第二章核酸的化學(xué)

1、第二章第二章 核酸的化學(xué)核酸的化學(xué) 核酸通論核酸通論 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成 DNADNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能 RNARNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能 核酸核酸 核酸的序列測定核酸的序列測定 第一節(jié)第一節(jié) 核酸通論核酸通論 （一）核酸的研究簡史（一）核酸的研究簡史 （二）核酸的種類與分布（二）核酸的種類與分布 （三）核酸的生物功能（三）核酸的生物功能 第二節(jié)第二節(jié) 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成 磷磷酸酸 核核糖糖 核核酸酸核核苷苷酸酸 戊戊糖糖 核核苷苷 脫脫氧氧核核糖糖 嘌嘌呤呤堿堿 含含氮氮堿堿 嘧嘧啶啶堿堿 核酸的水解產(chǎn)物：核酸的水解產(chǎn)物： 核苷核苷是由是由戊糖戊糖與與含氮堿基含

2、氮堿基經(jīng)脫水縮合而生成的化合物。經(jīng)脫水縮合而生成的化合物。 在大多數(shù)情況下，核苷是由核糖或脫氧核糖的在大多數(shù)情況下，核苷是由核糖或脫氧核糖的C1-C1- 羥基羥基與與嘧啶堿嘧啶堿N1N1或或嘌呤堿嘌呤堿N9N9進(jìn)行縮合，故生成的化學(xué)進(jìn)行縮合，故生成的化學(xué) 鍵稱為鍵稱為，N N糖苷鍵糖苷鍵。 腺苷腺苷(AR) 脫氧胞苷脫氧胞苷(dCR) 1,N9-糖苷鍵糖苷鍵 1,N1-糖苷鍵糖苷鍵 1 1 N9 N1 核苷酸核苷酸是由是由核苷核苷與與磷酸磷酸經(jīng)脫水縮合后生成的磷酸酯類化合物，經(jīng)脫水縮合后生成的磷酸酯類化合物， 包括包括核糖核苷酸核糖核苷酸( (RNARNA) )和和脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸

3、( (DNADNA) )兩大類。兩大類。 由于與磷酸基縮合的位置不同而分別生成由于與磷酸基縮合的位置不同而分別生成2-2-核苷酸、核苷酸、3-3- 核苷酸和核苷酸和5-5-核苷酸。最常見者為核苷酸。最常見者為5-5-核苷酸（核苷酸（5 5 常被省常被省 略）。略）。 核苷酸的性質(zhì)核苷酸的性質(zhì) 紫外吸收特性紫外吸收特性 核苷酸的堿基具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)，在核苷酸的堿基具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)，在 260nm左右有強(qiáng)吸收峰。左右有強(qiáng)吸收峰。 核苷酸的等電點(diǎn)核苷酸的等電點(diǎn) 堿基的性質(zhì)影響核苷酸的解離度堿基的性質(zhì)影響核苷酸的解離度 pH3.5時，電泳速度：時，電泳速度： UMP GMP AMP CMP 一分子的核

4、苷酸的一分子的核苷酸的3-3-位羥基位羥基與另一分子核苷酸與另一分子核苷酸 的的5-5-位磷酸基位磷酸基通過脫水可形成通過脫水可形成3,5-3,5-磷酸二磷酸二 酯鍵酯鍵，從而將兩分子核苷酸連接起來。，從而將兩分子核苷酸連接起來。 第三節(jié)第三節(jié) DNADNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能 一、一、 DNA DNA的一級結(jié)構(gòu)的一級結(jié)構(gòu) DNA DNA的一級結(jié)構(gòu)的一級結(jié)構(gòu)就是指就是指DNADNA分子中脫氧核糖核分子中脫氧核糖核 苷酸的排列順序及連接方式。苷酸的排列順序及連接方式。 脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸：dAMPdAMP、dGMPdGMP、dCMPdCMP和和dTMPdTMP； 化學(xué)鍵化學(xué)鍵：3,

