核酸的結(jié)構(gòu)與功能()

核酸的結(jié)構(gòu)與功能()第1頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五主要內(nèi)容一、核酸的分類、分布與功能二、核酸的分子組成三、核酸的分子結(jié)構(gòu)四、核酸的理化性質(zhì)五、核酸的提取與定量(自學(xué))第2頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一、核酸的分類、分布與功能（一）什么是核酸（NucleicAcid）？

核酸是以核苷酸為基本組成單位、通過3‘,5’-磷酸二酯鍵連接而成富含磷元素的酸性生物大分子，為生命的最基本物質(zhì)之一，其主要功能是攜帶和傳遞遺傳信息。第3頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五核酸結(jié)構(gòu)示意圖CGA3',5'-磷酸二酯鍵3',5'-磷酸二酯鍵第4頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一、核酸的分類、分布與功能（二）核酸的分類與功能

核糖核酸（ribonucleicacid,RNA）主要分布于細(xì)胞質(zhì)，亦存在于細(xì)胞核、線粒體、葉綠體等。其主要功能是參與蛋白質(zhì)的生物合成。

參與蛋白質(zhì)合成的核糖核酸又分為三大類：

信使RNA（messengerRNA,mRNA）轉(zhuǎn)運RNA（transferRNA，tRNA）核糖體RNA（ribosomalRNA，rRNA）第5頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五一、核酸的分類、分布與功能（二）核酸的分類與功能

脫氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA

主要存在于細(xì)胞核、線粒體和葉綠體。

DNA儲存了生命活動的全部遺傳信息，是物種保持世代繁衍和進(jìn)化的物質(zhì)基礎(chǔ)。第6頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五主要內(nèi)容一、核酸的分類、分布與功能二、核酸的分子組成三、核酸的分子結(jié)構(gòu)四、核酸的理化性質(zhì)五、核酸的提取與定量(自學(xué))第7頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、核酸的分子組成核酸的元素組成碳、氫、氧、氮、磷

核酸含磷量比較穩(wěn)定，RNA含磷約9.0%，而DNA和核苷酸含磷約9.2%，故可以利用定磷來測定核酸含量。第8頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、核酸的分子組成（一）核苷酸的組成核酸(DNA和RNA)核苷酸核苷或脫氧核苷磷酸戊糖堿基嘌呤嘧啶核糖脫氧核糖【RNA】【DNA】【核酸的基本單位】核酸的水解第9頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、核酸的分子組成（一）核苷酸的組成1.戊糖（pentose）12345【構(gòu)成RNA】核糖(ribose)OHOCH2OHOHOH【構(gòu)成DNA】脫氧核糖(deoxyribose)OHOCH2OHOH第10頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、核酸的分子組成（一）核苷酸的組成2.堿基（base）堿基嘌呤堿基嘧啶堿基DNA：胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）RNA：胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）第11頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五嘌呤堿基（purine，Pu）腺嘌呤(adenine,A)鳥嘌呤(guanine,G)NNNHNNH2NNHNHNNH2ONNNHN123456789嘌呤堿基第12頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五嘧啶(pyrimidine，Py)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)NHNHOONNH132456NHNHOOCH3NNHNH2O嘧啶堿基第13頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅重要的堿基：如次黃嘌呤（Hypoxanthine，H)、黃嘌呤（Xanthine，X）。稀有堿基：有些核酸中某些堿基的氫可被其他化學(xué)基團(tuán)如甲基、羥甲基、-F、-S、乙?；热〈纬尚揎棄A基，通常含量很少，故稱為～。目前已發(fā)現(xiàn)幾十種稀有堿基。如7－甲基鳥嘌呤（m7G)、5－甲基胞嘧啶（m5C)、m7A、F5U、N－m6U等。第14頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、核酸的分子組成（二）核苷酸的結(jié)構(gòu)1.糖苷鍵與核苷

