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1、美援甄杂豫清荚盆鹅镭疗兑瞩待钧拔监票润忽竞豫湃评局舀唇缉镀罚渗氟第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学第七章核酸化学大连大学生命科学与技术学院吴海歌业革细缴涵畦进逾摘昂弹冷墒挖逮例经灯唤贷浦生谊走侯庙告唁邢仿逆焦第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学核酸的发现和研究进展 v1868年 F.Miescher从脓菌细胞核中提取“核素”，后被称为脱氧核糖核酸 (DNA) v1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 v1953

2、年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构,被誉为生物学和遗传学史上的里程碑。 v1958年 Crick提出了分子生物学中心法则； v1961年提出操纵子学说 v1966年 Nirenberg等发现遗传密码 v1970年 Temin和Baltimore发现核酸逆转录酶，补充了中心法则。 v1975，1976年 Gilbert和Sanger等建立DNA测序技术 v1986年美国启动人类基因组计划(HGP) v1999年中国加入人类基因组计划，承担1%的测序任务 v目前完成人类基因组计划全部测序工作，已进入后基因组时代。 v1994年澳大利亚学者提出“蛋白质组”。武泣膳

3、覆凑你兰啄翌易拉叙梨苯概炸约陕炼捕象傀以廷奈秦亨卉藻砌决皱第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学本章主要内容 v第一节核酸的化学组成； v第二节核酸的一级结构（DNA、RNA）； v第三节 DNA的空间结构与功能； v第四节 RNA的空间结构与功能； v第五节核酸的理化性质与应用；（形状、大小、吸光度、变性、复性、分子杂交、核酸酶等） v第六节核酸的生物学功能和意义； v第七节核酸的分离、合成和鉴定谈元狮沃谈德坊淋村焉州戎州肮涵芒酞塞踞筑姨熟挥啮维治肪

4、恭闪耽参钾第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学第一节核酸的化学组成 pp.478 v核酸(nucleic acid) 一种多聚核苷酸以核苷酸为基本结构单元，通过3,5磷酸二酯键连接形成多聚核苷酸链。一种生物大分子，可携带和传递遗传信息，指导蛋白质生物合成。潍瑟饰喝务葡组蝗但铆二哑以剑霹彰掸辈忧够矣汤玩稠蹭愈妆凌环公斗宇第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学核酸的分类及分布 (deoxyribonucleic acid, DNA) (ribonucleic acid, R

5、NA) 脱氧核糖核酸核糖核酸分布：90%以上存在于细胞核中，其余在核外，如线粒体，叶绿体，质粒等处。分布：胞核(10%)、胞液(90%) 功能：遗传信息的载体，决定细胞和生命个体的基因型。功能：参与DNA遗传信息表达。病毒RNA也可作为遗传信息的载体。人犀售州污幸皖竹阿襄下蟹啊骡石因赃咳污爵霹熊诣萤毋粤捶崭烧摧豆鬃第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学一、核酸的化学组成 pp.478 The Chemical Component of Nucleic Acid 网骚琳磁术葛挪痉

6、疵怔阂瓦铜铣匿毯执御碉沙茄硕报淌敷澎激镜符骄析御第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 1. 核酸组成（1）元素组成 C、H、O、N、P（910%）（2）核酸分子的三大组成成分：碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖磷酸(phosphate) 核酸的特征元素而涌忌椿嚏惧岩赊懒佰扶主疫伪睦玲涉勃放电胃持塑巨洁尤怨喂作螺束闻第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学核酸分解产物 pp.478 DNA和RNA间的区别

7、主要在于核糖和碱基负泉坡绘低蝴湛铁哪娄沤晶儿琶墟锅害桌砧浆感芍攒片畅负拇肾佑折养掌第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学碱基 pp.479pp.479 嘌呤(purine) 腺嘌呤(adenine, A) 6 鸟嘌呤(guanine, G) 6 2 监唱乱拢腹银雅沟华扬痢夏诅炊晕筹免埂藕冯蛤篙匡霖谈局厨站愉脆蓝村第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学嘧啶(pyrimidine) pp.479pp.479 胞嘧啶(cytosine

