第二核酸的结构和功能精要.ppt

第二章 核酸的结构和功能 Z－DNA的生物学意义： 应当指出Z－DNA的形成通常在热力学上是不利的。因为Z－DNA中带负电荷的磷酸根距离太近了，这会产物静电排斥。但是，DNA链的局部不稳定区的存在就成为潜在的解链位点。DNA解螺旋却是DNA复制和转录等过程中必要的环节，因此认为这一结构位点与基因调节有关。 单链核酸形成的发夹结构 回文序列形成的十字形结构 三股螺旋DNA DNA的四链结构 DNA的超螺旋结构 作业 1 维持DNA双螺旋的作用力有哪些？ 2 DNA超螺旋的意义？ 第三节 真核生物染色体的组装模型 ▲ 染色质 染色体 ☆ 在细胞分裂间期，基因组以染色质形式存在 ☆ 在细胞分裂期，基因组以染色体形式存在 常染色质 DNA的压缩比为1000-2000 ，主要为单拷贝基因和中等重复序列，是基因的活跃表达区域。 异染色质 DNA折叠压缩程度比较高，以凝集状态存在，对碱性染料着色较深，分为永久性的异染色质和功能性异染色质 ▲ 染色体的化学组成 ☆ DNA 主要化学成分,也是遗传信息的载体 ☆ RNA RNA含量很少,还不到DNA量的10% ☆ 蛋白质 组蛋白 所有真核生物染色体中均含有这五种组蛋白。组蛋白的含量与DNA含量之比约为1:1 ，组蛋白对染色体中DNA的包装有十分重要的作用 非组蛋白 一大类种类繁杂的各种蛋白质的总称 ，与基因表达及染色体高级结构的维持有关。 ▲ 核小体 ——染色体结构的基本单位 ——核小体的结构 ☆组蛋白核心 八聚体（H2A．H2N．H3．H4 各两分子）。 ☆ DNA 左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，每圈80bp，共1.75圈，约146bp ； 相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线DNA。 ☆组蛋白H1 锁合两端。 DNA 核小体链 纤丝 突环 螺旋圈 染色体 （2nm） 每核小体200bp 每圈6个核小体 突环大约75000bp 每圈30个玫瑰花 每个染色体含10个螺旋圈 ▲ 染色体的包装 56p * * 第一节 DNA结构 第二节 DNA高级结构 第三节 真核生物染色体的组装模型 第一节 DNA结构 1 核酸的化学组成与共价结构 2 双螺旋模型的特征 3 双螺旋结构的其他形式 4 DNA二级结构的其它形式 核 酸 脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA） 核糖核酸（ribonucleicacid,RNA） 1 核酸的化学组成与共价结构 ◆组成 ◆类型 1 核酸的化学组成与共价结构 ◆碱基 1 核酸的化学组成与共价结构 ◆戊糖 ◆核苷（nucleoside)：由D－核糖或D－2脱氧核糖与嘌呤或嘧啶通过糖苷键连接组成的化合物。核酸中的主要核苷有5种。 ◆核苷酸(nucleotide)：核苷酸与磷酸残基构成的化合物，即核苷的磷酸酯。核苷酸是核酸分子的结构单元。 ◆ 3’,5’－磷酸二酯键：核酸是由众多核苷酸聚合而成的多聚核苷酸，相邻二个核苷酸之间的连接键即：3’，5’－磷酸二酯键。 1 核酸的化学组成与共价结构 1 核酸的化学组成与共价结构 ◆ DNA分子的一级结构 ① 多聚核苷酸链 主链是核糖和磷酸 侧链为碱基 由3’,5’磷酸二酯键连接 ②链的方向：同一个磷酸基 的3’酯键到5’酯键的方向 (5’→3’) 5’-UCAGGCUA-3’ = UCAGGCUA 默认书写顺序5‘→3’ 3’ 5’ 5’ 2 双螺旋模型的特征 1953. Watson Crick Watson（沃森） 和 Crick（克里克）建立的双螺旋模型 Chatgaff （查塔姆）对DNA碱基组成的研究结果 Wilkins（威尔金斯）及其同事Franklin（富兰克林）等用X射线衍射方法获得的DNA结构资料 双螺旋DNA的结构特点： 右手反平行双螺旋 主链位于螺旋外侧，碱基位于内侧，核糖平面与旋转轴接近平行 两条链间存在碱基互补 螺旋的每条链相邻两个碱基平面之间的距离为0.34 nm，每10个核苷酸形成一个螺旋，螺距为3.4nm，直径为2nm 大沟（major groove，2.2nm）和小沟（minor groove，1.2nm） 2 双螺旋模型的特征 模型中的碱基配对有何重要性？ ①A-T