核酸的結(jié)構(gòu)和功能課件

第二章

核酸的結(jié)構(gòu)和功能第二章

核酸的結(jié)構(gòu)和功能核酸(nucleicacid)

是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。核酸(nucleicacid)是以核苷酸為基本組成單核酸的分類及分布

存在于細胞核和線粒體內(nèi)。存在于胞核、胞液和線粒體。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脫氧核糖核酸

核糖核酸攜帶遺傳信息，決定細胞和個體的遺傳型(genotype)。參與遺傳信息的復(fù)制與表達。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。核酸的分類及分布存在于細胞核和線粒體內(nèi)。存在于胞核、胞第一節(jié)核酸的化學(xué)組成及一級結(jié)構(gòu)第一節(jié)核酸的基本組成單位是核苷酸

(nucleotide)。堿基戊糖磷酸核苷酸核苷核酸DNA的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸。RNA的基本組成單位是核糖核苷酸。核酸的基本組成單位是核苷酸(nucleotide)。堿基戊嘌呤

嘧啶

堿基腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）DNA、RNA均有DNA有RNA有一、核苷酸的結(jié)構(gòu)每種核酸都含有四種堿基。嘌呤嘧啶堿基腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌呤(guanine,G)堿基嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)

五種堿基都能形成酮式-烯醇式或氨基-亞氨基的互變異構(gòu)。這兩種異構(gòu)體的平衡關(guān)系受介質(zhì)酸堿環(huán)境的影響。

五種堿基都能形成酮式-烯醇式或氨基-亞氨基的互變異構(gòu)。這兩戊糖（構(gòu)成RNA）核糖(ribose)（構(gòu)成DNA）脫氧核糖(deoxyribose)戊糖（構(gòu)成RNA）核糖(ribose)（構(gòu)成DNA）脫氧核堿基和核糖（或脫氧核糖）通過糖苷鍵連接形成核苷(nucleoside)

（或脫氧核苷）。堿基和核糖（或脫氧核糖）通過糖苷鍵連接形成核苷(nucleo核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP

核苷（脫氧核苷）和磷酸以酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）。

核苷酸：核苷（脫氧核苷）和磷酸以酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷

多磷酸核苷酸：

NMP，NDP，NTP多磷酸核苷酸：

環(huán)化核苷酸:cAMP，cGMP環(huán)化核苷酸:cAMP，cGMP二、核酸的一級結(jié)構(gòu)定義核酸中核苷酸的排列順序。由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，所以也稱為堿基序列。二、核酸的一級結(jié)構(gòu)定義5′端3′端核苷酸之間以3,5-磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈，即核酸。CGA5′端3′端核苷酸之間以3,5-磷酸二酯鍵連接形書寫方法書寫方法

DNA與RNA的區(qū)別核酸堿基戊糖DNAA、G、C、T脫氧核糖RNAA、G、C、U核糖DNA與RNA的區(qū)別核酸堿基戊糖DNAA、G、C、T脫氧核酸一級結(jié)構(gòu)思考題1.構(gòu)成核酸的基本單位是什么？答：核苷酸。2.核苷酸通過什么鍵連接成高分子？答：3’,5’-磷酸二酯鍵。3.DNA與RNA一級結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別有哪些？答：有兩點：A.核糖不同。DNA，2－脫氧核糖；RNA，核糖。B.堿基不同。DNA，ATGC；RNA，AUGC。核酸一級結(jié)構(gòu)思考題1.構(gòu)成核酸的基本單位是什么？2.核苷第二節(jié)DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能第二節(jié)一、DNA的二級結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)一、DNA的二級結(jié)構(gòu)（一）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景

堿基組成分析Chargaff規(guī)則：[A]=

[T][G]=

[C]

堿基的理化數(shù)據(jù)分析A-T、G-C以氫鍵配對較合理DNA纖維的X-線衍射圖譜分析（一）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景堿基組成分析堿基的理已知的核酸化學(xué)數(shù)據(jù)已知的核酸化學(xué)數(shù)據(jù)（二）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點1.兩條鏈反向平行，圍繞同一中心軸構(gòu)成右手雙螺旋(doublehelix)。螺旋直徑2nm，表面有大溝和小溝。2.磷酸-脫氧核糖骨架位于螺旋外側(cè)，堿基垂直于螺旋軸而伸入內(nèi)側(cè)。每圈螺旋含10個堿基對

