生物化學(xué)課件：2核酸的化學(xué)

第二章核酸的化學(xué)核酸的概念和重要性核酸的組成成分DNA的結(jié)構(gòu)DNA和基因組RNA的結(jié)構(gòu)和功能核酸的性質(zhì)核酸的序列測(cè)定

1869年Mistier從細(xì)胞核中分離出核素（nuclein）。1889年Altman制備了核酸（nucleicacid）。1930~40年，Kossel&Levene等確定核酸的的組分:核酸脫氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid，DNA）核糖核酸（ribonucleicacid，RNA）“四核苷酸假說”：核酸由四種核苷酸組成的單體構(gòu)成的，缺乏結(jié)構(gòu)方面的多樣性。一、核酸的概念和重要性核酸nucleicacid核苷酸nucleotide核苷nucleoside磷酸phosphate嘌呤堿purinebase

或嘧啶堿pyrimidinebase（堿基base）核糖ribose或脫氧核糖deoxyribose

（戊糖amylsugar）二、核酸的組成成分OHOH2COHOHOH12OHOH2COHOH12β-D-2-核糖β-D-2-脫氧核糖O核糖+H+糠醛甲基間苯二酚FeCl3綠色產(chǎn)物Δ脫氧核糖+H+

Δω-羥基-γ-酮戊醛二苯胺藍(lán)色產(chǎn)物RNA和DNA定性、定量測(cè)定(一)核糖和脫氧核糖核糖和脫氧核糖(二)嘌呤堿與嘧啶堿腺嘌呤Adenine鳥嘌呤Guanine尿嘧啶Uracil胞嘧啶Cytosine胸腺嘧啶Thymine腺嘌呤Adenine鳥嘌呤Guanine尿嘧啶Uracil胞嘧啶cytosine胸腺嘧啶Thymine

植物中有大量5-甲基胞嘧啶。

E.coli噬菌體中，5-羥甲基胞嘧啶代替C。

稀有堿基：100余種，多數(shù)是甲基化的產(chǎn)物。

DNA由A、G、C、T堿基構(gòu)成。

RNA由A、G、C、U堿基構(gòu)成。修飾堿基(三)核苷核苷由戊糖和堿基縮合而成，糖環(huán)上C1與嘧啶堿的N1或與嘌呤堿的N9連接。核酸中的核苷均為β-型核苷DNA的戊糖是：脫氧核糖

RNA的戊糖是：核糖(四)核苷酸核苷中戊糖C3、C5羥基被磷酸酯化，生成核苷酸。

1、

構(gòu)成DNA、RNA的核苷酸

2、

細(xì)胞內(nèi)游離核苷酸及其衍生物

①核苷5’-多磷酸化合物

ATP、GTP、CTP、ppppA、ppppG

在能量代謝和物質(zhì)代謝及調(diào)控中起重要作用。

②環(huán)核苷酸

cAMP（3’，5’-cAMP）cGMP（3’，5’-cGMP）

它們作為質(zhì)膜的激素的第二信使起作用，cAMP調(diào)節(jié)細(xì)胞的糖代謝、脂代謝。

③核苷5’多磷酸3’多磷酸化合物

ppGpppppGppppApp

④核苷酸衍生物

HSCoA、NAD+、NADP+、FAD等輔助因子。

GDP-半乳糖、GDP-葡萄糖等是糖蛋白生物合成的活性糖基供體。

ATP(腺嘌呤核糖核苷三磷酸)ATP的性質(zhì)ATP是生物體內(nèi)最重要的能量轉(zhuǎn)換中間體。ATP水解釋放出來的能量用于推動(dòng)生物體內(nèi)各種需能的生化反應(yīng)。ATP分子的最顯著特點(diǎn)是含有兩個(gè)高能磷酸鍵。ATP水解時(shí),可以釋放出大量自由能。ATP也是一種很好的磷?；瘎?。磷?；磻?yīng)的底物可以是普通的有機(jī)分子，也可以是酶。磷酰化的底物分子具有較高的能量（活化分子），是許多生物化學(xué)反應(yīng)的激活步驟。

