分子生物学.doc

第一章：核酸的结构与性质 1.DNA的结构：DNA的组成单位是脱氧核苷酸。一个是磷酸基团，一个是2-脱氧核糖，另一个是碱基。之所以称为2-脱氧核糖是因为戊糖的第二位碳原子没有羟基。 2.碱基可以分为两类：嘌呤和嘧啶。嘌呤是双环结构，包括：腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）。嘧啶是单环结构，包括：胸腺嘧啶（T）胞嘧啶（C）。 3.脱氧核糖由于连接碱基不同可以分为：2-脱氧腺苷，2-脱氧胸苷，2-脱氧鸟苷，2-脱氧胞苷。 4.脱氧核苷酸是脱氧核苷与磷酸组成的。磷酸与戊糖的5位碳原子连接形成5-脱氧核苷酸。脱氧核苷酸以3-5磷酸二酯键连接。核苷酸一个末端有一个游离的5-基团，则另一端是有一个游离的3-基团，所以多核苷酸是有极性的，其5-末端被看成是链的起点。 5.DNA的双螺旋结构：碱基平面与纵轴垂直，糖环平面与纵轴平行。两条DNA的单链之间的碱基配对具有高度特异：腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对。C与T之间形成三键，较稳定。A与C 是无法配对的，是因为他们之间无法形成氢键。 6.氢键不是稳定双螺旋的唯一因素，另一种维持稳定性的重要作用力是由于碱基之间的堆积力。DNA双链中的相邻碱基之间的电子云的相互作用力对双螺旋的稳定性起重要的因素.每圈螺旋含有10个碱基对，碱基的堆积距离是0.34nm.双螺旋的直径为2nm.DNA的两条链彼此缠绕，沿着双螺旋的走向形成两个交替分布的暗槽，一个较宽，一个较窄。称为大沟，小沟。小沟的化学信息较少，蛋白质可以根据大沟中化学基团的排列方式准确区分A与T碱基对，这种区分可以使蛋白质无需解开DNA双链就可以识别DNA，即大沟是重要的调节位点。 7.DNA的结构可以分为：（1）A型（2）Z型（3）H--DNA型。A型DNA分子属于B型DNA 分子类型。是正常的DNA分子类型，是右手螺旋结构。而Z型是左手螺旋结构，螺旋距离延长，直径变窄，每个螺旋含有12个碱基对，每个碱基上升0.38nm,且大沟不存在，小沟窄且深。H--DNA型是一种三股的螺旋，并且一条链是多聚嘌呤链，一条是多聚嘧啶链，易于在酸性条件下形成。在计算机的有哪些信誉好的足球投注网站发现中，这种DNA的结构比预期的要多，且不是随机分布。 8.许多病毒DNA以及所有的细菌都是环状分子。环状分子也出现在真核生物的线粒体和叶绿体中，闭合环状分子没有自由的末端，如果没有断裂，呈现超螺旋结构。超螺旋DNA是DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定的空间结构。超螺旋是有方向的，左旋的超螺旋是正超螺旋，右旋的超螺旋是负超螺旋。人体中正常的是负超螺旋。 9.当DNA是一个闭合的分子，或者DNA被蛋白质所固定两链不能自由旋转时，才能保持超螺旋状态，如果闭合DNA的一条链上有一个缺口，切点处的DNA链自由旋转，就可以使DNA分子由超螺旋状态恢复成松弛状态。一个闭合DNA 分子的超螺旋状态是可以用扭转数（Tw），缠绕数(Wr)和连环数(Lk)来精确描述的。扭转数可以看成是DNA分子的双螺旋的数目。缠绕数可以看成超螺旋的个数。连环数是指两条链完全分开时一条链必须穿过另一条链的次数。连环数=缠绕数+扭转数。 10.超螺旋程度可以用超螺旋密度来衡量。超螺旋密度=连环数的变化量/之前的连环数。通常超螺旋密度一般是负数。 11.细胞内DNA分子为什么形成负超螺旋？因为：负超螺旋含有自由能，可以打开双螺旋提供能量。使双链的解离过程得以顺利进行，因而有利于转录和复制。目前仅在极端高温的环境中的嗜热菌微生物中发现了正超螺旋 12.拓扑异构酶：是一种催化DNA产生瞬时单链或者双链断裂而改变连环数的一种酶。分为：一型和二型。所有的拓扑异构酶催化的反应都是通过两次转酯反应完成的。（1）一型的拓扑异构酶的作用是使DNA暂时产生单链切口，让另一没有被切割的单链在切开缝合之前穿过这一切口，连环数±1.被释放的拓扑异构酶可以进行另一轮反应。（2）二型拓扑异构酶在DNA上产生一个瞬时的双链切口，并在求口闭合前，使两一条双链的DNA片段得以穿过，连环数每次改变±2.此时需要ATP提供能量，主要用于改变拓扑异构酶-DNA复合物的构象，并不是使DNA断裂或者使之链接。 13.嵌入剂：能够插入双螺旋DNA相邻碱基对平面之间的分子成为嵌入剂。插入到DNA分子之后，会导致DNA拓扑学上的改变，例如：解螺旋。并影响DNA的转录和复制，还可能引起突变。溴化乙锭（EB）是一种带正电的多环芳香化合物，是实验室常见的嵌入剂。在紫外光下，EB会发出荧光，嵌入DNA后荧光强度显著增强。因此EB可以作为燃料检测DNA的存在。EB的插入会增强相邻碱基对之间的距离。降低螺旋程度。 14.DNA分子由稳定的双螺旋结构变成无规则的线性结构的现象成为DNA变性。变性时，维持双螺旋稳定性的氢键断裂，碱基之间的堆积力遭到破坏。常用的DNA变形的方法是热变性和碱变性。在P