(bp)，螺距為3.4nm。（二）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點1.兩條鏈反向平行，圍繞堿基平面與縱軸垂直，糖環(huán)平面與縱軸平行堿基平面與縱軸垂直，糖環(huán)平面與縱軸平行3.兩條鏈通過堿基間的氫鍵相連，A對T有兩個氫鍵，C對G有三個氫鍵，這種A-T、C-G配對的規(guī)律，稱為堿基互補規(guī)則。4.維持雙螺旋穩(wěn)定的因素：橫向為氫鍵，縱向為堿基間的堆積力。3.兩條鏈通過堿基間的氫鍵相連，A對T有兩個氫鍵，C對G有堿基互補配對TAGC堿基互補配對TAGC（三）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性Z型DNAB型DNAA型DNA（三）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性Z型DNAB型DNAA型DNA二、DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)及其在染色質(zhì)中的組裝（一）DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋結(jié)構(gòu)(superhelix或supercoil)DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。正超螺旋(positivesupercoil)盤繞方向與DNA雙螺旋方同相同負超螺旋(negativesupercoil)盤繞方向與DNA雙螺旋方向相反二、DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)及其在染色質(zhì)中的組裝（一）DNA的超螺意義DNA超螺旋結(jié)構(gòu)整體或局部的拓撲學(xué)變化及其調(diào)控對于DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄過程具有關(guān)鍵作用。意義（二）原核生物DNA的高級結(jié)構(gòu)（二）原核生物DNA的高級結(jié)構(gòu)（三）DNA在真核生物細胞核內(nèi)的組裝真核生物染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其基本單位是核小體(nucleosome)。核小體的組成DNA：約200bp組蛋白：H1H2A，H2BH3H4（三）DNA在真核生物細胞核內(nèi)的組裝真核生物染色體由DNA和串珠狀核小體結(jié)構(gòu)串珠狀核小體結(jié)構(gòu)串珠狀核小體DNA雙螺旋片段染色質(zhì)纖維伸展形染色質(zhì)片段密集形染色質(zhì)片段整個染色體串珠狀核小體DNA雙螺旋片段染色質(zhì)纖維伸展形染色質(zhì)片段密集形核小體螺線管真核生物染色體DNA組裝核小體螺線管真核生物染色體DNA組裝三、DNA的功能DNA的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息，并作為基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板。它是生命遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是個體生命活動的信息基礎(chǔ)?；驈慕Y(jié)構(gòu)上定義，是指DNA分子中的特定區(qū)段，其中的核苷酸排列順序決定了基因的功能。三、DNA的功能DNA的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息，DNA高級結(jié)構(gòu)思考題1.DNA雙螺旋B型結(jié)構(gòu)是怎樣的？兩條鏈反向平行右手螺旋核糖、磷酸構(gòu)成的主鏈在外，堿基在內(nèi)堿基A-T,G-C配對每10個核苷酸完成1個360°螺旋螺距3.4nm寬度2.0nm形成1大溝和1小溝結(jié)構(gòu)的維持力是氫鍵與堿基堆積力2.構(gòu)成染色質(zhì)的基本單位是什么？答：核小體3.構(gòu)成核小體核心顆粒的蛋白質(zhì)有哪些？答：組蛋白H2A、H2B、H3及H4各兩分子。4.核小體DNA的長度是多少？答：約200bp。5.原核生物DNA的立體結(jié)構(gòu)是怎樣的？答：一般為環(huán)狀雙螺旋。在一定條件下可形成超螺旋。DNA高級結(jié)構(gòu)思考題1.DNA雙螺旋B型結(jié)構(gòu)是怎樣的？2.構(gòu)第三節(jié)

RNA的結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)

RNA的結(jié)構(gòu)與功能動物細胞內(nèi)主要RNA的種類及功能動物細胞內(nèi)主要RNA的種類及功能一、信使RNA的結(jié)構(gòu)與功能hnRNA內(nèi)含子(intron)mRNA*mRNA成熟過程

