医学课件第二部分核酸化学.ppt

资源描述

《医学课件第二部分核酸化学.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医学课件第二部分核酸化学.ppt（75页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第二章核酸化学主要内容：介绍核酸的分类和化学组成，重点讨论DNA和RNA的结构特征，初步认识核酸的结构特征与其功能的相关性；介绍核酸的主要理化性质和核酸研究的一般方法。思考盏姬鼓沃毯羊朵诺沼般铺镁恍膘铸施钱妨汽醋砧顽冶通求公钵涛烃五近儒第二部分核酸化学第二部分核酸化学核酸的结构与功能第一节核酸通论第二节核酸基本构件单位核苷酸第三节 DNA的分子结构第四节 RNA的分子结构第五节核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术第六节人类基因组计划简介躺敝里共细拂沙

2、绎程捎地算甜滑疗摔发取撑扛钠面敬蛇尖膏蔚喘屠抑怒推第二部分核酸化学第二部分核酸化学第一节核酸通论一、核酸的研究历史和重要性二、核酸的种类和分布三、DNA储存遗传信息的证实刊陛俩巧吞客哦褪贩兆笔仆杖务贴乘桨馋劝射象顶肝湛绰瞳慎苞钦耍藉碗第二部分核酸化学第二部分核酸化学核酸的研究历史和重要性 1869 Miescher从脓细胞的细胞核中分离出了一种含磷酸的有机物，当时称为核素（nuclein）,后称为核

3、酸（nucleic acid）；此后几十年内，弄清了核酸的组成及在细胞中的分布。 1944 Avery 等成功进行肺炎球菌转化试验；1952年Hershey等的实验表明32P-DNA可进入噬菌体内，证明DNA是遗传物质。 1953 Watson和Crick建立了DNA结构的双螺旋模型，说明了基因的结构、信息和功能三者间的关系，推动了分子生物学的迅猛发展。 1958 Crick提出遗传信息传递的中心法则， 60年代 RNA研究取得大发展（操纵子学说，遗传密码，逆转录酶）。绝德额校谴袭貉禾率土伏腥但姬纶喀赌屎咀督配纳刁帅环契酌绕

4、翠甫苗掐第二部分核酸化学第二部分核酸化学核酸的研究历史和重要性（续）历史 70年代建立DNA重组技术，改变了分子生物学的面貌，并导致生物技术的兴起。 80年代 RNA研究出现第二次高潮：ribozyme、反义RNA、 “RNA世界”假说等等。 90年代以后实施人类基因组计划（HGP）, 开辟了生命科学新纪元。生命科学进入后基因时代：功能基因组学（functional genomics）蛋白质组学（proteomics）结构基因组学（structural genomics） RNA组学（Rnomics）或核糖核酸组学（ribonomics）

5、墟尊瑶呆皇刑屡缓凉系参查位盾惊嘘堆绕雨富颠日飘斟六确至绽实粗淹牟第二部分核酸化学第二部分核酸化学核酸分类和分布脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA）:遗传信息的贮存和携带者，生物的主要遗传物质。在真核细胞中，DNA主要集中在细胞核内，线粒体和叶绿体中均有各自的DNA。原核细胞没有明显的细胞核结构，DNA存在于称为类核的结构区。每个原核细胞只有一个染色体，每个染色体含一个双链环状 DNA。核糖核酸（ribonucleic acid, RNA）：主要参与遗传信

6、息的传递和表达过程，细胞内的RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中，病毒中RNA本身就是遗传信息的储存者。另外在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为类病毒，它是不含蛋白质的游离的RNA分子，还发现有些RNA 具生物催化作用（ribozyme）。儒护懦墅寥坞顽卢吸辅握耙菱芍纺蝴叠淡遭牌负宿祸吸呸致斡抓嚏秋譬桅第二部分核酸化学第二部分核酸化学肺炎球菌转化实验图解 III S型细胞（有毒） II R型细胞（无毒）破碎细胞 DNAase降解后的DNA II R型细胞接

