第章核酸的结构与功能临本.ppt

第2章核酸的结构与功能 Structure and Function of Nucleic Acid 1868年 Fridrich Miescher 从脓细胞中提取核素。 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质。 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构。 1968年 Nirenberg发现遗传密码。 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶。 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA测序方法。 1985年 Mullis发明PCR技术。 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP)。 1994年 中国人类基因组计划启动。 2001年 美英等国完成人类基因组计划。 碱基的互变异构体 定义 核酸中核苷酸的排列顺序。 由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。 亲水性的骨架位于双链的外侧。 疏水性的碱基位于双链的内侧。 核酸的酸碱及溶解度性质 核酸为多元酸，具有较强的酸性。 核酸的高分子性质 粘度：DNARNA dsDNA ssDNA 沉降行为:不同构象的核酸分子的沉降的速率有很大差异，这是超速离心法提取和纯化核酸的理论基础。 DNA分子的长度与直径之比达到107，极易在机械力的作用下发生断裂。 第五节 核 酸 酶 Nuclease 1.名词解释： 核酸变性、核酸复性、增色效应、减色效应、Tm、核小体、核酸分子杂交、三联体密码、退火、核酶（ribozyme） 2.简述双螺旋结构模型的要点及其生物学意义。 3.简述RNA和DNA主要区别。 4.真核生物mRNA有何特点？ 5.tRNA的结构有何特点？有何功能？ 6.细胞内有哪几种主要的RNA？其主要的功能是什么？ 7.核酸的理化性质有哪些？有何应用？ 8.什么是核酸酶？ tRNA的3?-末端都是以CCA结尾。 3?-末端的A与氨基酸共价连结，tRNA成为了氨基酸的载体。 不同的tRNA可以结合不同的氨基酸。 （三）tRNA的3?-末端连接氨基酸 tRNA的反密码子环上有一个由三个核苷酸构成的反密码子(anticodon)。 tRNA上的反密码子依照碱基互补的原则识别mRNA上的密码子。 （四）tRNA的反密码子识别mRNA的密码子 核蛋白体RNA(ribosomal RNA，rRNA)是细胞内含量最多的RNA(80％)。 rRNA与核蛋白体蛋白结合组成核蛋白体(ribosome)，为蛋白质的合成提供场所。 三、以rRNA为组分的核蛋白体是蛋白质合成的场所 核蛋白体的组成 占总重量的35% 49种 占总重量的30% 31种 蛋白质 4718个核苷酸 160个核苷酸 120个核苷酸 28S 5.85S 5S 2940个核苷酸 120个核苷酸 23S 5S rRNA 60S 50S 大亚基 占总重量的50% 33种 占总重量的40% 21种 蛋白质 1874个核苷酸 18S 1542个核苷酸 16S rRNA 40S 30S 小亚基 真核生物（以小鼠肝为例） 原核生物（以大肠杆菌为例） 大肠杆菌的核蛋白体 18S rRNA的二级结构 蛋白质合成时形成的复合体 RNA组学是研究细胞内snmRNA的种类、结构和功能。同一生物体内不同种类的细胞、同一细胞在不同时空状态下snmRNAs表达谱的变化，以及与功能之间的关系。 四、snmRNA参与了基因表达的调控 细胞的不同部位存在的许多其他种类的小分子RNA，统称为非mRNA小RNA(small non-messenger RNAs, snmRNAs)。 snmRNAs 核内小RNA 核仁小RNA 胞质小RNA 催化性小RNA 小片段干涉 RNA 参与hnRNA的加工剪接 snmRNAs的种类 snmRNAs的功能 核酶 某些小RNA分子具有催化特定RNA降解的活性，这种具有催化作用的小RNA亦被称为核酶(ribozyme)或催化性RNA(catalytic RNA)。 siRNA是生物宿主对外源侵入的基因表达的双链RNA进行切割所产生的特定长度和特定核酸序列的小片段RNA。 siRNA可以与外源基因表达的mRNA相结合，并诱发这些mRNA的降解。 基于此机理，人们发明了RNA干扰(RNA interference，RNAi)技术。 小片段干扰RNA 原核生物基因表达的特异性 五、核酸在真核细胞和原核细胞中表现了不同的时空特性 真核生物基因表达的特异性 核酸的理化性质 The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid 第四节 核酸在波长 260nm 处有强烈的吸收，是由碱基的共轭双键所决定的。这一特性常用作核酸的定性和定量分析。 一、核酸分子具有强烈的紫外吸收 碱基的紫外吸收