外顯子(exon)一、信使RNA的結(jié)構(gòu)與功能hnRNA內(nèi)含子mRNA*mRNA結(jié)構(gòu)特點1.大多數(shù)真核mRNA的5′末端均在轉(zhuǎn)錄后加上一個7-甲基鳥苷，同時第一個核苷酸的C′2也是甲基化，形成帽子結(jié)構(gòu)：m7GpppNm-。2.大多數(shù)真核mRNA的3′末端有一個多聚腺苷酸(polyA)結(jié)構(gòu)，稱為多聚A尾。*mRNA結(jié)構(gòu)特點1.大多數(shù)真核mRNA的5′末端均在轉(zhuǎn)帽子結(jié)構(gòu)帽子結(jié)構(gòu)mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位mRNA的穩(wěn)定性維系翻譯起始的調(diào)控帽子結(jié)構(gòu)和多聚A尾的功能mRNA的功能：作為蛋白質(zhì)合成的模板。mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位帽子結(jié)構(gòu)和多聚A尾的功能mRNA的功*

tRNA的一級結(jié)構(gòu)特點含稀有堿基較多

3′末端為—CCA-OH5′末端大多數(shù)為G

由70~90個核苷酸組成二、轉(zhuǎn)運RNA的結(jié)構(gòu)與功能*tRNA的一級結(jié)構(gòu)特點二、轉(zhuǎn)運RNA的結(jié)構(gòu)與功能

稀有堿基稀有堿基*tRNA的二級結(jié)構(gòu)——三葉草形氨基酸臂額外環(huán)*tRNA的二級結(jié)構(gòu)氨基酸臂額外環(huán)*tRNA的三級結(jié)構(gòu)——倒L形*tRNA的功能活化、搬運氨基酸到核糖體，參與蛋白質(zhì)的翻譯。*tRNA的三級結(jié)構(gòu)*tRNA的功能*rRNA的結(jié)構(gòu)三、核蛋白體RNA的結(jié)構(gòu)與功能*rRNA的功能參與組成核蛋白體，作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。*rRNA的結(jié)構(gòu)三、核蛋白體RNA的結(jié)構(gòu)與功能*rRNA第二章-核酸的結(jié)構(gòu)和功能課件原核生物核糖體的亞基組成原核生物核糖體的亞基組成原核生物核蛋白體原核生物核蛋白體真核生物核蛋白體真核生物核蛋白體tRNAfunctionsasaaminoacidtransferinproteinbiosynthesis.tRNAfunctionsasaaminoacid第二章-核酸的結(jié)構(gòu)和功能課件四、其他小分子RNA及RNA組學(xué)除了上述三種RNA外，細胞的不同部位存在的許多其他種類的小分子RNA，統(tǒng)稱為非mRNA小RNA(smallnon-messengerRNAs，snmRNAs)。

snmRNAs四、其他小分子RNA及RNA組學(xué)除了上述三種RNA外，細胞snmRNAs的種類核內(nèi)小RNA(snRNA)核仁小RNA(snoRNA)胞質(zhì)小RNA(scRNA)催化性小RNA小片段干擾RNA(siRNA)snmRNAs的功能參與hnRNA和rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工和轉(zhuǎn)運以及基因表達過程的調(diào)控等。snmRNAs的種類snmRNAs的功能核酸的理化性質(zhì)第四節(jié)核酸的理化性質(zhì)第四節(jié)一、核酸的一般理化性質(zhì)核酸為多元酸，具有較強的酸性；DNA是線性高分子，粘度極大；在260nm波長有最大吸收峰，是由堿基的共軛雙鍵決定的。這一特性常用作核酸的定性、定量分析。一、核酸的一般理化性質(zhì)核酸為多元酸，具有較強的酸性；第二章-核酸的結(jié)構(gòu)和功能課件1.DNA或RNA的定量OD260=1.0相當(dāng)于50g/ml雙鏈DNA40g/ml單鏈DNA（或RNA）20g/ml寡核苷酸2.判斷核酸樣品的純度DNA純品:OD260/OD280=1.8RNA純品:OD260/OD280=2.0OD260的應(yīng)用1.DNA或RNA的定量OD260的應(yīng)用二、DNA的變性(denaturation)定義：在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。變性因素：過量酸，堿，加熱等。變性后理化性質(zhì)的主要改變：OD260增高 粘度下降二、DNA的變性(denaturation)定義：在某些理化DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂DNA的紫外吸收光譜增色效應(yīng)：DNA變性時其溶液OD260增高的現(xiàn)象。DNA的紫外吸收光譜增色效應(yīng)：DNA變性時其溶液OD260增解鏈曲線：在連續(xù)加熱DNA的過程中以溫度對A260值作圖，所得的曲線稱為解鏈曲線。解鏈曲線：在連續(xù)加熱DNA的過程中以溫度對A260值作圖，所

