核酸【生物化学课件】.pptVIP

第二章 核酸的结构与功能Nucleic Acid structure and Its Function 第一节 概述 第二节 DNA的结构与功能 第三节 RNA的结构与功能 第四节 核酸的理化性质 染色体 染色质纤维 Chromosome Chromatin fibre Nucleosome Histone DNA 真核生物DNA的高度包装压缩 三、DNA的功能 遗传信息的载体，以基因的形式荷载遗传信息、控制遗传性状。 与疾病发生密切相关。 mRNA：掌握一级结构特点（真核与原核生物） tRNA：掌握一级结构特点，了解二级、三级结构 rRNA：熟悉核蛋白体的组成 掌握三种RNA的功能 RNA种类： rRNA（ribosomal RNA，80-85%） tRNA（transfer RNA，10-15%） mRNA（messenger RNA，1-5%） 其它小分子非编码RNA 一、mRNA的结构与功能 1. mRNA的结构 真核生物的mRNA： 其前体是hnRNA（不均一核RNA）。hnRNA在细胞核内合成，经剪切、加工成为成熟的mRNA。 真核生物成熟mRNA的结构特点： 为单顺反子：即一条mRNA仅编码一种蛋白质。 首尾结构：5‘-末端有m7GpppN帽子结构，3’-末端有多聚A尾结构。 按照mRNA在翻译中的模板作用，可以分为5-非翻译区、3-非翻译区和中间的编码区（也称开放阅读框）。 编码区或开放阅读框 5-m7GpppN AA..AAA-3 5非翻译区 3非翻译区 原核生物的mRNA： 为多顺反子：即一条mRNA可编码多种蛋白质。 没有帽子和Poly(A)尾结构 2. mRNA的功能 mRNA是蛋白质合成的模板。 二、tRNA的结构与功能 1. tRNA的结构 一级结构： 分子量较小，长度多为70~90个核苷酸；含有较多的稀有碱基；3′末端多为CCA序列。 tRNA分子中的稀有碱基 二级结构： 呈三叶草型茎环结构 具有四臂四环（氨基酸接受臂、反密码子环） 三级结构： 呈倒L型，反密码环和氨基酸臂分别位于倒L的两端 反密码子环 氨基酸接收臂 2. tRNA的功能 是蛋白质合成的原料（氨基酸）的载体，转运氨基酸至核蛋白体，用于蛋白质合成。 三、rRNA的结构与功能 1. rRNA的体内存在形式--核蛋白体(Ribosome) rRNA是细胞内含量最多的RNA，约占RNA总量80%。 rRNA与一些蛋白质共同构成核蛋白体：rRNA60%+蛋白质40%。 5S、5.8S、28S rRNA，49种蛋白质 5S、23S rRNA，31种蛋白质 大小为60S 大小为50S 大亚基 18S rRNA，33种蛋白质 16S rRNA，21种蛋白质 大小为40S 大小为30S 小亚基 真核生物（以小鼠肝为例） 原核生物（以大肠杆菌为例） 2. rRNA的结构 3. rRNA的功能 由单链回折形成局部螺旋区和突环 rRNA参与组成的核蛋白体是蛋白质合成的场所 四、细胞内的其它RNA分子 概念：分子大小在200核苷酸以下、不能指导蛋白质合成的RNA，这些小RNA被统称为小分子非编码RNA。 种类：核内小RNA（snRNA）、核仁小RNA（snoRNA）、小胞质RNA（scRNA）、微RNA（miRNA）、小干扰RNA（siRNA）等。 功能：在hnRNA和rRNA的转录后加工、转运以及基因表达过程的调控方面具有非常重要的生理作用。参与疾病的发生，在疾病的诊断和治疗方面也均有重要应用价值。 小分子RNA：从“配角”到“主角”：挑战DNA 掌握核酸的紫外吸收特性 掌握DNA的变性与复性、增色与减色效应 熟悉Tm值 了解核酸分子杂交、核酸酶 一、核酸的一般理化性质 核酸为多元酸，具有较强的酸性。 DNA是线性大分子，粘度大，在机械力作用下易断裂。 紫外吸收特性： 最大光吸收波长为260nm。 这一性质可以用于样品中核酸纯度的判断以及核酸含量的测定。 蛋白质：280nm为最大吸收波长 * 卜友泉 生物化学与分子生物学教研室 重庆医科大学 本章主要内容 第一节 概述 第二节 DNA的结构与功能 第三节 RNA的结构与功能 第四节 核酸的理化性质 一、核酸的发现与研究简史 二、核酸的化学组成及分类 三、核酸的基本构造单元—核苷酸 四、核酸的一级结构 一、核酸的发现与研究简史 1868年，Friedrich Miescher先后从脓细胞和鲑鱼精子中提取到一种含磷的化合物，称为核素“nuclein”。 1889年， Miescher的学生Richard Altmann，发现其为酸性大分子，将其命名为核酸“nucleic acid”。 1919年，Phoebus Levene鉴定了核酸的成分，由碱基、戊糖和