GTP(鳥嘌呤核糖核苷三磷酸)GTP是生物體內(nèi)游離存在的另一種重要的核苷酸衍生物。它具有ATP類似的結(jié)構(gòu),也是一種高能化合物。GTP主要是作為蛋白質(zhì)合成中磷?；w。在許多情況下,ATP和GTP可以相互轉(zhuǎn)換。

cAMP

和cGMPcAMP(3’,5’-環(huán)腺嘌呤核苷一磷酸)和cGMP(3’,5’-環(huán)鳥嘌呤核苷一磷酸)的主要功能是作為細(xì)胞之間傳遞信息的信使。cAMP和cGMP的環(huán)狀磷酯鍵是一個(gè)高能鍵。在pH7.4條件下,cAMP和cGMP的水解能約為43.9kj/mol，比ATP水解能高得多。(五)核苷酸的連接方式核苷酸間的連接方式是:3/-5/-磷酸二

酯鍵

一級(jí)：脫氧核苷酸分子間連接方式及排列順序。二級(jí)：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)。三級(jí)：DNA雙鏈進(jìn)一步折疊卷曲形成的構(gòu)象。

三、DNA的結(jié)構(gòu)因?yàn)镈NA的脫氧核苷酸只在它們所攜帶的堿基上有區(qū)別，所以脫氧核苷酸的序列常被認(rèn)為是堿基序列（basesequence)。通常堿基序列由DNA鏈的5′→3′方向?qū)?。DNA中有4種類型的核苷酸，有n個(gè)核苷酸組成的DNA鏈中可能有的不同序列總數(shù)為4n。(一)DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)(二)

DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)

1953年，Watson和Crick根據(jù)Chargaff規(guī)律和DNANa鹽纖維的X光衍射數(shù)據(jù)提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

Chargaff

規(guī)律1950年

a.所有DNA中，A=T，G=C且A+G=C+T。

b.DNA的堿基組成具有種的特異性，即不同生物的DNA皆有自己獨(dú)特的堿基組成。

c.DNA堿基組成沒有組織和器官的特異性。

d.年齡、營(yíng)養(yǎng)狀況、環(huán)境等因素不影響DNA的堿基組成。

DNA的Na鹽纖維和

DNA晶體的X光衍射分析

相對(duì)濕度92%，DNA鈉鹽結(jié)晶，B—DNA。

相對(duì)濕度75%，DNA鈉鹽結(jié)晶，A—DNA。

Z—DNA。

生物體內(nèi)DNA均為B—DNA。

Franklin的工作電位滴定證明，嘌呤與嘧啶的可解離基團(tuán)由氫鍵連接。1、

Watson-Crick雙螺旋結(jié)構(gòu)建立的根據(jù)2、

Watson-Crick雙螺旋結(jié)構(gòu)模型a.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’

b.嘌呤與嘧啶堿位于雙螺旋的內(nèi)側(cè)，磷酸與脫氧核糖在外側(cè)。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。

寬1.2nm寬0.6nm

大溝

小溝

深0.85nm深0.75nm

c.螺旋平均直徑2nm

每圈螺旋含10個(gè)核苷酸

堿基堆積距離：0.34nm

螺距：3.4nm

d.兩條核苷酸鏈，依靠彼此堿基間形成的氫鏈結(jié)合在一起。堿基平面垂直于螺旋軸。A=T、G=C

堿基互補(bǔ)原則具有極重要的生物學(xué)意義：DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、反轉(zhuǎn)錄等的分子基礎(chǔ)都是堿基互補(bǔ)。

堿基間的連接(堿基互補(bǔ))H—H(3)H—H(2)3、

穩(wěn)定雙螺旋結(jié)構(gòu)的因素①堿基堆積力（主要因素）

形成疏水環(huán)境。

②堿基配對(duì)的氫鍵。GC含量越多，越穩(wěn)定。

③磷酸基上的負(fù)電荷與介質(zhì)中的陽(yáng)離子或組蛋白的正離子之間形成離子鍵，中和了磷酸基上的負(fù)電荷間的斥力，有助于DNA穩(wěn)定。

