[法学]核酸通论课件.ppt

一、核酸的发现和研究简史 二、核酸的种类和分布 三、核酸的生物学功能 Chapter13 核酸的结构 核酸的基本结构单位是核苷酸 核苷酸的结构和命名 核酸分子中核苷酸之间的共价键 mRNA的一级结构 两条反平行链以右手螺旋方向绕同一中心轴缠绕 磷酸与脱氧核糖以3’,5’磷酸二酯键相连形成DNA外侧骨架；碱基在内，其平面垂直于螺旋轴并以A=T, G=C方式通过氢键互补配对。 磷酸与脱氧核糖以3’,5’磷酸二酯键相连形成DNA外侧骨架；碱基在内，其平面垂直于螺旋轴并以A=T, G=C方式通过氢键互补配对。 三种DNA双螺旋构象比较 DNA分子间的三链结构 螺旋和超螺旋电话线 DNA超螺旋的形成(环状DNA分子) 超螺旋状态的定量描述 原核生物两类拓扑异构酶 真核生物的DNA分子在细胞生活周期的大部分时间里都是以染色质的形式存在的。染色质是一种纤维状结构，叫做染色质丝。染色质的基本结构单位是核小体。 rRNA的结构特征 RNA与DNA的比较 三 DNA的结构 （二）、 DNA的二级结构 （三）、 DNA的三级结构 （一）、 DNA的一级结构 （四）、 DNA与蛋白质复合物的结构 Chapter13 核酸的结构 ? DNA的三级结构定义:指DNA分子(双螺旋)通过扭曲和折叠所形成的特定构象。包括不同二级结构单元间的相互作用、单链与二级结构单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征。 P490 (三) 、DNA的三级结构 三 DNA的结构 Chapter13 核酸的结构 拓扑学是数学中一个重要的、基础的分支。起初它是几何学的一支，研究几何图形在连续变形下保持不变的性质(所谓连续变形，形象地说就是允许伸缩和扭曲等变形，但不许割断和粘合)；现在已发展成为研究连续性现象的数学分支。 绝大多数DNA是以超螺旋的形式存在的 螺旋 超螺旋 L=25,T=25,W=0 松弛环形 1 15 20 10 5 23 L=23,T=23,W=0 解链环形 1 5 10 15 20 23 1 5 10 15 20 25 超螺旋 1 21 4 8 23 16 13 1 5 10 15 20 23 右手旋转拧松两匝后的线形DNA 超螺旋型DNA的形成： 超螺旋（扭紧）、负超螺旋（扭松） 从能量来讲，超螺旋更容易形成 从生物学意义来讲，超螺旋型DNA具有更为致密的结构，可以将DNA分子压缩在一个极小的体积内. 生物体内，天然存在的DNA分子多为负超螺旋。 T——扭转数,DNA分子中的Watson－ Crick螺旋数 W——超螺旋数或缠绕数 L——连环数 ，DNA双螺旋中一条链以右手螺旋与另一条链缠绕的次数。 公式: L=T+W L=25,T=25,W=0 松弛环形 1 15 20 10 5 23 L=23,T=25,W=–2负超螺旋 1 21 4 8 23 16 13 P491 L=23,T=23,W=0 解链环形 1 5 10 15 20 23 除连环数（L）不同外其他性质均相同的DNA分子称为拓扑异构体（topoisomerase）。DNA拓扑异构酶通过改变DNA的L值而影响其拓扑结构。 拓扑异构酶I 能使超螺旋DNA转变成松弛型环状DNA，每催化一次可消除一个负超螺旋，能使L增加１，通过使DNA的一条链发生断裂和再连接，反应无需供给能量。 拓扑异构酶II(促旋酶) 可使松弛型环状DNA转变成负超螺旋DNA，每催化一次，L 减少２，可引入负超螺旋。它可以使DNA的两条链同时断裂和再连接，当它引入超螺旋时需要ATP提供能量。 细胞内两类拓扑异构酶的含量受严格的控制，使细胞内DNA保持在一定的超螺旋水平。 P492 三 DNA的结构 （二）、 DNA的二级结构 （三）、 DNA的三级结构 （一）、 DNA的一级结构 （四）、 DNA与蛋白质复合物的结构 Chapter13 核酸的结构 （四）DNA与蛋白质复合物的结构 核蛋白( DNP) 1 病毒： P492 2 细菌拟核（nucleoid） 细菌染色体DNA为双链环状，结合碱性蛋白和少量RNA。 形成突环结构，组装成致密的小体——拟核 P493 三 DNA的结构 Chapter13 核酸的结构 （四）DNA与蛋白质复合物的结构 3 真核染色体DNA组装 核小体由组蛋白核心和缠绕其上的DNA链组成，组蛋白核心是由组蛋白H2A，H2B，H3和H4各两分子构成的致密八聚体， DNA链以左手螺旋在组蛋白核心上缠绕一又四分之三圈，长度为146bp。 两个核小体之间的连接DNA长度随不同核小体而略有不同，约60bp。每个核小体重复单位的DNA约为200bp 3 真核