生化课件第二章核酸.ppt

四、其他非编码RNA参与基因表达的调控 长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA） 非编码RNA（ Non-coding RNA, ncRNA） 不编码蛋白质但具有重要生物学功能的RNA分子。 短链（小）非编码RNA（small non-coding RNA, sncRNA） ncRNA 功能 参与转录调控、RNA的剪切和修饰、mRNA的稳定和翻译调控、蛋白质的稳定和转运、染色体的形成和结构稳定等细胞重要功能 lncRNA 功能 lncRNA在结构上类似于mRNA，但序列中不存在开放读框。lncRNA具有复杂的生物学功能，有的lncRNA能使基因沉默，有的则激活基因的表达，与一些疾病的发病机制密切相关。 核内小RNA 核仁小RNA 胞质小RNA 催化性小RNA 小干涉 RNA 微 RNA 短链非编码RNA亦称为非编码小RNA（small non-messenger RNA） 核内小RNA（small nuclear RNA, snRNA）位于细胞核内。snRNA有5种，分别称为U1、U2、U4、U5、U6，它们与多种蛋白形成复合体，参与真核细胞hnRNA的内含子加工剪接 原核生物基因表达的特异性 五、核酸在真核细胞和原核细胞中表现出不同的时空特性 真核生物基因表达的特异性 核酸的理化性质 The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid 第四节 一般理化性质： 1、多元酸，较强的酸性。 2、DNA为线形高分子，粘度大。RNA分子稍小，粘度小。 3、两性解离及等电点。pI= 2-3。 4、紫外吸收性质 目 录 核酸在波长 260nm 处有强烈的吸收，是由碱基的共轭双键所决定的。这一特性常用作核酸的定性和定量分析。 一、核酸分子具有强烈的紫外吸收 碱基的紫外吸收光谱 DNA或RNA的定量 A260 = 1.0 相当于 50μg/ml 双链DNA(dsDNA) 40μg/ml 单链DNA (ssDNA or RNA) 20μg/ml 寡核苷酸 确定样品中核酸的纯度 纯 DNA: A260/A280 = 1.8 纯 RNA: A260/A280 = 2.0 紫外吸收的应用 定义：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。 影响因素：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。 变性后其它理化性质变化： OD260增高 粘度下降 比旋度下降 浮力密度升高 酸碱滴定曲线改变 生物活性丧失 二、DNA变性是双链解离为单链的过程 DNA的变性 DNA变性的本质是双链间氢键的断裂 部分变性DNA的电镜图像 增色效应(hyperchromic effect)：DNA变性时其溶液OD260增高的现象。 DNA解链时的紫外吸收变化 热变性 解链曲线：如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260（absorbance，A，A260代表溶液在260nm处的吸光率）值作图，所得的曲线称为解链曲线。 DNA的解链曲线 DNA的解链曲线 解链过程中，紫外吸光度的变化达到最大变化值的一半时所对应的温度。 解链温度(melting temperature，Tm) 其大小与G+C含量成正比。 三、变性的核酸可以复性或形成杂交双链 当变性条件缓慢地除去后，两条解离的互补链可重新配对，恢复原来的双螺旋结构，这一现象称为DNA复性(renaturation) 。 减色效应：DNA复性时，其溶液OD260降低。 热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火(annealing) 。 不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件可以在不同的分子间形成杂化双链(heteroduplex)。 这种杂化双链可以在不同的DNA与DNA之间形成，也可以在DNA和RNA分子间或者RNA与RNA分子间形成。这种现象称为核酸分子杂交。 核酸分子杂交(hybridization) DNA-DNA 杂交双链分子 变性 复性 不同来源的DNA分子 核酸分子复性和杂交 研究DNA分子中某一种基因的位置。 监定两种核酸分子间的序列相似性。 检测靶基因在待检样品中存在与否。 核酸分子杂交的应用 第五节 核 酸 酶 Nuclease 依据底物不同分类 DNA酶(deoxyribonuclease, DNase)： 专一降解DNA。 RNA酶 (ribonuclease, RNase)： 专一降解RNA。 依据对底物作用方式不同 核酸内切酶：在DNA或RNA分子内部切断磷酸二酯键 。 核酸外切酶：水解核酸分子链末端的磷酸二酯键。 有5′→3′或3