《核酸NEW》PPT课件

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1、核酸概论核酸的结构核酸的理化特性核酸的研究方法核酸的发现及研究简史1868年F.Miescher1953年，Watson&Crick核酸的发现早期研究DNA双螺旋结构的建立生物技术人类基因组计划1944年，O.T.Avery的细菌转化证明DNA是遗传物质52年，噬菌体感染大肠杆菌实验证明DNA是遗传物质核酸的种类及分布DNA为双链结构，含D-2-脱氧核糖，碱基为ATGC；RNA为单链结构，含D-2-核糖，碱基为AUGC；DNA：主要在细胞核中，是染色体的主要成分。此外在线粒体、叶绿体、质粒及细胞膜上.RNA：细胞核——核仁；细胞质——核糖体及上清液中核酸的生物功能1.DNA是主要的遗

2、传物质2.RNA参与蛋白质的生物合成3.RNA具有多种功能：1）控制蛋白质的合成；2）作用于RNA转录后加工和修饰；3）基因表达与细胞功能调节；4）生物催化与其它细胞持家功能；5）遗传物质信息的加工和进化核酸结构RNA：AGCUDNA：AGCTRNA：D-α-核糖DNA：D-α-脱氧核糖核酸核苷酸磷酸核苷戊糖碱基核苷酸结构核苷酸1.碱基嘌呤碱嘧啶碱稀有碱基：大多为甲基化碱基，在tRNA中含量较高；2.糖苷：戊糖与碱基以糖苷键（N-C键）连接3.核苷酸：碱基碱基核苷核苷：戊糖与碱基缩合而成，并以糖苷键相连接。糖苷键：二者的连接是C-N键，称N-糖苷键。核苷的表示核苷：A、G、C、U脱氧

3、核苷：dA,dG,dC,dT修饰核苷：5-甲基胞嘧啶：m5dC。脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核苷酸核苷酸是核苷的磷酸酯；生物体内的游离核苷酸多为5‘-核苷酸（在核苷左侧加p表示，如pA，右侧则为3’-核苷酸）；核苷酸各种核苷三磷酸如ATP、CTP、GTP、UTP是体内RNA合成的直接原料，脱氧核苷三磷酸为DNA合成的原料；在生物体的能量代谢中发挥作用腺苷酸是一些辅酶的结构成分（NAD+、NADP+、FAD、FMN）cAMP、cGMP：某些激素发挥生理作用的媒介物，为激素的第二信使。DNA的结构一级结构二级结构（见图）双螺旋结构模型（1953,Watson&Crick）DNA双螺旋的构象类

4、型三级结构核苷酸的连接方式核酸的基本单位是核苷酸核苷酸的连接键是3‘,5’-磷酸二酯键，由相间排列的戊糖和磷酸构成核酸大分子的主链，而碱基则是有次序连接在主链上的侧链基团（见图）核酸一级结构简写式表示核酸的一级结构：pApCpGpU核酸共价结构的表示方法RNA的一级结构RNA：无分支的线型多聚核苷酸，以3‘,5’-磷酸二酯键连接tRNA：由73-93个核苷酸组成，含较多稀有碱基（10-15%）增加识别和疏水作用；3‘端为CCArRNA：5S、16S、23S（细菌）；5S、5.8S、18S、28S（哺乳动物）mRNA：原核生物（多顺反子）、真核生物（单顺反子）单顺反子mRNA和多顺反子

5、mRNAmRNA原核生物：多顺反子（一条mRNA上有多个编码区，5‘和3’端有非翻译区）真核生物：5‘端-帽子结构；5’非编码区、编码区、3‘编码区、3’端聚腺苷酸真核生物mRNA结构特点3‘末端有polyA结构：与mRNA从核入质有关，与mRNA半寿期有关。5‘末端有帽子结构：G被甲基化，此可能与pro合成的起始有关。高级结构：Chargaff规则A=TG=CA+C=G+T（含氨基的碱基总数等于含酮基的碱基）A+G=T+C（嘌呤总数等于嘧啶总数）双螺旋结构模型（Watson&Crick模型）1.DNA分子是由两条方向相反的平行多核苷酸链构成，两条链的主链都是右手螺旋，螺旋表面有大沟

6、和小沟；2.碱基均在主链内侧，A与T配对，G与C配对，依靠碱基之间的氢键结合在一起，“半保留复制”3.成对碱基处于同一平面，与螺旋轴垂直，双螺旋的平均直径为2nm，核苷酸之间的夹角为36度，每转1周有10个碱基对，螺距为3.4nm；大多数天然DNA属双链DNA；双链DNA分子较硬，呈比较伸展的结构。DNA的二级结构Dickerson模型碱基的夹角为28~42度，一螺周含10.4个碱基对，螺旋直径为2.37nm碱基对为螺旋桨状扭曲提高碱基堆积力几种DNA钠盐B-DNA：生理状态下多为此种；92%相对湿度A-DNA：右手螺旋；75%相对湿度；生理状态下多见末端RNA、DNA-RNAZ-D

7、NA：人工合成、左手螺旋；嘧啶、嘌呤交替；有m5dC；与基因表达调控有关；此外，还发现有C、D、E等型。几种DNA构象螺旋方向螺旋直径螺距每圈碱基数A-DNA右手2.55nm2.53nm11B-DNA右手2.37nm3.54nm10.4Z-DNA左手1.84nm4.56nm12三股螺旋DNA的碱基配对H-DNA:三条链局部螺旋H-DNADNA的三级结构双链DNA多数为线形分子，但有些为双链环状DNA（dcDNA）超螺旋松弛环形DNA解链环形DNA负超螺旋生