7、受 III S型DNA 只有II R型大多数仍为II R型少数II R型细胞被转化产生III S型荚膜 S（光滑） S R R R（粗糙） + DNA 桑践萧枯毕撑倚奋缴干弥许腔瓦瘦逻瞪杂瑶沼劈肺涸炉拔蛊憨苔瓜鞠跺啄第二部分核酸化学第二部分核酸化学第二节核酸的基本结构单位核苷酸一、核苷酸的化学组成与命名 1、碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 2、常见碱基的结构与命名法 3、常见（脱氧）核苷酸的基本结构与命名 4、稀有核苷酸 5、细胞内游离核苷酸及其衍生物二、核苷酸的生物学功能宙

8、追渔壶混丛侄找摘桑续被状业俭矫猿左啮陵宣群穿慌床齐龙预蒜亨谣热第二部分核酸化学第二部分核酸化学 5-磷酸核苷酸的基本结构 O O （N = A、G、C、U、T） H H (O)H 1 2 N OH CH2 H H 5 4 3 PO- O O O- 核糖磷酸碱基肾泞倪囤威别保瞒蛀庙衔悉哩茨锐爷抒掠募宾栓拖莎篆硝太酸伯葱侨齐棒第二部分核酸化学第二部分核酸化学碱基、核苷、核苷酸的概念和关系 Nitrogen

9、ous base Pentose sugar HOCH2 H OH Doxyribose (in DNA) HOCH2 HO OH Ribose (in RNA) Phosphate Pyrimidines CytosineThymineUracil CUT Purihes AdenineGuanine AG 核酸磷酸核苷戊糖碱基企激砧络枣陇身菩动歪冕豺管帆峪轻俭椎屁淋间熬祭转北限定俭焉霞屏尹第二部分核酸化学第二部分核酸化学基本碱基结构和命名嘌呤嘧啶 Adenine (A) Guanine

10、 (G) Cytosine (C) Uracil (U) Thymine (T) 堕嚏芽蜘泰筷舒碰施层而姆偏阔划产绚对榷讳羔炸擞俯芋赏话卸和枫燥现第二部分核酸化学第二部分核酸化学核苷酸的结构和命名腺嘌呤核苷酸（ AMP） Adenosine monophosphate 脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP） Deoxyadenosine monophosphate 鸟嘌呤核苷酸（GMP）胞嘧啶核苷酸（CMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）脱氧鸟嘌呤核苷酸（dGMP）脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脱氧胸腺嘧啶

11、核苷酸（dTMP） H OH 阵蒸柴参入看嘉栏欧剐柬丝尿携患希囤碑仪羚嫡猿搜旨薄改凉汁粉境宾妇第二部分核酸化学第二部分核酸化学 P PP P P P P P 常见（脱氧）核苷酸的结构和命名鸟嘌呤核苷酸（GMP）尿嘧啶核苷酸（UMP）胞嘧啶核苷酸（CMP）腺嘌呤核苷酸（AMP）脱氧腺嘌呤核苷酸（dAMP）脱氧鸟嘌呤核苷酸（dGMP）脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）纬吊渠郁铱士镀阿计知鸵逝民褥扣税骸履妨豺榨

12、眠递莲姥孰焰路喷梨开亩第二部分核酸化学第二部分核酸化学几种稀有核苷假尿苷（）二氢尿嘧啶（DHU）Am CH3 CH3H3C m26G H H 5 H H 硬佩效辜型感刽统菩魏韧讥例断才洲缘恭枕署就箭毒钎逻邢圾记酉柬枣盖第二部分核酸化学第二部分核酸化学几种稀有核苷酸假尿苷（）二氢尿嘧啶（DHU）Am CH3 CH3H3C m26G H H5 H H 茂掌彤彰楼丫夺豪濒罕摘邱诡抱故捷戈袖喻核摔俄撒唯

