分子生物学-2-课件

SectionCNucleicAcidStructurebythe1stteam2020/12/2212020/12/222精品资料2020/12/223你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘……”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”2020/12/224Watson,Crickandthedoublehelixmodel.2020/12/225沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖。左一：威尔金斯左三：克里克左五：沃森2020/12/226Nucleicacid：NucleotidesPolynucleotideDeoxyribonucleotideDNARibonudeotide

RNA2020/12/2271.BasePurineadenine,Aguanine,GPyrimidinecytosine,Cthymine,Turacil,U2.pentosesugarRNAD-reboseDNAD-2-ribodesose2020/12/2282020/12/229Thebasesarecovalentlyattachedtothe1’positionofapentosesugar(戊糖)ring,toformanucleoside2020/12/2210NucleotidesAnucleotideisanucleosidewithoneormorephosphategroupsboundcovalentlytothe3’-,5’,or(inribonucleotidesonly)the2’-position.Inthecaseof5’-position,uptothreephosphatesmaybeattached.2020/12/2211DNAdoublehelixA:TG:C2020/12/2212DNAconsistsoftwohelicalchainswoundaroundthesameaxisinaright-handedfashionalignedinanantiparallelfashion.2020/12/2213相邻碱基对间距离为0.34nm.每周螺距为3.4nm(10bp).d为2nm(B型)。2020/12/2214A型、B型及Z型螺旋生物体内DNA结构是基本一致的，即所谓的B型螺旋（最稳定）在低温条件下，DNA分子可以被诱导形成A型螺旋结构更加紧密、更宽，螺旋重复每匝为11个碱基对左旋DNA为Z型DNA，属于异常螺旋形式外观呈Z字型，每匝12碱基对2020/12/2215A型DNAA型DNA，右手双股螺旋，每圈螺旋10.9个碱基对，螺旋扭角33°，螺距3.2nm，碱基倾角13°碱基平面不于螺旋轴垂直，螺旋轴不穿过碱基对，小沟宽而浅，大沟极深2020/12/2216Z型DNAZ型DNA，左手双股螺旋，每圈螺旋12个碱基对，螺旋扭角为-51°（G-C）和-9°（C-G）碱基平面不与螺旋轴垂直，螺旋轴不穿过碱基对，大沟不复存在，小沟狭而深2020/12/2217修饰核酸在自然界中，核酸分子中的碱基或核苷酸的化学修饰是普遍的，并起着许多特定的作用对于细胞DNA而言，修饰一般仅限于腺嘌呤的N-6位、胞嘧啶的4-氨基和5位的甲基化，这些甲基化具有限制性修饰作用、碱基错配修复作用以及真核基因组构中普遍存在更为复杂的修饰发生在转录后的RNA分子中2020/12/2218RNA的结构RNA分子通常以单链形式存在，因而不存在双链DNA分子那样的双螺旋结构其结构特点为形成近似球型的结构，通过分子内的氢键作用和在单核酸链间的碱基堆积可形成局部区域的螺旋结构与DNA相比，RNA分子的这种构型的多样性是与其在细胞中的作用的多样性相适应的2020/12/2219典型t-RNA结构维系二级结构和三级结构的力:分子内氢键和碱基堆积力2020/12/2220决定双螺旋结构状态的因素

（1）氢键溶解温度Tm与G+C的百分含量的关系(Marmur-Doty关系式）Tm=69.3+0.41(%G+C)2020/12/22212020/12/2222（2）碱基堆集力

同一条链中相邻碱基之间的非特异性作用力，即疏水作用力和Vanderwaal力。2020/12/2223（3）带负电荷的磷酸基的静电斥力；（4）碱基分子内能。

在以上四种决定DNA双螺旋结构状态的因素中，前二者有利于DNA维持双螺旋构型，后二者则不利于DNA维持双螺旋构型。2020/12/2224酸效应在强酸和高温下,核酸可以完全水解为碱基、核糖（脱氧核糖）和磷酸pH3-4:在甲酸作用下可产生脱嘌呤核酸2020/12/2225碱效应DNA变性—碱效应使碱基的互变异构发生变化高pH下，嘌呤的分子结构由酮式转为烯醇式，将直接影响到特定碱基之间的氢键作用，导致DNA双链的解离，成为DNA变性2020/12/2226DNA的变性、复性与杂交1．变性：当DNA被加热时或某些试剂作用下，配对碱基之间氢键和相邻碱基之间的堆集力就会被破坏，逐步变为近似于无规则的线团构型，即变性DNA。由天然状态到变性状态的转变过程叫做变性，又称熔解。2020/12/2227复性：变性的DNA恢复到天然DNA复性条件：（1）足够的盐浓度：消除磷酸基静电斥力;（2）足够高的温度，但不能太高，一般比Tm低20－25ْC。杂交：复性DNA中，如果两条链的来源不同，就叫杂交。2020/12/22282．增色效应：由于DNA变性而引起的光吸收的增加称为增色效应（Hyperchromicity）当浓度都为50µg/ml，双螺旋DNAA260=1.00，完全变性DNAA260=1.37，单核苷酸的等比例混合物A260=1.602020/12/2229DNA超螺旋和拓扑异构现象2020/12/2230超螺旋正超螺旋：DNA扭曲方向与双螺旋方向相同；负超螺旋：DNA扭曲方向与双螺旋方向相反（几乎所有细胞中的超螺旋都是负的）FortherelaxedDNAmoleculeofFigure23-15a,underwindingoroverwindingbytwohelicalturns(Lk=18or22)willproducenegativeorpositivesupercoilingasshown.NotethatthetwistingoftheDNAaxisisoppositeinsigninthetwocases.2020/12/2231拓扑异构酶:拓扑异构酶Ⅰ:催化单链的断裂和连接,每次改变Lk±1;拓扑异构酶Ⅱ:催化双链的断裂和连接,每次改变Lk±2;DNA旋转酶:属于拓扑异构酶Ⅱ,其功能为引入负超螺旋2020/12/2232RNA也可以作为遗传物质RNA病毒（RNAvirus)类病毒(viroid):是使高等植物产生疾病的有传染性的因子，它们是很小的环状的RNA分子。2020/12/2233核酸之