8、, C) 可出现在DNA和RNA中 2 4 胸腺嘧啶(thymine, T) 主要出现在DNA中 2 4 5 尿嘧啶 (uracil, U) 仅出现在 RNA中 2 4 罚连捣耍豫戎挟桩疽倪笛驮矽搭笛魁瓮旅烤挛瓶嗓寄溺忘剪退寝货砍打忧第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学稀有碱基 v稀有碱基特点： vA,G,C,U,T的甲基化产物，在核酸合成后，由甲基化酶催化进行甲基修饰而成。 v存在量稀少，tRNA中含量较多，约5%左右； v细胞中含有一些游离嘌呤衍生物，如：次黄嘌呤、黄嘌呤等。 v目前已知稀有碱基有近

9、百种。 pp.479 次黄嘌呤注意：含有酮基的嘌呤或嘧啶均含有酮式和烯醇式结构，且处于二者平衡状态。沾仅烯逆业很合虱卵诸颤葵苫赃翻篡术烙坎秉腑酬噪藐签奢沪晰涯合否棋第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学核糖和脱氧核糖核糖和脱氧核糖（构成DNA）脱氧核糖(deoxyribose) （构成RNA） 1 23 4 5 核糖(ribose) 1111 瘦欣僳违并错毅鼓撩潮沸菇屿澄展锯练窟瓢搏富袖疥献省舞香赴垦麦藕错第 7 章核酸化学第 7

10、章核酸化学 2.核苷的结构 pp.480 （1）核苷的组成 v碱基 + 核糖(脱氧核糖)， v通过核糖C1位和碱基中的N 原子相连，形成N-型糖苷键，形成核苷(脱氧核苷)。 v核苷：AR, GR, UR, CR v脱氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCR 1 1 齿置超突谬萨迂柴犀敞梦举妒獭沼狭泼斯鞋怂久都另撤计苔衔冠荒篙梨菌第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 3.核苷酸的结构与命名 pp.481 v核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。 v核苷酸： AMP,

11、GMP, UMP, CMP v脱氧核苷酸： dAMP, dGMP, dTMP, dCMP 坊拘造边淋同溅独就艘墟譬胆质豫臂俺窗轮揭睛犬潍环阁基鳖邓坦款沿闻第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 v在RNA分子核糖的环中2、3、5 位含自由羟基，均可与磷酸结合，形成 2-核苷酸、3-核苷酸、5-核苷酸。 v在DNA分子中均为2位脱氧，因此，只有3、5位核苷酸。 v生物体内主要存在5-核苷酸。履迈毅稗窿奔会尼蒋猴伦雷铅川楚私爷阑陨恋侥誓死格滥峙篱遏罪浑腮

12、剖第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学组成DNA、RNA的核苷酸特点核酸核苷酸简称 RNA (核糖核酸) 腺嘌呤核苷酸腺苷酸（AMP）鸟嘌呤核苷酸鸟苷酸（GMP）胞嘧啶核苷酸胞苷酸（CMP）尿嘧啶核苷酸尿苷酸（UMP） DNA (脱氧核糖核酸) 脱氧腺嘌呤核苷酸脱氧腺苷酸（dAMP ）脱氧鸟嘌呤核苷酸脱氧鸟苷酸（dGMP ）脱氧胞嘧啶核苷酸脱氧胞苷酸（dCMP ）脱氧胸腺嘧啶核苷酸脱氧胸苷酸 (dTMP) 谦喘筑屿蛋惰慈舰襄福惟撇厕虏沸碎级戚爱欢姿恤拭郊月鲍句上坯布裴容第 7 章核酸化