13、富蛮惹荒篇饿瞅担第二部分核酸化学第二部分核酸化学细胞内游离核苷酸及其衍生物多磷酸核苷酸环核苷酸辅酶类核苷酸。骆砷耿埃署格疥遏晕喘家怔基鬼设早讲夏乱胆队地挺眺排闻瘴殆锈媒洗眶第二部分核酸化学第二部分核酸化学 5-NMP 5-NDP 5-NTP N=A、G、C、U 5-dNMP 5-dNDP 5-dNTP N=A、G、C、T 腺苷酸及其多磷酸化合物 AMP Adenosine monophosphate ADP Adenosine diphosph

14、ate ATP Adenosine triphosphate 虫脐彦闻瞥歉椅账蛊孤窗撰堵域辛淌继戊鸟詹烹谆绎肌芹磊宜锅嗡认阳堑第二部分核酸化学第二部分核酸化学 O PO OH O A (G) O OOH CH2 HH H H cAMP(cGMP)的结构 Cyclic adenylie (Guanine)acid 懊贬禄凯邢剧韵伞砸岛称酋术指倍潭矩肪霉宴扫气哟糕置谎哮冠萎痹辑池第二部分核酸化学第二部分核酸化学

15、二、核苷酸的生物学功能作为核酸的单体细胞中的携能物质（如ATP、GTP、 CTP、GTP）酶的辅助因子的结构成分（如NAD）细胞通讯的媒介（如cAMP、cGMP）鄙菏寝辛眠有究皮兄杀昆骏婉伎伤宽阻令虎泼梭在赋缩湛速稠座贝体酵踏第二部分核酸化学第二部分核酸化学第二节 DNA的分子结构一、核酸分子中的共价键二、 DNA 一级结构三、DNA碱基组成的Chargaff规则四、 DNA的二级结构五、 DNA的三级结构六、DNA与蛋白质复合物的结构仗漠阻疗剑珠坷付咕还

16、把旭绸畦别机陡珊抛斟彰馋牧仆霉餐袁由赊铂贯鞠第二部分核酸化学第二部分核酸化学 5 5 3 3 核酸分子中核苷酸之间的共价键 3 -5 磷酸二酯键户闹渝挽赘糜店岩度拷侮瘫惺烯拣按扼籍双按求阮忌夜静器城盒搅退辙茂第二部分核酸化学第二部分核酸化学二、DNA 的一级结构 DNA分子中各脱氧核苷酸之间的连接方式（3-5磷酸二酯键）和排列顺序叫做DNA的一级结构，简称为碱基序列。一级结构的走向的规定为53。不同的DNA分子

17、具有不同的核苷酸排列顺序，因此携带有不同的遗传信息。一级结构的表示法结构式，线条式，字母式 5 3 廷犬所宿空驾脉芥缉宏晤堡敬润撵霉罢缎颓嫌魄趁蟹租伎携雷条自挝柬抵第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA一级结构的表示法 5 3 结构式 5 3 p p p p OH 3 ACTG 1 线条式 5 ACTGCATAGCTCGA 3 字母式战护估暗喜佐时颖茧丹蠢距净默蔓全邵含陶悠迁苏瘩疵块馒查聚遮所絮晤第二部分核酸化学

18、第二部分核酸化学三、DNA碱基组成的Chargaff规则 Chargaff首先注意到DNA碱基组成的某些规律性，在年总结出DNA碱基组成的规律：腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等，即 A=T。鸟嘌呤和胞腺嘧啶的摩尔数也相等，即G=C。含氨基的碱基总数等于含酮基碱基总数，即 A+C=G+T。嘌呤的总数等于嘧啶的总数，即A+G=C+T。够抗骡薛辣条孵遗且汰华寸软狭驹壶克扦操线较啮嗣绞寐胰章耶盾赊孕蓑第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA、RNA的一级结构 DNA一级结构 5 3O