5、5-3,5-磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 核酸具有方向性的長鏈狀化合物，多核苷酸鏈的核酸具有方向性的長鏈狀化合物，多核苷酸鏈的 兩端，一端稱為兩端，一端稱為5-端端，另一端稱為，另一端稱為3-端端。 DNADNA與與RNARNA的組成的組成主要主要差異差異 知識補(bǔ)充：知識補(bǔ)充： 二、二、DNADNA的二級結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)模型雙螺旋結(jié)構(gòu)模型 二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)：DNA的兩條多聚核苷酸鏈間 通過氫鍵形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)是DNADNA二級結(jié)構(gòu)的一種二級結(jié)構(gòu)的一種 重要形式，它是重要形式，它是WatsonWatson和和CrickCrick兩位科學(xué)兩位科學(xué) 家于家于19

6、531953年提出來的一種結(jié)構(gòu)模型。年提出來的一種結(jié)構(gòu)模型。 （一）（一）DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景：雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景： 1950195019531953，ChargaffChargaff研究小組對研究小組對DNADNA的的 化學(xué)組成進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)：化學(xué)組成進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)： DNA DNA堿基組成有物種差異，且物種親緣關(guān)系越堿基組成有物種差異，且物種親緣關(guān)系越 遠(yuǎn)，差異越大；遠(yuǎn)，差異越大； 相同物種，不同組織器官中相同物種，不同組織器官中DNADNA堿基組成相同，堿基組成相同， 而且不因年齡、環(huán)境及營養(yǎng)而改變；而且不因年齡、環(huán)境及營養(yǎng)而改變； DNA DNA分子中四種堿基的摩爾百

7、分比具有一定的分子中四種堿基的摩爾百分比具有一定的 規(guī)律性，即規(guī)律性，即A=TA=T、G=CG=C、A+G=T+CA+G=T+C。這一規(guī)律被。這一規(guī)律被 稱為稱為ChargaffChargaff原則原則。 1953 1953年由年由WilkinsWilkins研究小組完成的研研究小組完成的研 究工作，發(fā)現(xiàn)了究工作，發(fā)現(xiàn)了DNADNA晶體的晶體的X X線衍射圖譜線衍射圖譜 中存在兩種周期性反射，并證明中存在兩種周期性反射，并證明DNADNA是是 一種螺旋構(gòu)象。一種螺旋構(gòu)象。 （二）（二）DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)：雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點(diǎn)： 目 前 已 知目 前 已 知 DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

8、雙螺旋結(jié)構(gòu) 可分為可分為A A、B B、Z Z 型等數(shù)種，除型等數(shù)種，除Z Z 型為左手雙螺型為左手雙螺 旋外，其余均旋外，其余均 為右手雙螺旋。為右手雙螺旋。 B B型雙螺旋型雙螺旋DNADNA的結(jié)構(gòu)特征的結(jié)構(gòu)特征 堿基配對及氫鍵形成堿基配對及氫鍵形成 B B型雙螺旋型雙螺旋DNADNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1.1.為右手反平行雙螺旋；為右手反平行雙螺旋； 2.2.主鏈位于螺旋外側(cè)，堿基位于內(nèi)側(cè)；主鏈位于螺旋外側(cè)，堿基位于內(nèi)側(cè)； 3.3.兩條鏈間存在兩條鏈間存在堿基互補(bǔ)堿基互補(bǔ)：A A與與T T或或G G與與C C配配 對形成氫鍵，稱為堿基互補(bǔ)原則（對形成氫鍵，稱為堿基互補(bǔ)原則（A A與

9、與T T 為兩個氫鍵，為兩個氫鍵，G G與與C C為三個氫鍵為三個氫鍵）；）； 4.4.螺旋的穩(wěn)定因素為氫鍵和堿基堆積力；螺旋的穩(wěn)定因素為氫鍵和堿基堆積力； 5.5.螺旋的螺距為螺旋的螺距為3.4nm3.4nm，直徑為，直徑為2nm2nm。 三、三、DNADNA的三級結(jié)構(gòu)的三級結(jié)構(gòu) （一）原核生物（一）原核生物DNADNA的的 三級結(jié)構(gòu)：三級結(jié)構(gòu)： 絕大多數(shù)原核生絕大多數(shù)原核生 物的物的DNADNA都是共價封都是共價封 閉的環(huán)狀雙螺旋。如閉的環(huán)狀雙螺旋。如 果再進(jìn)一步盤繞則形果再進(jìn)一步盤繞則形 成麻花狀的成麻花狀的超螺旋超螺旋三三 級結(jié)構(gòu)。級結(jié)構(gòu)。 三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu): :DNA雙鏈進(jìn)一步扭曲和

