生物化学-期中前-之前2013核酸化学nucleicacid以核苷酸为基本组成单位

PAGEPAGE2核核酸(nucleicacid)：以核苷酸为基本组成单位的DNA（Deoxyribonucleicacid)RNA（Ribonucleicacid1868年 1928年Griffith等研究 年1968Nirenberg1981年Gilbert和Sanger建立DNA方1985Mullis发明PCR1990年启动人类组计划1994年类组计划启2001年美、英等国完成人类组计划基本框 传信息传信息的载体4

90%以上分布于细胞核，其余分布于体的型(genotype)。分布于细胞核、胞液达。某些RNA也可作为PAGEPAGE9治转技第一节核酸的组成与结构C、H、O、N、核苷酸由戊糖、磷酸和碱基

O O 3´ 核糖（构成

脱氧核糖（构成鸟嘌呤(guanine,鸟嘌呤(guanine,N嘌呤N78N789

NN

1 腺嘌呤(adenine, N

胸腺嘧啶(thymine,胸腺嘧啶(thymine,胞嘧啶(cytosine,O嘧啶5 3 NH2N

尿嘧啶(uracilO嘌呤碱和嘧啶碱分子中都含有共轭双键体系，在紫外区有吸收（260O1NO

NNNNNNN

N N

N N

腺嘌呤核

鸟嘌呤核

胞嘧啶核 尿嘧啶核苷核糖核苷：ARGR,UR脱氧核苷：dAR,dGR,dTR,核苷酸

O

3活性代谢物 ATPATP水解时,可以出大量能ATP是生物体内最重要的能量转换。ATP水解出来的能量用于推动生物体内各ATP也是一种很好的磷酰化剂。磷酰化反应的环化核苷酸

N

CCAG三、核酸的分子结一级结空间结（一）一级结一级结构（primarystructure）是指核酸分子135信息量535’端→3’端(由左至右5′CAG AACTGC 5

OH5pApCpTpGpCpT-OH真核细胞染色质具重复序间隔顺序与顺回文结

原核生物多顺反连DNA的空间结1、DNA的二级结构（secondary碱基组成分析—Chargaff规则：[A]=[T]；[G][C]碱基组成分析—Chargaff规则：[A]=[T]；[G][C]DNA中四种碱基间形成氢键的情胸腺嘧

胞嘧腺嘌 鸟嘌doublehelixDNA分子由两条相互平行但相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以-脱氧核糖-磷酸-为骨架，以右手螺旋直径为2nm，形成大沟(majorgroove)及小沟(minorgroove)相间。嘌呤和嘧啶碱基位于螺旋的内侧，磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧。碱基环平面与螺旋轴垂直，糖基环平面与碱基环在DNA分子中，嘌呤碱基的总(majorgroove)及小沟(minorgroove)，彼此A-B-DNA(Watson-C-D-Z-生物学意义：与、突变、左手 转录调控 DNA有关，但作用机制不详长长多瘤的DNA由5100bp组成DNA的双螺旋结构的意该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是是DNA、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提出是本世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞超螺旋结构(superhelix或正超螺旋(positivesupercoil)盘绕方向与负超螺旋(negativesupercoil)盘绕方向与使DNA形成高度致密状态从而得以装入核中推动DNA结构的转化以满足功能上的需要。如负超螺旋分子所受张力会引起互补链分开导致局部变性，利于复3、DNA在真核生物细胞核内的组组蛋白H2B,H2A,H3RNA的分子结RNA分子高级结构的特点单链，碱基组成中含有较多的稀有碱基RNA与DNA的差RNA分子自身回折形RNA与DNA的差糖脱氧核核碱不含稀有碱含稀有碱细胞核和胞 线粒 白体信使转运 核内不均一

mtrRNAmtmRNAmttRNA

转运氨基成熟mRNA的前胞浆小

参与hnRNArRNA蛋白质内质网定位合的信号识别体的组miRNAmiRNA，MicroRNA：是一种19-25nt长的单链小分子转录而来，但不翻译成蛋白。成miRNA分子主要功siRNA，SmallinterferingRNA：是一种双链RNA（约长21-25核苷酸），由Dicer核酸酶（RNAaseRNA（RNAinterference，RNAi）：在细胞核内，组DNA转录生成较长的RNA分子（可长达1000nt），被双链RNA特异的核糖核酸酶Drosha切割成长度大约70-100碱基的、具发夹结构的RNA分子（前体microRNA）。这些发夹结构的RNA通过核输出蛋白exportin5机制转运到细胞质，然后被第二个双链RNA特异的核糖核酸酶Dicer切割，得到19-23nt大小的成miRNAs产物。成单链miRNAs与类似RNA诱导沉默复合物(RISC)结合，并参与RNA干扰反应(RNAi)。结合在复合物上的miRNA结合到序列基本互补(并非完全互补)的mRNA上所结合的mRNAmiRNA

等研究功RNA是单链分子，因此在RNA分子中，嘌呤的总数不RNA分子中，部分区域也能形成双螺旋结构，不能形成双螺旋的部分，则形成单链突环。这种结构称为在RNA的双螺旋结构中，碱基的配对情况不象DNA中严格。不同类型的RNA,其二级结构有明显的差异。 大多数真核mRNA的5´末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C´2也 真核生物mRNA成熟过内含内含外显mRNA的功能把DNA所携带的遗传信息，按原核细 真核细转转翻蛋

外显

细胞

内含

转翻蛋真核细胞有3‘尾巴和5’帽单顺反转录翻译分开进

原核细胞多顺反转录翻译同时进2、tRNAtRNA10~20%3´CCA-HOH

次黄嘌呤 H 假尿嘧啶 氨氨基酸——反tRNA的功能：活化、搬运氨基酸到核糖体，tRNA3、二级结构为“三叶草”型（cloverleafpattern）TΨC环：识别白体（核糖体组成白体，作为蛋白质合成的场所5sRNA5sRNA白体的组原核生物（以大肠杆菌为例真核生物（以小鼠肝为例小亚15421874蛋白21占总重量的33占总重量的大亚2940个核120个核苷4718个核苷160个核苷120个核苷蛋白31占总重量的49占总重量的 粘度DNA>RNA，线性分子<不规则线团<分子大小单位：分子量（，D）、碱基对数50μg/ml双链DNA纯品:OD260/OD2801.8RNA纯品:OD260/OD2801、DNA变性（DNAdenaturation）：DNA变性 酸碱滴定曲线改 生物活性丧DNA变性的本质是双链间氢键的断 解链曲线：如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260（absorbance，A，A260代表溶液在260nm，Tm：变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度又称融解温度，temperature,Tm。其大小与G+C含量成•DNA•DNA越纯，相变范围越成(1)溶液的性 成

GC含量越高，Tm越DNA越长，Tm越溶液离子强度增高，Tm值增2、DNA复性(renaturation)一过程又称为退火(annealing)。3、核酸分子杂交在DNA变性后的复性过程中，如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要这种杂化双链可以在不同的DNA与DNA成，也可以在DNA和RNA分子间或者RNA与RNA分变 复不同来源DNA分

杂交双链分予以标记，当作探针（probe),与变性后的是技术的基Southern印迹杂交法（SouthernblottingNorthern印迹杂交法（Northernblotting斑点杂交或狭缝杂交法（Spot/Slotblothybridization）菌落杂交（colonyhybridization）夹心杂交法（sandwichhybridization）原位杂交（hybridizationinsit