第二章核酸的結(jié)構(gòu)和功能

1、 第第 二二 章章 核酸的結(jié)構(gòu)和功能核酸的結(jié)構(gòu)和功能主要內(nèi)容主要內(nèi)容v核酸的化學(xué)組成及其一級結(jié)構(gòu)核酸的化學(xué)組成及其一級結(jié)構(gòu)vDNADNA的空間結(jié)構(gòu)與功能的空間結(jié)構(gòu)與功能vRNARNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能v核核 酸酸 的的 理理 化化 性性 質(zhì)質(zhì)v核核 酸酸 酶酶學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)v掌握：掌握：核酸的化學(xué)組成和水解產(chǎn)物；核酸的化學(xué)組成和水解產(chǎn)物； DNADNA和和RNARNA在組成成分和組成單位上的異同；核苷酸在組成成分和組成單位上的異同；核苷酸之間的連接方式；核酸的一級結(jié)構(gòu)。之間的連接方式；核酸的一級結(jié)構(gòu)。v熟悉：熟悉：核酸的分類、分布與功能；核酸的分類、分布與功能； DNADNA的空的空間結(jié)

2、構(gòu)。間結(jié)構(gòu)。v了解：了解：體內(nèi)重要的游離核苷酸；體內(nèi)重要的游離核苷酸；RNARNA的空間結(jié)的空間結(jié)構(gòu)；核酸的理化性質(zhì)。構(gòu)；核酸的理化性質(zhì)。核核 酸酸(nucleic acid) 是以核苷酸為基本組成單位的生是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。18681868年，瑞士青年外科醫(yī)生從膿細(xì)胞核年，瑞士青年外科醫(yī)生從膿細(xì)胞核中分離出一堿性蛋白和含磷的有機(jī)酸的混合中分離出一堿性蛋白和含磷的有機(jī)酸的混合物，當(dāng)時稱之為核素，后來被稱為核酸。物，當(dāng)時稱之為核素，后來被稱為核酸。一、核酸的發(fā)現(xiàn)和研究工作進(jìn)展一、核酸的發(fā)現(xiàn)和研究工作進(jìn)展 v18681868年年

3、Fridrich Miescher Fridrich Miescher從膿細(xì)胞中提取從膿細(xì)胞中提取“核素核素” ” v19441944年年 Avery Avery等人等人證實證實DNADNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)v19531953年年 Watson Watson和和CrickCrick發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)DNADNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙螺旋結(jié)構(gòu)v19681968年年 Nirenberg Nirenberg發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)遺傳密碼遺傳密碼v19751975年年 Temin Temin和和BaltimoreBaltimore發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶逆轉(zhuǎn)錄酶v19811981年年 Gilbert Gilbert和和SangerSan

4、ger建立建立DNA DNA 測序方法測序方法v19851985年年 MullisMullis發(fā)明發(fā)明PCR PCR 技術(shù)技術(shù)v19901990年年 美國啟動美國啟動人類基因組計劃人類基因組計劃(HGP)(HGP) v19941994年年 中國人類基因組計劃啟動中國人類基因組計劃啟動v20012001年年 美、英等國美、英等國完成人類基因組計劃基本框架完成人類基因組計劃基本框架二、核酸的分類及分布二、核酸的分類及分布 90%90%以上分布于細(xì)胞核，其余分布于以上分布于細(xì)胞核，其余分布于核外如線粒體，葉綠體，質(zhì)粒等。核外如線粒體，葉綠體，質(zhì)粒等。分布于胞核、胞液。分布于胞核、胞液。(deoxyr

5、ibonucleic acid, DNA)(ribonucleic acid, RNA)脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸 核糖核酸核糖核酸攜帶遺傳信息，決定細(xì)胞和個攜帶遺傳信息，決定細(xì)胞和個體的基因型體的基因型(genotype)(genotype)。參與細(xì)胞內(nèi)參與細(xì)胞內(nèi)DNADNA遺傳信息的表達(dá)。遺傳信息的表達(dá)。某些病毒某些病毒RNARNA也可作為遺傳信息也可作為遺傳信息的載體。的載體。第一節(jié)第一節(jié)核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成一、核酸的元素和分子組成一、核酸的元素和分子組成 1. 1. 元素組成元素組成C C、H H、O O、N N、P P（910%910%）2. 2. 分子組成分子組成 堿基堿基(