堿基與核糖或脫氧核糖通過糖苷鍵縮合形成核苷(nucleotide)、脫氧核苷(dioxynucleoside)。第15頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五核苷(nucleotide)或脫氧核苷(dioxynucleoside)HOCH2OOHOHOHNNNNHNH2HOCH2OOHOHNNNNNH2H2O腺嘌呤核苷【腺苷,A】1’91’9【腺嘌呤】【核糖】第16頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五核苷(nucleotide)或脫氧核苷(dioxynucleoside)【胞嘧啶】【2-脫氧核糖】HOCH2OOHHOH1’NNHNH2O1H2O胞嘧啶脫氧核糖【脫氧胞苷,dC】NNNH2OHOCH2OOHH1’1第17頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅β1’C5假尿苷（ψ）β1’,C5-糖苷鍵第18頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、核酸的分子組成（二）核苷酸的結(jié)構(gòu)2.磷酸酯鍵與核苷酸

核苷的戊糖與磷酸以磷酸酯鍵相連形成核苷酸。第19頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五核苷酸(ribonucleotide)NNNN9NH2OOHOHHHHCH2H1'2'OPO-HOO腺苷酸AMPOHPO-HOONNNN9NH2OOHOHHHHCH2H1'2'OH+酯鍵H2O腺苷第20頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五核苷酸(ribonucleotide)

核苷或脫氧核苷與磷酸通過酯鍵結(jié)合構(gòu)成核苷酸(ribonucleotide)或脫氧核苷酸(deoxyribonu-cleotide)。默認(rèn)情況下核苷酸均為5'-核苷酸。糖苷鍵酯鍵OOHOHHHHCH2H1'2'OPO-HOONNNH2ONNNN9NH2OOHOHHHHCH2H1'2'OPO-HOO腺苷酸(AMP)胞苷酸(CMP)第21頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五核苷酸(ribonucleotide)核苷酸結(jié)構(gòu)示意圖：磷酸酯鍵糖苷鍵核糖或脫氧核糖5'1'堿基1或9核苷核苷酸第22頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五總結(jié)：DNA、RNA分子組成比較核酸類型戊糖堿基組成DNA脫氧核糖A、G、C、TRNA核糖A、G、C、UDNA組成的基本單位：dAMPdGMPdCMPdTMPRNA組成的基本單位：AMPGMPCMPUMP第23頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、核酸的分子組成（二）核苷酸的結(jié)構(gòu)3.酸酐鍵與高能化合物一磷酸（脫氧）核苷可以通過酸酐鍵結(jié)合第二個、第三個磷酸基，形成二磷酸（脫氧）核苷（NDP/dNDP）和三磷酸（脫氧）核苷（NTP/dNTP）。AMPADPATP第24頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、核酸的分子組成（二）核苷酸的結(jié)構(gòu)3.酸酐鍵與高能化合物一磷酸（脫氧）核苷可以通過酸酐鍵結(jié)合第二個、第三個磷酸基，形成二磷酸（脫氧）核苷（NDP/dNDP）和三磷酸（脫氧）核苷（NTP/dNTP）。ATPαβγβ、γ-磷酸基是高能基團(tuán)第25頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五核苷酸的命名AMPadenosinemonophosphate

一磷酸腺苷或腺苷一磷酸簡稱：腺苷酸ADPadenosinediphosphate

二磷酸腺苷或腺苷二磷酸ATPadenosinetriphosphate

三磷酸腺苷或腺苷三磷酸第26頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五核苷酸的命名dAMPdeoxyadenosinemonophosphate

脫氧一磷酸腺苷或脫氧腺苷一磷酸簡稱：脫氧腺苷酸dADPdeoxyadenosinediphosphate

脫氧二磷酸腺苷或脫氧腺苷二磷酸dATPdeoxyadenosinetriphosphate

脫氧三磷酸腺苷或脫氧腺苷三磷酸習(xí)慣上把核苷酸的通式書寫為：

NMP、NDP、NTP或者dNMP、dNDP、dNTP（N代表任意一個堿基的符號）第27頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五二、核酸的分子組成（二）核苷酸的結(jié)構(gòu)4.磷酸二酯鍵與環(huán)核苷酸環(huán)腺苷酸（cAMP）和環(huán)鳥苷酸（cGMP）cAMP5’3’第28頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞間信號傳導(dǎo)示意圖

