉淀细胞进一步培养后，可产生大量完整的子代噬菌体上清液中含75%放射性（三）植物病毒的重建实验为了证明核酸是遗传物质，H.Fraenkel-Conrat（1956）用含RNA的烟草花叶病毒（TMV）进行了著名的植物病毒重建实验。将TMV在一定浓度的苯酚溶液中振荡，就能将其蛋白质外壳与RNA核心相分离。分离后的RNA

5、在没有蛋白质包裹的情况下，也能感染烟草并使其患典型症状，而且在病斑中还能分离出正常病毒粒子。选用TMV和霍氏车前花叶病毒（HRV），分别拆分取得各自的RNA和蛋白质，将两种RNA分别与对方的蛋白质外壳重建形成两种杂合病毒：（1）RNA（TMV）蛋白质（HRV）（2）RNA（HRV）蛋白质（TMV）用两种杂合病毒感染寄主：（1）表现TMV的典型症状病分离到正常TMV粒子（2）表现HRV的典型症状病分离到正常HRV粒子。上述结果说明，在RNA病毒中，遗传的物质基础也是核酸。MTVHRVHRVMTV朊病毒的发现和思考?无论是DNA还是RNA作为遗传物质的基础已是无可辨驳的事实。但朊病毒(prion)

6、的发现对“蛋白质不是遗传物质”的定论也带来一些疑云。prion是具有传染性的蛋白质致病因子，迄今未发现该蛋白内有核酸。但已知的传染性疾病的传播因子必须含有核酸(DNA或RNA)组成的遗传物质，才能感染宿主并在宿主体内自然繁殖。那么这是生命界的又一特例呢?还是因为目前人们的认识和技术所限而尚未揭示的生命之谜呢?(如有人坚持认为prion中可能含有极微量的核酸)还有待生命科学家去认识和探索。但prion的致病性是由于prion改变折叠状态所致，这一广为证实的事实，已是当今分子生物学研究的热点之一——由蛋白质的折叠与生物功能之间的关系的研究延伸至与疾病的致病因子之间的关系的研究，为治疗和根除prio

7、n引起的疾病(有人称为构象病)开辟新的途径。“第二遗传密码”——“折叠密码”?1958年，DNA双螺旋结构模型的奠基人之一，英国科学家Crick以DNA→RNA→蛋白质(或多肽链)的单向传递形式，首次提出遗传信息传递的中心法则。三联密码将使RNA(mRNA)中的核苷酸序列转变成新生肽链中的氨基酸序列。现已知道，新生肽链必须经过一系列极其复杂的加工和成熟过程，形成特定空间结构后才能成为有活性的蛋白质