02、核酸的结构与功能.ppt

染色体包装的结构模型 多级螺旋模型 压缩倍数 7 6 40 5 （8400） DNA → 核小体 → 螺线管 → 超螺线管 → 染色单体 2nm 10nm 30(10)nm 400nm 2~10μm 一级包装 二级包装 三级包装 四级包装 基因组学研究的内容与意义 基因组学（英文genomics），台湾译作基因体学，研究生物基因组和如何利用基因的一门学问。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物，医学，和工业领域的重大问题。 　 　　基因组学能为一些疾病提供新的诊断，治疗方法。例如，对刚诊断为乳腺癌的女性，一个名为“Oncotype DX”的基因组测试，能用来评估病人乳腺癌复发的个体危险率以及化疗效果，这有助于医生获得更多的治疗信息并进行个性化医疗。基因组学还被用于食品与农业部门。 　基因组学的主要工具和方法包括： 生物信息学，遗传分析，基因表达测量和基因功能鉴定 　　基因组学出现于1980年代，1990年代随着几个物种基因组计划的启动，基因组学取得长足发展。 相关领域是遗传学，其研究基因以及在遗传中的功能。 　　1980年，噬菌体 Φ-X174;(5,368 碱基对)完全测序，成为第一个测定的基因组。  　　1995年，嗜血流感菌（Haemophilus influenzae，1.8Mb）测序完成，是第一个测定的自由生活物种。从这时起，基因组测序工作迅速展开。  　　2001年，人类基因组计划公布了人类基因组草图，为基因组学研究揭开新的一页。  　　基因组学是研究生物基因组的组成,组内各基因的精确结构、相互关系及表达调控的科学。 六、核酸的性质 （一）一般理化性质 1.为两性电解质，通常表现为酸性。 2.DNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末，不溶于有机溶剂。 3.DNA溶液的粘度极高，而RNA溶液要小得多。 4.RNA能在室温条件下被稀碱水解而DNA对碱稳定。 5.利用核糖和脱氧核糖不同的显色反应鉴定DNA与RNA。 （二）核酸的紫外吸收性质 核酸的碱基具有共扼双键，因而有紫外吸收性质，吸收峰在260nm（蛋白质的紫外吸收峰在280nm）。 核酸的光吸收值比各核苷酸光吸收值的和少30~40%，当核酸变性或降解时光吸收值显著增加（增色效应），但核酸复性后，光吸收值又回复到原有水平（减色效应）。 （三）核酸结构的稳定性 1.碱基对间的氢键；2.碱基堆积力；3.环境中的正离子。 （四）核酸的的变性 ：双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无规线团状，只涉及次级键的破坏。 DNA变性是个突变过程，类似结晶的熔解。将紫外吸收的增加量达到最大增量一半时的温度称熔解温度(melting temperature, Tm)。 Tm Tm 影响Tm的因素： （1）G-C的相对含量 （G+C）% =（Tm — 69.3）× 2.44 （2）介质离子强度低，Tm低。 （3）高pH下碱基广泛去质子而丧失形成氢键的能力。 （4）变性剂如甲酰胺、尿素、甲醛等破坏氢键，妨碍碱基堆积，使Tm下降。 （五）核酸的复性（退火） ：变性核酸的互补链在适当条件下重新缔合成双螺旋的过程。 影响复性速度的因素： （1）单链片段浓度 （2）单链片段的大小 （3）片段内重复序列的多少 （4）溶液离子强度的大小 （5）溶液温度的高低 （T – 25℃） （六）分子杂交 ：在退火条件下，不同来源的DNA互补区形成氢键，或DNA单链和RNA链的互补区形成DNA-RNA杂合双链的过程。 探针：用放射性同位素或荧光标记的DNA或RNA片段。 原位杂交技术：直接用探针与菌落或组织细胞中的核酸杂交，未改变核酸所在的位置。 点杂交：将核酸直接点在膜上，再与核酸杂交。 Southern印迹法：将电泳分离后的DNA片段从凝胶转移到硝酸纤维素膜上，再进行杂交。 Northern印迹法：将电泳分离后的RNA吸印到纤维素膜上再进行分子杂交。 七、核酸的序列测定 目前多采用Sanger的酶法和Gilbert的化学法 O HOH2C H H OH 1′ 2′ 3′ 4′ 5′ 核 糖 N N N N H NH2 H H 9 腺嘌呤 ddATP P P P | 八、核酸的生物学功能和实践意义 核酸是基本遗传物质，在蛋白质的生物合成上又占有重要位置，因而在个