6、base)(base)：嘌呤堿，嘧啶堿：嘌呤堿，嘧啶堿 戊糖戊糖(ribose)(ribose)：核糖，脫氧核糖：核糖，脫氧核糖 磷酸磷酸(phosphate)(phosphate)嘌呤嘌呤(purine)(purine) NNNHN123456789NNNHNNH2腺嘌呤腺嘌呤(adenine, A)(adenine, A)NNHNHNNH2O鳥嘌呤鳥嘌呤(guanine, G)(guanine, G)堿堿 基基NNH132456嘧啶嘧啶(pyrimidine)(pyrimidine)胞嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)(cytosine,C)NNHNH2O尿嘧啶尿嘧啶(uracil, U)

7、(uracil, U)NHNHOO胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine, T)(thymine, T)NHNHOOCH3戊戊 糖糖（構(gòu)成（構(gòu)成RNA）1 2 3 4 5 OHOCH2OHOHOH核糖核糖(ribose)(ribose)（構(gòu)成（構(gòu)成DNA）OHOCH2OHOH脫氧核糖脫氧核糖(deoxyribose)(deoxyribose)核苷：核苷：AR, GR, UR, CRAR, GR, UR, CR脫氧核苷：脫氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCRdAR, dGR, dTR, dCR二、核酸的基本結(jié)構(gòu)二、核酸的基本結(jié)構(gòu) 核苷酸核苷酸1. 1. 核苷核苷(ribonucleoside)

8、(ribonucleoside)堿基和核糖（脫氧核糖）通過堿基和核糖（脫氧核糖）通過糖糖苷鍵苷鍵連接形成的化合物叫核苷（脫氧連接形成的化合物叫核苷（脫氧核苷）。核苷）。OHOCH2OHOHNNNH2O1 1POOOHOHOCH2OHOHNNNH2OOHOCH2OHOHNNNH2O核苷酸：核苷酸：AMP, GMP, UMP, CMPAMP, GMP, UMP, CMP脫氧核苷酸：脫氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMPdAMP, dGMP, dTMP, dCMP 2. 2. 核苷酸核苷酸(ribonucleotide)(ribonucleotide)核苷（脫氧核苷）和磷酸以核苷（

9、脫氧核苷）和磷酸以磷酸酯磷酸酯鍵鍵連接連接形成的化合物叫形成的化合物叫核苷酸（脫氧核核苷酸（脫氧核苷酸）。苷酸）。 3 3、體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物、體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物NOCH2OOHOHNNNNH2POOHOHNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOPOOHOHNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOPOOHOPOOHOH體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物（2 2）環(huán)化核苷酸）環(huán)化核苷酸: cAMP: cAMP，cGMPcGMPNOCH2OOHONNNNH2POOH體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物體內(nèi)重要的游離核苷酸及其衍生物（3 3）含核苷酸的

10、生物活性物質(zhì)（輔酶類）含核苷酸的生物活性物質(zhì)（輔酶類） NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有等都含有 AMPNADP+NAD+5 端端3 端端三、核苷酸的連接三、核苷酸的連接 核苷酸之間以核苷酸之間以磷磷酸二酯鍵酸二酯鍵連接形成多連接形成多核苷酸鏈，即核酸。核苷酸鏈，即核酸。CGA核酸的一級結(jié)構(gòu)核酸的一級結(jié)構(gòu)定義定義核酸中核苷酸核酸中核苷酸的排列順序。的排列順序。由于核苷酸間由于核苷酸間的差異主要是堿的差異主要是堿基不同，所以也基不同，所以也稱為稱為堿基序列堿基序列。55端端3端端CGAA G P5 P T PG PC PT P OH 3 書寫方法書寫方法5 pApCpTpGp

11、CpT-OH 3 5 A C T G C T 3 第二節(jié)第二節(jié)DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能的空間結(jié)構(gòu)與功能一一、DNA的一級結(jié)構(gòu)的一級結(jié)構(gòu)v定義定義 DNADNA的一級結(jié)構(gòu)是指核酸分子中核苷酸的一級結(jié)構(gòu)是指核酸分子中核苷酸排列順序及連接方式排列順序及連接方式 * * 3,5 3,5磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵, ,前一個脫氧核苷酸的前一個脫氧核苷酸的3-OH3-OH和后一個的和后一個的5-5-磷酸縮合形成磷酸二磷酸縮合形成磷酸二酯鍵酯鍵 * * 方向性：通常規(guī)定方向性：通常規(guī)定5533為正向為正向 （一）（一）DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景v堿基組成分析堿基組成分析Chargaff C

