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湖南农业大学生物化学-02-核酸的结构与功能-02_PDF转换成word转换器..doc

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第三章 核酸的结构与功能 第三章核酸的结构与功能 第一节核酸通论 第二节核酸基本构件单位—核苷酸 第三节 DNA的分子结构 第四节 RNA的分子结构 第五节核酸的某些理化性质 第六节核酸研究常用技术 第四节 RNA的分子结构 一、 RNA通论 二、 tRNA的分子结构 三、 rRNA的分子结构 四、 mRNA的分子结构 五、非编码RNA Back RNA的一级结构 RNA与DNA的差异 DNA RNA 糖 脱氧核糖 核糖 OH 碱基 AGCT AGCU 不含稀有碱基含稀有碱基 5′ 3′ OH RNA分子中各核苷酸之间的连接方 式(3′‐5′磷酸二酯键)和排列顺序 叫做 RNA的一级结构 OH Back RNA ? RNA通常以单链的形式存在,但有复杂的局部二级结 构或三级结构。 ? RNA单链可以发生自身回折,使碱基配对形成局部双 螺旋区域,被称作臂(arm)和茎(stem),不能配对的 碱基则形成单链的环状突起(loop)。 ? 约有40%~70%的核苷酸参与了双螺旋的形成,所以 RNA分子可以形成多环多臂的二级结构。 ? RNA比DNA小的多,RNA的种类、大小和结构远比DNA 表现出多样性。 RNA二级结构单元 发夹 (hairpin) 茎环结构 (stem-loop) 膨泡 (bulge) 内环 ( internal loop, bubble) 假结 (pseudoknot) 当RNA环与其紧邻的单 链区形成配对即可形成 ? RNA的种类、分布、功能 细胞核和胞液 线粒体 功 能 rRNA mRNA tRNA mt rRNA 核蛋白体组分 (80%) mt mRNA 蛋白质合成模板(3‐5%) 核蛋白体RNA 信使RNA (15%) 转运氨基酸 mt tRNA 转运RNA 成熟mRNA的前体 核内不均一RNA 核内小RNA HnRNA SnRNA 参与hnRNA的剪接、转运 rRNA的加工、修饰 核仁小RNA SnoRNA 胞浆小RNA scRNA/7SL-RNA 蛋白质内质网定位合成 的信号识别体的组分 二、tRNA的分子结构 转运RNA(transfer RNA, tRNA)的主要作用是 将氨基酸转运到核糖体-mRNA复合物的相应位置用 于蛋白质合成。 tRNA由74~95个核苷酸组成(4S);约占细胞 RNA总量的15%,由核内形成并迅速加工后进入细 胞质。 虽然大多数蛋白质仅由20种左右的氨基酸组成, 但一种氨基酸可有一种以上的tRNA,细胞内一般有 50种以上不同的tRNA。 tRNA由于双螺旋比例较高,其二级结构十分 稳定。tRNA含有10-15%的稀有碱基。 1、tRNA结构特点:含有多种稀有碱基及稀有核苷 O OH CH3 N NH2 O N HN N N N H2 N N9 N H2N N1 O HOCH2 O N H2 O N1 5 HOCH2 O HOCH2 HOCH2 O 1? O 1? 1? 1? OH H HO OH HO OH OH 7-甲基鸟苷 胸腺嘧啶 OH H 假尿嘧啶核苷 ( pseudouridine,? ) ( inosine, I ) 次黄嘌呤核苷二氢尿嘧啶核苷 ( 7‐methylguanosine ) 核糖核苷, 胸苷(T) (dihydrouridine) DHU mG 2、tRNA具有茎环结构 ?tRNA具有局部的茎环(stem‐loop)结构或发卡(hairpin) 结构。构成四臂四环的三叶草形结构 3′ A Ala C C 酵 母 5′ 氨基酸臂,接受臂 的 二 级 结 TψC环 DHU环,D环 额外环,可变环 (二氢尿嘧啶环) 反密码子环 I C G Back 反密码子 3、tRNA的倒L形三级结构 在二级结构基础上进一步折叠扭曲形成倒L型三级结构 酵母丙氨酸- tRNA在形成三级结 构时,形成了6个新 的碱基配对,还有3 个由碱基对和另一个 碱基形成的三元碱基 配对。 4、tRNA的3 -末端连接氨基酸 ?tRNA的3?‐末端都是以 CCA结尾。 ?3 ‐末端的A与氨基酸 共价连结,tRNA成为 了氨基酸的载体。 氨酰基 ?不同的tRNA可以结合 不同的氨基酸。 5、tRNA的反密码子识别mRNA的密码子 ?tRNA的反密码子环 上有一个由三个核 苷酸构成的反密码 子(anticodon)。 ?tRNA上的反密码子 依照碱基互补的原 则识别 mRNA
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