④堿基處于雙螺旋內(nèi)部的疏水環(huán)境中，可免受水溶性活性小分子的攻擊。

DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的不均一性和多型性

DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的不均一性DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的多型性

DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的不均一性

1、

反向重復(fù)序列（回文序列）

DNA序列中，以某一中心區(qū)域?yàn)閷?duì)稱軸，其兩側(cè)的堿基對(duì)順序正讀和反讀都相同，即對(duì)稱軸一側(cè)的片段旋轉(zhuǎn)180°后，與另一側(cè)片段對(duì)稱重復(fù)。

較長(zhǎng)的回文結(jié)構(gòu)，在某些因素作用下，可形成莖環(huán)式的十字結(jié)構(gòu)和發(fā)夾結(jié)構(gòu)。功能還不完全清楚，但轉(zhuǎn)錄的終止作用與回文結(jié)構(gòu)有關(guān)。

較短的回文序列，可作為一種特別信號(hào)，如限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)。

2、

富含AT的序列

高等生物中，A+T與C+G的含量差不多相等，但在它們的染色體的某一區(qū)域，AT含量可能很高。

在很多有重要調(diào)節(jié)功能（不是蛋白質(zhì)編碼區(qū)）的DNA區(qū)段都富含AT堿基對(duì)。特別是在復(fù)制起點(diǎn)和啟動(dòng)的Pribnow框的DNA區(qū)中，富含AT對(duì)。這對(duì)于復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的起始十分重要，因?yàn)镚C對(duì)有三個(gè)氫鍵，而AT對(duì)只有兩個(gè)氫鍵，此處雙鍵易解開。

DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)的多型性

DNA雙螺旋的構(gòu)象類型B-DNA：92%相對(duì)濕度，接近細(xì)胞內(nèi)的DNA構(gòu)象，與Watson和Crick提出的模型相似。A-DNA：75%相對(duì)濕度，與溶液中DNA-RNA雜交分子的構(gòu)象相似，推測(cè)轉(zhuǎn)錄時(shí)發(fā)生B→A。其堿基平面傾斜20°，螺距與每一轉(zhuǎn)堿基對(duì)數(shù)目都有變化。

Z-DNA：主鏈呈鋸齒型左向盤繞，直徑約1.8nm，螺距4.5nm，每一轉(zhuǎn)含12個(gè)bp，只有小溝。B-DNA與Z-DNA的相互轉(zhuǎn)換可能和基因的調(diào)控有關(guān)。1、B—DNA：典型的Watson-Crick雙螺旋DNA右手雙股螺旋

每圈螺旋10.4個(gè)堿基對(duì)

每對(duì)

螺旋扭角36°

螺距：3.32nm

堿基傾角：1°

2、A-DNA在相對(duì)濕度75%以下所獲得的DNA纖維。

A-DNA也是右手雙螺旋，外形粗短。

RNA-RNA、RNA-DNA雜交分子具有這種結(jié)構(gòu)。

3、Z-DNA左手螺旋的DNA。

天然B-DNA的局部區(qū)域可以形成Z0-DNA4、DNA三股螺旋

在多聚嘧啶和多聚嘌呤組成的DNA螺旋區(qū)段，序列中有較長(zhǎng)的鏡像重復(fù)時(shí)，可形成局部三股螺旋，稱H-DNA。

DNA的三鏈結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)在DNA復(fù)制、重組、轉(zhuǎn)錄的起始或調(diào)節(jié)位點(diǎn)，第三股鏈的存在可能使一些調(diào)控蛋白或RNA聚合酶等難以與該區(qū)段結(jié)合，從而阻遏有關(guān)遺傳信息的表達(dá)。