細(xì)胞膜外的激素信號為第一信使，通過跨膜蛋白的連鎖反應(yīng)，生成第二信使cAMP。生成的cAMP最終引發(fā)激素（第一信使）的生物學(xué)作用。第29頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五含核苷酸的生物活性物質(zhì)：NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD

等都含有

AMPNADP+NAD+第30頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五主要內(nèi)容一、核酸的分類、分布與功能二、核酸的分子組成三、核酸的分子結(jié)構(gòu)四、核酸的理化性質(zhì)五、核酸的提取與定量(自學(xué))第31頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五三、核酸的分子結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)（primarystructure）二級結(jié)構(gòu)(secondarystructure)三級結(jié)構(gòu)(tertiarystructure)：超螺旋結(jié)構(gòu)、染色體結(jié)構(gòu)空間構(gòu)象第32頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五三、核酸的分子結(jié)構(gòu)

（一）核酸的一級結(jié)構(gòu)OCH2OOHOHN1HOPOHOOCH2OOHOHN2HOPOHOH2OOHOHOCH2OOOHN1HOPOHOOCH2ON2HOPO3'5'5'3'3'-磷酸酯鍵5'-磷酸酯鍵第33頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五核苷酸的連接方式5′-末端CGA3',5'-磷酸二酯鍵3′-末端3',5'-磷酸二酯鍵核苷酸的鏈接方式為：3',5'-磷酸二酯鍵核酸鏈的方向是5→3交替的磷酸基團(tuán)和戊糖構(gòu)成核酸鏈的骨架

(backbone)第34頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（一）核酸分子的一級結(jié)構(gòu)核酸的一級結(jié)構(gòu)是核酸分子的核苷酸序列，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。

核酸分子的大小常用堿基（base）數(shù)目或堿基對（basepair，bp）來表示。小的核酸片段（<50bp）常被稱為寡核苷酸。大的核酸片段（>50bp）則被稱為多核苷酸。第35頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五PRN3’2’5’1’ATCGATCGPOH5’3’5’

pApTpCpGpApTpCpG-OH

3’5’

pATCGATCG-OH

3’ATCGATCG核苷酸簡式核酸的書寫方法第36頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五生物化學(xué)護(hù)理學(xué)專業(yè)本科教材（二）DNA的二級結(jié)構(gòu)

1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景

20世紀(jì)20年代，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，而不是DNA1944年Avery等利用從致病肺炎球菌中提取的DNA使另一種非致病性肺炎球菌的遺傳性狀改變而成為致病菌，證實了遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)

Avery第37頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五生物化學(xué)護(hù)理學(xué)專業(yè)本科教材第38頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五生物化學(xué)護(hù)理學(xué)專業(yè)本科教材DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景

1951年，Pauling利用X線晶體衍射技術(shù)研究α角蛋白的空間結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的α螺旋結(jié)構(gòu)

α螺旋結(jié)構(gòu)理論首次用分子形成螺旋這種方式解釋生物大分子的空間結(jié)構(gòu)

LinusPauling第39頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五生物化學(xué)護(hù)理學(xué)專業(yè)本科教材DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景

Franklin獲得高質(zhì)量的DNAX射線衍射圖譜

第40頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五生物化學(xué)護(hù)理學(xué)專業(yè)本科教材DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景

Wilkins通過X射線衍射獲得了精確的DNA分析數(shù)據(jù)

第41頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五生物化學(xué)護(hù)理學(xué)專業(yè)本科教材DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景

1952年，Chargaff等科學(xué)家采用層析和紫外吸收光譜分析等技術(shù)發(fā)現(xiàn)了DNA堿基的組成規(guī)律（Chargaff定律）

Chargaff第42頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五生物化學(xué)護(hù)理學(xué)專業(yè)本科教材DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景

