DNA的结构与功能.ppt

1、DNA的结构,廖露,2,DNA的结构,1. DNA的一级结构 2. DNA的二级结构 3. DNA的三级结构 4. 真核生物DNA的三级结构 5. DNA的性质,DNA的一级结构,3, DNA分子中各脱氧核苷酸之间的连接方式（3 -5 磷酸二酯键）和排列顺序叫做DNA的一级结构，简称为碱基序列。 一级结构的走向规定为5 3 。,DNA一级结构的表示法,4,DNA一级结构的基本特点,5,1、双链反向平行配对而成 2、脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA骨架， 碱基排在内侧 3、内侧碱基通过氢键互补形成碱基对（A：T，C：G） 4、DNA在碱性条件下稳定性强，不断裂。pH=11.5时仍稳定，而RNA

2、易被碱水解,2. DNA的二级结构,6,1953沃森和克里克根据DNA纤维X射线晶体衍射图，提出了DNA分子结构的双螺旋模型。,Francis Crick and James Watson (获1962年诺贝尔生理学医学奖),DNA双螺旋的基本特征,7,两条链反向平行，围绕同一中心轴构成右手双螺旋。 相临碱基对间距离为0.34nm,每周螺距为3.4nm (10bp), d为 2nm。 双螺旋有两种不同的沟（大沟和小沟）。大沟携带分子可识别信息，是蛋白质识别DNA碱基序列产生相互作用的基础。,DNA双螺旋结构稳定因素,8,1. 碱基对间的氢键 2. 碱基堆积力 （1）相邻碱基对间的范德华力 （2

3、）碱基对间的疏水作用力 3. 磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和，降低静电张力,DNA双螺旋类型,9,A-DNA 20 0.26 2.6 11 右 B-DNA 6 0.34 2.0 10 右 Z-DNA 7 0.37 1.8 12 左,双螺旋 碱基倾角/（。） 碱基间距/nm 螺旋直径/nm 每轮碱基数 螺旋方向,3. DNA三级结构,10,DNA在细胞内以双螺旋为基础进一步旋转折叠成超螺旋结构。,DNA超螺旋结构,11,DNA超螺旋是由DNA拓扑异构酶（拓扑异构酶）产生的。环状DNA分子常以超螺旋结构存在，并以负超螺旋为主，有利于转录的起始。,4. 真核生物DNA的三级结构,12,真核生

4、物DNA与蛋白质形成非常致密的复合物存在于细胞核内，基本结构式核小体。,核小体的结构,核小体链（ 11nm，每个核小体200bp）,纤丝（ 30nm，每圈6个核小体）,突环（ 150nm，每个突环大约75000bp）,玫瑰花结（ 300nm ，6个突环）,螺旋圈（ 700nm，每圈30个玫瑰花）,染色体（ 1400nm，每个染色体含10个玫瑰花200bp）-人的染色体压缩8000-10000,DNA （2nm）,核小体盘绕及染色体示意图,15,DNA的性质,16,DNA的变性 定义：某些理化因素会导致DNA双链互补碱基之间的氢键发生断裂，使双链DNA解离为单链。只改变DNA的二级结构，不改变它

5、的核苷酸序列。 变性因素：过量酸、碱，加热，离子强度改变等。 变性后理化性质的主要改变： 粘度下降 比旋光度下降 OD260增色（增色效应）,17,DNA变性的本质是双链间氢键的断裂,18,DNA的增色效应 DNA变性时其溶液OD260值增高,19,解链曲线（melting curve）,解链温度（溶解温度，Tm） 在解链过程中，UV吸收值的变化达到最大变化值一半时对应的温度，此温度时，50%DNA双链打开。 Tm值与DNA均一性和长短、碱基GC含量、溶液离子强度、相关，GC含量越高，Tm值越高。,20,Tm值的计算及应用 Tm=69.3+0.41 (G+C)/(G+C+A+T) 100% 小于20bp的寡核苷酸片段 Tm=4（G+C）+2（A+T),PCR退火温度比Tm值低46,21,DNA的复性 定义：DNA回复成双链结构，称为复性。 影响复性的因素： 样品的性质、DNA片段的大