第三章核酸化学讲课.ppt

第三章 核酸化学 导 学 教学内容 核酸的基本组成单位：核苷酸 主要组成元素：C、H、O、N、P P平均含量：9%~10%,可确定核酸含量 核酸的分类 核糖核酸（RNA） 1944年，Avery的转换转化实验 重组DNA的操作 核酸的基本结构单位—核苷酸 核苷酸的组成 戊糖 磷 酸 核苷（nucleoside） cAMP cGMP UDPG的结构 第三节 DNA的分子结构 DNA酶法序列分析的原理 DNA的二级结构 Watson 和 Crick 于1953年提出了DNA 双螺旋结构模型，说明了DNA 的二级结构。（即B型DNA） Chargaff定则 （1950s,E. Chargaff发现） DNA双螺旋结构模型要点（1） DNA双螺旋结构模型要点（2） DNA双螺旋结构模型要点（3） DNA双螺旋结构模型要点（4） 双螺旋横截面的直径约为2 nm，相邻两个碱基平面之间的距离（轴距）为0.34 nm，每10个核苷酸形成一个螺旋，其螺距（即螺旋旋转一圈）的高度）为3.4 nm。 DNA的双螺旋结构稳定因素 DNA的双螺旋结构的意义 DNA分子间的三链结构 DNA的三级结构 DNA的三级结构---超螺旋 核小体盘绕及染色质示意图 真核生物染色体DNA组装不同层次的结构 DNA的存在形式--核小体 真核生物中DNA双螺旋沿着组蛋白八聚体核心的短轴绕1.75圈，形成左手超螺旋，称核小体。 染色质的基本结构单位是核小体。 串珠状结构进一步卷曲形成螺线管，后者再进一步卷曲形成超螺旋管，形成染色单体。 噬菌体T2结构 动物病毒切面模式图 第五节 RNA的分子结构 RNA的一级结构 RNA的特点及分类 结构特点： 1. 碱基组成：A、G、C、U （A＝U/G≡C）； 2. 稀有碱基较多，稳定性较差，易水解； 3. 多为单链结构，少数局部形成螺旋（发夹结构）； 4. 分子较小。 分类： 1. 信使RNA（ mRNA） 2. 转运RNA （ tRNA） 3. 核糖体RNA （r RNA） 4. 其它RNA Messenger RNA 约占总RNA的3%-5%，含量最少，种类最多。 成熟mRNA不含内含子，hnRNA含有。 mRNA从DNA转录遗传信息，并作为蛋白质合成的模板，决定蛋白质的氨基酸顺序。 Ribosome RNA Transfer RNA 约占总RNA的10-15%，分子最小。 它在蛋白质生物合成中起翻译mRNA信息，并将相应的氨基酸转运到核糖体，参与蛋白质体的合成。 已知每一个氨基酸至少有一个相应的tRNA。 tRNA 的结构 tRNA分子的结构特点 酵母tRNA Ala 的二级结构 tRNA的三级结构 rRNA的分子结构 rRNA的分子结构 mRNA的分子结构 原核细胞mRNA的结构特点 真核细胞mRNA的结构特点 第六节 核酸的性质及提取 一、一般物理性质 1. DNA白色纤维状固体，RNA白色粉末状固 体，都微溶于水，不溶于乙醇，因此常用乙醇来 沉淀DNA ； DNA溶液黏度大于RNA 。 2. DNA难溶于0.14mol/L的NaCl溶液，可溶于 1—2 mol/L的NaCl溶液，RNA则相反，可据此 分离二者。 3. 加热条件下， D－核糖＋浓盐酸＋苔黑酚 绿色 670nm D－2－脱氧核糖＋酸＋二苯胺 蓝紫色 595nm 二、核酸的水解 核酸分子中的磷酸二酯键可在酸或碱性条件下水解切断。 DNA和RNA对酸或碱的耐受程度有很大差别。室温条件下，DNA在碱中变性，但不水解，RNA水解。 在细胞内核酸分子受DNA酶作用。 三、两性解离 核酸含酸性的磷酸基团，又含弱碱性的碱基，为两性电解质，可发生两性解离； 核酸相当于多元酸，pH大于4时，呈阴离子状态； 等电点 四、紫外吸收 在核酸分子中嘌呤碱和嘧啶碱都含有共轭双键体系，在260 nm有吸收； 可以作为区别蛋白质和对核酸及其组份定性和定量测定的依据，进行核酸纯度鉴定，也可作为核酸变性和复性的指标。 DNA的紫外吸收光谱 五、DNA的稳定性 是在物理或化学因素作用下核酸双螺旋区的多聚核苷酸链间的氢键断裂，变成单链结构的过程。 DNA变性的特征 DNA解链温度（熔点，Tm ） 溶解曲线与Tm。 增色效应与减色效应 DNA的复性图示 2.DNA的复性条件 4.分子杂交 分子杂交 核酸的变性、复性和杂交 分子杂交的种类 Southern Blot：DNA-DNA杂交 Northern Blot：DNA-RNA杂交 Western Blot：抗原-抗体进行杂