核酸医学宣教专家讲座.pptxVIP

第4章核酸;核酸概念和主要性;核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺乏组成部分。

核酸是生命遗传信息携带者和传递者，它不但对于生命延续，生物物种遗传特征保持，生长发育，细胞分化等起着主要作用，而且与生物变异，如肿瘤、遗传病、代谢病等也亲密相关。

所以，核酸是当代生物化学、分子生物学和医学主要基础之一。;核酸概念和主要性;格利菲斯试验;Avery“肺炎双球菌转化”试验

1944;20世纪40年代末，Avery“肺炎双球菌转化”试验证实DNA是有机体遗传物质：;除少数病毒（RNA病毒）以RNA作为遗传物质外，多数有机体遗传物质是DNA。;核酸组成成份;4.1核苷酸;（一）核糖和脱氧核糖;（二）嘌呤碱和嘧啶碱;嘧啶;;（四）核苷nucleoside;;;一、DNA碱基组成及一级结构;二、DNA空间结构;DNA双螺旋结构特点;DNA双螺旋结构关键点;②嘌呤碱和嘧啶碱基位于螺旋内侧，磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧。彼此经过3’，5’磷酸二酯键相连。碱基平面与螺旋轴垂直，糖基平面与碱基环平面成90°角。双螺旋结构上有两个凹槽，一条较宽深，称大沟；一条较浅小，称小沟。;③双螺旋平均直径为2nm，螺矩为3.4nm，相邻碱基距离为0.34nm，相邻碱基夹角为36°。每10个核苷酸形成一个螺旋。

;④两条DNA链依靠彼此碱基之间形成氢键结合一起。碱基相互结合含有严格配对规律，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）结合，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）结合，这种配对关系，称为碱基互补。A和T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。;核酸医学宣教专家讲座;DNA双螺旋稳定性;2.DNA双螺旋构象类型;C-DNA：44-46%相对湿度，螺距3.09nm，每转螺旋9.33个碱基对，碱基对倾斜6°。可能是特定条件下B-DNA和A-DNA转化中间物。;三、DNA生物学功效;核小体;螺线管与超螺线管;核酸医学宣教专家讲座;染色体包装结构模型;四、DNA与基因组织;（二）原核生物基因组特点;（三）真核生物基因组特点;2.有断裂基因;一、RNA结构;二、RNA类型;（二）tRNA;反密码环;tRNA三级结构;（三）mRNA;极大多数真核细胞mRNA在3‘-末端有一段长约200核苷酸polyA。polyA是在转录后经polyA聚合酶作用而添加上去。原核??物mRNA普通无polyA，但一些病毒mBNA也有3’-polyA。

polyA可能有多方面功效,与mRNA从细胞核到细胞质转移相关；与mRNA半寿期相关，新合成mRNA,polyA链较长，而衰老mRNA，polyA链缩短;RNA其它功效;二、核苷酸性质;核酸光吸收值比各核苷酸光吸收值和少30-40%，当核酸变性或降解时光吸收值显著增加（增色效应），但核酸复性后，光吸收值又回复到原有水平（减色效应）。;（二）核苷酸碱基影响核酸结构;4.4核酸理化性质及分离提纯;2．核酸水解;（2）酶水解;3、核酸紫外吸收;二、核酸变性、复性与杂交;RNA本身只有局部双螺旋区，所以变性行为所引发性质改变没有DNA那样显著。

利用紫外吸收改变，能够检测核酸变性情况。

比如，天然状态DNA在完全变性后，紫外吸收(260nm)值增加25－40%.

而RNA变性后，约增加1.1%。

增色效应---当核酸变性时，双螺旋结构被破坏，碱基暴露出来，其紫外吸收随之增加现象。;2、DNA变性特征;DNA变性;当DNA稀盐溶液加热到80-100℃时，双螺旋结构即发生解体，两条链彼此分开，形成无规线团。

DNA变性后，它一系列性质也随之发生改变，如紫外吸收(260nm)值升高,粘度降低等。;影响Tm原因：;(二)核酸复性（退火）;DNA复性;影响复性速度原因：;(三)核酸杂交;核酸杂交;核酸序列测定;核酸生物功效;2）以DNA单链为模板，按照碱基互补配正确标准,在DNA聚合酶催化下，合成与模板DNA完全互补新链，并形成一个新DNA分子。;3)经过DNA复制形成新DNA分子,与原来DNA分子完全相同。经过一个复制周期后，子代DNA分子两条链中，一条来自亲代DNA分子，另一条是新合成，所以又称为半保留复制。;DNA复制过程;二、RNA与生物遗传信息表示;中心法则;转录过程;翻译过程;1．转录–mRNA合成;mRNA是DNA转录本，携带有合成蛋白质全部信息。蛋白质生物合成实际上是以mRNA作为模板进行。;遗传密码;遗传密码;（1）氨基酸活化–氨酰-tRNA合成;氨基酸活化总反应式是：;(2)氨基酰-tRNA在mRNA模板指导下组装成蛋白质;核糖体结构与功效;现在已经知道作为多肽合成起始信号密码子有两个，即甲硫氨酸密