Tm：紫外光吸收值達到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度，又稱融解溫度(meltingtemperature,Tm)。其大小與G+C含量成正比。Tm：紫外光吸收值達到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解三、DNA的復(fù)性與分子雜交

DNA復(fù)性(renaturation)的定義在適當(dāng)條件下，變性DNA的兩條互補鏈可恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)象，這一現(xiàn)象稱為復(fù)性。減色效應(yīng)DNA復(fù)性時，其溶液OD260降低。熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，這一過程稱為退火(annealing)。三、DNA的復(fù)性與分子雜交DNA復(fù)性(renatura

熱變性的DNA在復(fù)性過程中，具有堿基序列部分互補的不同的DNA之間或DNA與RNA之間形成雜化雙鏈的現(xiàn)象。核酸分子雜交(hybridization)：熱變性的DNA在復(fù)性過程中，具有堿基序列部分互補的不同的變性復(fù)性復(fù)性變性復(fù)性復(fù)性核酸分子雜交的應(yīng)用研究DNA分子中某一種基因的位置定兩種核酸分子間的序列相似性檢測某些專一序列在待檢樣品中存在與否是基因芯片技術(shù)的基礎(chǔ)核酸分子雜交的應(yīng)用第五節(jié)

核酸酶

第五節(jié)

核酸酶

核酸酶是指所有可以水解核酸的酶依據(jù)底物不同分類DNA酶(deoxyribonuclease,DNase)RNA酶(ribonuclease,RNase)依據(jù)切割部位不同分類核酸內(nèi)切酶：

限制性核酸內(nèi)切酶非特異性核酸內(nèi)切酶核酸外切酶：

5′→3′或3′→5′核酸外切酶。核酸酶是指所有可以水解核酸的酶參與DNA的合成與修復(fù)及RNA合成后的剪接等重要基因復(fù)制和基因表達過程負責(zé)清除多余的、結(jié)構(gòu)和功能異常的核酸，同時也可以清除侵入細胞的外源性核酸在消化液中降解食物中的核酸以利吸收體外重組DNA技術(shù)中的重要工具酶生物體內(nèi)的核酸酶負責(zé)催化細胞內(nèi)外核酸的降解

核酸酶的功能參與DNA的合成與修復(fù)及RNA合成后的剪接等重要基因復(fù)制和基

核酶催化性DNA(DNAzyme)人工合成的寡聚脫氧核苷酸片段，也能序列特異性降解RNA。催化性RNA(ribozyme)

序列特異性的核酸內(nèi)切酶參與RNA轉(zhuǎn)錄后加工修飾作為針對病毒或腫瘤基因的藥物降解mRNA。核酶催化性DNA(DNAzyme)人工合思考題試述DNA與RNA的異同。思考題第二章

核酸的結(jié)構(gòu)和功能第二章

核酸的結(jié)構(gòu)和功能核酸(nucleicacid)

是以核苷酸為基本組成單位的生物大分子，攜帶和傳遞遺傳信息。核酸(nucleicacid)是以核苷酸為基本組成單核酸的分類及分布

存在于細胞核和線粒體內(nèi)。存在于胞核、胞液和線粒體。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脫氧核糖核酸

