化学生物学核酸中糖2位有OH脱氧核糖2无

Lecture2.NucleicacidsandthePengChenPh.DDepartmentofChemicalBiologyCollegeofChemistry,Central一、核酸的化（nucleic核苷酸 戊

核苷

戊核 脱氧核核酸中的糖，核糖中2位有OH，脱氧核糖中2位无中2位无OH的DNA高的多，DNA的功能要求其具有较高的在DNA在DNA和RNA不存在母碱嘧啶和嘌呤（图左侧）五种DNA和RNA的碱基（图右侧碱基嘌嘌腺嘌鸟嘌尿嘧胸腺 腺 脱氧胸三三种核苷酸。5’-OH磷酸化形成5’脱氧腺Nucleicacidsarepolymersof二、核酸的结一级结构：脱氧核苷酸分子间连接方式及排列二级结构：DNA的两条多聚核苷酸链间通过氢三级结构：DNA双链进一步折叠卷曲形成的构1953年，Watson和Crick根据Chargaff规律和DNANa盐纤维的X光衍射分析提出了DNA 、证明DNA有特异性、发现转化活性不局限于特定细菌的特定性1953tsonCri在Frnlin和ilin对进行线衍射的基础上提出★DNA的Na盐纤维和DNA晶体的X光衍射分Watson-Crick双螺旋结构模型(B-★磷酸与脱氧核糖彼★大沟：宽1.2nm，深★小沟：宽0.6nm，深★两条反平行的多核苷酸链绕ThreemaindoublestrandconformationstermedA,B,andZBconformationisthemost螺螺螺旋螺旋轴通过每对碱基的中心，碱基垂轴堆积。大沟和小沟同样深，而大沟B—DNA：典型的Watson-Crick双螺旋右手双右手双螺旋，外形 左手螺旋，外形细天然B-DNA的局部区域可以形成Z-DNAMajorgrooveandminorDNA的高级DNA在双螺旋的基础上通 和折叠形成的构11﹑超螺旋 机连型说明DNA链中螺旋与超螺松DNA超螺 双螺旋DNA导致正超螺

双螺旋DNA的开导致负超正超螺

拓扑异溴乙

松弛

拓扑异构

负超螺The"epigeneticcode"controlsgeneactivitywithchemicaltagsthatmarkDNA(purplediamonds)andthe"tails"ofhistoneproteins(purpletriangles).ThesemarkingshelpdeterminewhethergeneswillbetranscribedbyRNApolymerase.GeneshiddenfromaccesstoRNApolymerasearenotexpressed.QuadruplexDNAGuanineDNAWatson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型时对 模型进行了探讨结构由于两条链上的碱基-G只能与C配对,A只能与T配对,两条链是补,一条核苷酸排列顺序决定了另一条核苷酸排列DNA分子的每一条链都含有合成它的互补链的所需的全部 模 分别作为模板合成新链,产生互补的两条链新形成的两个DNA分子与原来的DNA分子碱基序列完全每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条是新合成的,这种制方式称为DNA的半保留方一，DNA的半保 机三种 的假半保留 保留WEAVER:FIG.按照三 假设保DNA分子的预期的梯度保半半保随随机预期的梯WEAVER:FIG.证实DNA的半保 方式的实15N密度标记后都取样提取并进行CsCl平衡

DNA分子对CsCl进行梯度超离心进行梯度密度的UV梯度密度的紫外光扫描光密验支持半保 的假CsCl度超离心结E.coli细胞生长4.1代的别构成子代分子的一半,这些 WEAVER:FIG.1

有关的酶和蛋白 叉的前进而移2，单链DNA结合蛋白(SSB蛋白单链DNA被SSB蛋白结合后可受保护，不被酶水解。如T4噬体的gp323，旋转酶，又称拓扑异构酶利用ATP水解提供能量使DNA的两条链同时发生断裂和再连DNAreplicationinDNA合成的片段的合成需要RNA引酶(Primase)是一编码为dnaG，链和后滞RNA引12nt）(红色)（绿箭头WEAVER:FIG.后滞链的后滞链合成为长为100-1000bp)片段 片“Okazakifragments”片段合成的起始需要引物酶合成6-15ntRNA物PolIII延伸RNA引物使一个 PolI的5’-3’外切酶活性降解RNA部分，用DNA取。该阶滞链是不连续的短片段（没有豁口片段由DNA连接酶共价缝合DNA前导链DNA前新合前新合成滑 后引新 片 物

导亲亲螺单链后滞单链

刚合刚合成片DNAreplicationinSolidphasesynthesisofRNAMessageRNAmRNAisamoleculeofRNAencodingachemical"blueprint"foraproteinproduct.tRNAanditscloverleafRibosomemRNARibosomalRNA(rRNA)isthecentralcomponentoftheThecatalyticcentreresponsibleforpeptidebondformation,thepeptidyltransferasecentre,isthoughttobelocatedinthe28SrRNA.SmallnuclearRNAAclassofsmallRNAmoleculesfoundwithinthecellnucleus.InvolvedinavarietyofimportantprocessessuchasRNAsplicing(removalofintrons).Alwaysassociatedwithspecificproteins,andthecomplexesarereferredtoassmallnuclearribonucleoproteins(snRNPs).RNAInterferenceRNAworldEvolutionofRNASolidphasesynthesisof2所有已知的DNA聚合酶都需要引物，如 真核生物的线DNA的末端新近

RNA引 模去除引物留下的豁口原核生物,环 ,DNA聚合酶I可以消除引物