核酸高級(jí)結(jié)構(gòu)

1、關(guān)于核酸的高級(jí)結(jié)構(gòu)第一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概 述第二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 一、核酸的發(fā)現(xiàn)和研究歷程 第三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1868年，瑞士的一位年輕的科學(xué)家 Fridrich Miescher（1844-1895） 從外科繃帶上膿細(xì)胞的細(xì)胞核中分 離出一種有機(jī)物質(zhì)，它的含磷量超 過了當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的任何有機(jī)化合物，并有很強(qiáng)的酸性，由于該物質(zhì)是從細(xì)胞核中分離出來的，因此當(dāng)時(shí)就稱它為“核素”（nuclein），Miescher所分離到的核素就是我們今天所指的脫氧核糖核蛋白。 1889年， Altmann首先制備了不含

2、蛋白質(zhì)的核酸制品，因?yàn)槭菑募?xì)胞核中分離出來的酸性物質(zhì)，所有叫核酸（nucleic acid）。 第四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月后來，研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)、線粒體、葉綠體、無核結(jié)構(gòu)的細(xì)菌和沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒都含有核酸，從此“核酸”這一名稱保留并一直沿用至今。核酸作為生物體的一種化學(xué)物質(zhì)，早期的研究僅限于它的化學(xué)組成。雖然早在20世紀(jì)40年代，人們已經(jīng)知道DNA是由四種核苷酸組成的多聚體長鏈，但也只是將它看作細(xì)胞中的一般化學(xué)成分，且由于這四種核苷酸比較相像，化學(xué)結(jié)構(gòu)看來也十分簡(jiǎn)單，因此也沒有人注意到它的生物學(xué)功能。當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為，決定遺傳特性的物質(zhì)是蛋白質(zhì)。第五張，PPT共一百五十三頁

3、，創(chuàng)作于2022年6月1944年， Avery等人著名的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)核酸是主要遺傳物質(zhì)。見圖1952年，Hershey等人用同位素標(biāo)記法研究T2噬菌體的感染作用，他們用32P標(biāo)記噬菌體的DNA，用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，然后感染大腸桿菌。結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有32P-DNA進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，35S蛋白質(zhì)留在細(xì)胞外，進(jìn)一步肯定了DNA的遺傳作用。1953年，Watson和Crick確定了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)堿基互補(bǔ)配對(duì)原理，同時(shí)提出了DNA半保留復(fù)制假說。第六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月基礎(chǔ)知識(shí)野生型肺炎雙球菌(Strep-tococcus pneumoniae)菌落為光滑型，一種突

4、變型為粗糙型，兩者根本差異在于莢膜形成；莢膜的主要成分是多糖，具特殊的抗原性；不同抗原型是遺傳的、穩(wěn)定的，一般情況下不發(fā)生互變。莢膜菌落毒性類型光滑型S發(fā)達(dá)光滑有I, II, III粗糙型R無粗糙無I, II第七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1944年，Avery的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)orand可分離第八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1968年， Nirenberg發(fā)現(xiàn)遺傳密碼。1975年， Temin和Baltimore發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶。1981年， Gilbert和Sanger建立DNA 測(cè)序方法。同年，Cech發(fā)現(xiàn)四膜蟲rRNA前體能夠通過自我拼接切除內(nèi)含子，表明RN

5、A也具有催化功能，稱為核酶(ribozyme),這是對(duì)“酶一定是蛋白質(zhì)”傳統(tǒng)觀點(diǎn)的一次大的沖擊。1983年，Simons和Mizuno等分別發(fā)現(xiàn)了反義RNA(antisense RNA)，表明RNA還具有調(diào)節(jié)功能。第九張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1985年， Mullis發(fā)明PCR(Polymerase Chain Reaction)技術(shù),即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。此項(xiàng)技術(shù)是模仿DNA在生物體內(nèi)的自然復(fù)制過程,來擴(kuò)增DNA片段。1986年，Gilbert提出“RNA世界”的假說。這一假說認(rèn)為，在40億年前的太古代，地球上就已經(jīng)誕生了RNA自我復(fù)制系統(tǒng)“RNA世界”。之后，RNA不但能

6、進(jìn)行有機(jī)物合成，而且還能與原始地球上出現(xiàn)的蛋白質(zhì)相互作用，迎來了它們的共生時(shí)代“RNA-蛋白質(zhì)世界”，最終逐漸形成原始生命。第十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月后來，RNA將大多數(shù)催化功能交給更高活性的蛋白質(zhì)，將遺傳信息傳遞功能交給了在化學(xué)性質(zhì)上更穩(wěn)定的DNA，久而久之，才演變成現(xiàn)在的生物世界，也就是“DNA世界”。1990年， 美國政府出資30億美元，用15年的時(shí)間完成人類基因組計(jì)劃(human genome project,HGP)。1994年，中國人類基因組計(jì)劃啟動(dòng)。2001年，美、英等國完成人類基因組計(jì)劃基本框架。2003年4月14日，人類基因組計(jì)劃勝利完成。第十一張，P

7、PT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 核酸（nucleic acid）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。二、核酸的概念第十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、核酸的種類與分布根據(jù)核酸的化學(xué)組成可分為：1.脫氧核糖核酸（Deoxyribonucleic acid，DNA）部位：細(xì)胞核（98%）、線粒體、葉綠體功能：是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。能攜帶遺傳信息，決定C和個(gè)體的基因型。2. 核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）部位：主要細(xì)胞質(zhì) 功能：參與C內(nèi)DNA遺傳信息的表達(dá)。在少數(shù)物種如某些病毒中也可作為遺傳信息的載體。 第十三張，PPT共一百五十