核糖核酸攜帶遺傳信息，決定細胞和個體的遺傳型(genotype)。參與遺傳信息的復(fù)制與表達。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。核酸的分類及分布存在于細胞核和線粒體內(nèi)。存在于胞核、胞第一節(jié)核酸的化學(xué)組成及一級結(jié)構(gòu)第一節(jié)核酸的基本組成單位是核苷酸

(nucleotide)。堿基戊糖磷酸核苷酸核苷核酸DNA的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸。RNA的基本組成單位是核糖核苷酸。核酸的基本組成單位是核苷酸(nucleotide)。堿基戊嘌呤

嘧啶

堿基腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）DNA、RNA均有DNA有RNA有一、核苷酸的結(jié)構(gòu)每種核酸都含有四種堿基。嘌呤嘧啶堿基腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌呤(guanine,G)堿基嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)

五種堿基都能形成酮式-烯醇式或氨基-亞氨基的互變異構(gòu)。這兩種異構(gòu)體的平衡關(guān)系受介質(zhì)酸堿環(huán)境的影響。

五種堿基都能形成酮式-烯醇式或氨基-亞氨基的互變異構(gòu)。這兩戊糖（構(gòu)成RNA）核糖(ribose)（構(gòu)成DNA）脫氧核糖(deoxyribose)戊糖（構(gòu)成RNA）核糖(ribose)（構(gòu)成DNA）脫氧核堿基和核糖（或脫氧核糖）通過糖苷鍵連接形成核苷(nucleoside)

（或脫氧核苷）。堿基和核糖（或脫氧核糖）通過糖苷鍵連接形成核苷(nucleo核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脫氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP

核苷（脫氧核苷）和磷酸以酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）。

核苷酸：核苷（脫氧核苷）和磷酸以酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷

多磷酸核苷酸：

NMP，NDP，NTP多磷酸核苷酸：

環(huán)化核苷酸:cAMP，cGMP環(huán)化核苷酸:cAMP，cGMP二、核酸的一級結(jié)構(gòu)定義核酸中核苷酸的排列順序。由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，所以也稱為堿基序列。二、核酸的一級結(jié)構(gòu)定義5′端3′端核苷酸之間以3,5-磷酸二酯鍵連接形成多核苷酸鏈，即核酸。CGA5′端3′端核苷酸之間以3,5-磷酸二酯鍵連接形書寫方法書寫方法

DNA與RNA的區(qū)別核酸堿基戊糖DNAA、G、C、T脫氧核糖RNAA、G、C、U核糖DNA與RNA的區(qū)別核酸堿基戊糖DNAA、G、C、T脫氧核酸一級結(jié)構(gòu)思考題1.構(gòu)成核酸的基本單位是什么？答：核苷酸。2.核苷酸通過什么鍵連接成高分子？答：3’,5’-磷酸二酯鍵。3.DNA與RNA一級結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別有哪些？答：有兩點：A.核糖不同。DNA，2－脫氧核糖；RNA，核糖。B.堿基不同。DNA，ATGC；RNA，AUGC。核酸一級結(jié)構(gòu)思考題1.構(gòu)成核酸的基本單位是什么？2.核苷第二節(jié)DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能第二節(jié)一、DNA的二級結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)一、DNA的二級結(jié)構(gòu)（一）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景

堿基組成分析Chargaff規(guī)則：[A]=

[T][G]=

[C]

堿基的理化數(shù)據(jù)分析A-T、G-C以氫鍵配對較合理DNA纖維的X-線衍射圖譜分析（一）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景堿基組成分析堿基的理已知的核酸化學(xué)數(shù)據(jù)已知的核酸化學(xué)數(shù)據(jù)（二）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點1.兩條鏈反向平行，圍繞同一中心軸構(gòu)成右手雙螺旋(doublehelix)。螺旋直徑2nm，表面有大溝和小溝。2.磷酸-脫氧核糖骨架位于螺旋外側(cè)，堿基垂直于螺旋軸而伸入內(nèi)側(cè)。每圈螺旋含10個堿基對