12、hargaff 規(guī)則：規(guī)則：A = T G A = T G C Cv堿基的理化數(shù)據(jù)分析堿基的理化數(shù)據(jù)分析A-TA-T、G-CG-C以以氫鍵配對較合理氫鍵配對較合理vDNADNA纖維的纖維的X-X-線衍射圖譜分析線衍射圖譜分析二二、DNA的二級結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)（二）（二）DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點 uDNADNA分子由兩條分子由兩條相互相互平行但走向相反平行但走向相反的脫的脫氧多核苷酸鏈組成，氧多核苷酸鏈組成，圍繞同一中心軸，以圍繞同一中心軸，以右手螺旋右手螺旋方式繞成的方式繞成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。雙螺旋雙螺旋結(jié)構(gòu)。雙螺旋表面形成大溝和小溝表面形成大溝和小溝 （

13、二）（二） DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點 u堿基垂直螺旋軸居雙螺旋堿基垂直螺旋軸居雙螺旋內(nèi)側(cè)，與對側(cè)堿基形成內(nèi)側(cè)，與對側(cè)堿基形成氫氫鍵配對鍵配對（互補(bǔ)配對形式：（互補(bǔ)配對形式：A=T; GA=T; G C C） 。u螺旋直徑為螺旋直徑為2 2nmnm，相鄰堿相鄰堿基平面距離基平面距離0.34nm0.34nm，螺旋螺旋一圈螺距一圈螺距3.4nm3.4nm，一圈，一圈1010對堿基。對堿基。堿基互補(bǔ)配對堿基互補(bǔ)配對 （二）（二）DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點 u氫鍵氫鍵維持雙鏈維持雙鏈橫向穩(wěn)橫向穩(wěn)定性定性，堿基堆積力堿基堆積力維維持雙鏈持雙鏈縱向穩(wěn)定性縱向穩(wěn)定

14、性。逆向平行逆向平行 右手螺旋右手螺旋 堿基互補(bǔ)堿基互補(bǔ) 氫鍵固定氫鍵固定鍵軸垂直鍵軸垂直 螺旋尺寸螺旋尺寸 （三）（三）DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性三、三、DNADNA的超級結(jié)構(gòu)（的超級結(jié)構(gòu)（三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)）（一）（一）DNADNA的超螺旋結(jié)構(gòu)的超螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋結(jié)構(gòu) DNADNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。正超螺旋正超螺旋盤繞方向與盤繞方向與DNADNA雙螺旋方同相同。雙螺旋方同相同。負(fù)超螺旋負(fù)超螺旋盤繞方向與盤繞方向與DNADNA雙螺旋方向相。雙螺旋方向相。意義意義 DNADNA超螺旋結(jié)構(gòu)整體或局部的拓?fù)鋵W(xué)變化超螺旋結(jié)構(gòu)整

15、體或局部的拓?fù)鋵W(xué)變化及其調(diào)控對于及其調(diào)控對于DNADNA復(fù)制和復(fù)制和RNARNA轉(zhuǎn)錄過程具有關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄過程具有關(guān)鍵作用。作用。 原核生物的原核生物的DNADNA是共價封閉的環(huán)狀雙螺旋，這種是共價封閉的環(huán)狀雙螺旋，這種 環(huán)狀雙螺旋結(jié)構(gòu)再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。右旋環(huán)狀雙螺旋結(jié)構(gòu)再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。右旋變變緊緊為為正超螺旋，正超螺旋，變松為變松為負(fù)超螺旋。自然界以負(fù)超螺負(fù)超螺旋。自然界以負(fù)超螺旋為主。旋為主。（三）（三）DNADNA在真核生物細(xì)胞核內(nèi)的組裝在真核生物細(xì)胞核內(nèi)的組裝真核生物染色體由真核生物染色體由DNADNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其基和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其基本單位是本單位是 核小體核小體(nucl

16、eosome)(nucleosome)。核小體的組成核小體的組成DNADNA：約約200bp 200bp 組蛋白：組蛋白：H1H1H2AH2A，H2BH2BH3H3H4H4四、四、DNADNA的功能的功能DNADNA的基本功能是以的基本功能是以基因基因的形式荷載遺的形式荷載遺傳信息，并作為基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板。它傳信息，并作為基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板。它是生命遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是個體生命活動是生命遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是個體生命活動的信息基礎(chǔ)。的信息基礎(chǔ)?；驈慕Y(jié)構(gòu)上定義，基因從結(jié)構(gòu)上定義，是指是指DNADNA分子中的分子中的特定區(qū)段，其中的核苷酸排列順序決定了基特定區(qū)段，其中的核苷酸排列順序決定了基