10、折疊形成的構(gòu)象。 超螺旋是超螺旋是DNADNA三級結(jié)構(gòu)的主要形式。三級結(jié)構(gòu)的主要形式。 （二）真核生物中的核小體結(jié)構(gòu)：（二）真核生物中的核小體結(jié)構(gòu)： 在 真 核 生 物在 真 核 生 物 中 ， 雙 螺 旋 的中 ， 雙 螺 旋 的 DNADNA分子圍繞一分子圍繞一 蛋白質(zhì)八聚體進(jìn)蛋白質(zhì)八聚體進(jìn) 行盤繞，從而形行盤繞，從而形 成特殊的串珠狀成特殊的串珠狀 結(jié)構(gòu)，稱為結(jié)構(gòu)，稱為核小核小 體體。核小體結(jié)構(gòu)。核小體結(jié)構(gòu) 屬于屬于DNADNA的三級的三級 結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 四、DNA和基因 （一）相關(guān)概念（一）相關(guān)概念 DNA的基本功能是作為遺傳信息的載體，為生物遺 傳信息復(fù)制以及基因信息的轉(zhuǎn)錄提供模板。

11、 基因（gene）：DNA分子中具有特定生物學(xué)功能的 片段。 基因組（genome）：一個生物體的全部DNA序列。 結(jié)構(gòu)基因：為RNA或蛋白質(zhì)編碼的基因。 調(diào)節(jié)基因：只有調(diào)節(jié)功能并不轉(zhuǎn)錄生成RNA的片段。 （二）原核生物基因組的特點(diǎn)（二）原核生物基因組的特點(diǎn) 基因組較小，通常只有一個環(huán)形或線形的基因組較小，通常只有一個環(huán)形或線形的DNADNA分子。分子。 基因組的大部分序列是用來編碼蛋白質(zhì)的，基因之間的間隔基因組的大部分序列是用來編碼蛋白質(zhì)的，基因之間的間隔 序列很短。序列很短。 功能相關(guān)的基因常串聯(lián)在一起功能相關(guān)的基因常串聯(lián)在一起，由共同的調(diào)控元件調(diào)控，由共同的調(diào)控元件調(diào)控，形形 成成操縱子

12、操縱子。 基因重疊現(xiàn)象。（生物界普遍存在） （三）真核生物基因組的特點(diǎn)（三）真核生物基因組的特點(diǎn) 基因組較大基因組較大 一般由多條線形的染色體（DNA）構(gòu)成， 每個DNA分子有多個復(fù)制起點(diǎn)。 不存在操縱子結(jié)構(gòu)不存在操縱子結(jié)構(gòu) 有重復(fù)序列有重復(fù)序列 (1)(1)單拷貝序列：單拷貝序列：只出現(xiàn)一次或幾次，主要是編碼蛋白質(zhì)的只出現(xiàn)一次或幾次，主要是編碼蛋白質(zhì)的 結(jié)構(gòu)基因。如珠蛋白、卵清蛋白等。結(jié)構(gòu)基因。如珠蛋白、卵清蛋白等。 (2)(2)中度重復(fù)序列：中度重復(fù)序列：可重復(fù)幾十到幾千次，如可重復(fù)幾十到幾千次，如rRNArRNA基因、基因、 tRNA tRNA基因等?；虻?。 (3)(3)高度重復(fù)序列：

13、高度重復(fù)序列：可重復(fù)幾百萬次，一般位于異染色質(zhì)上?？芍貜?fù)幾百萬次，一般位于異染色質(zhì)上。 如衛(wèi)星如衛(wèi)星DNADNA等。等。 衛(wèi)星衛(wèi)星DNA（satellite DNA):又稱隨體又稱隨體DNA。因?yàn)檎婧思?xì)胞。因?yàn)檎婧思?xì)胞DNA 的一部分是不被轉(zhuǎn)錄的異染色質(zhì)成分，其堿基組成與主體的一部分是不被轉(zhuǎn)錄的異染色質(zhì)成分，其堿基組成與主體DNA不不 同，因而可用密度梯度沉降技術(shù)如氯化銫梯度離心將它與主體同，因而可用密度梯度沉降技術(shù)如氯化銫梯度離心將它與主體 DNA分離。衛(wèi)星分離。衛(wèi)星DNA通常是高度串聯(lián)重復(fù)的通常是高度串聯(lián)重復(fù)的DNA。 104 bp fragmentCsCl gradient centri