(bp)，螺距為3.4nm。（二）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點1.兩條鏈反向平行，圍繞堿基平面與縱軸垂直，糖環(huán)平面與縱軸平行堿基平面與縱軸垂直，糖環(huán)平面與縱軸平行3.兩條鏈通過堿基間的氫鍵相連，A對T有兩個氫鍵，C對G有三個氫鍵，這種A-T、C-G配對的規(guī)律，稱為堿基互補規(guī)則。4.維持雙螺旋穩(wěn)定的因素：橫向為氫鍵，縱向為堿基間的堆積力。3.兩條鏈通過堿基間的氫鍵相連，A對T有兩個氫鍵，C對G有堿基互補配對TAGC堿基互補配對TAGC（三）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性Z型DNAB型DNAA型DNA（三）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性Z型DNAB型DNAA型DNA二、DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)及其在染色質(zhì)中的組裝（一）DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋結(jié)構(gòu)(superhelix或supercoil)DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。正超螺旋(positivesupercoil)盤繞方向與DNA雙螺旋方同相同負超螺旋(negativesupercoil)盤繞方向與DNA雙螺旋方向相反二、DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)及其在染色質(zhì)中的組裝（一）DNA的超螺意義DNA超螺旋結(jié)構(gòu)整體或局部的拓撲學(xué)變化及其調(diào)控對于DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄過程具有關(guān)鍵作用。意義（二）原核生物DNA的高級結(jié)構(gòu)（二）原核生物DNA的高級結(jié)構(gòu)（三）DNA在真核生物細胞核內(nèi)的組裝真核生物染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其基本單位是核小體(nucleosome)。核小體的組成DNA：約200bp組蛋白：H1H2A，H2BH3H4（三）DNA在真核生物細胞核內(nèi)的組裝真核生物染色體由DNA和串珠狀核小體結(jié)構(gòu)串珠狀核小體結(jié)構(gòu)串珠狀核小體DNA雙螺旋片段染色質(zhì)纖維伸展形染色質(zhì)片段密集形染色質(zhì)片段整個染色體串珠狀核小體DNA雙螺旋片段染色質(zhì)纖維伸展形染色質(zhì)片段密集形核小體螺線管真核生物染色體DNA組裝核小體螺線管真核生物染色體DNA組裝三、DNA的功能DNA的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息，并作為基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的模板。它是生命遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是個體生命活動的信息基礎(chǔ)?；驈慕Y(jié)構(gòu)上定義，是指DNA分子中的特定區(qū)段，其中的核苷酸排列順序決定了基因的功能。三、DNA的功能DNA的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息，DNA高級結(jié)構(gòu)思考題1.DNA雙螺旋B型結(jié)構(gòu)是怎樣的？兩條鏈反向平行右手螺旋核糖、磷酸構(gòu)成的主鏈在外，堿基在內(nèi)堿基A-T,G-C配對每10個核苷酸完成1個360°螺旋螺距3.4nm寬度2.0nm形成1大溝和1小溝結(jié)構(gòu)的維持力是氫鍵與堿基堆積力2.構(gòu)成染色質(zhì)的基本單位是什么？答：核小體3.構(gòu)成核小體核心顆粒的蛋白質(zhì)有哪些？答：組蛋白H2A、H2B、H3及H4各兩分子。4.核小體DNA的長度是多少？答：約200bp。5.原核生物DNA的立體結(jié)構(gòu)是怎樣的？答：一般為環(huán)狀雙螺旋。在一定條件下可形成超螺旋。DNA高級結(jié)構(gòu)思考題1.DNA雙螺旋B型結(jié)構(gòu)是怎樣的？2.構(gòu)第三節(jié)

RNA的結(jié)構(gòu)與功能第三節(jié)

RNA的結(jié)構(gòu)與功能動物細胞內(nèi)主要RNA的種類及功能動物細胞內(nèi)主要RNA的種類及功能一、信使RNA的結(jié)構(gòu)與功能hnRNA內(nèi)含子(intron)mRNA*mRNA成熟過程