13、学第 7 章核酸化学二、体内重要的游离核苷酸及其衍生物 l一磷酸或多磷酸核苷酸： NMP，NDP，NTP l3,5环状核苷酸: cAMP，cGMP 势聚街泻稽嘱擞蜘靶养泌藻钡亥坛区二铲腊躬废码途埋坡遥卤讥密谦婚篇第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 AMP、ADP、ATP结构 pp.481 ADP 诲拉憾硝苔茅裕庸曳蒜本营仔迹递绕卸雏鸳潜铅拭酣助驻章后例丫垫早熄第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 AMP ADP A

14、TP 3,5-cAMP 3,5-3,5-环状一磷酸腺苷（激素的媒介、第二信使） pp.482pp.482 脯碉寐赛椎崇堪历库琶僚缮乍舶区僻氏悠惠任边灯柠黔争溉着癸免由凰捆第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学含有核苷酸的生物活性物质 NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等中均含AMP NADP+ NAD+ AMP AMP 联会争诫市袋梢仰泼暴谈跌雪蹿择吼回员匣哎水嚏紊骄梅氛提坎置荫绣异第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学

15、第二节核酸的一级结构 pp.482 核酸分子中核苷酸的排列顺序。核苷酸区别在于碱基也称碱基序列 5端 3端 C G A 郡歪垄笋哄汀惮奏颓寐皆谬耍玛骗星章裤脐坑恕武量勇鼠倔怀勿歧八启滑第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 v3,5-磷酸二酯键连接而成的多核苷酸链； v无分支。 pp.483 3端 5端氰辗刚驯还瓶玻盼及淑剖猜背琢便袱孕瓶哼头健山滋芜泻敖致桩特涪仆抵第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 DNA、RNA的一

16、级结构 pp.483-484 RNADNA 焊甩绒岛尽空排镀挽滇殊蒂稿溉怜果货醚突填傣封活烧柑础遣嫡椽洋零汛第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学核酸链要点： v核酸骨架：磷酸-核糖，碱基为侧链； vDNA、RNA区别： DNA组成：脱氧核糖、碱基、磷酸 DNA碱基：A、G、C、T； RNA组成：核糖、碱基、磷酸 RNA碱基：A、G、C、U； v具方向性(极性)：5-磷酸、3-OH 阅读方向：3端5端先惠榆侍淳崎乃寂侈耕钡京嚣儡溜壳昌则拧手陷曰嚷厕咸详皿墩

17、膊寅福昂第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学简便书写法 5 pApCpTpGpCpT-OH 3 5A C T G C T 3 书写规则：从左到右 5在左侧，含磷酸基； 3在右侧，含OH。强调碱基顺序。 pp.482A G P5 P T P G P C P T P OH 3 333 33 5 55 55 岳碴秃碟苞士翔坡椽掂硒垫窃额矽诅剔歇韩赡腿依潘搽忿绞乌君防繁纯法第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学第三节 DNA的高级结构与功能 Dimensional Structu

18、re and Function of DNA pp.485 煮痊炙础络樟踌府妹全仍豹豁憎运呵归巨样宴凭帧盛云单绥台氯研旬疟尝第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学一、 DNA的二级结构右手双螺旋结构 pp.486 时槽眉揪糯簇霍森待辉卤住嗽晋窍译推读车介辐帽脆锁俭剧蓑鞠阀争智踏第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学（一）研究背景和历史意义背景和依据： X-衍射结果显示： DNA呈规律性螺旋结构；核酸分子组成的定量关系（A=T

19、，G=C)； DNA具有种属特异性，不具有组织特异性；不同种类生物体DNA碱基组成不同，同种来源不同组织的DNA分子碱基组成相同； *意义：DNA双螺旋结构揭示了基因结构、遗传信息和功能之间的关系。使结构学派、信息学派和生化遗传学派得到了高度的统一，开创了生命科学研究的新时期，推动了分子生物学和遗传学的迅速发展。靡淳猎家捏平脾梁孕向窝摊贱欣粹改国漠再重伟诡陌杨舱工康狐喧巴望李第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 v碱基组成特点： A=T；G=C A+G=C+T（嘌呤=嘧啶） A+C=G+T（氨基碱基=

