第五章核酸方案.ppt

第 五 章 核酸的化学 Chemistry of Nucleic Acid 什么是核酸(nucleic acid)？ 是以核苷酸为基本组成单位的生物信息大分子，携带和传递遗传信息，并指导蛋白质生物合成 核酸的发现和研究工作 1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构 1968年 Nirenberg发现遗传密码 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA测序方法 1985年 Mullis发明PCR技术 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) 1994年 中国人类基因组计划启动 2001年 美、英等国完成人类基因组计划基本框架 第 一 节 核酸的化学组成及结构 The Chemical Component and Structure of Nucleic Acid 1. 核苷酸（基本单位） 1）分子组成：碱基、戊糖和磷酸 小结：DNA与RNA不同 分布：DNA —— 细胞核、线粒体等 RNA —— 细胞核、细胞液 组成： 功能：DNA —— 遗传信息携带者、传代 RNA —— 参与遗传信息的表达 三、核酸的分子结构 （一）DNA的分子结构 DNA的一级结构 1）定义 指构成核酸的各个单核苷酸之间连接键的性质，以及组成中单核苷酸的数目和排列顺序（碱基排列顺序）。 2）真核与原核DNA一级结构的特点 真核生物 重复序列 断裂基因 回文结构 原核生物 重叠基因 操纵子模型 1）原核生物的DNA三级结构 （二）RNA的种类和分子结构 1. RNA的种类和功能 第 二 节 核 酸 的 理 化 性 质 The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid 核酸的分子大小 核酸的溶解度和黏度 核酸的酸碱性质 核酸的紫外吸收性 第 三 节 核酸的分离与含量测定 一、核酸的提取、分离和纯化 （一）DNA的分离纯化 （二）RNA的分离纯化 二、核酸的定量 紫外吸收（260nm） 定磷法 定糖法 本章重点 掌握 核酸连接方式；DNA和RNA的分子组成及不同；DNA的二级结构；三种参与蛋白质合成的RNA的结构与功能 熟悉 DNA变性、复性、分子杂交、增色效应、Tm等的概念 不同来源的DNA分子 变性 复性 DNA-DNA 杂交双链分子 核酸分子杂交的应用 研究DNA分子中某一种基因的位置 确定两种核酸分子间的序列相似性 检测某些专一序列在待检样品中存在与否 是基因芯片技术的基础 破碎细胞 提取核蛋白 去除蛋白 沉淀核酸 NaCl溶液（0.14M） 苯酚 氯仿-异戊醇 苯酚 氯仿-异戊醇 *防止RNA的体外降解 染 色 体 2. RNA特点 种类繁多 分子量相对较小 一般以单股链存在，也有局部二级结构 碱基组成含有U而不含T C和G配对,U和A配对 碱基组成之间无一定的比例关系 稀有碱基较多 3. 参与蛋白质合成的三类RNA 1）tRNA ＊tRNA的一级结构特点 含 10～20% 稀有碱基，如 DHU 3′末端为 — CCA-OH 5′末端大多数为G 具有 T?C 稀有碱基 N,N二甲基鸟嘌呤 双氢尿嘧啶 N6-异戊烯腺嘌呤 4-巯尿嘧啶 ＊tRNA的二级结构 三叶草形 氨基酸臂 DHU环 反密码环 额外环 TΨC环 反密码子 tRNA的反密码子环上有3个碱基与mRNA上编码相应氨基酸的密码子具有碱基反向互补关系,可以配对结合,此3个碱基称反密码子 * tRNA的三级结构 —— 倒L形 * tRNA的功能 活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。 思考? 真核生物的遗传信息DNA位于细胞核内,而蛋白质的合成是在细胞液中完成,这一矛盾是如何解决的? 2）mRNA（种类最多、寿命最短） DNA mRNA 蛋白 转录 翻译 原核细胞 细胞质 细胞核 DNA 转录 转录后剪接 转运 mRNA hnRNA 翻译 蛋白 真核细胞 * mRNA成熟过程 hnRNA 外显子 (exon) 内含子 (intron) mRNA