-染色体与DNA.ppt
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DNA双链的变性和复性 当DNA溶液温度接近沸点或者PH较高时,互补的两条链就可能分开,称为DNA的变性(denaturation). 可逆的。应用于现代分子生物学研究。 增色效应 减色效应 Tm值 吸光度增加到最大值一般时的温度称为DNA的解链温度或熔点(melting point)。 DNA中G+C的含量。Tm=69.3+0.41(G+C)% 25mer Tm=4(G+C)+2(A+T) 溶液中的离子强度。DNA一般在含盐缓冲液 中比较稳定。 DNA的均一性。 天然的DNA都呈负超螺旋,但体外可得到正超螺旋。 溴化乙锭(Ethidium Bromide)能与DNA紧密结合,使DNA的密度降低。它插入DNA分子碱基对之间,引起DNA分子松旋,随着EB量的增加,负超螺旋DNA就转变为松弛态;EB的进一步增加,DNA就转变为正超螺旋。 溴化乙锭(ethidium bromide)能嵌入DNA分子中堆积的碱基对平面之间,引起DNA分子松旋。 如果最初cccDNA为负超螺旋,加入EB可使负超螺旋DNA转变为松弛态;EB的进一步增加,DNA就转变为正超螺旋。(因为Lk=Tw+Wr) 不同形状的DNA分子在琼脂糖中的迁移率 松弛型,OC, Open circular DNA 超螺旋, CCC, covalently-closed circular DNA Linear DNA 从细菌抽提得到的质粒DNA 样品中不含线状DNA DNA拓扑异构体可被电泳分离;分离的基础是扭曲越大,分子越致密,在凝胶中越容易迁移。 拓扑异构体长度相同而连环数不同的共价闭合环状DNA分子称为DNA拓扑异构体。 细菌和真核细胞中提取的环状DNA分子通常是负超螺旋, σ约为-0.06. 真核生物中,DNA与组蛋白八聚体形成核小体结构时,存在着负超螺旋。 DNA拓扑异构酶可导致产生DNA超螺旋或消除超螺旋。 负超螺旋 松弛DNA 正超螺旋 拓扑异构酶 拓扑异构酶 超螺旋的意义 ①超螺旋形式是DNA分子复制和转录的需要; 生物体内DNA结构是处于动态之中。超螺旋的引入就提高了DNA的能量水平,而超螺旋程度的改变介导了DNA结构的变化。即超螺旋多余的能量可能使DNA双股链分开,或局部熔解。这种结构上的变化对DNA分子复制和转录等的启动很重要。 ②超螺旋可使DNA分子形成高度致密的状态从而得以容纳于有限的空间。 * * * 2. 2.1 DNA 一级结构(Primary Structure) DNA的一级结构是指组成DNA分子的脱氧核苷酸的连接方式和排列顺序。 DNA是由很多个dAMP、dGMP、dCMP和dTMP通过3’,5’ -磷酸二酯键连成的无分支双链线状或环状多核苷酸。 由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同,故可称为碱基顺序 DNA (脱氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid)的组成成分: 核糖和脱氧核糖 嘌呤(purine ) 嘧啶(pyrimidine) 许许多多个脱氧核苷酸或核苷酸经3’-5’磷酸二酯键聚合而成为DNA或RNA链 所谓DNA的一级结构,就是指4种核苷酸的连接及排列顺序,表示了该DNA分子的化学构成。 核苷酸序列对DNA高级结构的形成有很大影响 DNA是巨大的生物高分子,如人的DNA就包含了3x109碱基对,如此数目的碱基可容纳巨大的信息量。 生物界里的遗传信息都包含在组成DNA的A、G、C、T这四种核苷酸的排列顺序之中。 DNA的方向是5’-3’(蛋白质是N-C) DNA通常以线性或环状形式存在 DNA通常是双链的(dsDNA),少数是单链的(ssDNA) DNA的一级结构是指4种核苷酸的排列顺序。 GC丰富区 ? 易形成左手螺旋 反向重复的片段 ? 易形成发夹结构 一级结构对高级结构的影响: 延伸: 5‘TCTCTCTCTCTCTAGAGAGAGAGAGA’33‘AGAGAGAGAGAGATCTCTCTCTCTCT’5 5‘NNNGAAGGTCCNNNNGGACCTTCNNN’33‘NNNCTTGCAGGNNNNCCTGGAAGNNN’5 反向重复序列(inverted repeat sequence) 回文结构(Palindrome) NN N N CG CG TA GC GC AT AT GC NNN NNN 核酸一级结构可用简写式表示;核酸分子简写式表示的中心含义即是核酸分子中的核苷酸(或碱基)排列顺序。 线条式: 在碱基符号书写基础上,以垂线(位于碱基之下)和斜线(位于垂线与P之间)分别表示糖基和磷酸酯键。 字符式:用A、T、G、C、U代表碱基,用P代表磷酸残基
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