Central Dogma

RNA

DNA

Protein

轉 錄

轉 譯

Transcription

Translation

Replication複 製

反轉錄Reverse

Transcription

Juang RH (2007) BCbasics

核酸的複製

牛頓 (1985) no. 25 p. 76

mRNA 可獨立表現出蛋白質

Starr & Taggart (1987) Biology (4e) p.225

Acetabularia(大傘藻)

Alb

erts

et a

l(19

94) M

olec

ular

Bio

logy

of t

he C

ell (

3e) p

.107連接所轉運的胺基酸

W-C pairs

Non W-C pairs

RN

A

具有固定構形

核糖體催化蛋白質合成

Alberts et al (2002) Molecular Biology of the Cell (4e) p.347

(二級構造)

(三級構造)

RN

A

很容易被水解而斷裂

斷 裂

RNase

Nelson & Cox (2000) Lehninger Principles of Biochemistry (3e) p.176

Stry

er(1

995)

Bio

chem

istry

(4e)

p.3

5

微鹼

有一面模板即可大量生產複製品

模板template

複 製

Juang RH (2007) BCbasics

可轉錄 RNA 那段 DNA 稱 template (-) 股

3’ 5’

5’ 3’ RNA

template strand

nontemplate strand (+) strand

(-) strand

5’ 3’coding strand

AUGCodon 決定於所轉錄 mRNA 的序列

ATG

TAC

UAG

TAG

ATCStart

這兩條序列一樣

Juang RH (2007) BCbasics

兩股 DNA 都可能轉錄出 RNA

5’ 3’RNA

3’ 5’DNA

3’ 5’RNA

5’ 3’DNA

RNA 的合成方向是 5’→ 3’

充分利用空間的腺病毒基因

Promotor

Juang RH (2007) BCbasics

X

非模板股

Antisense RNA 可抑制特定基因的表現

-+

+反義 RNA

RNA/RNA混成後抑制 mRNA

模板股

-+-

反義基因

PromotorRNAi

抑制 pectinaseNature BiotechnologyJuang RH (2007) BCbasics

2006

反義基因的利用

Gene Addition

Transcription

Normal mRNA Antisense RNA

RNA double helix

mRNA translation inhibited

Target gene

Adapted from Alberts et al (2002) Molecular Biology of the Cell (4e) p.537

RNAi

真核細胞的 Intron 與 Exon

mRNA

DNA

5’ 3’

cappoly A

tail

exon exonexonintron intron

mature mRNA

Processing

Transcription

Splicing

promotor3’ 5’

都在細胞核中進行

start codon stop codon

送至細胞質

去除 intron

Juang RH (2007) BCbasics

周芷發現 Intron

Nelson & Cox (2000) Lehninger Principles of Biochemistry (3e) p.992

Roberts, Sharp (1993) [周 芷]

First intron

肌紅蛋白由三個 Exons 所組成S

tryer

(199

5) B

ioch

emis

try (4

e) p

.153

Mathews et al (2000) Biochemistry (3e) p.231

cDNA 由 mRNA 反轉錄合成

mature mRNApoly A tail

5’ 3’

TTTTReverse transcription

CCC

3’ 5’

3’5’ 3’GGG

DNA polymerase

RNA hydrolysis

5’

3’ 5’

Baltimore, Dulbecco, Temin (1975)

Juang RH (2007) BCbasics

兩種基因庫： cDNA 基因庫 vs 染色體基因庫

mRNA

cDNA

Reverse transcription

染色體 DNA

Restriction digestion

表現中基因 全體基因

完整基因 基因片段

基因庫較小

基因庫較大

使用質體或

噬菌體為載體使用質體為載體Juang RH (2007) BCbasics