核酸化學(xué)-核酸的結(jié)構(gòu)與功能（生物化學(xué)課件）

RNA的結(jié)構(gòu)與功能知識(shí)點(diǎn)二單元八核酸化學(xué)RNA的種類、分布、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(guò)程

外顯子(exon)*mRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.大多數(shù)真核mRNA的5′末端均在轉(zhuǎn)錄后加上一個(gè)7-甲基鳥(niǎo)苷，同時(shí)第一個(gè)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(gè)多聚腺苷酸(polyA)結(jié)構(gòu)，稱為多聚A尾。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的功能把DNA所攜帶的遺傳信息，按堿基互補(bǔ)配對(duì)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(yùn)mRNAhnRNA翻譯蛋白真核細(xì)胞*

tRNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)含10~20%稀有堿基，如DHU3′末端為—CCA-OH5′末端大多數(shù)為G

具有T

C二、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA的結(jié)構(gòu)與功能N,N二甲基鳥(niǎo)嘌呤N6-異戊烯腺嘌呤雙氫尿嘧啶4-巰尿嘧啶稀有堿基*tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)——三葉草形

氨基酸臂

DHU環(huán)反密碼環(huán)額外環(huán)

TΨC環(huán)氨基酸臂額外環(huán)*tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)——倒L形*tRNA的功能活化、搬運(yùn)氨基酸到核糖體，參與蛋白質(zhì)的翻譯。*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(chǎng)所。*rRNA的種類（根據(jù)沉降系數(shù)）真核生物5SrRNA28SrRNA5.8SrRNA18SrRNA原核生物5SrRNA23SrRNA16SrRNADNA的結(jié)構(gòu)與功能知識(shí)點(diǎn)一單元八核酸化學(xué)（一）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究背景堿基組成分析ErwinChargff（查爾加夫）(1950)

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(duì)較合理DNA纖維的X-線衍射圖譜分析DNA的空間結(jié)構(gòu)與功能一、DNA的空間結(jié)構(gòu)FrancisCrick(35y)JamesWatson(23y)丹麥哥本哈根劍橋大學(xué)CavendishLab.（二）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點(diǎn)（Watson,Crick,1953）DNA分子由兩條相互平行但走向相反的脫氧多核苷酸鏈組成，兩鏈以-脫氧核糖-磷酸-為骨架，以右手螺旋方式繞同一公共軸盤。螺旋直徑為2nm，形成大溝及小溝相間。

◆

大溝和小溝，對(duì)于DNA與PRO結(jié)合時(shí)的相互識(shí)別很重要，利于遺傳信息的傳遞與表達(dá)。

堿基垂直螺旋軸居雙螺旋內(nèi)側(cè)，與對(duì)側(cè)堿基形成氫鍵配對(duì)（互補(bǔ)配對(duì)形式：A=T;G

C）。相鄰堿基平面距離0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10對(duì)堿基。堿基互補(bǔ)配對(duì)TAGC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。

互補(bǔ)配對(duì)原則的重要性：

A：當(dāng)一條多核苷酸鏈的序列被確定以后，即可推知另一條互補(bǔ)鏈的序列；

B：是遺傳信息傳遞的分子基礎(chǔ)，DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄和翻譯都以堿基互補(bǔ)原則為基礎(chǔ)進(jìn)行。

雙螺旋結(jié)構(gòu)的生物學(xué)意義

第一次描述了DNA分子的結(jié)構(gòu)，提出了遺傳信息的儲(chǔ)存方式以及DNA的復(fù)制機(jī)理，對(duì)DNA復(fù)制、基因遺傳、RNA翻譯、基因表達(dá)、調(diào)控等方面的研究都奠定了基礎(chǔ)，揭開(kāi)了分子生物學(xué)研究的序幕，為分子遺傳學(xué)的研究奠定了基礎(chǔ)。(三)DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的多態(tài)性

指在不同提取條件下得到的同種DNA分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)亦不一定相同。當(dāng)DNA鈉鹽纖維相對(duì)濕度和鹽的種類改變時(shí)，DNA的構(gòu)象發(fā)生改變。不同DNA纖維的空間結(jié)構(gòu)類型結(jié)晶狀態(tài)ANa鹽，相對(duì)濕度75%時(shí)結(jié)晶BNa鹽，相對(duì)濕度92%時(shí)結(jié)晶C鋰鹽，相對(duì)濕度66%時(shí)結(jié)晶（三）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的多樣性并非所有DNA都呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，如噬菌體DNA，單鏈。三螺旋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)DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。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雙螺旋方向相反意義DNA超螺旋結(jié)構(gòu)整體或局部的拓?fù)鋵W(xué)變化及其調(diào)控對(duì)于DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程具有關(guān)鍵作用。（二）原核生物DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)（三）