8、三頁，創(chuàng)作于2022年6月RNA又可根據(jù)分子大小和生物學(xué)功能不同，分為:信使核糖核酸（messenger RNA，mRNA）轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸（Transfer RNA，tRNA）核糖體核糖核酸（Ribosomal RNA，rRNA）第十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月rRNAtRNAmRNA比例8082151635沉降系數(shù)原核：5S、16S、23S；真核：5S、18S、28S、5.8S4S625S代謝穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定存在形式與多種蛋白質(zhì)形成核糖核蛋白體，位于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上或以單體形式存在與氨基酸結(jié)合或以游離狀態(tài)存在與核糖體結(jié)合或單獨(dú)存在存在部位細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)生理功能蛋白質(zhì)合成

9、的場(chǎng)所在蛋白質(zhì)合成過程中運(yùn)輸活化的氨基酸蛋白質(zhì)合成的模板第十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié)核酸的化學(xué)組成The Chemical Component of Nucleic Acid第十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月戊糖含N堿基一、 核酸的水解核酸核苷酸 水解 磷酸嘧啶堿嘌呤堿核苷核糖 （戊糖）脫氧核糖 (脫氧戊糖)1、核酸的徹底水解：第十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月核酸的基本構(gòu)成核酸Nucleic acid核苷酸Nucleotide核苷Nucleoside 堿基Base 核糖Ribose 脫氧核糖Deoxyribose 嘧啶堿Pur

10、ine bases胸腺嘧啶thymine胞嘧啶cytosine尿嘧啶uracil嘌呤堿Pyrimidine bases腺嘌呤adenine鳥嘌呤guanine磷酸phosphoric acid戊糖pentose第十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、核酸的化學(xué)組成 1）元素組成C、H、O、N、P（910%）2）分子組成 堿基(base)：嘌呤堿、嘧啶堿 戊糖(ribose)：核糖、脫氧核糖 磷酸(phosphate)第十九張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二. 戊糖和堿基的結(jié)構(gòu)第二十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 (一) 戊糖DNA：戊糖為-D-2脫

11、氧核糖RNA：戊糖為-D-核糖。第二十一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（構(gòu)成RNA）12345核糖(ribose)（構(gòu)成DNA）脫氧核糖(deoxyribose)第二十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(二) 堿基（base）第二十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.嘌呤 (purine) 腺嘌呤(adenine, A)鳥嘌呤(guanine, G)第二十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine, C)尿嘧啶(uracil, U)胸腺嘧啶(thymine, T)第二十五張，PPT共一百

12、五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月含氧的堿基有烯醇式和酮式兩種互變異構(gòu)體，在生理 pH條件下主要以酮式存在。體內(nèi)核酸大分子中的堿基也以酮式存在。尿嘧啶的互變異構(gòu)作用如下：酮式烯醇式OHOH第二十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月注意：嘌呤和嘧啶中均含有共軛雙鍵，因此對(duì) 260nm波長的紫外線有特異吸收峰。第二十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、核苷的形成核苷是由戊糖與含氮堿基經(jīng)脫水縮合而生成的化合物（糖苷）。由堿基和核糖或脫氧核糖通過糖苷鍵連接而成。連接部位：糖的C-1，嘌呤-N9，嘧啶-N1。第二十九張，PPT

13、共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月核苷：用單字符號(hào)（A, G, U, C）表示脫氧核苷：在單字符號(hào)前加一小寫得d （dA, dG, dT, dC）在大多數(shù)情況下，核苷是由核糖或脫氧核糖的C1-羥基與嘧啶堿N1或嘌呤堿N9進(jìn)行縮合，故生成的化學(xué)鍵稱為，N糖苷鍵由堿基和核糖（脫氧核糖）通過糖苷鍵連接形成核苷（脫氧核苷）。11 核苷的表示方法第三十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月嘧啶堿： C1 N1，嘌呤堿： C1 N9。核酸中的核苷與脫氧核苷均為-型堿基平面與核糖平面互相垂直第三十一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月腺苷(A) 脫氧胞苷(dC)1,N9-糖苷鍵 1,N1

14、-糖苷鍵11N-9N-1第三十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月四、 核苷酸的結(jié)構(gòu)與命名第三十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.核苷酸: 核苷（脫氧核苷）和磷酸脫水縮合后生成的磷酸酯類化合物，以磷酸酯鍵連接形成。即核苷的磷酸酯。包括核苷酸和脫氧核苷酸。 H磷酸脫氧胞苷(dC) H2O磷酸酯鍵第三十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月核苷酸的分子結(jié)構(gòu)第三十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.生物體內(nèi)多為5，- 核苷酸，即P基團(tuán)位于糖的C-5，上。第三十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作

15、于2022年6月3. 5-核苷酸又可按其在5位縮合的磷酸基的多少，分為一磷酸核苷（核苷酸）、二磷酸核苷和三磷酸核苷。 第三十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十九張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4.有些核酸中還含有稀有堿基，這些堿基大多是在上述嘌呤或嘧啶堿的不同部位甲基化或進(jìn)行其它的化學(xué)修飾而形成的衍生物。，第四十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月核苷酸與脫氧核苷酸第四十一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月5.核苷酸還有環(huán)化的形式。它們主要是3，5環(huán)化腺苷酸 (cAMP, adenosine 3, 5cyclic monophosphat