14、fugation Sequence in satellite DNA Sea crab2ATATAT. Drosophila5ATAATATAAT. Mouse9GAAAAATGAGAAAAATGA bp of repeat unit sequence ProkaryoteEukaryote (GC%)42 4134 55 Mouse Calf 有斷裂基因有斷裂基因 內(nèi)含子的存在使真核生物基因成為不連續(xù)的 基因或斷裂基因。 內(nèi)含子內(nèi)含子(intron)(intron)：基因中不編碼的居間序列。 外顯子外顯子(exons)(exons)：基因中的編碼序列。 斷裂基因：斷裂基因：基因中的堿基序列能

15、夠斷續(xù)的在成熟 的蛋白質(zhì)中找到其相應(yīng)的AA，電鏡顯示這種基 因和它的成熟mRNA只能形成帶泡的雜交分子。 采用分子雜交與電鏡技術(shù)相結(jié)合的手段研究 斷裂基因的結(jié)構(gòu)。 第四節(jié)第四節(jié) RNARNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能 RNARNA通常以單鏈形式存在，但也可形成通常以單鏈形式存在，但也可形成局局 部的雙螺旋部的雙螺旋結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 RNARNA分子的種類較多，分子大小變化較大，分子的種類較多，分子大小變化較大， 功能多樣化。功能多樣化。 主要的主要的RNARNA種類有種類有mRNAmRNA、 tRNAtRNA、 rRNArRNA、 hnRNAhnRNA、snRNAsnRNA、asRNAasRNA、s

16、cRNAscRNA等。等。 一、一、mRNAmRNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能 mRNAmRNA約占細(xì)胞總約占細(xì)胞總RNARNA的的3%-5%3%-5%，代謝活躍，壽命較，代謝活躍，壽命較 短。（短。（原核原核:2-5min:2-5min，真核，真核:3h:3h） mRNAmRNA在真核生物中的初級產(chǎn)物在真核生物中的初級產(chǎn)物( (不均一的不均一的mRNAmRNA) )稱稱 為為hnRNAhnRNA。 大多數(shù)真核成熟的大多數(shù)真核成熟的mRNAmRNA分子具有典型的分子具有典型的5-5-端的端的 7-7-甲基鳥苷三磷酸（甲基鳥苷三磷酸（m m7 7GTPGTP）帽子結(jié)構(gòu)和帽子結(jié)構(gòu)和3-3-端的端的

17、多聚腺苷酸多聚腺苷酸(polyA)(polyA)尾巴結(jié)構(gòu)。尾巴結(jié)構(gòu)。 DNA的均一性，有二種含義：DNA分子中堿基 組成的均一性；DNA分子的組成均一性。 真核生物真核生物mRNA 5-mRNA 5-端帽子結(jié)構(gòu)端帽子結(jié)構(gòu) 真核生物真核生物mRNA 3-mRNA 3-端的端的polyApolyA結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) mRNAmRNA分子中帶有遺傳密碼，其分子中帶有遺傳密碼，其功能功能 是是為蛋白質(zhì)的合成提供模板為蛋白質(zhì)的合成提供模板。 mRNAmRNA分子中每三個相鄰的核苷酸組分子中每三個相鄰的核苷酸組 成一組，在蛋白質(zhì)翻譯合成時代表一成一組，在蛋白質(zhì)翻譯合成時代表一 個特定的氨基酸，這種核苷酸三聯(lián)體個特定

18、的氨基酸，這種核苷酸三聯(lián)體 稱為稱為遺傳密碼遺傳密碼（codencoden）。）。 原核生物和真核生物mRNA結(jié)構(gòu)的比較 真核生物mRNA與原核生物mRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較 真核生物mRNA一般以單順反子的形式存在；原核 生物mRNA常以多順反子的形式存在。 真核生物mRNA具有5端帽子結(jié)構(gòu)（m7G ），具有 3端聚腺苷酸尾巴；原核生物mRNA不具有此特點(diǎn)， 但具有SD序列。 真核生物mRNA的半壽期較長；原核生物mRNA半 壽期很短。 SDSD序列：序列：存在于原核生物起始密碼子AUG上游712個 核苷酸處的一種47個核苷酸的保守片段（AGGAGGU）， 它與16SrRNA 3端反向互補(bǔ)，所以可