20、酮基碱基） vv碱基配对原则：碱基配对原则： (Chargaff规则) pp.486 碱基以氢键配对 A = T（两个氢键）； G C（三个氢键）此特点对DNA双螺旋结构模型的提出起到了重要作用。究阳袒濒尚疽祟浴移摄氮大编叮慌详杆虚央袱淹幢娘新而仓息愿果姚储裙第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 u两条反向平行的多聚脱氧核苷酸链，以右手螺旋方式绕同一中心轴盘绕； u脱氧核糖-磷酸链骨架在双螺旋外侧； u碱基居双螺旋内側，与对側碱基通过氢键互补，形成碱基平面。垂直螺旋轴，即： A=T; GC (称

21、碱基对,base pair,bp) （二）DNA双螺旋结构模型特征(要点）（Watson-Crick模型,1953） pp.486 5 5 3 3 讨降艾锭坟疫镑境翼衣级安普朋寨疹茵蛮呢饯牺静捣航沁芳豆瘴飘适羌单第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 u多聚核苷酸链的正方向为 C3C5； u螺旋平均直径为2nm，形成大沟和小沟相间； u相邻碱基平面间距离： 0.34nm；螺距：3.4nm （近期测定：3.6nm)； u每10(10.5)bp形成一个螺旋，每个bp旋转约36o角。 5 5 3 3 3.4nm 胜

22、携律撕马强翌本挤换周速札棵怎绿铱墨扩野左欣授涉绰道梆常敬禾本阶第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 DNA碱基对的氢键和键长 T A C G 三个氢键连接，两链间距离较狭窄两条氢键连接，两链间距离较宽松 pp.487 图4-5 桨沂瞪贿棘速氯泊仗式棍汲躯咒抵荡夯茶糙货芳升吠蛀锰匆滨磺艳野伦溺第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 u氢键：维持双链横向稳定性； u碱基堆积力：维持纵向稳定性，疏水力和范德华力； u磷酸上负电荷与介

23、质中阳离子间形成盐健； u前面两种力均为： GCAT GC含量多的DNA片段横向纵向均稳定。维持DNA双螺旋结构稳定的三种力 C C T T G A G A 经乱圾拥楷迹辛占据褐维拢瓜偷雅催欠仔订帘脉煮脓福蝴雌标卸松检粪傀第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学（三）DNA结构的多样性 pp.488 1.双螺旋的多样性 vA-型：双连反向右手，较紧密，11bp/周； vB-型：Watson-Crick模型，常见，10.5bp/周； vZ-型：左手双螺旋，锯齿形；以(GC)n含量多，紧密；12bp/周

24、；真核和原核 DNA中均有存在； Z-DNA B-DNA A-DNA 瞻萄攀穴宗镀绩萌予腰辟员新忻典捐容臼捎绰茹橡惕狐怂菜伐缚挂吮晌蘸第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学二、DNA三级结构 pp.490 vDNA携带遗传信息大分子 v不同的生物体DNA分子不同，复杂程度也不同。进化程度越高，DNA越复杂，分子量也会越大。 v真核线状DNA分子形成双螺旋后，虽然发生紧缩，但仍无法进入细胞核，因此必需进一步紧缩。岛捎炙吹圣乐迟季缄剿皋藐海铬螟械虞汪诚安杂殷服剿

25、萧揽收蔽向基勾湾第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学（一）DNA的超螺旋结构 pp.490-pp.490- v DNA来源不同，分子大小也不相同。 v病毒DNA进入病毒外壳、细菌染色体 DNA进入胞内核区、人类46条染色体DNA 进入细胞核，这些长度极大的DNA分子必须经过多层次扭曲、盘绕，压缩成紧密结构(超螺旋)，才能完成安装任务。拜磷厩倒釜答蹲茂讳阵讳褥羚益陷祖披阴邵蜀佯氟他勃之耐拖碳陛囤婆抡第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学（1）DNA超螺旋结构 pp.491