16、e)3，5環(huán)化鳥苷酸 (cGMP, guanosine 3，5cyclic monophosphate)環(huán)化核苷酸在細(xì)胞內(nèi)代謝的調(diào)節(jié)和跨細(xì)胞膜信號(hào)中起著十分重要的作用。第四十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月5端3端6、核苷酸的連接 核酸是由許多單核苷酸聚合形成的多核苷酸鏈，沒有分支。核苷酸之間以3，5磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈。核苷酸鏈的方向是53。CGA第四十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 3，5- 磷酸二酯鍵 3，5- 磷酸二酯鍵是由一個(gè)核苷酸的5位磷酸與另一個(gè)核苷酸的3-OH 形成的。5端3端CGA第四十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月

17、由相間排列的戊糖和磷酸構(gòu)成核酸大分子的主鏈。代表其特性的堿基則可以看成是有次序的鏈接在其主鏈上的側(cè)鏈基團(tuán)。主鏈上的磷酸基是酸性的，在細(xì)胞的pH條件下帶負(fù)電荷；而嘌呤和嘧啶堿基相對(duì)不溶于水而具有疏水性質(zhì)。5端3端CGA第四十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月注意：1.由于生物體中主要為游離的5-磷酸核糖 (即用于合成核酸的單核苷酸為5核苷酸)，因此，核苷酸鏈的合成方向是由5 3。2.DNA、RNA均構(gòu)成不分支的線性大分子，其中磷酸基和(脫氧)戊糖基構(gòu)成DNA、RNA鏈的骨架，可變部分是堿基排列順序。5端3端CGA5端3端CGA第四十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第

18、四十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)Structure of DNA第四十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu): 基本結(jié)構(gòu)DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu) 空間結(jié)構(gòu)DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)第四十九張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、 DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)概念： 核酸中4種核苷酸的連接及排列順序。 由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，所以也稱為堿基序列。第五十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(一)基因和基因組基因：DNA分子中的某一區(qū)段，經(jīng)復(fù)制可傳給子代，經(jīng)轉(zhuǎn)錄和翻譯往往可合成蛋白質(zhì)?；蚪M（genome）：一個(gè)生物體的全部基因序列。

19、人的基因組約有30億bp。第五十一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)原核生物和真核生物DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)的比較第五十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.原核生物DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)(1)原核生物的基因組小；(2)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單；(3)基因?yàn)檫B續(xù)的DNA片段。第五十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.真核生物DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)第五十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(1)大量重復(fù)序列：根據(jù)重復(fù)次數(shù)的多少分為：高度重復(fù)序列：可重復(fù)幾百萬次，多數(shù)為小于10bp的短序列。一般位于異染色質(zhì)上，多數(shù)不編碼蛋白質(zhì)或RNA，可能與染色體結(jié)構(gòu)的形成及基

20、因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)。中度重復(fù)序列：在DNA分子中可重復(fù)幾十次到幾千次，主要rRNA、tRNA基因和某些蛋白質(zhì)基因?qū)儆诖祟?。單考貝序列：在整個(gè)DNA分子中質(zhì)出現(xiàn)一次或少數(shù)幾次，主要是編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，主要轉(zhuǎn)錄mRNA。在人體細(xì)胞中約占DNA總數(shù)的一半。第五十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)基因的不連續(xù)性真核結(jié)構(gòu)基因的兩側(cè)，存在一些不被轉(zhuǎn)錄的非編碼序列，它們多為調(diào)控區(qū)。而基因內(nèi)部也有很多非編碼序列，稱內(nèi)含子。相應(yīng)的，編碼序列稱外顯子。第五十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月斷裂基因-真核生物結(jié)構(gòu)基因，由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編

21、碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì)，這些基因稱為斷裂基因(splite gene) 。 CABD編碼區(qū) A、B、C、D(外顯子)非編碼區(qū)(內(nèi)含子)第五十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月外顯子(exon)和內(nèi)含子(intron) 外顯子在斷裂基因及其初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上出現(xiàn)，并表達(dá)為成熟RNA的核酸序列。內(nèi)含子隔斷基因的線性表達(dá)而在剪接過程中被除去的核酸序列。 第五十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu) DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。第五十九張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月研究背景: DN

22、A雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出，揭示了生物界遺傳性狀得以世代相傳的分子奧秘，標(biāo)志著當(dāng)代分子生物學(xué)的誕生，是科學(xué)史上最偉大的事件之一。（一） Watson和Crick 提出的雙螺旋結(jié)構(gòu)第六十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 Watson和Crick將當(dāng)時(shí)人們對(duì)于DNA分子特性的認(rèn)識(shí)和獲得的各種數(shù)據(jù)在理論上綜合分析計(jì)算，經(jīng)過刻苦努力，并充分發(fā)揮出超凡想象力，終于推論出這一模型。所以，他們?cè)?962年獲諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)引用了牛頓的名言“我（們）之所以看得遠(yuǎn)些，只因?yàn)檎驹诰奕说募绨蛏稀?。因此，這一模型也稱為“Watson-Crick結(jié)構(gòu)模型”。他們主要的依據(jù)是什么呢？是下列三點(diǎn)：第六十一張，PPT共一