環(huán)狀DNA生物體內(nèi)有些DNA是以雙鏈環(huán)狀DNA的形式存在，包括：

某些病毒DNA

某些噬菌體DNA

某些細(xì)菌染色體DNA

細(xì)菌質(zhì)粒DNA

真核細(xì)胞中的線粒體DNA、葉綠體DNA1、

環(huán)形DNA的不同構(gòu)象（1）、

松弛環(huán)形DNA

線形DNA直接環(huán)化

（2）、

解鏈環(huán)形DNA

線形DNA擰松后再環(huán)化

（3）、

正超螺旋與負(fù)超螺旋DNA

線形DNA擰緊或擰松后再環(huán)化，成為超螺旋結(jié)構(gòu)。

繩子的兩股以右旋方向纏繞，如果在一端使繩子向纏緊的方向旋轉(zhuǎn)，再將繩子兩端連接起來，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)左旋的超螺旋，以解除外加的旋轉(zhuǎn)造成的脅變，這樣的超螺旋叫正超螺旋。

如果在繩子一端向松纏方向旋轉(zhuǎn)，再將繩子兩端連接起來，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)右旋的超螺旋，以解除外加的旋轉(zhuǎn)所造成的脅變，這樣的超螺旋稱負(fù)超螺旋。

對(duì)于右手螺旋的DNA分子，如果每圈初級(jí)螺旋的堿基對(duì)數(shù)小于10.4，則其二級(jí)結(jié)構(gòu)處于緊纏狀態(tài)，是正超螺旋。

如果每圈初級(jí)螺旋的堿基對(duì)數(shù)大于10.4，則其二級(jí)結(jié)構(gòu)處于松纏狀態(tài)，是負(fù)超螺旋

2、

環(huán)形DNA的拓?fù)鋵W(xué)特性(1)①連環(huán)數(shù)（L）

DNA雙螺旋中，一條鏈以右手螺旋繞另一條鏈纏繞的次數(shù)，以L表示。

松馳環(huán)：L=25解鏈環(huán)：L=23超螺旋：L=23

②纏繞數(shù)（T）

DNA分子中的Watson-Crick螺旋數(shù)目，以T表示

松馳環(huán)T=25解鏈環(huán)T=23超螺旋T=25

③超螺旋周數(shù)（扭曲數(shù)W）

松馳環(huán)W=0解鏈環(huán)W=0超螺旋W=-2

L=T+W

④比連環(huán)差（λ）

表示DNA的超螺旋程度

λ=（L—L0）/L0

L0是指松馳環(huán)形DNA的L值

天然DNA的超螺旋密度一般為-0.03~-0.09，平均每100bp上有3-9個(gè)負(fù)超螺旋。

負(fù)超螺旋DNA是由于兩條鏈的纏繞不足引起，很易解鏈，易于參加DNA的復(fù)制、重組和轉(zhuǎn)錄等需要將兩條鏈分開才能進(jìn)行的反應(yīng)。

環(huán)形DNA的拓?fù)鋵W(xué)特性(2)3、

拓?fù)洚悩?gòu)酶此酶能改變DNA拓?fù)洚悩?gòu)體的L值。

①拓?fù)洚悩?gòu)酶酶I（擰緊）

能使雙鏈負(fù)超螺旋DNA轉(zhuǎn)變成松馳形環(huán)狀DNA，每一次作用可使L值增加1，同時(shí)，使松馳環(huán)狀DNA轉(zhuǎn)變成正超螺旋。

②拓?fù)洚悩?gòu)酶酶II（擰松）

能使松馳環(huán)狀DNA轉(zhuǎn)變成負(fù)超螺旋形DNA，每次催化使L減少2，同時(shí)能使正超螺旋轉(zhuǎn)變成松馳DNA。

染色體的結(jié)構(gòu)