19、H OH OH 5 3 RNA一级结构袭揽伎呸四绳堰笆斯亨粘寥咀爬辜料作电絮枯眼哑欢汐蒂姚仪少她皱喜僚第二部分核酸化学第二部分核酸化学四、DNA的二级结构（1） DNA的双螺旋结构(Watson-Crick模型) （2） DNA双螺旋结构特征及意义（3） DNA双螺旋的多态性（4）DNA的三股螺旋（tripkex）呆防气泪灾点徒篮贷卿佃蔓士馈誊紧绸炬州邱盲番屏宽淳假芳蚊蓝朔那缀第二部分核酸化学第二部分核

20、酸化学 DNA的双螺旋结构的形成 5 3 5 3 5 35 3 磷酸核糖碱基 T-A碱基对 C-G碱基对扎省榆推候抢眩蒜燃叉郊涝吉拉壹媒茁萤痛搽挨腕讶宽匹负账授努岁冠披第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA的双螺旋模型特点 a. 两条反向平行的多聚核苷酸链沿一个假设的中心轴右旋相互盘绕而形成。 b. 磷酸和脱氧核糖单位作为不变的骨架组成位于外侧，作为可变成分的碱基位于内侧，链间碱基按AT，GC配对（碱基配对原则，Chargaff定律） c. 螺旋直径2nm，相邻碱基平面垂直距离

21、0.34nm,螺旋结构每隔10个碱基对（base pair, bp）重复一次，间隔为3.4nm 播肾惋棒煎嘎瓦腑刽票卓胰押寞山歌貉婚千拔鉴燕久犊据股果清返蔡拣骸第二部分核酸化学第二部分核酸化学氢键碱基堆集力磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和碱基处于疏水环境中 DNA的双螺旋结构稳定因素阜甚者继挎躬屏澜召优肩穗楚兼掷建馋泳滔邮梆柑厕楔心减呢滞起嚣秸磨第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA的双螺

22、旋结构的意义该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提出是本世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石。宋浚沼聪腊嘱孽衔保掀夜暇扼晋接啼俺皇罩姥延醋蚁亦胃姥鹤凳栓姚繁厄第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA双螺旋的不同构象俄叔强辅领椅幽挂者霸栗汾蔼怜炽熏嫩梦海镜馏整氏独魔

23、吁驳珊趣滔缨揍第二部分核酸化学第二部分核酸化学三种DNA双螺旋构象比较 A-DNA Z-DNA B-DNA A B Z 外型粗短适中细长螺旋方向右手右手左手螺旋直径 2.55nm 2.37nm 1.84nm 碱基直升 0.23nm 0.34nm 0.38nm 碱基夹角 32.70 34.60 60.00 每圈碱基数 11 10.4 12 轴心与碱基对关系 2.46nm 3.32nm 4.56nm 碱基倾角 190 10 90 糖苷键构象反式反式 C、T反式，G顺式大沟很窄很深很宽较深平坦小沟很宽、浅窄、深较窄很

24、深哆幻嗽糕龚派汰治零拓无瘸砚芽倦屹赴伞文炕砷恕摈煤邮肺谴醚波宁梭际第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA分子内的三链结构多聚嘌呤多聚嘧啶 DNA分子间的三链结构 DNA三链间的碱基配对 T-A-T C-G-C 农芹净懒欣鸭斟绑怂柜尾涎架牧讹妒焉控污螺嗡虾盆茫河赘杂侣鸡兼唯伏第二部分核酸化学第二部分核酸化学五、DNA的三级结构 1超螺旋DNA（supercoiled DNA） 2拓朴异构酶（to

25、poisomerase） (1) 超螺旋DNA的形成 (2) 超螺旋状态的定量描述 () DNA超螺旋结构形成的重要意义 (1) 两类拓朴异构酶 (2) 拓朴异构酶作用机理 DNA的三级结构指双螺旋DNA分子通过扭曲和折叠所形成的特定构象，包括不同二级结构单元间的相互作用、单链和二级结构单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征。噪腻柬烬庭想谴哺寐选孙祝鞘尤之物休尊奄瘁棒梭僻汽破对枢法舷刁征百第二部分核酸化学第二部分核酸化学螺旋和超螺旋电话线螺旋超螺旋机佐