23、百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1. Chargaff規(guī)則：應(yīng)用層析法對(duì)多種生物DNA的堿基組成進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)：（1）在DNA中 A=T G=C。 這是Chargaff規(guī)則的主要內(nèi)容。（2）不同生物種屬的DNA堿基組成不同。（3）同一個(gè)體不同器官、不同組織的DNA具有相同的堿基組成。2. 堿基間可以形成氫鍵 A、T之間可以生成兩個(gè)氫鍵，G、C之間可以生成三個(gè)氫鍵。研究氫鍵，可以幫助判斷DNA的構(gòu)象，如當(dāng)時(shí)已經(jīng)了解的-螺旋。第六十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月DNA雙螺

24、旋結(jié)構(gòu)模型主要內(nèi)容：1.DNA分子是由兩條多核苷酸鏈圍繞一個(gè)共同的軸而形成的螺旋體；2.兩條鏈都是右手螺旋，它們的骨架均由脫氧核糖和磷酸組成；3.堿基對(duì)在螺旋內(nèi)側(cè)，通過大溝和小溝可接近它們，脫氧核糖基和P基骨架在骨架外側(cè)；第六十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4.整個(gè)螺旋體的直徑為2nm，螺距3.4nm，堿基平面距離0.34nm，即每個(gè)螺圈含10個(gè)螺旋。單股DNA鏈的方向取決于核苷酸單體間磷酸二酯鍵的走向，習(xí)慣上走向常是5 3，與之相對(duì)應(yīng)的鏈必為由3 5 ，因此DNA分子中的兩條鏈反向平行。第六十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月5. 兩條鏈以堿基間氫鍵而連結(jié)。

25、A-T配對(duì)、形成二個(gè)氫鍵。 G-C配對(duì)、形成三個(gè)氫鍵。 -這稱為“堿基互補(bǔ)規(guī)律”。第六十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月堿基互補(bǔ)配對(duì) TAGC第六十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月6.DNA雙螺旋的維系： 橫向穩(wěn)定- 由互補(bǔ)堿基間氫鍵維系 縱向穩(wěn)定- 堿基平面間的疏水的堿基堆積力維系（通過相鄰堿基 - 電子形成的疏水作用）。注：從總能量上說，堿基堆積力占的能量比例更大些。 第六十九張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十二張，PPT共一百五十三頁

26、，創(chuàng)作于2022年6月（二）其它類型的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) DNA的Watson-Crick結(jié)構(gòu)模型是最常見的，也是最穩(wěn)定的，稱為B-DNA。另外，還少量A-DNA及左旋的Z-DNA等。 在體內(nèi)，不同構(gòu)象的DNA在功能上有所差異，可能參與基因表達(dá)的調(diào)節(jié)和控制。 第七十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月B-DNA：在相對(duì)濕度為92%時(shí)所得到的DNA鈉鹽纖維，這種DNA稱為-。A-DNA：在相對(duì)濕度為75%時(shí)所得到的DNA鈉鹽纖維，這種DNA稱為-。主要區(qū)別：B-DNA的堿基由脫氧核糖-磷酸骨架伸向螺旋的中心軸，堿基平面和軸垂直。A-

27、DNA的堿基平面相對(duì)于中心軸約有25的傾斜。第七十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月Z-DNA的發(fā)現(xiàn)1979年Rich和Wang對(duì)帶有簡(jiǎn)單交替順序的DNA片段作了研究，發(fā)現(xiàn)該晶體中的兩分子可通過Watson-Crick堿基配對(duì)，形成一種明顯而獨(dú)特的左旋雙螺旋規(guī)則結(jié)構(gòu)，而且通過相鄰片段頂端的相互銜接，可形成無限長度的反向平行雙股左手螺旋，因?yàn)槠浜颂?磷酸骨架中磷酸基走向呈“Z”字形鋸齒狀結(jié)構(gòu)，故定名為Z-DNA。第七十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月Z-DNA的結(jié)構(gòu)特征B-DNA是一個(gè)整齊的螺旋結(jié)構(gòu)，Z-DNA卻近似圓柱形。在B-DNA中，堿基對(duì)沿螺旋軸的平均距離為

28、3.4A，每隔10個(gè)堿基對(duì)螺旋上升一圈，螺距為34A，而Z-DNA中，堿基對(duì)雖仍以3.4A的間距進(jìn)行堆砌，但由于它們相對(duì)于螺旋軸有7的傾斜，致使堿基對(duì)沿軸的間距變成3.7A，而螺旋圈里包含著12個(gè)堿基對(duì)，所以其螺距為44.6A。B-DNA的直徑為20A，而Z-DNA得只有18A。 Z-DNA具有更為細(xì)長的結(jié)構(gòu)。第七十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月Z-DNA的結(jié)構(gòu)特征從螺旋頂上往下看，Z-DNA的鳥嘌呤堿基呈六角對(duì)稱，鳥嘌呤殘基的咪唑部位和磷酸根構(gòu)成圓柱形分子的外壁；與B-DNA不同的是：其磷酸根雖然位于螺旋外壁，但鳥嘌呤的位置靠近分子的中心，呈五角對(duì)稱。 與B-DNA相比，Z

