中国医科大基础医学生物化学PPT课 第二章 核酸的结构和功能.ppt

第 二 章核酸的结构和功能 Structure and Function of Nucleic Acid 五种碱基都能形成酮式-烯醇式或氨基-亚氨基的互变异构。这两种异构体的平衡关系受介质酸碱环境的影响。 二、核酸的一级结构 定义 核酸中核苷酸的排列顺序。 由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。 DNA 与RNA的区别 已知的核酸化学数据 三、DNA的功能 实验二，噬菌体的标记实验 * tRNA的一级结构特点 含稀有碱基较多 3′末端为 — CCA-OH 5′末端大多数为G 由70~90个核苷酸组成 解链曲线：在连续加热DNA的过程中以温度对A260值作图，所得的曲线称为解链曲线。 　热变性的DNA在复性过程中，具有碱基序列部分互补的不同的DNA之间或DNA与RNA之间形成杂化双链的现象。 第五节 核 酸 酶 Nuclease Tm：紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称融解温度(melting temperature, Tm)。其大小与G+C含量成正比。 三、DNA的复性与分子杂交 DNA复性(renaturation)的定义 在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。 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) 。 核酸分子杂交 (hybridization)： 串珠状核小体结构 串珠状核小体 DNA双螺旋片段 染色质纤维 伸展形染色质片段 密集形染色质片段 整个染色体 核小体 螺线管 真核生物染色体DNA组装 DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。 基因从结构上定义，是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。 肺炎双球菌的转化实验 Oswald Avery (1944) 第三节 RNA的结构与功能 Structure and Function of RNA 动物细胞内主要RNA的种类及功能 一 、信使RNA的结构与功能 hnRNA 内含子 (intron) mRNA * mRNA成熟过程 外显子 (exon) * mRNA结构特点 1. 大多数真核mRNA的5′末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C′2也是甲基化，形成帽子结构：m7GpppNm-。 2. 大多数真核mRNA的3′末端有一个多聚腺苷酸 (polyA)结构，称为多聚A尾。 帽子结构 mRNA核内向胞质的转位 mRNA的稳定性维系 翻译起始的调控 帽子结构和多聚A尾的功能 mRNA的功能：作为蛋白质合成的模板。 二、转运RNA的结构与功能 稀有碱基 * tRNA的二级结构 ——三叶草形 氨基酸臂 额外环 * tRNA的三级结构 —— 倒L形 * tRNA的功能 活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。 * rRNA的结构 三、核蛋白体RNA的结构与功能 * rRNA的功能 参与组成核蛋白体，作为蛋白质生物合成的场所。 核糖体的组成 49种 33种 蛋白质 80S 70S 核糖体 28S 5.8S 5S 23S 5S rRNA 60S 50S 大亚基 33种 21种 蛋白质 18S 16S rRNA 40S 30S 小亚基 真核生物 原核生物 四 、其他小分子RNA及RNA组学 除了上述三种RNA外，细胞的不同部位存在的许多其他种类的小分子RNA，统称为非mRNA小RNA (small non-messenger RNAs，snmRNAs)。 snmRNAs snmRNAs的种类 核内小RNA (snRNA) 核仁小RNA (snoRNA) 胞质小RNA (scRNA) 催化性小RNA 小片段干扰 RNA (siRNA) snmRNAs的功能 参与hnRNA和rRNA的转录后加工和转运以及基因表达过程的调控等。 是研究细胞中snmRNAs的种类、结构和功能的科学。同一生物体内不同种类的细胞、同一细胞在不同时间、不同状态下snmRNAs的表达具有时间和空间特异性。 RNA组学 (RNomics) 核酸的理化性质 The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid 第 四 节 一、核酸的一般理化性质 核酸为多元酸，具有较强的酸性； DNA是线性高分子，粘度极大； 在260nm波长有最大吸收峰，是由碱基的共轭双键决定的。这一特性常用作核酸的定性、定量分析。 1. DNA或RNA的定