核酸的高级结构.ppt

三、DNA的三级结构 第八十七页，共一百五十三页，2022年，8月28日 （一）DNA的超螺旋结构 超螺旋结构(superhelix 或supercoil): DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。 正超螺旋(positive supercoil) 盘绕方向与DNA双螺旋方同相同 负超螺旋(negative supercoil) 盘绕方向与DNA双螺旋方向相反 第八十八页，共一百五十三页，2022年，8月28日 意义: DNA超螺旋结构整体或局部的拓扑学变化及其调控对于DNA复制和RNA转录过程具有关键作用。 第八十九页，共一百五十三页，2022年，8月28日 (二)原核生物的超螺旋结构 ? 绝大多数原核生物DNA为双链闭合环，并在此基础上再次螺旋形成超螺旋。 超螺旋结构：在双螺旋的基础上再盘绕成为麻花状的超螺旋结构。 第九十页，共一百五十三页，2022年，8月28日 第九十一页，共一百五十三页，2022年，8月28日 （二）在真核生物染色质DNA的高级结构 真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，其基本单位是 核小体(nucleosome)。 在真核生物中，双螺旋的DNA分子围绕蛋白质八聚体进行盘绕，从而形成特殊的串珠状结构，称为核小体。核小体结构属于DNA的三级结构。 第九十二页，共一百五十三页，2022年，8月28日 组蛋白：H2A、H2B、H3?、H4?各两分子 八聚体，直径约10nm DNA链：DNA链盘绕于八聚体表面1.75圈，约146bp 第九十三页，共一百五十三页，2022年，8月28日 第九十四页，共一百五十三页，2022年，8月28日 第九十五页，共一百五十三页，2022年，8月28日 第九十六页，共一百五十三页，2022年，8月28日 四、DNA的功能 基本功能：作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板，它是生命遗传繁殖的物质基础,也是个体生命活动的基础。 基因：DNA分子中的某一区段，经复制可传给子代，经转录和翻译往往可合成蛋白质。 基因组（genome）：一个生物体的全部基因序列。人的基因组约有30亿bp。 第九十七页，共一百五十三页，2022年，8月28日 第四节 RNA的结构 Structure of RNA 第九十八页，共一百五十三页，2022年，8月28日 一、 RNA与DNA结构的比较 1. RNA碱基组成特点是含有尿嘧啶(U)而不含胸腺嘧啶(T) ； 2. 连接键及链的方向与DNA类似。 3. 一般以单股链存在，但可以有局部二级结构及三级结构。在配对时，也遵守反向、互补等规则。 碱基配对发生于C和G与U和A之间。 第九十九页，共一百五十三页，2022年，8月28日 4. RNA碱基组成之间无一定的比例关系，且稀有碱基较多。如假尿嘧啶核苷及甲基化碱基等。 5.RNA种类多，含量高，但分子量相对较小，仅有几十指几千个核苷酸。 第一百页，共一百五十三页，2022年，8月28日 螺旋的环状突起 第一百零一页，共一百五十三页，2022年，8月28日 第一百零二页，共一百五十三页，2022年，8月28日 二、各类RNA的结构特点 第一百零三页，共一百五十三页，2022年，8月28日 (一)?? mRNA（信使RNA ） mRNA约占细胞总RNA的3%-5%，代谢活跃，寿命较短。 作为蛋白质合成的(模板)，mRNA一般由结构基因转录而来。 原核与真核的mRNA结构和生成有较大差异。 第一百零四页，共一百五十三页，2022年，8月28日 原核生物的mRNA是多顺反子。 顺反子是通过顺反测验鉴定的遗传功能单位，相当于一个编码蛋白质的DNA序列加上翻译的起始和终止信号，也就是一个蛋白质的基因。 通常将一种蛋白质的基因称为结构基因。原核生物的结构基因无内含子，因此是连续的。 真核生物的结构基因一般含有内含子，为不连续基因。目前研究过的真核生物的mRNA都是单顺反子，只编码一种蛋白质，其5’端和3’端各有一段非编码区. 第一百零五页，共一百五十三页，2022年，8月28日 原核生物的mRNA 是很不稳定的。如大肠杆菌的mRNA的半衰期一般只有几分钟。因此原核生物的mRNA在其3’端尚未完全合成之前，便开始从5’端降解，或是在转译完毕之后，便立即降解。 由于没有形成细胞膜，mRNA的转录和转译是相互紧密配合，偶联在一起的，当mRNA尚未转录完毕之前，就已经开始转译，而且当有足够的信息可供利用时，核蛋白体还要沿着增长的多核苷酸链移动，以合成蛋白质。 一般认为，原核的mRNA转录之后，无需经过特殊的加工处理，而天然的mRNA即具有充分的生物学功能. 第一百零六页，共一百五十三页，2022年，8月28日 绝大多数真核细胞mRNA3’端都有一段长约200个核苷酸的poly(A)。poly(A)