29、-DNA的特征為：Z-DNA為左旋； 磷酸根的Z字形走向；Z-DNA的大溝消失，小溝加深。第七十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月B-DNA螺旋結(jié)構(gòu)的周圍是由糖基和磷酸基組成的雙螺旋骨架，大溝、小溝交替出現(xiàn)，大、小溝均有著光滑而連續(xù)的磷酸基組成的邊緣，溝的底部是堿基組成的凹面。Z-DNA不僅沒有大溝，而且由于鳥嘌呤的咪唑基和磷酸基構(gòu)成一個(gè)圓形的凸面，致使這一部分還多少有些外翻，大溝相應(yīng)消失；而在對(duì)應(yīng)于B-DNA小溝的地方則形成一條深溝，順著分子軸延伸下去，這條溝有鋸齒形的磷酸根邊緣，溝兩邊磷酸根之間的間 距8.5A，深約9A，直達(dá)中心軸，小溝加 深。第七十九張，PPT共一百五十三

30、頁，創(chuàng)作于2022年6月Z-DNA的研究概況1981年，Rich等人用溴取代鳥嘌呤的第8位氫原子，使溴代的多聚CG穩(wěn)定地處于左旋狀態(tài)，并以其作為誘導(dǎo)物，從兔和鼠身上取得了左旋DNA抗體，將這種抗體用熒光化合物進(jìn)行標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)它與果蠅唾腺染色體的許多部位結(jié)合，在顯微鏡下可看到染色體上有許多明亮的條帶，這說明在天然DNA中確有DNA處于左旋，后來發(fā)現(xiàn)在某些植物的細(xì)胞核及人類胎兒球蛋白基因等數(shù)十種基因中，也發(fā)現(xiàn)Z-DNA的存在，但含量很少，約占DNA總量的5%。第八十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月研究表明，Z-DNA構(gòu)象出現(xiàn)在基因5端的調(diào)控區(qū)。如人類C-MYC（肌動(dòng)蛋白基因）表達(dá)時(shí)，就

31、會(huì)在C-MYC基因的啟動(dòng)子附近出現(xiàn)三個(gè)Z-DNA區(qū)域。因此，推出Z-DNA與基因的表達(dá)調(diào)控相關(guān)，但如果C-MYC轉(zhuǎn)錄停止，這些區(qū)域?qū)⒖焖倩貜?fù)到B-DNA。此外，發(fā)現(xiàn)組成Z-DNA的序列在原核生物中較為少見。Z-DNA的研究概況第八十一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）DNA的可變構(gòu)象除Z-DNA外，研究表明，因環(huán)境因素的改變、蛋白質(zhì)的結(jié)合以及超螺旋張力的作用，某些特定的DNA片段還可能想出其他的可變DNA構(gòu)型。如：十字形結(jié)構(gòu)（cruciforms)三鏈DNA(intramolecular triplexes)四鏈DNA(quadruplexes)脫鏈DNA(slipped-s

32、trand DNA)平行鏈DNA(parallelstranded DNA)非配對(duì)DNA結(jié)構(gòu)(unpaired DNA structures)第八十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月十字形結(jié)構(gòu)反向重復(fù)（5-3方向）部位兩條鏈之間的氫鍵斷開，鏈內(nèi)互補(bǔ)的堿基之間重新形成氫鍵，形成兩個(gè)類似發(fā)夾的臂，臂的頂端有3-4個(gè)非配對(duì)堿基。十字形結(jié)構(gòu)包含兩條特別長的DNA臂和 兩個(gè)相對(duì)較短的發(fā)夾形臂， 這樣構(gòu)成“十字花”。第八十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月這種形狀只有在低鹽條件下才能維持，因?yàn)榈望}條件下，磷酸根之間的靜電排斥將四條臂都分開了。在生理鹽溶液下，磷酸根被部分屏蔽，排

33、斥力有所下降，所以十字形結(jié)構(gòu)變成了X型結(jié)構(gòu)，臂與臂之間的角度也各有不同。十字形結(jié)構(gòu)的形成條件第八十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月脫鏈DNA（簡(jiǎn)稱S-DNA）形成部位：DNA的一個(gè)區(qū)域內(nèi)有幾個(gè)核苷酸片段多次重復(fù)，就有機(jī)會(huì)用“滑脫”的方式形成堿基配對(duì)。形成過程：當(dāng)序列重復(fù)部位解旋時(shí)，一個(gè)直接重復(fù)序列同另一個(gè)重復(fù)序列形成Watson-Crick堿基配對(duì)，這樣在對(duì)應(yīng)鏈上就形成了兩個(gè)突出的環(huán)，堿基配對(duì)更有可能“滑脫”。影響因素：當(dāng)直接重復(fù)區(qū)域被阻斷時(shí)，將明顯減少。第八十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(CAG)n(CAG)n5533脫鏈結(jié)構(gòu)第八十六張，PPT共一百五十三

34、頁，創(chuàng)作于2022年6月三、DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)第八十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋結(jié)構(gòu)(superhelix 或supercoil):DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。 正超螺旋(positive supercoil)盤繞方向與DNA雙螺旋方同相同 負(fù)超螺旋(negative supercoil)盤繞方向與DNA雙螺旋方向相反 第八十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月意義:DNA超螺旋結(jié)構(gòu)整體或局部的拓?fù)鋵W(xué)變化及其調(diào)控對(duì)于DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄過程具有關(guān)鍵作用。 第八十九張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)原核生物