1、

大腸桿菌染色體大腸桿菌染色體是由4.2×106bp組成的雙鏈環(huán)狀DNA分子，約3000個(gè)基因。

大腸桿菌DNA結(jié)合蛋白：

每個(gè)細(xì)胞

H兩個(gè)28KD的相同亞基30000個(gè)二聚體

HU兩個(gè)各9KD的不同亞基40000個(gè)二體聚體

HLP117KD的亞基20000個(gè)單體

P3KD的亞基

未知

這些DNA結(jié)合蛋白，使4.2×106bp的E.coli染色體DNA壓縮成為一個(gè)手腳架形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中心是多種DNA結(jié)合蛋白，DNA雙螺旋分子有許多位點(diǎn)與這些蛋白結(jié)合，形成約100個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的DNA都是負(fù)超螺旋，一個(gè)小區(qū)的DNA有兩個(gè)端點(diǎn)被蛋白質(zhì)固定，每個(gè)小區(qū)相對(duì)獨(dú)立。

用極微量的DNA酶I處理時(shí)，只能使少量小區(qū)的DNA成為松馳狀態(tài)，而其它小區(qū)仍然保持超螺旋狀態(tài)。

2、

真核生物染色體主要由組蛋白和DNA組成。

組蛋白是富含堿性a.a(Lys、Arg)的堿性蛋白質(zhì)，根據(jù)Lys/Arg比值不同，可分為H1、H2A、H2B、H3、H4五種，均為單鏈蛋白質(zhì)，分子量11000-21000。

H2A、H2B、H3、H4各兩分子對(duì)稱聚集成組蛋白八聚體。

146bp長(zhǎng)度的DNA雙螺旋盤繞在八聚體上形成核小體。

核小體間DNA長(zhǎng)度15-100bp（一般60bp）其上結(jié)合有H1

2H2A、2H2B、2H3、2H4組蛋白八聚體146bpDNA核小體

串聯(lián)

染色質(zhì)

折疊

染色體

真核生物染色體組成組蛋白的組成多級(jí)螺旋模型壓縮倍數(shù)76405（8400）

DNA

→

核小體→螺線管→超螺線管→染色單體2nm10nm

30(10)nm400nm

2~10μm

一級(jí)包裝二級(jí)包裝三級(jí)包裝四級(jí)包裝

真核生物染色體包裝DNA的生物學(xué)功能(1)首次直接證明DNA的遺傳功能的是Avery的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。

Avery的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：DNA的生物學(xué)功能(2)DNATranscription

RNA（mRNA、tRNA、rRNA）TranslationProtein基因基因是DNA片段的核苷酸序列，DNA分子中最小的功能單位。結(jié)構(gòu)基因調(diào)節(jié)基因基因組四DNA與基因組1.DNA大部分為結(jié)構(gòu)基因，每個(gè)基因出現(xiàn)頻率低。2.功能相關(guān)基因串聯(lián)在一起，并轉(zhuǎn)錄在同一mRNA中（多順反子）。3.有基因重疊現(xiàn)象。ABCDEFG原核生物基因組的特點(diǎn)1.重復(fù)序列單拷貝序列：在整個(gè)DNA中只出現(xiàn)一次或少數(shù)幾次，主要為編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。中度重復(fù)序列：在DNA中可重復(fù)幾十次到幾千次。高度重復(fù)序列：可重復(fù)幾百萬(wàn)次高度重復(fù)序列一般富含A-T或G-C，富含A-T的在密度梯度離心時(shí)在離心管中形成的區(qū)帶比主體DNA更靠近管口；富含G-C的更靠近管底，稱為衛(wèi)星DNA（satelliteDNA）富含A-T富含G-C主體DNA真核生物基因組的特點(diǎn)(1)2.有斷裂基因mRNA1872bp內(nèi)含子（intron)：基因中不為多肽編碼，不在mRNA中出現(xiàn)。ABCDEG7700bpF外顯子（exons）：為多肽編碼的基因片段。：由于基因中內(nèi)含子的存在。例外：組蛋白基因(histongene)和干擾素基因(interferongene)沒有內(nèi)含子。transcription真核生物基因組的特點(diǎn)(2)mRNA&hnRNAmRNA約占細(xì)胞RNA總量的3~5%，是蛋白質(zhì)合成的模板。真核生物mRNA的前體在核內(nèi)合成，包括整個(gè)基因的內(nèi)含子和外顯子的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，形成分子大小極不均勻的hnRNA。snRNA&asRNAsnRNA主要存于細(xì)胞核中，占細(xì)胞RNA總量的0.1~1%，與蛋白質(zhì)以RNP（核糖核酸蛋白）的形式存在，在hnRNA和rRNA的加工、細(xì)胞分裂和分化、協(xié)助細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸、構(gòu)成染色質(zhì)等方面有重要作用。asRNA可通過互補(bǔ)序列與特定的mRNA結(jié)合，抑制mRNA的翻譯，還可抑制DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。1981年，Cech發(fā)現(xiàn)RNA的催化活性，提出核酶（ribozyme）。大部分核酶參加RNA的加工和成熟，也有催化C-N鍵的合成,23SrRNA具肽酰轉(zhuǎn)移酶活性。RNA在DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯中均有一定的調(diào)控作用，與某寫物質(zhì)的運(yùn)輸與定位有關(guān)。RNA的其它功能五RNA的結(jié)構(gòu)