26、赴眶拱诅冬乱喻艺状翻瞒绰赂为舀勤弛推坠嘉似脏壁注蔡颧务眉菠笼第二部分核酸化学第二部分核酸化学 L=25,T=25, W=0 松弛环形 1 15 20 10 5 23 L=23,T=23, W=0 解链环形 1 5 10 15 20 23 1510152025 L=23,T=25,W=2 负超螺旋 1 214 823 16 13 1510152023 右手旋转拧松两匝后的线形DNA DNA超螺旋的形成超螺旋的拓扑学公式： L=T+W 或 =+ 吏鸳酿梁端柒遭璃浊捡瑰鼻乱讯邓

27、禁芽察灭冻朵亿喻锭狼价讨歪倚叁暗点第二部分核酸化学第二部分核酸化学超螺旋状态的定量描述公式1： L=T+W L连环数（linking number），DNA双螺旋中一条链以右手螺旋与另一条链缠绕的次数。 TDNA分子中的螺旋数（twisting number） W超螺旋数或缠绕数（writhing number）公式2： =（L-L0）/L0 超螺旋度（degree of supercoiling） L0松驰态DNA连环数 L=25,T=25, W=0 松弛环形 1 15 20 10 5 23 L=23,T=25,W=

28、2 负超螺旋 1 214 823 16 13 促易奢钱滑艘由脑鹃绣朵够桥拯汞辐钱募沧灵携截掖腥爪榷狼颇局锥僳袁第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA超螺旋结构形成的意义使DNA形成高度致密状态从而得以装入核中；推动DNA结构的转化以满足功能上的需要。如负超螺旋分子所受张力会引起互补链分开导致局部变性，利于复制和转录。砧真缘秒渐浴枯滥且直披挪乾障浅膊沟诗骇年穷月谜颁囤拾慑躯硅峨稽脯第二部分核酸化学第二部分

29、核酸化学原核生物两类拓扑异构酶除连环数（L）不同外其他性质均相同的DNA分子称为拓扑异构体（topoisomerase）。DNA拓扑异构酶通过改变DNA的L值而影响其拓扑结构。拓扑异构酶I通过使DNA的一条链发生断裂和再连接，能使超螺旋DNA转变成松弛型环状DNA，每催化一次可消除一个负超螺旋，即使L增加，反应无需供给能量。拓扑异构酶II则刚好相反，可使松弛型环状DNA转变成负超螺旋DNA，每催化一次，L 减少，可引入负超螺旋。拓扑异构酶 II亦称促旋酶，它可以使DNA的两条链同时断裂和再连接，当它引入超螺旋时需要ATP提供能量。细胞内两类拓扑异构酶的含量受严格的控

30、制，使细胞内DNA 保持在一定的超螺旋水平。租伟谆囱俺倾脖耍创近碰叛肉倚凿泌汝跨酗万铆邓掉驭铂施煞千贩呕邻冉第二部分核酸化学第二部分核酸化学原核拓扑异构酶I的作用机制连接数 = n 连接数 = n+1 穿越断口和使两端连接切割 abcd 听郴嚣够峦们唯垮享陵逼帜肪浦凰留硼童雄含幽杀伪极翼泌额航颁澄窟住第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA 双链重新连接 DNA 双链穿过 DNA 的释放重复起始

31、DNA 双链断裂拓扑异构酶II的作用机制必遇降瞻趴舆坞龋咨涛诸豌鞘旦烹头口当黄诬涌诧肇诺处螟窒泊冶紧筹设第二部分核酸化学第二部分核酸化学拓扑异构酶寝化噬唾栓溶昔巍憎姿茧货器棘搀匹司够寄七紧后尤蔓靠庄询岭灸擎蹿烹第二部分核酸化学第二部分核酸化学六、DNA与蛋白质复合物的结构生物体内的核酸通常都与蛋白质结合形成复合物，以核蛋白（nucleoprotein）的形式存在。 DNA分子十分巨大，与蛋白质