35、的超螺旋結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)原核生物DNA為雙鏈閉合環(huán)，并在此基礎(chǔ)上再次螺旋形成超螺旋。超螺旋結(jié)構(gòu)：在雙螺旋的基礎(chǔ)上再盤繞成為麻花狀的超螺旋結(jié)構(gòu)。第九十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）在真核生物染色質(zhì)DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)真核生物染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其基本單位是 核小體(nucleosome)。在真核生物中，雙螺旋的DNA分子圍繞蛋白質(zhì)八聚體進(jìn)行盤繞，從而形成特殊的串珠狀結(jié)構(gòu)，稱為核小體。核小體結(jié)構(gòu)屬于DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)。第九十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月組蛋白：H2A、H2B、H3、H4各兩分子 八聚體，直

36、徑約10nmDNA鏈：DNA鏈盤繞于八聚體表面1.75圈，約146bp第九十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月四、DNA的功能基本功能：作為生物遺傳信息復(fù)制的模板和基因轉(zhuǎn)錄的模板，它是生命遺傳繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ),也是個(gè)體生命活動(dòng)的基礎(chǔ)?；颍篋NA分子中的某一區(qū)段，經(jīng)復(fù)制可傳給子代，經(jīng)轉(zhuǎn)錄和翻譯往往可合成蛋白質(zhì)?；蚪M（genome）：一個(gè)生物體的全部基因序列。人的基因組約有30億bp。第九十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作

37、于2022年6月第四節(jié) RNA的結(jié)構(gòu)Structure of RNA第九十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、 RNA與DNA結(jié)構(gòu)的比較1. RNA堿基組成特點(diǎn)是含有尿嘧啶(U)而不含胸腺嘧啶(T) ；2. 連接鍵及鏈的方向與DNA類似。3. 一般以單股鏈存在，但可以有局部二級(jí)結(jié)構(gòu)及三級(jí)結(jié)構(gòu)。在配對(duì)時(shí)，也遵守反向、互補(bǔ)等規(guī)則。 堿基配對(duì)發(fā)生于C和G與U和A之間。第九十九張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4. RNA堿基組成之間無一定的比例關(guān)系，且稀有堿基較多。如假尿嘧啶核苷及甲基化堿基等。5.RNA種類多，含量高，但分子量相對(duì)較小，僅有幾十指幾千個(gè)核苷酸。第一百張，

38、PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月螺旋的環(huán)狀突起第一百零一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百零二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、各類RNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第一百零三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(一) mRNA（信使RNA ）mRNA約占細(xì)胞總RNA的3%-5%，代謝活躍，壽命較短。作為蛋白質(zhì)合成的(模板)，mRNA一般由結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄而來。原核與真核的mRNA結(jié)構(gòu)和生成有較大差異。第一百零四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月原核生物的mRNA是多順反子。順反子是通過順反測(cè)驗(yàn)鑒定的遺傳功能單位，相當(dāng)于一個(gè)編碼蛋白質(zhì)的DNA序列加上

39、翻譯的起始和終止信號(hào)，也就是一個(gè)蛋白質(zhì)的基因。通常將一種蛋白質(zhì)的基因稱為結(jié)構(gòu)基因。原核生物的結(jié)構(gòu)基因無內(nèi)含子，因此是連續(xù)的。真核生物的結(jié)構(gòu)基因一般含有內(nèi)含子，為不連續(xù)基因。目前研究過的真核生物的mRNA都是單順反子，只編碼一種蛋白質(zhì)，其5端和3端各有一段非編碼區(qū).第一百零五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月原核生物的mRNA 是很不穩(wěn)定的。如大腸桿菌的mRNA的半衰期一般只有幾分鐘。因此原核生物的mRNA在其3端尚未完全合成之前，便開始從5端降解，或是在轉(zhuǎn)譯完畢之后，便立即降解。由于沒有形成細(xì)胞膜，mRNA的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯是相互緊密配合，偶聯(lián)在一起的，當(dāng)mRNA尚未轉(zhuǎn)錄完畢之前，就已經(jīng)

40、開始轉(zhuǎn)譯，而且當(dāng)有足夠的信息可供利用時(shí)，核蛋白體還要沿著增長的多核苷酸鏈移動(dòng)，以合成蛋白質(zhì)。一般認(rèn)為，原核的mRNA轉(zhuǎn)錄之后，無需經(jīng)過特殊的加工處理，而天然的mRNA即具有充分的生物學(xué)功能.第一百零六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月絕大多數(shù)真核細(xì)胞mRNA3端都有一段長約200個(gè)核苷酸的poly(A)。poly(A)(polyadenylic acid)是在轉(zhuǎn)錄后經(jīng)poly(A)聚合酶的作用添加上去的。poly(A)聚合酶對(duì)mRNA專一,不作用于tRNA和rRNA.poly(A)的功能：與mRNA從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)移有關(guān)；與mRNA的半衰期有關(guān),新合成的mRNA的ploy(A)

41、鏈較長,而衰老的mRNA則poly(A)鏈較短.第一百零七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百零八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月真核細(xì)胞mRNA5端還有一個(gè)特殊的5-m7G-5ppp5-Nm-3-P結(jié)構(gòu)，稱為5端帽子結(jié)構(gòu)(cap)，此中5端的鳥嘌呤N7被甲基化，鳥嘌呤核苷酸經(jīng)焦磷酸與相鄰的一個(gè)核苷酸相連，形成5,5-磷酸二酯鍵。帽子結(jié)構(gòu)的功能：它為與核糖體的結(jié)合提供了一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)?？梢员Ｗo(hù)mRNA，防止它遭受來自5端外切核酸酶的水解。帽子結(jié)構(gòu)可能是蛋白質(zhì)合成的起始識(shí)別信號(hào)的一部分，與蛋白質(zhì)合成的正確起始有關(guān)。第一百零九張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6