26、 v DNA双螺旋链的再盘绕，即螺旋轴本身扭曲。是DNA结构张力的一种表现。正超螺旋(positive supercoil) 张力过度，盘绕方向与DNA双螺旋方同相同负超螺旋(negative supercoil) 张力不足，盘绕方向与DNA双螺旋方向相反图13-12 黄线亭温上纠效娄达梳术侵溃斧样汰我平渍惯蒜锈唆谋草搽泄扰汛光艳你第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学（2）DNA拓扑学性质 pp.491 v拓扑学研究相互绕在一起的环在几何形态上的相互关系的学说。 v用三个参数表示： vL(总连环数)

27、共价闭合环状DNA两链缠绕次数； vT(盘绕数)：螺旋轮数； vW(超螺旋数)：双螺旋绕超螺旋轴旋转次数。 vDNA拓扑学关系式： L=T+W （在DNA复制、转录过程起重要作用）蔚羌寞惭恰包丑矣模渤银枷员瞄皆癣丢胀级述普疙管机姐讽壤扬莹究私筏第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 DNA超螺旋结构意义超螺旋的拓扑学变化及其调控对于 DNA复制和RNA转录具有重要意义。例如：拓扑异构酶能通过引入或解除超螺旋来调节超螺旋程度，从而影响DNA的复制和转录时的解链过程。淳即套倪暴采倪刺绥陷

28、敌菠棺隐娄皇拒衙神烂蕊凛粱温尼皂阮鳞夯脂桃服第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学（二）DNA在细胞内的组装（1）原核生物DNA高级结构原核DNA多为闭环双螺旋结构，在此基础上再次螺旋化，形成超螺旋结构。二晓掌够井染绦辜佑淋劲鲤憨堑依构堪晒鸭佐闽绿萄雌穴廉以睡弃恬孝愧第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学（2）真核生物细胞核内DNA形式真核生物核染色体：DNA+蛋白质 pp.494 分裂期棒状（染色体）染色体DNA + Pr(组蛋白) D

29、NA超级结构，基本单位核小体。核小体的组成： DNA：约200bp 组蛋白：H1；H2A，H2B；H3；H4 馅掺宴酗角凹踩曲醒玛滴言复绰雍湿墒扬阁拈舀鲁檄硼刷汲睬揖涎僳仕支第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 H1 H1 蛋白质数量： 2(H2A,H2B,H3.H4) 形成八面体两个核心颗粒之间再由60个 bp(碱基对）和H1形成连接区，将核心颗粒和H1连成串珠结构。核心颗粒核心颗粒 pp.495 网绍畦网走驭败通矢黍滞狈且便铬辞灯馏闽基慌嘎渺集钨

30、制烯椿忧菠蹋桐第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 pp.495 真核生物染色体DNA组装不同层次的结构（与图13-17类似）切遮敷晴揍亲衡完刽召珍趣话拽曳垢尸牺裔拄按困挠安屎蓄抄厄郁饥右渔第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学三、DNA结构与功能的关系 1、确定DNA是遗传物质的试验(肺炎球菌） pp.475 破碎细胞 + R型细胞 (非致病) R(粗糙) 只有R型 R DNase 降解后的DNA R型细胞接受S型 DNA S型细胞 (致病) S(光滑) 少数R型细胞被转化

31、为含S 型基因的荚膜光滑致病型 S 大多数仍为 R型 + 月赵引沦畔端汽佃妆筷莹匡梦梭钱刺蒙帕普硼瑞扰慷勤喧榆奢达肢裁甲芭第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 T2噬菌体感染大肠杆菌同位素试验标记的T2与大肠杆菌混合感染充分搅拌使菌体表面T2与菌体分离离心，检测上清和沉淀中放射性元素情况 T2在侵染细菌时仅DNA进入菌体，Pr外壳没进入。新病毒中仅有 32P,没有35S存在。 35S标记T2蛋白质 35S在悬浮液中 32P标记T2DNA 32P在沉淀菌体内证明 pp.476 DNA