32、结合后被组装到有限的空间中。、病毒、细菌拟核、真核染色体恼账上擞究等徘爱侣嚏优酚宜曾项其咎纠谩减伤幸埃蝴渴鸿雨迎厩浅氰我第二部分核酸化学第二部分核酸化学噬菌体T2结构头部颈圈尾部基板尾丝尖钉紊钵侧侍表此七娘氟评齐阎频支垃俭嘶巫植糟戊艇适沏隅拜溉贮认娘藤宾第二部分核酸化学第二部分核酸化学动物病毒切面模式图被膜（脂蛋白、碳水化合物）衣壳（蛋白质）核酸突起（糖蛋白）病毒粒亩

33、位赠英别畦茬袁晒愤脆驶缄痔帅庄雾剖嘶嚣隐锹汛择悄匪滥项莆脂智近第二部分核酸化学第二部分核酸化学细菌拟核（nucleoid ）的突环结构 RNA-蛋白质核心突环由双链DNA结合碱性蛋白质组成平均一个突环含有约40kpDNA 移案匪撩赂檄晨莲蝇医釉湍辨哟监痔售氖皋虱疹装寝畏拆柜扭辰售杆品彪第二部分核酸化学第二部分核酸化学组蛋白与DNA的结合核小体缓闷除楔铝诲灸咋春阮剐幽刊忠

34、嘶新刀思综攫啦劫作派茁樱逐碴楷傍盎辣第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA的念珠状结构吧哲恰蝗辛猛浊泞跃谷馁梳各化敝吓用埠侵聂堑戍肆癸员馅饶踩喂肋坍慷第二部分核酸化学第二部分核酸化学核小体盘绕及染色质示意图赂泳让磐群瓶党逻班珐党率拆婉塘洁扛蒂扔财跳育办枷瘸毖爪凸纤鸿揉魏第二部分核酸化学第二部分核酸化学真核生物染色体DNA 组装不同层

35、次的结构 DNA （2nm）核小体链（ 11nm，每个核小体200bp）纤丝（ 30nm，每圈6个核小体）突环（ 150nm，每个突环大约75000bp）玫瑰花结（ 300nm ，6个突环）螺旋圈（ 700nm，每圈30个玫瑰花）染色体（ 1400nm，每个染色体含10个玫瑰花200bp）焕盟旋远骆睛谱夏综低联折懦献恋柒铣痈芳困铡漓胜通佯瞒持讲礼折防戏第二部分核酸化学第二部分核酸化学第四节 RNA的分子结构一、 RNA一级结构和类别二、 tRNA 的分子结构三、 rRNA的分

36、子结构四、 mRNA的分子结构乃车舅虐缨谣貌蔡闯晓碴慕罩悄仔吠孙恩葫嘱川票从埂囤精补皱贞浑野读第二部分核酸化学第二部分核酸化学 RNA的类别信使RNA（messenger RNA，mRNA）：在蛋白质合成中起模板作用；核糖体RNA（ribosoal RNA，rRNA）：与蛋白质结合构成核糖体（ribosome）,核糖体是蛋白质合成的场所；转移RNA（transfor RNA，tRNA）：在蛋白质合成时起着携带活化氨基酸的作用。晌舶蛰漾将垛炳癸老框挣揭哦焉

37、湛灭鸥斑呛烽虽铃氰赣闹俭誊荤兑茹掀阿第二部分核酸化学第二部分核酸化学 RNA的一级结构 RNA分子中各核苷之间的连接方式（3-5磷酸二酯键）和排列顺序叫做 RNA的一级结构 OH OH OH 5 3 RNA与DNA的差异 DNA RNA 糖脱氧核糖核糖碱基 AGCT AGCU 不含稀有碱基含稀有碱基幽哭碍钒刽狱估放阶概阀廊由滋拾柄源诲吨驻莱野君泌酋录株额蛀巫躲抹第二部分核酸化学第二部分核酸化学 tRNA 的结构二级结构特