42、月在真核細(xì)胞中，初合成的mRNA和成熟的mRNA是不一樣的。前者是一種分子量很不均一的mRNA前體稱為不均一核RNA（hnRNA），在C內(nèi)需經(jīng)裂解、拼接和修飾才能成為成熟的mRNA進(jìn)到細(xì)胞質(zhì)中，發(fā)揮模板作用，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的生物合成。第一百一十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月mRNA與hnRNA在真核生物中，最初轉(zhuǎn)錄生成的RNA稱為不均一核RNA(hnRNA)，然而在細(xì)胞質(zhì)中起作用，作為蛋白質(zhì)的氨基酸序列合成模板的是mRNA。hnRNA是mRNA的未成熟前體。也就是說，hnRNA在轉(zhuǎn)變?yōu)閙RNA的過程中經(jīng)過剪接，被去掉了一些片段，余下的片段被重新連接在一起。第一百一十一張，PPT共一

43、百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月hnRNA 內(nèi)含子(intron)mRNA * mRNA成熟過程 外顯子(exon)目 錄第一百一十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三聯(lián)體密碼mRNA分子中每三個(gè)核苷酸為一組，決定一種氨基酸，稱為遺傳密碼(genetic code)或三聯(lián)體密碼。不同的mRNA堿基組成和排列順序都不同，但都只有A，G，C，U 4種堿基。如果一個(gè)堿基就可以決定一個(gè)氨基酸，則只有四種變化方式，如果兩個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，則只有16種變化方式，都不能滿足20種氨基酸的需要。1961年Crick和Brenner的實(shí)驗(yàn)得出了三個(gè)核苷酸編碼一個(gè)氨基酸的結(jié)論，并將這種三位一體的

44、核苷酸編碼稱做遺傳密碼或三聯(lián)體密碼。第一百一十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月* mRNA的功能 把DNA所攜帶的遺傳信息，按堿基互補(bǔ)配對(duì)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。DNAmRNA蛋白轉(zhuǎn)錄翻譯原核細(xì)胞 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核DNA內(nèi)含子外顯子轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄后剪接轉(zhuǎn)運(yùn)mRNAhnRNA翻譯蛋白真核細(xì)胞 第一百一十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(二) tRNA（轉(zhuǎn)運(yùn)RNA ）:約占細(xì)胞RNA總量的15%功能：在蛋白質(zhì)合成中，作為將細(xì)胞中游離氨基酸轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)裝配鏈的一種載體。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.含稀有堿基較多。2.二級(jí)結(jié)構(gòu)為“三葉草”型。3.三級(jí)結(jié)構(gòu)

45、為“倒L”型。第一百一十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、tRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)tRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)：是指tRNA分子中核苷酸的排列順序。第一百一十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月tRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)的特征：分子量在25Da左右，有74-93個(gè)核苷酸組成，大多數(shù)76個(gè)核苷酸組成的單鏈，沉降系數(shù)4S左右；堿基組成中有較多稀有堿基，每個(gè)tRNA 分子中至少有2個(gè)，多則19個(gè)；3端都為-pCpCpAOH,用來接受活化的氨基酸，稱為接受臂。5端大多為pG-，也有pC-。有十幾個(gè)位置上的核苷酸在幾乎所有的tRNA中都是不變的，為恒定核苷酸，在進(jìn)化中極具保守性。如第8位的U，第1

46、8、19位的G等。這些恒定核苷酸對(duì)于維系三級(jí)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)其生物功能起著重要的作用。第一百一十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月*特征：分子中由A-U、G-C堿基對(duì)構(gòu)成的雙螺旋區(qū)稱臂，不能配對(duì)的部分為環(huán)，tRNA一般有四環(huán)四臂組成。 5端1-7為與近3端的67-72為形成7bp的反平行雙鏈稱氨基酸臂，3端共同的-CCA-OH結(jié)構(gòu)，其羥基可與該tRNA所攜帶的氨基酸形成共價(jià)鍵。 第10-25位形成3-4bp的臂和8-14b的環(huán)，由于環(huán)上有二氫尿嘧啶（D），故稱D環(huán)，相應(yīng)的臂為D臂。2、tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)三葉草形第一百一十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第27-43為有5

47、bp的反密碼子臂和7b的反密碼子環(huán),其中34-36為是與mRNA相互作用的反密碼子.第44-48位為可變環(huán)，80%的tRNA由4-5b組成，20%的有13-21b組成。第49-65位為5bp的TC臂，和7b的TC環(huán)，因環(huán)中有TC序列而得名。tRNA分子中含有多少不等的修飾堿基，某些位置上的核苷酸在不同的tRNA分子中很少變化，稱不變核苷酸。第一百一十九張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月變化最大是額外臂，根據(jù)它的特性可將tRNA分為兩類：一類是含有一條僅為3-5個(gè)核苷酸的額外臂，占tRNA的75%；第二類是含有較大的額外臂。其生物學(xué)功能尚不清楚。氨基酸受體臂：主要由鏈兩端序列堿基配對(duì)

