3.2011核酸化学.ppt

第三章 核酸的结构与功能 核酸的结构与功能 核酸 核酸分类和分布 核酸的研究历史和重要性 肺炎球菌转化实验图解 核酸的基本结构单位—核苷酸 基本碱基结构和命名 核糖和脱氧核糖 5′-磷酸核苷酸的基本结构 碱基、核苷、核苷酸的关系  常见（脱氧）核苷酸的结构和命名 几种稀有核苷酸 细胞内游离核苷酸及其衍生物 腺苷酸及其多磷酸化合物 cAMP(cGMP)的结构 UDPG的结构 第三节 DNA的分子结构 双链DNA的Chargaff规则 DNA 的一级结构 DNA一级结构的表示法 DNA酶法序列分析的原理 DNA的二级结构 DNA的双螺旋结构的形成 DNA的双螺旋模型特点 DNA的双螺旋结构稳定因素 DNA的双螺旋结构的意义 DNA双螺旋构象的类型 DNA分子间的三链结构 DNA的三级结构 核小体盘绕及染色质示意图 组蛋白与DNA的结合 真核生物染色体DNA组装不同层次的结构 DNA超螺旋结构的形成 DNA超螺旋的形成 第四节 RNA的分子结构 RNA的一级结构 RNA的类别 tRNA 的结构 酵母tRNA Ala 的二级结构 tRNA的三级结构 rRNA的分子结构 rRNA的分子结构 rRNA的分子结构 mRNA的分子结构 原核细胞mRNA的结构特点 真核细胞mRNA的结构特点 特 点 约占总RNA的3%-5%，含量最少，种类最多。 成熟mRNA不含内含子，hnRNA含有。 mRNA从DNA转录遗传信息，并作为蛋白质合成的模板，决定蛋白质的氨基酸顺序。 第五节 核酸的理化性质及 核酸的分离提取 一般物理性质 1. DNA白色纤维状固体，RNA白色粉末状固体，都微溶于水，不溶于乙醇，因此常用乙醇来沉淀DNA； DNA溶液黏度大于RNA 。 2. DNA难溶于0.14mol/L的NaCl溶液，可溶于1-2 mol/L的NaCl溶液，RNA则相反，可据此分离二者。 3. 加热条件下， D－核糖＋浓盐酸＋苔黑酚 绿色 670nm D－2－脱氧核糖＋酸＋二苯胺 蓝紫色 595nm 核酸的水解 核酸分子中的磷酸二酯键可在酸或碱性条件下水解切断。 DNA和RNA对酸或碱的耐受程度有很大差别。室温条件下，DNA在碱中变性，但不水解，RNA水解。 在细胞内核酸分子受DNA酶作用。 两性解离 核酸含酸性的磷酸基团，又含弱碱性的碱基，为两性电解质，可发生两性解离； 核酸相当于多元酸，pH大于4时，呈阴离子状态； 等电点 紫外吸收 在核酸分子中嘌呤碱和嘧啶碱都含有共轭双键体系，在260 nm有吸收； 可以作为区别蛋白质和对核酸及其组份定性和定量测定的依据，进行核酸纯度鉴定，也可作为核酸变性和复性的指标。 DNA的稳定性 DNA在物理或化学因素作用下核酸双螺旋区的多聚核苷酸链间的氢键断裂，变成单链结构的过程。 核酸的变性与增色效应 DNA变性的特征 Tm：熔解温度（melting temperature） DNA解链温度（熔点，Tm ） DNA的复性图示 DNA的复性条件 核酸的分子杂交 分子杂交的原理示意图 Southern印迹法 沉降特性 沉降系数（S） 核酸的提取 核酸提取原则：低温、无菌 DNA提取主要步骤：取材 破碎 加入去污剂（SDS/CTAB） 苯酚和氯仿 调节盐溶液浓度去RNA 乙醇沉淀 检测(紫外,电泳) RNA提取：主要破坏和抑制RNA酶活性（DEPC:焦碳酸二乙酯） 问答题 220 240 260 280 0.1 0.2 0.3 0.4 波长（nm） 光吸收 1 2 3 核苷酸总吸收值 变性DNA 天然DNA 根据A260/A280的比值判断核酸样品的纯度 纯DNA：A260/A280=1.8 纯RNA：A260/A280=2.0 （若样品中含有杂蛋白或苯酚，则A260/A280比值明显降低） 纯的核酸样品可根据260nm的光吸收值算出其含量 若260nm光吸收值为1相当于50μg/ml双螺旋DNA 或相当于40μg/ml单链DNA或RNA 或相当于20μg/ml寡核苷酸 1.DNA的溶液呈粘稠状，但实际上DNA的双螺旋结构僵直而有刚性，易断成碎片，这也是目前难以获得完整大分子DNA的原因，RNA粘度比DNA小。 2.溶液状态的DNA易受DNA酶作用而降解，抽干水分的DNA性质十分稳定。 核酸的变性 变性（加热） 1）温度升高； 2）酸碱度改变、 pH（11.3或4.0）； 3）有机溶剂如甲醛和尿素、甲酰胺等； 4）低离子强度。 能够引起核酸变性的因素有： 核酸变性的