遗传物质的分子结构性质和功能.ppt

回文结构—DNA序列中以某一中心区域为对称轴，其两侧的碱基对顺序正读和反读都相同的双螺旋结构。即对称轴一侧的片段旋转180°后，与另一侧片段对称重复。回文结构能形成十字结构和发夹结构 五、回文结构与三股螺旋（H-DNA） 第三十页，共60页。 AATTCAAGGGAGAAG TATA GAAGAGGGAAGGAT TTAAGTTCCCTCTTC ATAT CTTCTCCCTTCCTAG *镜像重复 存在于同一股上的某些DNA区段的反向重复序列。此序列各单股中没有互补序列，不能形成十字型或发夹结构。 第三十一页，共60页。 同聚嘧啶和同聚嘌呤组成的DNA螺旋区段，其序列中有较长的镜像重复时，形成局部三股配对，并互相盘绕的三股螺旋，其中两股的碱基按Watson-Crick方式配对，第三股形成非Watson-Crick配对。 三螺旋DNA不是DNA在自然态下的主要结构，而是在特定的条件下形成的。 *三链DNA（H-DNA,ts-DNA） 第三十二页，共60页。 三碱基体 Py-Pu-Py型：T-A.T、C-G.C+ ，Hoogsteen键 Pu-Pu-Py型：G.G-C 、A.A-T，反Hoogsteen键 第三十三页，共60页。 DNA三螺旋的碱基配对 G：C两个氢键 第三十四页，共60页。 DNA的三股螺旋 D-loop 铰链DNA 平行汇接 第三十五页，共60页。 DNA的三股螺旋 第三十六页，共60页。 RNA的一级结构是由数量极其庞大的四种核糖核苷酸（AMP、GMP、CMP、UMP）按一定顺序，通过3′,5′—磷酸二酯键连成的线形分子，其表示方法与DNA相同。 RNA的二级结构是短的，不完全螺旋的多核苷酸链。（天然RNA并不像DNA一样都是双螺旋结构，而是单链线形分子。只有局部区域为双螺旋结构。双螺旋区约占RNA分子的50%） RNA的三级结构是在茎环结构基础上进一步扭曲折叠而成的复杂结构。RNA只有具备复杂的三级结构才能成为有活性的分子。 四、 RNA的结构 第三十七页，共60页。 这种由单链自身折叠形成的结构称为茎环结构。茎环结构是各种RNA的共同的二级结构特征。 第三十八页，共60页。 第三节 核酸的功能 一、 DNA的功能 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。 第三十九页，共60页。 二、RNA的种类、分布、功能 第四十页，共60页。 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，大小为100-300个核苷酸，统称为非mRNA小RNA( snmRNAs)。 snmRNAs 第四十一页，共60页。 snmRNAs的种类 核小RNA（snRNA）:参与hnRNA 的剪接， snRNP，5种snRNA与蛋白质、剪接因子等共同构成剪接体。 核仁小RNA （snoRNA）：参与rRNA 的加工与修饰，首次切割，甲基化，合成假尿苷。 胞浆小RNA（scRNA）： scRNP 催化性小RNA 小片段干涉 RNA 第四十二页，共60页。 核酶（Ribozyme） 美国科学家Cech和Altman发现了核酶(ribozyme)。最早发现大肠杆菌RNase P（375nt RNA +20kD多肽），蛋白质部分除去后，在体外高浓度Mg2+存在下，留下的RNA部分具有与全酶相同的催化活性。 是指本质为RNA或以RNA为主含有蛋白质辅基的一类具有催化功能的物质。 RNA单独作用就能进行催化反应。主要参加RNA的加工与成熟。可分为异体催化，如RNase P，tRNA 5`末端的剪切；自体催化，Ⅰ、Ⅱ类内含子自我剪接 第四十三页，共60页。 锤头结构（hammer-head） 第四十四页，共60页。 第四十五页，共60页。 第四十六页，共60页。 在DNA变性后的复性过程中，如果将不同种类的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（温度及离子强度）下，就可以在不同的分子间形成杂化双链。 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。 四、核酸分子的杂交 第四十七页，共60页。 第四十八页，共60页。 第四十九页，共60页。 核酸分子杂交的应用 （1）研究DNA分子中某一基因的位置 （2）确定两种核酸分子间的序列相