48、形成的桿狀結(jié)構(gòu)和3端未配對(duì)的3-4個(gè)堿基組成，其3端的最后三個(gè)堿基序列永遠(yuǎn)是CCA最后一個(gè)堿基的3自由羥基可以被氨?；?。反密碼子臂：是根據(jù)位于套索中央的三聯(lián)反密碼子命名的。TC臂：是根據(jù)3個(gè)核苷酸命名的，其中表示假尿嘧啶，是tRNA分子所擁有的不常見核苷酸.是根據(jù)它含有二氫尿嘧啶命名的。變化最大是額外臂，根據(jù)它的特性可將tRNA分為兩類：一類是含有一條僅為3-5個(gè)核苷酸的額外臂，占tRNA的75%；第二類是含有較大的額外臂。其生物學(xué)功能尚不清楚。第一百二十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百二十一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月* 3、tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu) 倒L形*

49、 tRNA的功能活化、搬運(yùn)氨基酸到核糖體，參與蛋白質(zhì)的翻譯。第一百二十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月受體臂和反密碼子環(huán)位于L構(gòu)型的兩端，T環(huán)和D環(huán)以復(fù)雜的方式纏繞在一起，排布在倒L構(gòu)型的拐角上，占據(jù)一些特殊位置。組成L 構(gòu)型的兩根相互垂直的堆砌柱均存在螺旋區(qū)與非螺旋區(qū)，由氫鍵維系的臂相對(duì)應(yīng)的是螺旋區(qū)，環(huán)是非螺旋區(qū)。其中的兩個(gè)螺旋區(qū)各由10個(gè)左右 的堿基對(duì)組成，相當(dāng)于雙螺旋的 一周，其堿基互補(bǔ)類型與DNA雙螺 旋中的相同。第一百二十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(三) rRNArRNA是細(xì)胞內(nèi)含量最多的RNA，約占RNA總量的80%以上，是蛋白質(zhì)合成機(jī)器-核蛋

50、白體(核糖體) 的組成成分。與其它RNA不同，rRNA(60%)必須與蛋白質(zhì)(40%)結(jié)合成核蛋白體（核糖體） 才能發(fā)揮作用。核糖體蛋白有數(shù)十種，大多是分子量不大的多肽類物質(zhì)。第一百二十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月核蛋白體的大、小亞基核蛋白體由易于解聚的大、小亞基組成。注意：蛋白質(zhì)、核酸等的質(zhì)量單位S S是大分子物質(zhì)在超速離心沉降中的一個(gè)物理學(xué)單位，可反映分子量的大小。第一百二十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月原核生物核蛋白體以大腸桿菌為例：共有三種rRNA5S rRNA23S rRNA16S rRNA小亞基由16SrRNA和21種蛋白質(zhì)構(gòu)成；大亞基由5S、

51、23s rRNA和31種蛋白質(zhì)構(gòu)成。第一百二十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月真核生物核蛋白體以小鼠肝細(xì)胞為例：共有四種rRNA5S rRNA28S rRNA5.8S rRNA18S rRNA小亞基含18S rRNA和30多種蛋白質(zhì)；大亞基含28S、5.8S、5S三種rRNA，近50種蛋白質(zhì)。第一百二十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié)核酸的理化性質(zhì)The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid第一百二十八張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、核酸的一般理化性質(zhì)第一百二十九張，PPT共一百

52、五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、大分子性質(zhì)： 核酸的分子量很大，一般為1061010。核酸溶液粘度大(抗剪切力差)。 粘度：DNARNA2、溶解性： DAN為白色纖維狀固體，RNA為白色粉末；都微溶于水，不溶于一般有機(jī)溶劑。常用乙醇從溶液中沉淀核酸。3、核酸的酸堿性質(zhì): 核酸中的磷酸和堿基均能發(fā)生兩性解離。核酸是兩性電解質(zhì)。因磷酸的酸性強(qiáng)，通常表現(xiàn)為酸性。 DNA等電點(diǎn) 44.5；RNA等電點(diǎn) 22.5。第一百三十張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4、紫外吸收在核酸分子中，由于嘌呤堿和嘧啶堿具有共軛雙鍵體系，因而具有獨(dú)特的紫外線吸收光譜，一般在260nm左右有最大吸收峰，可以作為

53、核酸及其組份定性和定量測(cè)定的依據(jù)。第一百三十一張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第一百三十二張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1. DNA或RNA的定量OD260=1.0相當(dāng)于 50g/ml雙鏈DNA 40g/ml單鏈DNA（或RNA） 20g/ml寡核苷酸2.判斷核酸樣品的純度DNA純品: OD260/OD280 = 1.8 RNA純品: OD260/OD280 = 2.0若溶液中含有雜蛋白或苯酚，則A260/A280比值明顯降低。3、判斷DNA是否變性在DNA的變性過程中，摩爾吸光系數(shù)增大（增色效應(yīng)）在DNA的復(fù)性過程中，摩爾吸光系數(shù)減?。p色效應(yīng)）OD260的應(yīng)用第一百三十三張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、DNA變性和復(fù)性第一百三十四張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、概念：在某些理化因素作用下，DNA的分子量不變，二級(jí)結(jié)構(gòu)中的氫鍵遭到破壞，使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)部分解體；或維系DNA分子二級(jí)結(jié)構(gòu)的氫鍵全部破壞，雙螺旋解旋分離成兩條DNA單鏈，即分子量二分化的過程。(一)DNA變性兩條單鏈繼續(xù)迅速冷卻第一百三十五張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂第一百三十六張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 實(shí)質(zhì)： 破壞DNA的空間結(jié)構(gòu)第一百三十七張，PPT共一百五十三頁，創(chuàng)