17、因的功能。因的功能。 第三節(jié)第三節(jié)RNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能Structure and Function of RNARNARNA的結(jié)構(gòu)特征的結(jié)構(gòu)特征 1 1. RNA. RNA分子的堿基組成主要是分子的堿基組成主要是A A、G G、C C、U U。此外，此外，RNARNA分子中含有多種稀有堿基分子中含有多種稀有堿基 2 2. RNA. RNA多為單股多核苷酸鏈，局部可形成多為單股多核苷酸鏈，局部可形成雙鏈雙鏈 3 3. RNA. RNA分子比分子比DNADNA分子小。按其在基因表分子小。按其在基因表達(dá)中的作用常分為三大類達(dá)中的作用常分為三大類 RNARNA的種類、分布、功能的種類、分布、

18、功能核蛋白體核蛋白體RNA信使信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA核內(nèi)不均一核內(nèi)不均一RNA核內(nèi)小核內(nèi)小RNA胞漿小胞漿小RNA 細(xì)胞核和胞液細(xì)胞核和胞液線粒體線粒體功功能能rRNAmRNA mt rRNAtRNAmt mRNAmt tRNAHnRNASnRNASnoRNAscRNA/7SL-RNA 核蛋白體組分核蛋白體組分蛋白質(zhì)合成模板蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸成熟成熟mRNA的前體的前體參與參與hnRNA的剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)的剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)rRNA的加工、修飾的加工、修飾蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號識別體的組分的信號識別體的組分核仁小核仁小RNA核蛋白體核蛋白體RNA信使信使RNA轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)

19、運(yùn)RNA核內(nèi)不均一核內(nèi)不均一RNA核內(nèi)小核內(nèi)小RNA胞漿小胞漿小RNA 細(xì)胞核和胞液細(xì)胞核和胞液線粒體線粒體功功能能rRNAmRNA mt rRNAtRNAmt mRNAmt tRNAHnRNASnRNASnoRNAscRNA/7SL-RNA 核蛋白體組分核蛋白體組分蛋白質(zhì)合成模板蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸成熟成熟mRNA的前體的前體參與參與hnRNA的剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)的剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)rRNA的加工、修飾的加工、修飾蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號識別體的組分的信號識別體的組分核仁小核仁小RNA一一 、信使、信使RNARNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能hnRNA 內(nèi)含子內(nèi)含子( (in

20、tron) )mRNA * mRNA成熟過程成熟過程 外顯外顯子子( (exon) )* * mRNAmRNA結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點1. 1. 大多數(shù)真核大多數(shù)真核mRNAmRNA的的5 5 末端均在轉(zhuǎn)錄后加上一末端均在轉(zhuǎn)錄后加上一個個7-7-甲基鳥苷，同時第一個核苷酸的甲基鳥苷，同時第一個核苷酸的C C 2 2也是也是甲基化，形成帽子結(jié)構(gòu)：甲基化，形成帽子結(jié)構(gòu)：m m7 7GpppNGpppNm m- -。2. 2. 大多數(shù)真核大多數(shù)真核mRNAmRNA的的3 3 末端有一個多聚腺苷酸末端有一個多聚腺苷酸(polyA)(polyA)結(jié)構(gòu)，稱為多聚結(jié)構(gòu)，稱為多聚A A尾。尾。帽子結(jié)構(gòu)帽子結(jié)構(gòu)mRNA

21、mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位mRNAmRNA的穩(wěn)定性維系的穩(wěn)定性維系翻譯起始的調(diào)控翻譯起始的調(diào)控 帽子結(jié)構(gòu)和多聚帽子結(jié)構(gòu)和多聚A A尾的功能尾的功能* mRNAmRNA的功能的功能 把把DNADNA所攜帶的遺傳信息，按堿基互補(bǔ)所攜帶的遺傳信息，按堿基互補(bǔ)配對原則，抄錄并傳送至核糖體，用以決配對原則，抄錄并傳送至核糖體，用以決定其合成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。定其合成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。DNAmRNA蛋白蛋白轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯原核細(xì)胞原核細(xì)胞 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核DNA內(nèi)含子內(nèi)含子外顯子外顯子轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄后剪接轉(zhuǎn)錄后剪接轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)mRNAhnRNA翻譯翻譯蛋白蛋白真核細(xì)胞真核細(xì)胞