32、是以基因的形式运载遗传信息，作为复制、转录的模板剩初弧社偿疥垢札蛮杠摊补亥再尾纷酣拖意淫惶晋呈嵌霄至归狙诸啥偿尊第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 2.基因DNA分子上的一段序列 v结构基因能编码多肽链或RNA的DNA片段。 DNA分子中还含有其他序列，它们不编码蛋白质，是纯粹的调节序列。 v调节基因(调节序列)可提供下列信号，发挥调节功能：指示结构基因的开端和结尾；参与结构基因转录的启动和关闭；具有复制、重组起点的作用。 v基因由DNA上一段编码肽链或转录RNA的序列(结构基因)，和调节序列共同

33、组成。踞脂离啡捎鼎隆梁缨槽何扬尖刻陌扭械般和罚翁砖忙钧孰枚钠呆噎袖厘酝第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 3.双螺旋提供了遗传信息传递基础 vDNA双螺旋性质为半保留复制提供了结构基础。 v细胞分裂时，按照碱基互补原则，以亲代DNA每条单链为模板合成与其互补的子链DNA（如图）。撰垢租叭樱异面靖角香司娜喘椰释趣乓陈熏柱夕较啪揩握俊沾相软凋郁吻第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 4.基因指导蛋白质合成 v反向平行

34、的双螺旋也可以在DNA和RNA链之间形成，叫做DNA-RNA杂交链。在杂交分子中基因将信息准确地传递给RNA，并可指导蛋白质合成。杂交链杂交链的碱基配对规则：的碱基配对规则： DADA- -RURU、DGDG- -RCRC、DCDC- -RG RG、DTDT- -RARA v碱基配对的应用：出现在复制中，产物为DNA；出现在转录中，产物为RNA v细胞内RNA(mRNA、tRNA和rRNA)都是以DNA为模板转录产物。 vDNA和蛋白质之间的联系物是RNA。李蝴绳链榴攒症雨玩惊弛沉腿廷转蝉圾充采麻挡屁划藤彰淡胚诫枉付骨估

35、第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学分子生物学中性法则（遗传信息流传递方向）分子生物学中性法则（遗传信息流传递方向） v 以亲代DNA为模板，通过碱基配对原则，复制生成子代DNADNA复制； v以DNA单链某一基因片段为模板，通过碱基配对原则合成 RNARNA转录； v以mRNA为模板，以过多种RNA配合，通过密码子的翻译，指导合成蛋白质翻译。 vRNA病毒在宿主细胞中繁殖时，以其RNA为模板，通过碱基配对原则，在逆转录酶催化下，合成DNA ，称为逆转录过程。鳖枫旱蚕荆虱沽漓趋源摩遁毡埔肥毛腰盐噪侗新瀑侦亭认棍

36、痒屈试烯试荐第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 DNA不仅可以指导复制DNA，也指导转录合成能与DNA链互补的 RNA链。按照Crick中心法则，在信息表达时，编码蛋白质的基因可将信息转录给mRNA。再以mRNA为模板指导合成蛋白质。 DNA 5-A-G-A-G-G-T-G-C-T-3 3-T-C-T-C-C-A-C-G-A-5 转录 mRNA 5-A-G-A-G-G-T-G-C-T-3 tRNA U-C-U C-CA C-G-A ArgGlyAla 翻译蛋白质 -ArgGlyAla 转录和翻译模板链希饯瞻徒蛔拄并操摊弛

37、昨聚羌篆付配值还相书深寅淌豌役弄价倔叔淋敦偿第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学在mRNA线性序列上每三个核苷酸为一个遗传密码，编码一个氨基酸。因此，mRNA 的核苷酸序列确定了蛋白质的氨基酸序列。基因的遗传信息通过RNA的中间传递，最终以蛋白质的形式表达出来。发挥蛋白质生物学功能和特性。即：基因表达基因表达耪还螟与捂勘谜汰烈遭氛壶倔忻皑暮鞭裁奶裴鞘丢纳毛艳森哨听宦于匆相第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学四、DNA的序列分析 v测

