分子生物学基础知识.ppt

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1、第一章分子生物学基础知识一、核酸分子的基本组成(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脱氧核糖核酸核糖核酸核苷酸核苷碱基磷酸戊糖核糖脱氧核糖嘌呤嘧啶(一)碱基1、特性：②共轭性分子结构，共轭双键，260nm处有最大吸收嘌呤(purine)①弱碱性，低PH值时可接受质子嘧啶(pyrimidine)③碱基间存在疏水堆积力2、种类和结构：①嘌呤腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)②嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)(

2、二)戊糖（构成DNA）2、脱氧核糖(deoxyribose)（构成RNA）1´2´3´4´5´1、核糖(ribose)2－OH亲水极性集团易水解易受攻击RNA不稳定性无2－OH，DNA相对稳定(三)核苷戊糖C1嘌呤N9嘧啶N1糖苷键/糖甙键核糖核苷脱氧核糖核苷1´1＋(四)核苷酸1、核苷酸＝核苷+磷酸磷酸酯键戊糖+碱基+磷酸2、游离核苷酸ADPATPAMP(五)核酸的一级结构1、定义核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。5′端3′端CGA2、核苷酸链的方向性：PO4OH5′端3′端3、一级结构的表示

3、方法——结构式/线条式/字母式AGP5PTPGPCPTPOH35pApCpTpGpCpT-OH35ACTGCT35′端3′端CGA磷酸基团3’5’磷酸二酯键羟基DNA一级结构的基本特点4种dNTP以3’、5’磷酸二酯键相连构成一个没有分枝的线性大分子。它们的两个末端分别称5’末端（游离磷酸基）和3’末端（游离羟基）。(六)DNA与RNA在组成上的区别DNARNA碱基AGCTAGCU戊糖脱氧核糖核糖结构双链大多单链，局部双链配对A＝TA＝UGCGC二、DNA的空间结构(一)DNA的二级结构——双螺旋结构1、特征①反向平行的双螺旋

4、反向平行配对规律疏水碱基平面处于内侧，亲水戊糖与磷酸骨架处于外测②右手螺旋右手螺旋每周10个碱基，每对碱基36°，碱基平面距离0.34nm存在大沟、小沟(大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较大沟槽和较小沟槽。)③稳定因素横向：氢键纵向：碱基疏水堆积力2、双螺旋结构的多样性ABZ(二)DNA的三级结构——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(positivesupercoil)盘绕方向与DNA双螺旋方同相同负超螺旋(negativesupercoil)盘绕方向与DNA

5、双螺旋方向相反多级螺旋模型压缩倍数76405（8400）DNA→核小体→螺线管→超螺线管→染色单体2nm10nm30(10)nm400nm2~10μm一级包装二级包装三级包装四级包装三、DNA的功能(一)DNA的基本功能:以基因的形式荷载遗传信息，作为基因复制的模板，是生命遗传的物质基础。是转录的模板，是个体生命活动的信息基础。(二)基本概念:基因(gene)：携带遗传信息的一段特定的核苷酸序列，可自我复制并指导转录。基因组(genomic)：一个生物体所包含的全部遗传信息的总和，即全部DNA序列。遗传密码(geneticcode)：DN

6、A碱基序列与蛋白质的氨基酸序列之间存在的对应关系。起始密码(ATG)AUG终止密码：UAAUAGUGA四、RNA的结构(一)RNA的结构特征:组成：核糖碱基——AUCG单链，局部形成双链。含稀有碱基较多——DHU(二氢尿嘧啶)，Tф（假尿嘧啶），甲基化，甲羟化，乙酰化等(二)RNA的种类:1、参与基因表达的RNA信使RNA（mRNA）：遗传信息的传递，翻译模板转运RNA（tRNA）：氨基酸载体核糖体RNA（rRNA）：提供蛋白质合成的场所2、核不均一RNA（hnRNA）:mRNA的前体3、核内小RNA（snRNA）：参与hnRNA的剪接、

7、转运4、核仁小RNA（snoRNA）：参与rRNA的加工修饰5、胞质小RNA（hnRNA）:运输新合成的Pr到高尔基体加工6、小片段干扰RNA（siRNA）：诱发外源mRNA的降解五、核酸的理化性质及应用(一)一般理化性质1、粘度DNA>RNA2、沉降系数DNA>>RNA3、酸碱性质DNApI4~4.5，pH4.0~11.0稳定，提取pH8.0RNApI2~2.5提取pH4.5左右，混有很少DNA污染(二)紫外吸收特征1、碱基的行为表现——共轭双键在260nm有最大吸收2、应用①测定浓度OD260=1.0相当于双链DNA50μg/mL单链

8、DNA（或RNA）40μg/mL寡核苷酸20μg/mL②判断核酸样品的纯度DNA纯品:OD260/OD280=1.8RNA纯品:OD260/OD280=2.0③测定是否变性（增色效应）DNA完