22、* tRNAtRNA的一級結(jié)構(gòu)特點的一級結(jié)構(gòu)特點 含含 1020% 1020% 稀有堿基，如稀有堿基，如 DHUDHU 3 3 末端為末端為 CCA-OH CCA-OH 5 5 末端大多數(shù)為末端大多數(shù)為G G 具有具有 T T C C 二、轉(zhuǎn)運(yùn)二、轉(zhuǎn)運(yùn)RNARNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能NNHNHNNOCH3CH3NNNHNNHCH2CHCCH3CH3NHNHOOHHHHNHNHSON,N二甲基鳥嘌呤二甲基鳥嘌呤N6-異戊烯腺嘌呤異戊烯腺嘌呤雙氫尿嘧啶雙氫尿嘧啶4-巰尿嘧啶巰尿嘧啶 稀有堿基稀有堿基 1. 1. 分子中含較多的分子中含較多的稀有堿基稀有堿基, ,如雙氫尿嘧啶（如雙氫尿嘧啶（DH

23、UDHU）、）、 假尿嘧啶（假尿嘧啶（ ）、次黃嘌呤）、次黃嘌呤(I)(I)、甲基鳥嘌呤、甲基鳥嘌呤( (m mG)G)等。等。 3. 3. 局部具有莖局部具有莖- -環(huán)樣結(jié)構(gòu)（發(fā)夾結(jié)構(gòu)）。二級結(jié)構(gòu)為環(huán)樣結(jié)構(gòu)（發(fā)夾結(jié)構(gòu)）。二級結(jié)構(gòu)為 三葉草形三葉草形; ;三級結(jié)構(gòu)為三級結(jié)構(gòu)為倒倒L L形形。 2.2. 33端都具有端都具有CCACCA結(jié)構(gòu)，為結(jié)構(gòu)，為氨基酸臂氨基酸臂。 4. 4. 其序列中有其序列中有反密碼子反密碼子。 tRNA tRNA 空間結(jié)構(gòu)要點空間結(jié)構(gòu)要點受體干受體干D 干干T 干干 三環(huán)三環(huán) DHU DHU 環(huán)環(huán) T T C C環(huán)環(huán) 反密碼子環(huán)反密碼子環(huán) 四干（四干（螺旋區(qū)） 受體干

24、（氨基酸臂受體干（氨基酸臂) ) D D 干干 T T 干干 反密碼干反密碼干 一附加一附加 額外環(huán)額外環(huán)反密碼干反密碼干* * tRNAtRNA的三級結(jié)構(gòu)的三級結(jié)構(gòu) 倒倒L L形形* tRNAtRNA的功能的功能活化、搬運(yùn)氨基活化、搬運(yùn)氨基酸到核糖體，參與蛋酸到核糖體，參與蛋白質(zhì)的翻譯。白質(zhì)的翻譯。* rRNArRNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)三、核蛋白體三、核蛋白體RNARNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能* rRNArRNA的功能的功能參與組成核蛋白參與組成核蛋白體，作為蛋白質(zhì)生物體，作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。合成的場所。* rRNArRNA的種類（根據(jù)沉降系數(shù)）的種類（根據(jù)沉降系數(shù)）真核生物真核生物5S

25、rRNA5S rRNA28S rRNA28S rRNA5.8S rRNA5.8S rRNA18S rRNA18S rRNA原核生物原核生物5S rRNA5S rRNA23S rRNA23S rRNA16S rRNA16S rRNA核蛋白體的組成核蛋白體的組成原核生物（以大腸桿菌為例）原核生物（以大腸桿菌為例）真核生物（以小鼠肝為例）真核生物（以小鼠肝為例）小亞基小亞基30S40SrRNA16S1542個核苷酸個核苷酸18S1874個核苷酸個核苷酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)21種種占總重量的占總重量的40%33種種占總重量的占總重量的50%大亞基大亞基50S60SrRNA23S5S2940個核苷酸個核苷酸12

26、0個核苷酸個核苷酸28S5.85S5S4718個核苷酸個核苷酸160個核苷酸個核苷酸120個核苷酸個核苷酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)31種種占總重量的占總重量的30%49種種占總重量的占總重量的35%四四 、小分子、小分子RNARNA snmRNAs概念概念 除了上述三種除了上述三種RNA外，細(xì)胞的不同部位存在的外，細(xì)胞的不同部位存在的許多其他種類的小分子許多其他種類的小分子RNA，統(tǒng)稱為，統(tǒng)稱為非非mRNA小小RNA(snmRNAs)。 snmRNAs的種類的種類 核內(nèi)小核內(nèi)小RNA（堿基數(shù)小于（堿基數(shù)小于300、U1-U6） 核仁小核仁小RNA 胞質(zhì)小胞質(zhì)小RNA 催化性小催化性小RNA和小片段干涉和小