mRNAmessegerRNA的結(jié)構(gòu)tRNAtransferRNA的結(jié)構(gòu)

rRNAribosomeRNA的結(jié)構(gòu)

5.1

RNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)

RNA是AMP、GMP、CMP、UMP通過3/、5/磷酸二酯鍵形成的線形多聚體。

①組成RNA的戊糖是核糖

②堿基中RNA的U替代DNA中的T，此外，RNA中還有一些稀有堿基。

③天然RNA分子都是單鏈線形分子，只有部分區(qū)域是A-型雙螺旋結(jié)構(gòu)。雙螺旋區(qū)一般占RNA分子的50%左右。5.2RNA基本結(jié)構(gòu)

①組成RNA的戊糖是核糖

②堿基中RNA的U替代DNA中的T，此外，RNA中還有一些稀有堿基。

③天然RNA分子都是單鏈線形分子，只有部分區(qū)域是A-型雙螺旋結(jié)構(gòu)。雙螺旋區(qū)一般占RNA分子的50%左右。

5.3RNA的類型

細(xì)胞中的RNA，按其在蛋白質(zhì)合成中所起的作用，主要可分為三種類型核糖體RNArRNA

轉(zhuǎn)運(yùn)

RNAtRNA

信使

RNAmRNA

此外，真核生物細(xì)胞中有少量核內(nèi)小RNA（smallnuclearRNAsnRNA）

沉降系數(shù)：?jiǎn)挝浑x心場(chǎng)中的沉降速度，以S為單位，即10-13秒。

如23SrRNA

，單位離心場(chǎng)中沉降23×10-13秒

5SrRNA

，單位離心場(chǎng)中沉降5×10-13秒

5.4tRNA的結(jié)構(gòu)

tRNA約占全部RNA的15%

主要功能：在蛋白質(zhì)生物合成過程中轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸。

已知一級(jí)結(jié)構(gòu)的tRNA有160種，每種tRNA可運(yùn)載一種特定的a.a，一種a.a可由一種或多種tRNA運(yùn)載。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

①分子量在25kd左右，70-90b，沉降系數(shù)4S左右

②堿基組成中有較多稀有堿基

③3’末端為…CpCpA-OH，用來接受活化的氨基酸，此末端稱接受末端。

④5’末端大多為pG…或pC…

⑤二級(jí)結(jié)構(gòu)是三葉草形

1966年Crick對(duì)于tRNA能識(shí)別幾種密碼子的現(xiàn)象，提出堿基配對(duì)的“擺動(dòng)學(xué)說”：

認(rèn)為除A-U、G-C配對(duì)外，還有非標(biāo)準(zhǔn)配對(duì)，I-A、I-C、I-U，并強(qiáng)調(diào)密碼子的5’端第1、2個(gè)堿基嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)配對(duì)，而第3個(gè)堿基可以非標(biāo)準(zhǔn)配對(duì)，具有一定程度的擺動(dòng)靈活性。

