第三节-DNA的二级结构(2012年).ppt

小结 作业 NNNGAACGTCCNNNGGACGTTCNNN NNNCTTGCAGGNNNCCTGCAAGNNN CCTGCAAG GGACGTTC N N N CTTGCAGG GAACGTCC N N N NNN NNN NNN NNN 反向重复序列 反向重复序列 下述序列中，在双链状态下属于完全回纹结构的序列是A、AGTCCTGA B、AGTCAGTC C、AGTCGACT D、GACTCTGA E、CTGAGATC 北京医科大学1999年招收攻读硕士研究生入学试题 生物化学 3.1 定义 3 DNA超螺旋结构 如果固定DNA分子的两端，或者本身是共价闭合环状DNA或与蛋白质结合的DNA分子，DNA分子两条链不能自由转动，额外的张力不能释放，DNA分子就会发生扭曲，用以抵消张力。这种扭曲称为超螺旋（supercoil). Covalently closed circular DNA, cccDNA P122 3.2 种类 3 DNA超螺旋结构 ?负超螺旋：当DNA分子沿轴扭转的方向与双螺旋的方向相反时，所形成的超螺旋。（使DNA解螺旋以减少张力,称为松旋效应） ?正超螺旋：当DNA分子沿轴扭转的方向与双螺旋的方向相同时，所形成的超螺旋。（造成双螺旋的过旋而增加张力,称为紧旋效应） 3.3 特征数 3 DNA超螺旋结构 3.3.1 连环数或连接数（linking number) 双螺旋DNA中两条链相互交叉的次数。L or Lk 3.3.2 扭转数（twisting number) 双螺旋DNA中一条链绕另一条链的扭转数，即DNA分子中Watson-Crick螺旋数。T or Tw 3.3.3 缠绕数（writhing number) 双螺旋DNA中螺旋轴的自我交叉数，即超螺旋数目。W or Wr L = T + W P122 * 第二章 核酸 第三节 DNA的二级结构 (一) 二级结构的概念 空间结构：多核苷酸链内或链间通过氢键折叠而成的构象。 DNA的二级结构是指DNA的双螺旋结构。 双螺旋结构是DNA的两条链围着同一中心轴旋绕而成的空间结构。 DNA的双螺旋模型是由Watson和Crick两位科学家于1953年提出的。 三、DNA的二级结构 (二) 双螺旋结构模型提出的依据 三、DNA的二级结构 1、DNA的X-射线衍射图(Franklin and Wilkins) (1) 衍射斑点呈交叉状分布； (2) 衍射点之间的距离与层次表明有0.34nm和3.4nm的周期性； (3) 图的顶上和底部是最强的衍射斑点，呈带状。 (二) 双螺旋结构模型提出的依据 三、DNA的二级结构 2、DNA的碱基组成分析（Chargaff定则） Chargaff规则的内容 　　Ⅰ. 所有DNA：A=T、G=C，即A+G=T+C 　　Ⅱ. DNA的碱基组成具有种的特异性，即不同种的DNA碱基组成不一样 　　Ⅲ. 对同一生物物种，DNA的碱基组成没有组织和器官的特异性 　　Ⅳ. DNA的碱基组成不随年龄、营养状况及环境的改变而改变 Chargaff规则的意义 该规则为后来建立DNA双螺旋结构模型奠定的基础，并为阐明DNA的生物学功能提供了重要依据。 糖环平面与中轴平行；碱基则伸向螺旋内部，碱基平面与中轴垂直。 由两条反向平行的脱氧多核苷酸链围绕同一中心轴构成右手双螺旋结构。 由糖-磷酸通过3’,5’磷酸二酯键相互连接构成的主链处于螺旋外侧。 (三) 双螺旋结构模型的基本特征 1 主链 5’ 5’ 3’ 3’ 中心轴 P106 (三) 双螺旋结构模型的基本特征 A = T G C ≡ （碱基互补具有极其 重要的生物学意义， 是DNA复制、转录、 反转录的分子基础） 2 碱基配对 P108 (三) 双螺旋结构模型的基本特征 3 螺旋参数 0.34 nm 36° 3.4nm 2nm 10 nt 碱基堆积距离0.34nm。每对脱氧核苷酸残基沿纵轴旋转36°所以每10个碱基对形成一个螺旋，螺距3.4nm。双螺旋直径为2nm。 双螺旋表面形成两种凹槽：较浅的叫小沟，另一条叫大沟。 大沟(2.2 nm)：宽 深 小沟(1.2 nm)：窄 深 4 大沟和小沟 P111 大沟 小沟 G C A T P113 (四) 维持双螺旋结构稳定性的力 三、DNA的二级结构 互补碱基之间的氢键 碱基堆集力：碱基堆集成非极性的核心区域，相互间产生疏水作用和范德华力 ?? 离子键： 磷酸残基上的负电荷与介质中的阳离子之间形成离子键。带正电荷的蛋白质可