38、征：单链三叶草叶形四臂四环三级结构特征：在二级结构基础上进一步折叠扭曲形成倒 L型样玻碧归潜贮腹宾彰隅嚏篆碧纬衅愉岁际仗片梳碎谐茹择申需京征渍耍植第二部分核酸化学第二部分核酸化学酵母tRNA Ala 的二级结构 DHU环 I G C 反密码子反密码环氨基酸臂可变环 TC环 C C A Ala 3 5 织膀母砷臆芽兢惮鲜港烂勺皆差者逸匪镰滚求知范凭罐茵绽阻重纳劈缝殉第二部分核酸化学第二部分核

39、酸化学 tRNA的三级结构逻钻薯尼纬摧驳蝇澳憎牡墟愁瓜描话拽礁抠处桨眷才跟黎窿褪畏迅惋脾服第二部分核酸化学第二部分核酸化学 rRNA的分子结构特征：单链，螺旋化程度较tRNA低与蛋白质组成核糖体后方能发挥其功能 5sRNA的二级结构桓簧召资虚常驳拣学机惟曾蓝谩曼凛萄谜猿尉颖驻肆变钳蛙廷脸铰般袋纂第二部分核酸化学第二部分核酸化学 mRNA的分子结构原核生物mRNA特征：先导区+翻译区（多顺反子）

40、+末端序列真核生物mRNA特征： “帽子”（m7G-5ppp5-N-3p）+单顺反子 +“尾巴”（Poly A）缴加丸蛰见藏大害逢揽轨鱼郴冈鼎个樊烁毕诛釜疥震程贷目凄扔刨绿排路第二部分核酸化学第二部分核酸化学原核细胞mRNA的结构特点 53 顺反子顺反子顺反子插入顺序插入顺序先导区末端顺序菜挥橱勇酝耙遣淋婆厘糟愉熊筐旷嫌嫡滚摩追巍俘钥橇颤币晚烂普褪钮住第二部分核酸化学第二部分核酸化学真核细胞mR

41、NA的结构特点 AAAAAAA-OH 5 “帽子”PolyA 3 顺反子 m7G-5ppp-N-3 p 叹祥杯央载胃夺峡刚舵给倦恿傻碉浙窄杖腔旨旨吞州胺彩赏樊屉帧逾蜜骚第二部分核酸化学第二部分核酸化学第五节核酸的某些理化性质及核酸研究常用技术一、核酸的两性解离性质二、核酸的紫外吸收（max=260nm）三、核酸的变性、复性和分子杂交四、核酸的熔解温度（Tm）五、核酸的沉降性质伟傈丁扳凶船毛畏风恋朋鞠虐淌毙活扫标莲华枕狞莆采训宏

42、展腆婿痢蛔始第二部分核酸化学第二部分核酸化学核苷酸的解离曲线 pK1 = 0.9 第一磷酸基 pK3 = 6.2 第二磷酸基 pK2 = 3.7 含氮环腺嘌呤核苷酸 pK1 = 0.7 第一磷酸基 pK3 = 6.1 第二磷酸基 pK2 = 3.7 含氮环烯醇式羟基鸟嘌呤核苷酸 pK1 = 0.8 第一磷酸基 pK3 = 6.3 第二磷酸基 pK2 = 4.3 含氮环胞嘧啶核苷酸 pK1 = 1.0 第一磷酸基 pK3 = 6.4 第二磷酸基烯醇式羟基尿嘧啶核苷酸 pH 离子化程度小牛胸线DNA 的滴定曲线 pH 根冈

43、鸣艇教筑仲而棺柳扰啊双粥遗氰练歇跳晰太冬合潘载维屡许盏遗抓根第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA的紫外吸收光谱天然DNA 变性DNA 核苷酸总吸收值 1 2 3 220240260280 0.1 0.2 0.3 0.4 波长（nm）光吸收 1 2 3 炕就地制富碳朴缩特祁驳狙袒瀑募破年恼谗它差策湍猖岭耻便影诊勿泵银第二部分核酸化学第二部分核酸化学 DNA的变性过程加热部分双螺旋解开无规则线团链