5.5mRNA的結(jié)構(gòu)

mRNA是從DNA上轉(zhuǎn)錄而來的，其功能是依據(jù)DNA的遺傳信息，指導(dǎo)各種蛋白質(zhì)的生物合成，每一種蛋白質(zhì)都由一種相應(yīng)的mRNA編碼，細(xì)胞內(nèi)

mRNA種類很多，大小不一，每種含量極低。

從功能上講，一個(gè)基因就是一個(gè)順反子，原核生物的mRNA是多順反子，真核mRNA是單順反子。

順反子：是由順反試驗(yàn)所規(guī)定的遺傳單位，相當(dāng)于一種蛋白質(zhì)的基因。1、

真核mRNA(單順反子)（1）、3’-端有一段約30-300核苷酸的polyA。

PolyA是轉(zhuǎn)錄后，經(jīng)polyA聚合酶添加上，polyA聚合酶對(duì)mRNA專一。

原核mRNA一般無polyA。polyA與mRNA半壽期有關(guān)，新合成的mRNA，其polyA較長(zhǎng)；而衰老的mRNA，其polyA較短。

polyA功能：

PolyA是mRNA由核進(jìn)入胞質(zhì)所必需的形式。

PolyA大大提高mRNA在胞質(zhì)中的穩(wěn)定性。

（2）、5’-帽子帽子

5’末端的鳥嘌呤N7被甲基化，鳥嘌呤核苷酸經(jīng)焦磷酸與相鄰的一個(gè)核苷酸相連，形成5’-5’-磷酸二酯鍵。

帽子的功能：

可抵抗5’核酸外切酶降解mRNA。

可為核糖體提供識(shí)別位點(diǎn)，使mRNA很快與核糖體結(jié)合，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成起始復(fù)合物的形成。

2、

原核mRNA（多順反子）原核mRNA由先導(dǎo)區(qū)、插入序列、翻譯區(qū)和末端序列組成。沒有5/帽子和3/polyA。

舉列：MS2病毒mRNA，3569b，有三個(gè)順反子，分別編碼A蛋白、外殼蛋白和復(fù)制酶三種蛋白質(zhì)。

5’端先導(dǎo)區(qū)中，有一段富含嘌呤的堿基序列，典型的為5’-AGGAGGU-3’，位于起始密碼子AUG前約10核苷酸處，此序列由Shine和Dalgarno發(fā)現(xiàn)，稱SD序列。

SD序列和核糖體16S的rRNA的3’末端富含嘧啶堿基的序列互補(bǔ)，這種互補(bǔ)序列與mRNA對(duì)核糖體的識(shí)別有關(guān)。

原核mRNA代謝很快，半壽期幾秒至十幾分鐘

5.6

rRNA的結(jié)構(gòu)

rRNA占總RNA的80%左右。

功能：rRNA是構(gòu)成核糖體的骨架，與核糖體結(jié)合蛋白一起構(gòu)成核糖體，為蛋白質(zhì)的合成提供場(chǎng)所。

大腸桿菌中有三類rRNA（原核）

5SrRNA、16SrRNA、23SrRNA

真核細(xì)胞有四類rRNA

5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNA

占細(xì)胞RNA總量的80%，與蛋白質(zhì)（40%）共同組成核糖體。原核生物

真核生物核糖體rRNA核糖體rRNA70S（30S、50S）16S、5S、23S80S（40S、60S）18S、5S、5.8S、28S

rRNA六核酸的性質(zhì)一般理化性質(zhì)核酸的紫外吸收性質(zhì)核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性核酸的變性核酸的復(fù)性核酸的分子雜交6.1一般理化性質(zhì)1.為兩性電解質(zhì)，通常表現(xiàn)為酸性。2.DNA為白色纖維狀固體，RNA為白色粉末，不溶于有機(jī)溶劑。3.DNA溶液的粘度極高，而RNA溶液要小得多。4.RNA能在室溫條件下被稀堿水解而DNA對(duì)堿穩(wěn)定。5.利用核糖和脫氧核糖不同的顯色反應(yīng)鑒定DNA與RNA。6.2核酸的紫外吸收性質(zhì)核酸的堿基具有