二核酸化学.ppt

碱基的相互结合具有严格的配对规律，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）结合，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）结合，这种配对关系，称为碱基互补。A和T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。 * 1. 碱基堆积力（base stacking force）：双螺旋结构内部碱基层层堆积，形成了一个强大的疏水区，消除了介质中水分子对碱基之间氢键的影响。这是维持DNA双螺旋稳定的主要因素。 2. 两条DNA链之间形成的氢键（hydrogen bond），使四种碱基形成特异配对关系，G-C间可形成3对氢键，A-T之间有两对氢键 。虽然氢键是一种弱键，但DNA中氢键数量多，所以氢键是比较重要的因素。 3. 介质中的阳离子（如Na+、K+和Mg2+）可与磷酸基团上的负电荷形成离子键，降低了DNA链之间的排斥力、范德华引力等，有利于双螺旋的稳定。 * DNA双螺旋模型的提出不仅揭示了遗传信息稳定传递中DNA半保留复制的机制，而且是分子生物学发展的里程碑。 * * DNA不同的双螺旋构象 生理条件下，DNA双螺旋大多以B型形式存在。右手双螺旋DNA除B型外还有A型、C型、D型、E型。此外还发现左手双螺旋Z型DNA。Z型DNA是1979年Rich等在研究人工合成的CGCGCG的晶体结构时发现的。Z-DNA的特点是两条反向平行的多核苷酸互补链组成的螺旋呈锯齿形，其表面只有一条深沟，每旋转一周是12个碱基对。研究表明在生物体内的DNA分子中确实存在Z-DNA区域，其功能可能与基因表达的调控有关。DNA二级结构还存在三股螺旋DNA，三股螺旋DNA中通常是一条同型寡核苷酸与寡嘧啶核苷酸-寡嘌呤核苷酸双螺旋的大沟结合，三股螺旋中的第三股可以来自分子间，也可以来自分子内。三股螺旋DNA存在于基因调控区和其他重要区域，因此具有重要生理意义。 回文序列（palindromic sequence）：又叫回文结构，指DNA序列中，以某一中心区域为对称轴，其两侧的碱基序列正读和反读都相同的双螺旋结构，即对称轴一侧的片断旋转180°后，与另一侧片断对称重复。它是分布在两条链上的反向重复。 在某些因素作用下，可形成茎环式的十字形结构（cruciform）和发夹结构（hairpin）。 * * 镜像重复（mirror repeat）： 有些DNA区段的反向重复（inverted repetition）存在于同一条链上，这种序列叫镜像重复。 镜像重复在各股单链中呈现相同碱基的颠倒重复，没有互补序列，不能形成十字型或发夹型结构。 DNA复制、重组和转录的起始或调节位点 * DNA三级结构是指DNA链进一步扭曲盘旋形成超螺旋结构。生物体内有些DNA是以双链环状DNA形式存在，如有些病毒DNA，某些噬菌体DNA，细菌染色体与细菌中质粒DNA，真核细胞中的线粒体DNA、叶绿体DNA都是环状的。环状DNA分子可以是共价闭合环，即环上没有缺口，也可以是缺口环，环上有一个或多个缺口。在DNA双螺旋结构基础上，共价闭合环DNA（covalently close circular DNA）可以进一步扭曲形成超螺旋形（super helical form）。根据螺旋的方向可分为正超螺旋和负超螺旋。正超螺旋使双螺旋结构更紧密，双螺旋圈数增加，而负超螺旋可以减少双螺旋的圈数。几乎所有天然DNA中都存在负超螺旋结构。 * * * tRNA的功能：活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译 沉降系数（sedimentation coefficient） 用离心法时，大分子沉降速度的量度，等于每单位离心场的速度。或s=v/ω2r。s是沉降系数，ω是离心转子的角速度（弧度/秒），r是到旋转中心的距离，v是沉降速度。沉降系数以每单位重力的沉降速度表示，（the velocity per unit force）并且通常为1～200×10^-13秒范围，10-13这个因子叫做沉降单位S，即1S=10^-13秒.沉降系数越大在离心时候越先沉降。如血红蛋白的沉降系数约为4×10^-13秒或4S。大多数蛋白质和核酸的沉降系数在4S和40S之间，核糖体及其亚基在30S和80S之间，多核糖体在100S以上 * * 生物通综合：最初，人们推测人类所拥有的基因大约有十万个这么多。当第一代的人类基因组测序结果公布后，研究人员发现人类基因组大约只含有3万到4万个蛋白质编码基因。生物通 之后，由于测序技术方法的不断发展，对基因组分析的误差也在逐渐缩小。人类基因组数量也从3－4万，缩水到了25000左右。而一项发表在近日的《PNAS》上的研究表明，人类基因组中编码蛋白质的基因数量要比必威体育精装版估计的24500这个数字要少。根据Broad研究所的这项研究显示，人类基因目录如Ensembl、RefSeq和Vega包括了许多