19、將mRNA的AUG起始 密碼子置于核糖體的適當(dāng)位置以便起始翻譯作用。 （一）（一）tRNAtRNA的二級結(jié)構(gòu)：的二級結(jié)構(gòu)： tRNAtRNA的二級結(jié)構(gòu)由于局部雙螺旋的形成的二級結(jié)構(gòu)由于局部雙螺旋的形成 而呈現(xiàn)而呈現(xiàn)“三葉草三葉草”形，故稱為形，故稱為“三葉草三葉草” 結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 tRNAtRNA的的二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)包括：包括： 四環(huán)四環(huán) 二氫尿嘧啶環(huán)（D環(huán)）、反密碼環(huán)、 額外環(huán)、TC環(huán) 四臂四臂 氨基酸臂、二氫尿嘧啶臂、 反密碼子臂、TC臂。 二、二、tRNAtRNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能 tRNAtRNA約占全部約占全部RNARNA的的15%15%，分子量較小在，分子量較小在2.52.5

20、10104 4左右，左右， 一般含有一般含有70-9070-90個核苷酸組成。（含有個核苷酸組成。（含有稀有堿基稀有堿基最多最多的的RNARNA） 二級結(jié)構(gòu)：三葉草形 -TC loop; -TC loop; contact with contact with 5s rRNA5s rRNA （為假尿苷）為假尿苷） （二）（二）tRNAtRNA的三級結(jié)構(gòu)：的三級結(jié)構(gòu)： 三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)： 倒“L L”形 一端是CCACCA：接受氨基酸，形成氨酰-tRNA； 另一端是反密碼子環(huán)反密碼子環(huán)：與mRNA結(jié)合部位 tRNAtRNA的功能：的功能： 1、解讀mRNA的遺傳信息 2、運(yùn)輸?shù)墓ぞ?，運(yùn)載氨基酸 三

21、、三、rRNArRNA的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能 rRNArRNA是細(xì)胞中是細(xì)胞中含量最多含量最多的的RNARNA， 占總量的占總量的80%80%。rRNArRNA與蛋白質(zhì)一起與蛋白質(zhì)一起 構(gòu)成核蛋白體，作為構(gòu)成核蛋白體，作為蛋白質(zhì)生物合蛋白質(zhì)生物合 成的場所。成的場所。 在原核生物中，在原核生物中，rRNArRNA有三種：有三種：5S5S，16S16S，23S23S。 在真核生物中，在真核生物中，rRNArRNA有四種：有四種： 5S 5S ，5.8S5.8S，18S18S， 28S28S。 rRNA rRNA的功能：的功能： 組成核糖體（組成核糖體（蛋白質(zhì)生物合成的場所）蛋白質(zhì)生物合成的場所

22、） 催化肽鍵形成的轉(zhuǎn)移酶活性存在于催化肽鍵形成的轉(zhuǎn)移酶活性存在于23SrRNA23SrRNA上上 參與參與tRNAtRNA與與mRNAmRNA的結(jié)合的結(jié)合 其他其他RNARNA： snRNA snRNA：核內(nèi)小分子：核內(nèi)小分子RNARNA，mRNAmRNA加工剪接和成熟。加工剪接和成熟。 snoRNA: snoRNA:核仁小分子核仁小分子RNA RNA ，rRNArRNA的切割和修飾。的切割和修飾。 asRNA: asRNA:反義反義RNARNA，抑制，抑制RNARNA的加工與翻譯，是原的加工與翻譯，是原 核基因表達(dá)的一種重要調(diào)控方式。核基因表達(dá)的一種重要調(diào)控方式。 dsRNA: dsRNA:

23、雙鏈雙鏈RNARNA，可誘發(fā)與該，可誘發(fā)與該RNARNA高度同源的基高度同源的基 因序列的特異性因序列的特異性“沉默沉默”。 siRNA siRNA：小分子干擾：小分子干擾RNARNA，由細(xì)胞中較長的外源，由細(xì)胞中較長的外源 雙鏈雙鏈RNARNA（3030個核苷酸以上）降解而成，特異地降個核苷酸以上）降解而成，特異地降 解目標(biāo)解目標(biāo)mRNAmRNA。（介導(dǎo)。（介導(dǎo)RNAiRNAi技術(shù)技術(shù)，即，即RNARNA干涉技術(shù)干涉技術(shù)） miRNA: miRNA:微微RNA,RNA,內(nèi)源性內(nèi)源性( (細(xì)胞發(fā)育過程中產(chǎn)生細(xì)胞發(fā)育過程中產(chǎn)生),), 降解降解mRNAmRNA。 四、核酶四、核酶 具有自身催化作

24、用的具有自身催化作用的RNARNA稱為稱為核酶核酶 （ribozymeribozyme），核酶通常具有特殊的分），核酶通常具有特殊的分 子結(jié)構(gòu)，如子結(jié)構(gòu)，如錘頭結(jié)構(gòu)錘頭結(jié)構(gòu)。 第五節(jié)第五節(jié) 核酸的理化性質(zhì)及其應(yīng)用核酸的理化性質(zhì)及其應(yīng)用 一、核酸的一般理化性質(zhì)一、核酸的一般理化性質(zhì) 核酸具有酸性；核酸具有酸性；DNADNA為白色纖維狀固體，為白色纖維狀固體，RNARNA 為白色粉末；都微溶于水，不溶于有機(jī)溶劑。為白色粉末；都微溶于水，不溶于有機(jī)溶劑。 （常用乙醇從溶液中沉淀核酸常用乙醇從溶液中沉淀核酸） （一）核酸的水解（一）核酸的水解（自學(xué)自學(xué)） 1 1、 酸水解：酸水解：pHpH1,DNA與

25、與RNA均水解。均水解。 對酸的敏感性：糖苷鍵磷酸酯鍵對酸的敏感性：糖苷鍵磷酸酯鍵 嘌呤糖苷鍵嘧啶糖苷鍵嘌呤糖苷鍵嘧啶糖苷鍵 2、 堿水解：堿水解：pH13, RNApH13, RNA完全完全水解，而水解，而DNADNA穩(wěn)定。穩(wěn)定。 （常用此性質(zhì)測定RNA的堿基組成或除去溶液中的 RNA雜質(zhì)） 3 3、酶水解、酶水解 非特異的磷酸二酯酶：非特異的磷酸二酯酶： 蛇毒磷酸二酯酶水解DNA（RNA）得5-核苷酸 牛脾磷酸二酯酶水解DNA（RNA）得3-核苷酸 特異的磷酸二酯酶：特異的磷酸二酯酶：核酸酶核酸酶 補(bǔ)充：補(bǔ)充：核酸酶核酸酶 凡是能水解核酸的酶都稱為凡是能水解核酸的酶都稱為核酸酶核酸酶。 凡

26、能從多核苷酸鏈的末端開始水解核酸凡能從多核苷酸鏈的末端開始水解核酸 的酶稱為的酶稱為核酸外切酶核酸外切酶；凡能從多核苷酸凡能從多核苷酸 鏈中間開始水解核酸的酶稱為鏈中間開始水解核酸的酶稱為核酸內(nèi)切核酸內(nèi)切 酶酶。 能識別特定的核苷酸順序，并從特定位能識別特定的核苷酸順序，并從特定位 點(diǎn)水解核酸的內(nèi)切酶稱為點(diǎn)水解核酸的內(nèi)切酶稱為限制性核酸內(nèi)限制性核酸內(nèi) 切酶（限制酶）切酶（限制酶）。 （二）、核酸的紫外吸收（二）、核酸的紫外吸收 堿基、核苷、核苷酸和核酸在240290nm的紫 外波段有強(qiáng)烈的光吸收，max=260nm 1-天然DNA 2-變性DNA 3-核苷酸 1、鑒定純度、鑒定純度 純DNA的