綜合了前人的研究成果，Watson和Crick提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并于1953年4月在英國《Nature》雜志上發(fā)表

Watson

Crick第43頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五生物化學(xué)護(hù)理學(xué)專業(yè)本科教材第44頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)示意圖ATGCDNA俯視圖第45頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（二）DNA二級結(jié)構(gòu)——雙螺旋結(jié)構(gòu)2.結(jié)構(gòu)要點：（1）DNA分子由兩條相互平行但走向相反的脫氧多核苷酸鏈圍繞同一中心軸構(gòu)成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，一條鏈的走向是5’→3’，另一條鏈?zhǔn)?’→5’。兩條多核苷酸鏈都是右手螺旋。第46頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅★兩條反平行的多核苷酸鏈繞同一中心軸相纏繞，形成右手雙股螺旋，一條5’→3’，另一條3’→5’第47頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（2）兩條鏈中，磷酸與脫氧核糖鏈位于螺旋外側(cè)，堿基位于內(nèi)側(cè)。堿基平面與脫氧核糖平面垂直。螺旋表面形成大溝(majorgroove)及小溝(minorgroove)。這些溝狀結(jié)構(gòu)與DNA、Pr之間識別有關(guān)。第48頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅★磷酸與脫氧核糖彼此通過3‘、5‘-磷酸二酯鍵相連接，構(gòu)成DNA分子的骨架?！锪姿崤c脫氧核糖在雙螺旋外側(cè)，嘌呤與嘧啶堿位于雙螺旋的內(nèi)側(cè)。第49頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅（3）雙螺旋的直徑為2nm，堿基平面與螺旋縱軸垂直。相鄰堿基平面距離0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10對堿基。第50頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅★每圈螺旋10.4nt，堿基堆積距0.34nm，雙螺旋平均直徑2.37nm，★大溝：寬1.2nm，深0.85nm，★小溝：寬0.6nm，深0.75nm第51頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（4）兩條鏈之間通過堿基之間形成的氫鍵配對聯(lián)系。（互補配對形式：A=T;GC）。氫鍵維持雙鏈橫向穩(wěn)定性，堿基堆積力維持雙鏈縱向穩(wěn)定性。第52頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅第53頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五3.其他二級結(jié)構(gòu)第54頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五三、核酸的分子結(jié)構(gòu)（三）DNA的三級結(jié)構(gòu)1.超螺旋（supercoil）結(jié)構(gòu)

DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。超螺旋結(jié)構(gòu)依據(jù)螺旋的方向又分為：正超螺旋：盤繞方向與DNA雙螺旋方同相同。負(fù)超螺旋：盤繞方向與DNA雙螺旋方向相反。

第55頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五原核生物DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)第56頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅2.染色體結(jié)構(gòu)(1)染色體的組成DNARNA：含量最少，變化最大。組蛋白：H1、H2A、H2B、H3和H4共5種。非組蛋白：含量不穩(wěn)定，種類繁多，具有種屬和組織特異性，在真?zhèn)€細(xì)胞周期均可合成。第57頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅2.染色體結(jié)構(gòu)(2)染色體的結(jié)構(gòu)核小體：真核細(xì)胞染色體的基本單位，由200bpDNA和組蛋白構(gòu)成的念珠狀結(jié)構(gòu)。第58頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅第59頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅第60頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅2.染色體結(jié)構(gòu)(2)染色體的結(jié)構(gòu)核小體：真核細(xì)胞染色體的基本單位，由200bpDNA和組蛋白構(gòu)成的念珠狀結(jié)構(gòu)。螺線管（30nm纖維）超螺線管（300nm纖維）染色單體：700nm第61頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2.染色體結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋核小體超螺線管染色體螺線管第62頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五3.DNA三級結(jié)構(gòu)的生理意義DNA分子在長度上高度壓縮，有利于裝配超螺旋結(jié)構(gòu)影響DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄第63頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五4.DNA的功能DNA是遺傳信息的載體，主要以基因的形式攜帶遺傳信息，是生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，。