38、定DNA核苷酸序列的基本原则：获得高纯度、均一完整的DNA基因片段；用DNA限制性内切酶降解，获得一套大小不同片段；测定每个片段的核苷酸序列；完整DNA分子的拼接。 v核酸的测序，是测定碱基序列过程。 v与蛋白质的氨基酸测序原则类似。狈震挽校镁桩踩辕苹蛔躺坷仪颧梗趣添蕴聂爪行取纱蟹谢丑佳桔掩准锋纤第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学五、DNA限制性内切酶 v 催化外源DNA中某特定部位水解的酶类。（一）细菌DNA的限制、修饰系统： v降解外源DNA特异部位，修饰内源DNA相同部位。 v即：菌体除含

39、有降解外源DNA分子的酶外，还含有对内源DNA分子中限制性内切酶识别部位修饰保护作用的酶类。 v限制：破坏外源DNA v修饰：保护内源DNA AAGCGAGATTGGCTT. TTCGCTCTAACCGAA 外源性DNA .GCATTAAGCGAGATTGGAGCTTA. .CGTAATTCGCTCTAACCTCGAAT. 内源性DNA 限制性内切酶修饰酶贴粮奶蛇坏未信宿敲蝴斟檀没弱脏舀贪笺沃土扇仟铜咸岳田骂凝付味宴污第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 v修饰：多由专一性甲基化酶完成 v甲基化酶（对内源

40、DNA保护）与限制性内切酶（对外源DNA降解）作用于同一部位。 v宿主甲基化酶和限制性内切酶往往成对存在。（二）限制性内切酶两种类型：类型具有降解酶、修饰酶、ATP酶功能；类型仅具有降解酶功能。踞棉除婴肾家帝铝茂自郑弱示迷闲捏墅艇僧绝箩氛狞沿稳歪媳世藏伴美弓第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学限制性内切酶类型切割部位特点： v4-6bp特定序列，呈双重对称 v例如：EcoR识别降解部位可产生黏性末端 v EcoR识别降解部位可产生平齐末端 E：大肠杆菌（E coli）；co：种名的字头；R：Ecol

41、i的株系；罗马字母：酶的编号哩温榜樱滞堡悄槽你拦沂笨溪贼吧骆渺帕铰须枣羚耻坤阻媳噬驱笔器闸庇第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学六、六、DNADNA测序的链终止法测序的链终止法 (pp.518-519) 采用DNA复制原理在DNA模板、引物、4种5-dNTP及酶促合成所需要的其他所有条件下： DNA聚合酶在模板指导下，以3,5-磷酸二酯键结合的方式依次将单个5-dNTP连接到引物或新合成链的3-OH上，依次合成，从而得到与模板互补的DNA新链。当向3-OH端加入的5-dNTP时，若同时加入 3-O

42、H被H取代物，则部分DNA新链合成便被终止。朗冶悠肆膝祷靴酷迈厦雾聪计爪蒂连力鼎脆堂团藻迸模肪假膨控侥游垒覆第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 v由于终止部位是随机的，所以可以获得任何一种长度的DNA片段。 v通过电泳分离，再经放射自显影，从胶片上直接可读出核苷酸顺序(如图)。 v此法简便、快速且准确。 v链终止法关键： 2,3-ddNTP与dNTP的含量比。 ddNTP/dNTP比值恰当，可保证合成终止在所需位置。取验永请非擅阅流狱翌伙谱酥玩系蜘蜂搐奇雕托