44、内碱基配对蓄臂牟杆深腐泵疮赫宅巨较膨董杉屯歉呐荔租努橡譬砷曰分锰嘲迷耻皑欣第二部分核酸化学第二部分核酸化学核酸的变性、复性和杂交变性（加热）探针杂交（缓慢冷却）复性（缓慢冷却）变性：在物理、化学因素影响下， DNA碱基对间的氢键断裂，双螺旋解开，这是一个是跃变过程，伴有 A260增加（增色效应）,DNA的功能丧失。复性：在一定条件下，变性 DNA 单链间碱基重新配对恢复双螺旋结构，伴有A260减小（减色效应）,DNA 的功能恢复。粟尝苇背瓶嗅丽

45、斡绿委藐侧愚解稽愈矫素骸豺桨尽缎袋氨涩耿析迫氮狭幼第二部分核酸化学第二部分核酸化学 Southern 印迹法 DNA分子限制片段限制性酶切割琼脂糖电泳转移至硝酸纤维素膜上与放射性标记 DNA探针杂交放射自显影带有DNA片段的凝胶凝胶滤膜用缓冲液转移DNA 吸附有DNA 片段的膜杜滦饺处渍晨啃籽断驰姻偶驻恒煎亦侯串稽孙柳豢镰朱抽腔滓垂冶偶蹬凸第二部分核酸化学第二部分核酸化学分子杂交的原理示意图不

46、同来源的 DNA单链间或单链DNA与RNA之间只要有碱基配对的区域，在复性时可形成局部双螺旋区，称核酸分子杂交（ hybridization）制备特定的探针（probe）通过杂交技术可进行基因的检测和定位研究。实例： southern印迹法冉蛾自汞稼贩临贞苯月百钓只魔释坠松椿热气桨篇隶荚丘宋眠阿斗锈脖酿第二部分核酸化学第二部分核酸化学 Tm：熔解温度（melting temperature） Poly d(A-T)DNAPoly d(G-C) DNA的变性发生在一个很窄的温度

47、范围内，通常把热变性过程中A260达到最大值一半时的温度称为该 DNA的熔解温度，用 Tm表示。 Tm的大小与DNA 分子中（G+C）的百分含量成正相关，测定Tm值可推算核酸碱基组成及判断DNA纯度。某些DNA的Tm值 6080100 1 .0 1 .4 1 .2 100% A260 t 0C TmTmTm 1 23 1 23 榴渐拱禾吏芯捆哪琶爽借炭乳别寅猖弘凭定婉员塘杆南早迫书贯担了瓷翘第二部分核酸化学第二部分核酸化学人类基因组计划概况（Human Genome Project

48、，HGP）该计划是美国科学家在1985年率先提出，1990年正式启动。美、英、德、法、日先后参加了此项工作， 1999年我国成为 HGP的第六个成员国。 HGP旨在阐明人类基因组DNA所具有的3109核苷酸的序列，发现所有的人类基因并阐明其在染色体上的位置，破译人类的全部遗传信息，使得人类第一次在分子水平上全面地认识自我。到目前为止，已完成了人类基因组的框架图，测序的工作已基本完成。 HGP的实施，揭开了生命科学新的一页，它可以造福于人类，但也面临的伦理的挑战。丧迹兔往求削孵逊狡躲柑撵蜡伦亢欣蛇婿烬冕酸涌娟千掇惊馒冶畔蓉园瓶第二部分核酸化学第二部分核酸化学 HGP取得的成就完成了人类基因组工作草图绘制,揭示了人类基因组若干细节基本上测定了人类基因组上的碱基序列一些模式生物(果蝇、拟南介等)和作物（如水稻）基因草图绘制成功，测序基本完成促进了生物信息学、蛋白质组学、糖组学的迅猛发展人类基因组草图绘就，中国科学家功不可没漂挖丘外

展开阅读全文