27、片段干涉 RNA snmRNAs的功能的功能 參與參與hnRNA和和rRNA的加工和轉(zhuǎn)運(yùn)。的加工和轉(zhuǎn)運(yùn)。五、核酶五、核酶 1982 1982年，年， T. cell T. cell 從四膜蟲中發(fā)從四膜蟲中發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)：一類具有自身催化，并可以剪切去一類具有自身催化，并可以剪切去除除RNARNA內(nèi)含子的催化活性的內(nèi)含子的催化活性的RNARNA分子，稱分子，稱之為核酶。之為核酶。 從此改變了從此改變了“酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白”的傳統(tǒng)概念。的傳統(tǒng)概念。 定義：定義：核酸酶核酸酶是指所有可以水解核酸的酶是指所有可以水解核酸的酶分類：分類：依據(jù)底物不同分類依據(jù)底物不同分類vDNADNA酶：酶：

28、專一降解專一降解DNADNA。vRNARNA酶酶 ：專一降解專一降解RNARNA。依據(jù)切割部位不同依據(jù)切割部位不同v核酸內(nèi)切酶：核酸內(nèi)切酶：分為限制性核酸內(nèi)切酶和非特分為限制性核酸內(nèi)切酶和非特異性限制性核酸內(nèi)切酶。異性限制性核酸內(nèi)切酶。v核酸外切酶：核酸外切酶：5 5 33 或或3 3 55 核酸外切酶核酸外切酶第四節(jié)第四節(jié)核核 酸酸 的的 理理 化化 性性 質(zhì)質(zhì)一、核酸的一般性質(zhì)一、核酸的一般性質(zhì) 核酸是生物大分子，核酸是生物大分子，具有大具有大分子的一般性質(zhì)分子的一般性質(zhì)。表示核酸分子。表示核酸分子的大小的方式除了分子量外，常的大小的方式除了分子量外，常用堿基數(shù)目或堿基對數(shù)目來表示。用堿基

29、數(shù)目或堿基對數(shù)目來表示。核酸是核酸是兩性電解質(zhì)兩性電解質(zhì)，但因磷酸基，但因磷酸基酸性較強(qiáng)，常酸性較強(qiáng)，常顯酸性顯酸性。二、核酸的紫外吸收二、核酸的紫外吸收 由于核酸中的嘌呤和嘧啶分子都含共軛由于核酸中的嘌呤和嘧啶分子都含共軛雙鍵，使得核酸分子在雙鍵，使得核酸分子在250nm-280nm250nm-280nm處有吸處有吸收，收， 但最大吸收峰在但最大吸收峰在260nm260nm處。處。 這一性質(zhì)主要用于核酸的定量。這一性質(zhì)主要用于核酸的定量。 OD260OD260的應(yīng)用：的應(yīng)用： 1.DNA1.DNA或或RNARNA的定量的定量 2.2.判斷核酸樣品的純度判斷核酸樣品的純度三、核酸的三、核酸的變

30、性與復(fù)性變性與復(fù)性 （一）（一）DNADNA的變性的變性定義：定義：在某些理化因素作用下，在某些理化因素作用下，DNADNA雙鏈解開成雙鏈解開成兩條單鏈的過程。兩條單鏈的過程。因素：因素：強(qiáng)酸，強(qiáng)堿，高溫，高壓，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿，高溫，高壓，變性試劑如尿變性試劑如尿素以及某些有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等。素以及某些有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等。變性后其它理化性質(zhì)變化：變性后其它理化性質(zhì)變化：ODOD260260增高增高粘度下降粘度下降比旋度下降比旋度下降浮力密度升高浮力密度升高酸堿滴定曲線改變酸堿滴定曲線改變生物活性喪失生物活性喪失DNADNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂例：變性引起紫外吸收值的改變例：變性引起紫外吸收值的改變DNA的紫外吸收光譜的紫外吸收光譜增色效應(yīng)：增色效應(yīng)：DNADNA變性時其溶液變性時其溶液ODOD260260增高的現(xiàn)象增高的現(xiàn)象。熱變性熱變性解鏈曲線：解鏈曲線：如果在連續(xù)如果在連續(xù)加熱加熱D