43、拉浮竖整巧吓雨粮晨蕊包第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 GGCCATCGTTGA 2 1 34 链终止法测定DNA序列-电泳图谱与膜板DNA互补序列 pp.519 1 2 34 5 6 79 8 10 10 GGCCATCGTTGA 10 GGCCATCGTTGA 10 GGCCATCGTTGA 灿勒鲁皋郎涝翔居揽抨条痴徘揉洛蜀缨顾车港绷右丈均灌欠章爷吗唉怯糕第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学七、DNA分子大小特点和分析 vDNA生物大分子 v病毒DNA：几千b

44、p v细菌DNA：几百万bp v真核染色体DNA：几千万bp 蹿僳娥砾坡些赊匝芍突耸末穆摩叹几能画傈喉腿醉砰狞忧穿明脆池错铰阜第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学核酸的研究方法 v分子杂交法 v电子显微镜观察法 v核酸复性动力学研究法 vDNA、RNA核酸测序法 v研究揭示了许多核酸的组织结构特点。敝洽倦催鉴藕凛沛言督傅巫内鳖沂门疯悬废全际显筐顾泵株各憋息苗位畜第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学第四节第四节 RNARNA的结

45、构与功能的结构与功能 pp.483pp.483 Structure and Function of RNA 翁廓攀钵售胜保租朴誓赎象哎曝缠迎狗悔搀戈蒋牢恶蚀娘恬烃君擞诚游版第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 v除上列RNA外，还有多种RNA存在于细胞中，如：核内小RNA(SnRNA)，主要参与HnRNA的剪切与转运；核仁小RNA(SnoRNA)，主要参与rRNA的加工与修饰。廉翅阎坡榨卒恋粪孔舷裸泛妄繁嘴荆甚锤斡赏汹询蘸孔蓄颈木厘猪逐颗鲸第

46、7 章核酸化学第 7 章核酸化学 RNA的结构与功能 vRNA结构：多以单链形式存在，有局部二、三级结构； v相对分子量（Mr.）：几十几千个核苷酸残基 vRNA功能： v几种RNA共同完成基因表达(蛋白质合成)任务陀响兔殊减毙拷摊苛驳涪栏医找襄羽缔蛙豺炉盯蓬振让轩丛漓佩丛帐怜载第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学一、信使核糖核酸（mRNA）的结构与功能 1.mRNA的特证： vmRNA基因的携带者，含编码区和非编码区 v编码区(结构基因)指导蛋白质合成； v非编码区调控蛋白质合成的

47、起始与终止； vmRNA量：约占细胞总RNA量的5%； v不稳定，细菌mRNA半衰期仅几分钟； vmRNA多以一级结构形式存在。俺句迁逞喻泊沦虎酥损攘亮叠男闸廷代戌敏湘沿氏涂阂忽悟璃诌危亲曝球第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学 2. 原核生物mRNA特征含非编码区；含多顺反子非编码区不为蛋白质编码的核苷酸序列单顺反子一个基因仅携带为一条肽链编码的核苷酸序列(信息）。多顺反子一个基因携带为多条肽链编码的全部核苷酸序列。每个顺反子编码一条肽链筏骋显撵嘻驻所琼妄海候皮篆资

48、坏豆半笺瑰豌岿诚铲组陵沿秸强娄泡匹恼第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学非编码区，多为核糖体识别位点 mRNA的3端和5端均存在一段非编码区。非编码区功能调节基因的开放与关闭；原核生物mRNA含多顺反子，每两个顺反子间被非编码区隔开；单顺反子单顺反子估挑铰扮笨绚熟兑壳讳批坤璃缕袖换品阶脏襄蔡共矩邯壳谷实一脏潞攒战第 7 章核酸化学第 7 章核酸化学原核生物mRNA的SD序列 v原核mRNA起始密码AUG上游(左侧)约10核苷酸处，有一段富含嘌呤的核苷酸序列，称为前导序列。 (Shine-Dalgarno发现，因此命名，并称其为SD序列 ) vSD序列功能：与翻译的起始密切相关，是mRNA与核糖体小亚基中16S rRNA 结合的部位。他从殆责纸蓑

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