生物化学第三章核酸.ppt

核酸酶的专一性 核酸的理化性质 两性解离性质（酸碱性），有等电点。 不管是核酸，还是其水解产物核苷酸、核苷、碱基，在溶液中都具有两性解离性质，有滴定曲线，有等电点等。 核酸的理化性质 紫外吸收性质。在260nm处附近有最大吸收峰，不同的核酸分子此吸收峰稍有区别。 变性、复性与增色效应。 DNA的变性是指双螺旋区的氢键断裂（碱基间的氢键断裂），使成单链的过程。 RNA的变性是使规律性的螺旋等结构变成无规的线团的过程。 DNA的复性是指在适当条件下，两条分开的链重新缔合成为双螺旋结构的过程。 核酸的理化性质核酸的变性 核酸的理化性质 增色效应： 由于核酸变性而使其在260nm的吸光值增大的现象，为增色效应。 熔解温度（Tm）：加热变性使DNA双螺旋结构失去一半时（紫外吸收增加量达最大量一半时）的温度。影响Tm的因素： 1）G-C含量 Tm 2）离子强度 Tm 3）pH 太酸或太碱 Tm 4）有变性剂存在 Tm 核酸的理化性质 使紫外吸收增加量达最大量一半时的温度，为Tm。 核酸的理化性质 “退火”与分子杂交。 在一定条件下，利用冷却方法使加热变性的DNA恢复活性，分开的单链能重新结合，叫“退火”。 “退火”使核酸分子的杂交成为可能。不同的DNA热变形后，冷却，只要碱基配对的DNA单链之间就能结合（不一定是原来这一条），已知碱基序列的单链就成为探针，因为与之结合的DNA或RNA的碱基序列就可知道。 核酸分子杂交 根据变性和复性的原理，将不同来源的核酸变性，若这些异源核酸之间在某些区域有相同的序列，则退火条件下能形成异源双链，这种过程称为分子杂交。 DNA的测序、化学合成和PCR 测序： 目前DNA测序已经仪器自动化，是较为“简单”的事情。按照测试公司的要求提供材料即可，费用不高。 化学合成：已仪器自动化。 DNA的测序、化学合成和PCR PCR：DNA聚合酶链反应 是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法。PCR技术的原理与细胞内发生的DNA复制过程十分类似。首先是双链DNA分子在高温下加热时分离成两条单链DNA分子，然后DNA聚合酶以单链DNA为模板并利用反应混合物中的4种脱氧核苷三磷酸合成新生的DNA互补链。PCR技术具有指导特定的微量DNA序列得以迅速大量扩增的特点。 PCR技术 核酸章节主要内容 核酸的分类及其主要功能。 核酸分子结构的主链骨架是什么？ 核酸结构的简式表示法说明什么？ 如何表述DNA分子的一级结构？ DNA双螺旋结构最重要的规律、维持稳定的主要作用力是什么？结构特点又说明了什么？ 解释DNA二级结构的多样性。 DNA三级结构的生物学意义。 解释tRNA分子二、三级结构的特点。 核酸章节主要内容 9. rRNA、mRNA主要的作用是什么？ 10. 核酸酶如何分类？它们的产物是什么？ 11. DNA的变性与复性、分子杂交是什么？ 12. 概念解释： DNA的一、二、三级结构，DNA二级结构的多样性，碱基配对，碱基堆积力，回文结构，拓扑特性，基因和基因组，三叶草结构，DNA变性，增色效应，熔解温度，PCR 其他形式的DNA二级结构 DNA的三级结构 在DNA双螺旋的基础上进一步扭曲形成的构象为三级结构。包括不同二级结构单元间、单链与二级结构单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征。机体内DNA的三级结构主要以超螺旋的形式存在。 绝大多数原核生物的DNA都是共价封闭环分子，这种双螺旋环状分子再度螺旋化成为超螺旋结构，具有拓扑特征。 DNA超螺旋结构的拓扑特征 DNA超螺旋结构的拓扑特征 超螺旋按其方向分为正超螺旋和负超螺旋两种。真核生物中，DNA与组蛋白八聚体形成核小体结构时，存在着负超螺旋。研究发现，所有的DNA超螺旋都是由DNA拓扑异构酶催化产生的。 DNA拓扑异构酶-----催化DNA超螺旋结构状态的变化。有二类，Ⅰ类催化超螺旋松弛，Ⅱ类催化超螺旋紧凑。二类酶作用相反。就是控制DNA的拓扑状态，改变DNA的超螺旋程度。 拓扑特征为数学术语，具体不述。简单来说，就是： DNA超螺旋结构具有拓扑特征，由DNA拓扑异构酶催化形成。 DNA三级结构的生物学意义 1）超螺旋DNA形成更紧密的结构，有利于在细胞内的包装。同时，规律性地压缩分子体积，减少DNA分子所占的空间，利于