【医学ppt课件】去氧核糖核酸(dna)

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1、生物化學去氧核糖核酸(DNA)去氧核糖核酸(DNA)細胞核酸的結構。細胞中的核酸主要有兩種形式，即去氧核糖核酸(DNA)與核糖核酸(RNA)DNA是細胞儲存遺傳訊息的物質，DNA發現的起源DNA的結構、DNA堆積成細胞核之染色體的方式、DNA發現的起源(theoriginofDNAdiscovery)FriedrichMiescher(1868)從細胞核分離出含磷物質此含磷物質稱之為nuclein,而且發現含酸成分。但他不知道這就是DNA。FredGriffith的實驗Griffith在1928年發現肺炎球菌(Pneumococ

2、cus)在DNA之遺傳角色的上，扮演了一個重要的部分。肺炎球菌通常由一層黏膜包圍著一種多醣筴膜，有這層外膜的肺炎球菌(S型)有致病性，無這層外膜的肺炎球菌(R型)無致病性死老鼠活的S型活的R型活老鼠活的S型死的S型活老鼠加熱FredGriffith的實驗1944，OswaldAvery證實這種導致活的R型肺炎球菌變成有致病性的物質為DNA活的R型死的S型活的R型死的S型死老鼠活的R型自死的S型抽取無細胞抽取物活的R型與無細胞抽取物活的S型死老鼠Avery-MacLeod-McCarty的實驗從有致病性肺炎球菌(S型)發現無細胞抽

3、取物為DNA，此DNA可使無致病性的肺炎球菌(R型)變成致病性肺炎球菌(S型)DNA一定帶有遺傳基因訊息但有人質疑是不是蛋白質也攜帶遺傳基因訊息?Hershey-Chase的實驗(1952)噬菌體DNA用放射性同位素32P來標示噬菌體蛋白質外鞘用放射性同位素35S來標示T2噬菌體是由一個DNA核心，和一蛋白質外鞘所組成因為DNA不含S，而蛋白質外鞘缺乏P噬菌體附著於大腸桿菌上。切斷病毒與細菌的連接切斷病毒與細菌的連接少於1%的35S由親代噬茵體被轉移到子代噬菌體。噬菌體蛋白質可能對細胞內部噬菌體的成長沒有功用。而DNA卻有某些功

4、能。DNA的遺傳角色很快地成為普為接受的事實30%的32P由親代噬茵體被轉移到子代噬菌體。DNA的結構(DNAstructure)DNA是一個很長的線狀大分子，由大量的去氧核糖核苷酸(deoxyribonucleotide)所組成。DNA的嘌呤鹽基和嘧啶鹽基攜帶著遺傳訊息，而糖和磷酸鹽基則執行維持結構的角色。DNA的脊柱在整個分子是不變的，由磷酸二酯鍵結(Phosphodiesterlinkage)連接去氧核糖(deoxyriboses)組成。一個去氧核糖核苷酸的糖部份之3’-羥基(3’-hydroxyl)，與鄰近糖份子的5’-

5、羥基連接。形成線形的去氧核糖磷酸鹽鏈，而嘌呤和嘧啶則與核糖次單元體之C-1位置連接。一個去氧核糖核苷酸的糖部份之3’-羥基(3’-hydroxyl)，與鄰近糖份子的5’-羥基連接腺嘌呤必須和胸腺嘧啶成對H2NNNNNNNOOHCH3AT腺嘌呤必須和胸腺嘧啶成對，且其間形成兩個氫鏈，腺嘌呤胸腺嘧啶腺嘌呤與胞嘧啶無法配對H2NNNNNACNNH2NOXX無法形成氫鏈腺嘌呤胞嘧啶胞嘧啶必須和鳥糞嘌呤配對GNNNNH2NOHONNH2NC胞嘧啶必須和鳥糞嘌呤配對，而形成三個氫鏈。胞嘧啶鳥糞嘌呤DNA的雙股可形成互補(complement

6、ary)結構。DNA雙股間的氫鏈是維持DNA雙股螺旋結構的主要力量，但是氫鏈會受到環境中溫度及離子強度的影響，間接影響DNA結構之穩定度。互補(complementary)結構DNA雙螺旋(doublehelix)根據DNA之X-射線繞射相片，由JamesWatson及FrancisCrick(1953)提出DNA的立體結構模型。DNA是由兩條螺旋的多核甘酸鏈依著相反方向圍著一共同的軸盤繞，而且鹽基之間會形成氫鏈而將兩條鏈拉在一起。DNA雙螺旋(doublehelix)最重要的觀念是鹽基成對的特性，及鹽基對之間形成氫鏈以穩定結構

7、。三度空間的DNA嘌呤和嘧啶鹽基在螺旋的內側，而磷酸鹽和去氧核糖單位是在外側。以右旋的方式纏繞成的螺旋結構鹽基的平面垂直於螺旋軸，而糖的平面幾乎與鹽基的平面成直角DNA是由兩股反方向排列的核苷酸鏈組成，雙股螺旋(doublehelix)結構之穩定力量除配對間之氫鍵外，還有來自上下鹼基配對間的疏水性(hydrophobic)作用力。階梯狀為什麼DNA不是階梯狀而一定是雙螺旋狀?螺旋狀凹槽(groove)DNA雙股之核糖磷酸鹽骨架與螺旋軸中心有些微位移，DNA雙螺旋所形成的三度空間結構出現主要凹槽(majorgroove)及次要凹槽

8、(minorgroove)，主要凹槽開口較大，曝露出較多的核甘酸鹽基對，次要凹槽較狹窄。蛋白質鍵結至DNA主要是辨識主要凹槽上的序列。次要凹槽(minorgroove)主要凹槽(majorgroove)DNA可分為A-型態(A-form):當B-型態DNA的含水