《食品生物化学与分子生物学》第2章核酸化学2.pptx

第四节DNA与基因组织;●结构基因（structuralgene）：有实际表达产物,

为特定的RNA和多肽编码的基因

●调节基因或调节顺序（regulatorysequence）：

DNA分子中只起调节功能的非转录和非翻译序列

●基因组(genome):某生物体所含全部基因的总和

●基因组学（genomics）：研究生物体的基因组的

大小、组织和基因组成的学科

★可见：基因是实体,其物质基础是DNA(或RNA);基因是遗传信息传递和性状分化发育的依据；基因(类型)是可分的。;二、原核生物基因组的特点;3.有基因重叠现象。;三、真核生物基因组的特点;卫星DNA（satelliteDNA）;2.有断裂基因（splitgene）由于基因中内含子的存在;;内含子的功能－－－－

●可能含有调节信号，调控基因的表达；

●将基因分割成“可交换的单位”，有利于重新组合出新的基因。;第五节核糖核酸（RNA）;一、RNA的组成和结构特点;（四）RNA的高级结构特点;3.在RNA的双螺旋结构中，碱基的配对情况不

象DNA中严格。G除了可以和C配对外，也

可以和U配对。G-U配对形成的氢键较弱。

不同类型的RNA,其二级结构有明显差异。;动物细胞内主要RNA的种类与功能;（一）tRNA（transferRNA）;2.一级结构;3.tRNA的二级结构——三叶草模型;D臂;酵母丙氨酸-tRNA（Penswick于1975年修订）;二氢尿嘧啶臂：D臂，3~4bp;tRNA的三叶草型二级结构;(4)第27~43位有5bp的反密码子臂和7b的反密

码子环，其中34~36位是与mRNA相互作用的

反密码子。

(5)第44~48位为可变环，80％的tRNA由4~5b

组成，20％的tRNA由13~21b组成。

(6)第49~65位为5bp的TψC臂和7b的TψC环，

因环中有TψC序列而得名。

(7)tRNA分子中含有多少不等的修饰碱基，某些

位置上的核苷酸在不同的tRNA分子中很少变

化,称不变核苷酸（都位于三叶草结构上的非

氢键区域）。;4.tRNA的三级结构;tRNA

倒

L

型

三

级

结

构;tRNA;tRNA三维结构与其功能密切相关位点;（二）rRNA(ribosomalRNA);;2.核糖体功能：蛋白质合成场所;;;原核生物16SrRNA;（3）三级结构：对rRNA三级结构的认识很少。核糖体的整体构象由rRNA的三维结构决定（主体），蛋白质只是辅基或支架，一般正好位于RNA??旋之间，分布在核糖体外表。;4.rRNA的功能

rRNA决定核糖体的结构和功能,分别与mRNA和tRNA作用，负责解码，催化肽键的形成，促使蛋白质合成的正确进行。;万卡特拉曼-莱马克里斯南、托马斯-施泰茨和阿达-尤纳斯（从左至右）

因对“核糖体结构和功能的研究”做出突出贡献而获得2009年诺贝尔化学奖。他们在原子水平上揭示了核糖体的形态和功能。;原核细胞核糖体;真核细胞核糖体;rRNA的结构与功能（自读）;rRNA的结构与功能（自读）;（三）mRNA和hnRNA;真核生物在细胞核内合成mRNA的前体，包括内含子和外显子的整个基因均被转录，形成分子大小极不均一的hnRNA(nuclearheterogenousRNA，核内不均一RNA)。

hnRNA在核内被加工为成熟的mRNA，进入细胞质指导蛋白质合成。

因此，真核生物由于细胞核的出现，基因的表达——转录和翻译两个过程在时间和空间上是分开的。

mRNA功能：蛋白质合成的模板（遗传密码）;1.一级结构----mRNA中的核苷酸排列顺序;（2）真核生物mRNA的结构特点;mRNA的5?帽子结构—m7GpppNm;帽子的作用：

a.稳定mRNA的结构：封闭了mRNA5′-末端,使5′-末端无游离5′-磷酸，抗外切酶降解；

b.为核糖体与mRNA结合提供信号：帽子与40S亚基结合；

c.与蛋白质合成有关：帽子附近有茎环结构，缩短帽子与起始密码之间的距离。

Poly(A)尾巴的作用：

a.对mRNA有保护作用；

b.与mRNA从细胞核到细胞质的运输有关。;2.mRNA二级结构：花束状结构模型

（1）典型的mRNA单链自身回折形成许多双螺旋区

（2）顺反子的起始密码常处于暴露或易被暴露的地方，使它在核糖体上易与起始tRNA相互作用。

（3）核糖体移动使二级结构打开。;游离的mRNA可产生高级结构，但