基因（gene）是DNA分子中的功能性片段，是能編碼有功能蛋白質(zhì)或合成RNA所必需的完整序列。

生物體的全部基因序列稱為基因組(genome)，包含了所有編碼RNA和蛋白質(zhì)的序列及所有的非編碼序列，也就是DNA分子的全序列。第64頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)RNA的一般特點RNA比DNA小很多；RNA的種類、大小和結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出多樣性；RNA通常以單鏈的形式存在，但有復(fù)雜的局部二級結(jié)構(gòu)或三級結(jié)構(gòu)（右手螺旋結(jié)構(gòu)、莖環(huán)結(jié)構(gòu)）。第65頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五RNA結(jié)構(gòu)示意圖發(fā)夾結(jié)構(gòu)（Hairpin）/莖-環(huán)結(jié)構(gòu)（stem-loop）第66頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)RNA的種類及功能細(xì)胞核/細(xì)胞質(zhì)線粒體功能核蛋白體RNArRNAmtrRNA核蛋白體組成成分信使RNAmRNAmtmRNA蛋白質(zhì)合成的模板轉(zhuǎn)移RNAtRNAmttRNA轉(zhuǎn)運氨基酸不均一核RNAhnRNA成熟mRNA的前體小核RNAsnRNA參與hnRNA的成熟小核仁RNAsnoRNA參與rRNA的成熟第67頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五1.信使RNA（mRNA）

特點：（1）含量少：占總RNA的2%~5%；

（2）種類多：可達(dá)105種；

（3）壽命短：細(xì)菌半衰期約為1.5min，

脊椎動物半衰期為3h。（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)第68頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五hnRNA內(nèi)含子(intron)mRNA1.信使RNA（mRNA）*mRNA成熟過程

外顯子(exon)（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)第69頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅*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。第70頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅帽子結(jié)構(gòu)第71頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅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尾的功能第72頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅（3）mRNA依據(jù)自身的堿基序列指導(dǎo)蛋白質(zhì)氨基酸序列的合成，也就是為蛋白質(zhì)的生物合成提供模板

mRNA分子上從5至3方向，由AUG開始，每3個核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個氨基酸或蛋白質(zhì)合成的起始、終止信號，稱為密碼子，或三聯(lián)體密碼(tripletcoden)。（4）mRNA的成熟過程是hnRNA的剪接過程*mRNA結(jié)構(gòu)特點第73頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅*mRNA的功能把DNA所攜帶的遺傳信息，按堿基互補配對原則，抄錄并傳送至核糖體，用以決定其合成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序。DNAmRNA蛋白轉(zhuǎn)錄翻譯原核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核DNA內(nèi)含子外顯子轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄后剪接轉(zhuǎn)運mRNAhnRNA翻譯蛋白真核細(xì)胞第74頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）（1）tRNA一級結(jié)構(gòu)特點單鏈小RNA，長73nt~93nt個，在三種RNA中質(zhì)量最小含10%~20%稀有堿基，如DHU第75頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五稀有堿基