外顯子(exon)一、信使RNA的結(jié)構(gòu)與功能hnRNA內(nèi)含子mRNA*mRNA結(jié)構(gòu)特點1.大多數(shù)真核mRNA的5′末端均在轉(zhuǎn)錄后加上一個7-甲基鳥苷，同時第一個核苷酸的C′2也是甲基化，形成帽子結(jié)構(gòu)：m7GpppNm-。2.大多數(shù)真核mRNA的3′末端有一個多聚腺苷酸(polyA)結(jié)構(gòu)，稱為多聚A尾。*mRNA結(jié)構(gòu)特點1.大多數(shù)真核mRNA的5′末端均在轉(zhuǎn)帽子結(jié)構(gòu)帽子結(jié)構(gòu)mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位mRNA的穩(wěn)定性維系翻譯起始的調(diào)控帽子結(jié)構(gòu)和多聚A尾的功能mRNA的功能：作為蛋白質(zhì)合成的模板。mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位帽子結(jié)構(gòu)和多聚A尾的功能mRNA的功*

tRNA的一級結(jié)構(gòu)特點含稀有堿基較多

3′末端為—CCA-OH5′末端大多數(shù)為G

由70~90個核苷酸組成二、轉(zhuǎn)運RNA的結(jié)構(gòu)與功能*tRNA的一級結(jié)構(gòu)特點二、轉(zhuǎn)運RNA的結(jié)構(gòu)與功能

稀有堿基稀有堿基*tRNA的二級結(jié)構(gòu)——三葉草形氨基酸臂額外環(huán)*tRNA的二級結(jié)構(gòu)氨基酸臂額外環(huán)*tRNA的三級結(jié)構(gòu)——倒L形*tRNA的功能活化、搬運氨基酸到核糖體，參與蛋白質(zhì)的翻譯。*tRNA的三級結(jié)構(gòu)*tRNA的功能*rRNA的結(jié)構(gòu)三、核蛋白體RNA的結(jié)構(gòu)與功能*rRNA的功能參與組成核蛋白體，作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。*rRNA的結(jié)構(gòu)三、核蛋白體RNA的結(jié)構(gòu)與功能*rRNA第二章-核酸的結(jié)構(gòu)和功能課件原核生物核糖體的亞基組成原核生物核糖體的亞基組成原核生物核蛋白體原核生物核蛋白體真核生物核蛋白體真核生物核蛋白體tRNAfunctionsasaaminoacidtransferinproteinbiosynthesis.tRNAfunctionsasaaminoacid第二章-核酸的結(jié)構(gòu)和功能課件四、其他小分子RNA及RNA組學(xué)除了上述三種RNA外，細胞的不同部位存在的許多其他種類的小分子RNA，統(tǒng)稱為非mRNA小RNA(smallnon-messengerRNAs，snmRNAs)。

snmRNAs四、其他小分子RNA及RNA組學(xué)除了上述三種RNA外，細胞snmRNAs的種類核內(nèi)小RNA(snRNA)核仁小RNA(snoRNA)胞質(zhì)小RNA(scRNA)催化性小RNA小片段干擾RNA(siRNA)snmRNAs的功能參與hnRNA和rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工和轉(zhuǎn)運以及基因表達過程的調(diào)控等。snmRNAs的種類snmRNAs的功能核酸的理化性質(zhì)第四節(jié)核酸的理化性質(zhì)第四節(jié)一、核酸的一般理化性質(zhì)核酸為多元酸，具有較強的酸性；DNA是線性高分子，粘度極大；在260nm波長有最大吸收峰，是由堿基的共軛雙鍵決定的。這一特性常用作核酸的定性、定量分析。一、核酸的一般理化性質(zhì)核酸為多元酸，具有較強的酸性；第二章-核酸的結(jié)構(gòu)和功能課件1.DNA或RNA的定量OD260=1.0相當(dāng)于50g/ml雙鏈DNA40g/ml單鏈DNA（或RNA）20g/ml寡核苷酸2.判斷核酸樣品的純度DNA純品:OD260/OD280=1.8RNA純品:OD260/OD280=2.0OD260的應(yīng)用1.DNA或RNA的定量OD260的應(yīng)用二、DNA的變性(denaturation)定義：在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。變性因素：過量酸，堿，加熱等。變性后理化性質(zhì)的主要改變：OD260增高 粘度下降二、DNA的變性(denaturation)定義