氨基酸蛋白质和核酸.ppt

DNA的体外重组被称为基因工程。它是将一种生物的染色体DNA感兴趣的DNA用适当的酶将其切下，接到运载工具上，再通过一定的方法转移到另一种生物细胞中，使被切下的DNA能复制、转录、翻译，表现出这段DNA的原有的遗传性质，并代代相传。通过基因工程可在分子水平上定向地改造生物。第160页,共167页，星期六，2024年，5月生物体的机能是靠蛋白质表现的，遗传性疾病就是由于DNA分子中遗传信息的缺陷或由于DNA结构的改变，使其复制时产生的子代DNA秉承了父代的遗传信息，也是一条有缺陷的链。这条DNA转录得到的信使RNA上的遗传密码是错误的，它所翻译出来的蛋白质也是错误的，这条蛋白质的生物功能将与原来的不同，遗传性疾病就产生了。例如镰刀形红细胞贫血病的血红蛋白中缬氨酸代替了正常的谷氨酸：第161页,共167页，星期六，2024年，5月HbA(正常血红蛋白)DNA …………CTT……………mRNA …………GAA……………Protein …………Glu…………谷氨酸第162页,共167页，星期六，2024年，5月HbS(非正常血红蛋白)DNA …………CAT……………mRNA …………GUA……………Protein …………Val…………缬氨酸第163页,共167页，星期六，2024年，5月癌症可能是由于一些致癌因素的影响使DNA结构发生变异，产生了变异的癌细胞的DNA，这种变异生物体不能修复，导致癌变。例如，皮肤癌是世界上增长速度最快的恶性肿瘤之一。它与皮肤暴露于阳光下有很大关系。紫外光引起的恶性肿瘤与它破坏DNA的能力有关：第164页,共167页，星期六，2024年，5月NNOOHCH3HOOOPRNNOOHCH3HOOO-RUVNNOOCH3HNNOOHHOOH3COOOPOOORR5’O-3’HO311511第165页,共167页，星期六，2024年，5月嘧啶碱的光化学反应是一个周环反应，它导致两个π键（每个嘧啶碱中含一个）变成了两个σ键，这个过程类似于两分子乙烯转化为一分子环丁烷的过程，可用π2＋π2光环化加成反应来描述。两个嘧啶碱的光环化加成反应是轨道对称性允许的，一旦形成后，环丁烷产物（即嘧啶二聚体）就不能通过非光化学过程（即基态热反应）转变成两分子嘧啶碱。另外，尽管光环化反应的逆反应是对称性允许的，但二聚体却不能有效地吸收近紫外光。这样，二聚体在DNA中就累积了起来。第166页,共167页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第167页,共167页，星期六，2024年，5月DNA分子的排列顺序可通过核酸酶的作用而进行研究。1953年，瓦特森（Watson）和克里克（Crick）首次提出了DNA结构的右手双螺旋模型。认为DNA分子是由两条多核苷酸链以相反的方向平行围绕同一中心轴形成的右手螺旋结构。两条多核苷酸链通过碱基对之间的氢键相连，一条链上的嘌呤必须和另一条链上的嘧啶匹配，这样它们之间的距离正好相符，且配对时必须AT配对，GC配对。腺嘌呤A和胸腺嘧啶T之间形成两个氢键，鸟嘌呤G和胞嘧啶C之间形成三个氢键：第128页,共167页，星期六，2024年，5月PPPPPOHPPPPPOH5335TGACTACTGA3553第129页,共167页，星期六，2024年，5月在这个双螺旋结构中，双螺旋获得稳定的因素有：碱基对之间的氢键；碱基堆积力（指芳香族碱基?电子间的相互作用引起的。当碱基堆积成有规律的结构时就形成了疏水核心，这使得双螺旋内部不存在游离水分子，有利于互补碱基间形成氢键，这是双螺旋稳定的主要因素）；双螺旋外侧带负电荷的磷酸基团同带正电荷的阳离子之间形成的离子键。第130页,共167页，星期六，2024年，5月DNA双螺旋结构示意图第131页,共167页，星期六，2024年，5月由于链状DNA的分子量很大，因此很难得到完整的分子，而双链环状DNA相对较小，可以被提取后供研究。例如多瘤病毒DNA是环状的，它的三级结构是超螺旋结构，它是在双螺旋的基础上进一步紧缩成闭链环状或开链环状以及麻花状等形式。超螺旋结构中，螺旋的增加和减小都使环内张力增大：第132页,共167页，星期六，2024年，5月多瘤病毒DNA的三级结构示意图第133页,共167页，星期六，2024年，5月当超螺旋DNA的其中一条链上有一条缺口