由四種基本堿基衍生出的其他各種堿基稱為稀有堿基。如：二氫尿嘧啶假尿嘧啶7-甲基鳥嘌呤NHNH2CH2COORDihydrouridine（DHU）135NHHNOORpseudouridine（y）513NHNNNONH2RCH37-Methylguanosine（mG）3517第76頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）（1）tRNA一級結(jié)構(gòu)特點單鏈小RNA，長73nt~93nt個，在三種RNA中質(zhì)量最小含10%~20%稀有堿基，如DHU5’端核苷酸往往是鳥苷酸3-末端最后的三個核苷酸總是CCA（“氨基酸臂”）。第77頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）（2）tRNA二級結(jié)構(gòu)特點——“三葉草形”三葉草tRNA第78頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）（2）tRNA二級結(jié)構(gòu)特點——“三葉草形”二氫尿嘧啶環(huán)（DHU）反密碼環(huán)第79頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五反密碼環(huán)與反密碼子tRNA的反密碼子環(huán)上有一個由三個核苷酸構(gòu)成的反密碼子(anticodon)。tRNA上的反密碼子依照堿基互補的原則識別mRNA上的密碼子。第80頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）（2）tRNA二級結(jié)構(gòu)特點——“三葉草形”二氫尿嘧啶環(huán)（DHU）反密碼環(huán)胸苷假尿苷環(huán)（TΨ）氨基酸臂（CCA）第81頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)2.轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）（3）tRNA三級結(jié)構(gòu)特點——“倒L形”倒L形tRNA的功能活化、搬運氨基酸到核糖體，參與蛋白質(zhì)的翻譯第82頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)3.核糖體RNA（rRNA）大腸桿菌16SrRNArRNA的功能參與組成核糖體，作為蛋白質(zhì)生物合成的場所。*rRNA的結(jié)構(gòu)第83頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)3.核糖體RNA（rRNA）含量最多：占RNA總量的80%~85%；壽命長：半衰期長，更新慢；種類少：原核生物有5S、16S和23S三種，

真核生物有5S、5.8S、18S和28S四種。rRNA與數(shù)十中蛋白質(zhì)形成了一個小的復(fù)合物（小亞基）及形成了一個大的復(fù)合物（大亞基），大小復(fù)合物聚合形成有活性的核蛋白體第84頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五核蛋白體的組成第85頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)4.核酶（ribozyme）

由活細(xì)胞合成，起催化作用的RNA第86頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五（四）RNA的種類和分子結(jié)構(gòu)5.其他RNA:大小為20nt~300nt核內(nèi)小RNA（snRNA）核仁小RNA（snoRNA）胞質(zhì)小RNA（scRNA）小片段干擾RNA（siRNA） 研究細(xì)胞內(nèi)全部RNA基因和RNA的分子結(jié)構(gòu)和功能的一門學(xué)科，稱為RNA組學(xué)。第87頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五主要內(nèi)容一、核酸的分類、分布與功能二、核酸的分子組成三、核酸的分子結(jié)構(gòu)四、核酸的理化性質(zhì)五、核酸的提取與定量(自學(xué))第88頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五四、核酸的理化性質(zhì)（一）紫外吸收特征對酸堿的穩(wěn)定性：DNA對堿穩(wěn)定，易被酸破壞；RNA對酸穩(wěn)定，易被堿破壞。粘度：DNA粘度極大（線性高分子），RNA?。≧NA分子遠(yuǎn)小于DNA）紫外吸收：DNA、RNA有260nm紫外吸收（嘌呤、嘧啶堿基有共軛雙鍵）。第89頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/11廣東藥學(xué)院李春梅第90頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五1.DNA或RNA的定量OD260=1.0相當(dāng)于50μg/ml雙鏈DNA40μg/ml單鏈DNA（或RNA）20μg/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)用第91頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五四、核酸的理化性質(zhì)（二）核酸的變性、復(fù)性與雜交1.變性（denaturation）在一定條件下（例如加熱）對開雙鏈核酸堿基對氫鍵，可以使其局部解離，甚至完全解離成單鏈，形成無規(guī)則線團(tuán)，也稱為溶解（melting）。第92頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂第93頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五四、核酸的理化性質(zhì)（二）核酸的變性、復(fù)性與雜交1.變性（denaturation）在一定條件下（例如加熱）對開雙鏈核酸堿基對氫鍵，可以使其局部解離，甚至完全解離成單鏈，形成無規(guī)則線團(tuán)，也稱為溶解（melting）。方法：過量酸，堿，加熱，變性試劑如尿素、酰胺以及某些有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮等

變性后其它理化性質(zhì)變化：OD260增高 粘度下降比旋度下降 浮力密度升高酸堿滴定曲線改變 生物活性喪失第94頁，共108頁，2023年，2月20日，星期五例：變性引起紫外吸收值的改變DNA的紫外吸收光譜增色效應(yīng)（hyperchromiceffect）：DNA變性時其溶液OD260增高的現(xiàn)