27、A260/A280應(yīng)為1.8（1.65-1.85） 純RNA的A260/A280應(yīng)為2.0。 若溶液中含有雜蛋白或苯酚，則A260/A280比值明顯降低。 2、含量計(jì)算、含量計(jì)算 OD260為1，相當(dāng)于：50ug/mL雙螺旋DNA 或：40ug/mL單鏈DNA（或RNA） 或：20ug/mL寡核苷酸 3、判斷、判斷DNA是否變性是否變性 在DNA的變性過程中，摩爾吸光系數(shù)增大（增色效應(yīng)） 在DNA的復(fù)性過程中，摩爾吸光系數(shù)減小（減色效應(yīng)） 二、二、DNADNA的變性的變性 DNADNA的變性的變性: :在理化因素在理化因素 作用下，作用下，DNADNA雙螺旋的兩雙螺旋的兩 條互補(bǔ)鏈松散而分開成

28、條互補(bǔ)鏈松散而分開成 為單鏈，從而導(dǎo)致為單鏈，從而導(dǎo)致DNADNA的的 理化性質(zhì)及生物學(xué)性質(zhì)理化性質(zhì)及生物學(xué)性質(zhì) 發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱發(fā)生改變，這種現(xiàn)象稱 為為DNADNA的變性的變性。 引起引起DNADNA變性的變性的主要因主要因 素素：高溫，強(qiáng)酸強(qiáng)：高溫，強(qiáng)酸強(qiáng) 堿，有機(jī)溶劑等。堿，有機(jī)溶劑等。 DNADNA變性后的性質(zhì)改變：變性后的性質(zhì)改變： 增色效應(yīng)增色效應(yīng)：指：指DNADNA變性后對變性后對260nm260nm紫紫 外光的光吸收度增加的現(xiàn)象；外光的光吸收度增加的現(xiàn)象； 旋光性下降；旋光性下降； 粘度降低；粘度降低； 生物學(xué)功能喪失或改變。生物學(xué)功能喪失或改變。 DNADNA的變性溫度

29、的變性溫度：加熱：加熱DNADNA溶液，使其對溶液，使其對260nm260nm紫外紫外 光的吸收度突然增加，達(dá)到其最大值一半時的溫度，光的吸收度突然增加，達(dá)到其最大值一半時的溫度， 就是就是DNADNA的的變性溫度（融解溫度，變性溫度（融解溫度，TmTm）。DNA的Tm 一般在8295之間。 Tm Tm的高低與的高低與DNADNA分子中分子中G+CG+C的含量有關(guān)，的含量有關(guān)，G+CG+C的的 含量越高，則含量越高，則TmTm越高越高。 Tm=69.3+0.41 Tm=69.3+0.41(G+C)%(G+C)% 三、三、DNADNA的復(fù)性與分子雜交的復(fù)性與分子雜交 將熱變性后的將熱變性后的DN

30、ADNA溶液緩慢冷卻，在溶液緩慢冷卻，在低于變性溫度約低于變性溫度約 25253030的條件下保溫一段時間（的條件下保溫一段時間（退火退火），則變性的），則變性的 兩條單鏈兩條單鏈DNADNA可以重新互補(bǔ)而形成原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)并可以重新互補(bǔ)而形成原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)并 恢復(fù)原有的性質(zhì)?；謴?fù)原有的性質(zhì)。 將變性將變性DNADNA經(jīng)退火處理，使其重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu)經(jīng)退火處理，使其重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu) 的過程，稱為的過程，稱為DNADNA的復(fù)性的復(fù)性。 兩條來源不同的單鏈核酸（兩條來源不同的單鏈核酸（DNADNA 或或RNARNA），只要它們有大致相同），只要它們有大致相同 的互補(bǔ)堿基順序，經(jīng)退火處理的互補(bǔ)堿基順序，經(jīng)退火處理 即可復(fù)性，形成新的雜種雙螺即可復(fù)性，形成新的雜種雙螺 旋，這一現(xiàn)象稱為旋，這一現(xiàn)象稱為核酸的分子核酸的分子 雜交雜交。 核酸雜交可以是核酸雜交可以是DNA-DNADNA-DNA，也可，也可 以是以是DNA-RNADNA-RNA雜交雜交。 不同來源的，具有大致相同互不同來源的，具有大致相同互 補(bǔ)堿基順序的核酸片段稱為補(bǔ)堿基順序的核酸片段稱為同同 源順序源順序。 利用核酸的分子雜交，可以確定或?qū)ふ依煤怂岬姆肿与s交，可以確定或?qū)?/p>