核酸化学要点.ppt

第 4 章 核酸化学 1868年 瑞士科学家米歇尔最早发现核酸。 1953年 美国生物化学家沃森，英国生物学家克里克发现DNA双螺旋结构模型。 1987年 日本生物学家、诺贝尔奖得主利根川进指出：“人类除外伤以外的所有疾病都与基因受损有关。” 1990年10月1日 人类基因组计划正式启动，包括中国在内的6个国家开始破译DNA密码，揭开了人类生命科学的新里程碑。 1991~1999年11月 各种核酸营养保健品面世的混乱期，由于有些核酸保健品提取自廉价的调味品甚至化学品，所含DNA的碱基不全，长期使用对身体有危害，各国都制定了对核酸保健产品的规范。 1999年12月 由日本生命科学研究所（宇住晃治博士）和日本遗传基因营养学研究所（松永政司博士）共同开发出水溶性核酸胶原蛋白饮品，取得日本两项专利，开创了核酸营养健康食品的新纪元，对人类的健康维护和寿命的延长具有划时代意义。 人类基因组计划Human Genome Project １９９０年１０月：被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的HGP启动。 １９９８年５月：美国科学家克里格?文特创建的塞莱拉遗传公司，目标是投入３亿美元，到２００１年绘制出完整的人体基因组图谱，与国际HGP展开竞争。 １９９９年１２月１日：国际HGP联合研究小组宣布，他们完整地破译出人体第２２对染色体的遗传密码。 ２０００年３月１４日：当时的美国总统克林顿和英国首相布莱尔发表联合声明，呼吁将人类基因组研究成果公开，以便世界各国科学家都能自由地使用这些成果。 ２０００年５月：国际HGP完成时间预计从原定的２００３年６月提前至２００１年６月。 ２０００年６月２６日：科学家公布人类基因组“工作框架图”。 ２００１年2月：国际HGP(美、英、日、德、法和中国)的科学家和美国塞莱拉公司分别宣布完成绘制人类基因组测序草图。分别在15日出版的《Nature》和16日的《Science》公布。 一、核酸的发现和研究工作进展 1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构 1968年 Nirenberg发现遗传密码 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法 1985年 Mullis发明PCR 技术 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) 1994年 中国人类基因组计划启动 2001年 美、英等国完成人类基因组计划基本框架 磷酸与磷酸之间的连结键水解裂开时能产生较大能量，叫做高能磷酸键，习惯以～代表它。含～的化合物叫高能化合物。ATP含有两个～。物质代谢所产生的能量使ADP和磷酸合成ATP，这是生物体内贮能的一种方式。ATP分解又释放能量。 高能磷酸键水解裂开时，每生成l mol磷酸就放出能量约30.5kJ（一般磷酸酯水解释能8.4～12.5kJ／mol）。放出的能量可以支持生理活动（如肌肉的收缩），也可用以促进生物化学反应（如蛋白质的合成）。 所以 ATP是体内蕴藏可利用能的主要仓库，也是体内所需能量的主要来源。 其他单核苷酸可以和腺苷酸一样磷酸化，产生相应的高能磷酸化合物。 各种核苷三磷酸化合物（可简写为ATP，CTP，GTP，UTP）实际是体内RNA合成的直接原料。 各种脱氧核苷三磷酸化合物（可简写为dATP，dCTP，dGTP和dTTP）是DNA合成的直接原料。 它们在连接起来构成核酸大分子的过程中脱去“多余”的二分子磷酸。 此外，在生物体内还有一些参与代谢作用的重要核苷酸衍生物，如尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（辅酶Ⅰ，NAD）、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（辅酶Ⅱ，NADP）、黄素单核苷酸（FMN）、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）等与生物氧化作用的关系很密切，是重要的辅酶。 cAMP为若干激素作用的媒介物。因为某些酶激素对靶细胞的作用可改变cAMP的合成速率， cAMP浓度的变化又影响细胞的通透性和酶的活性，从而使细胞因某一种激素而产生特异反应。因此， cAMP对某些代谢作用（糖、脂代谢）起一定的调节作用。另外，cAMP与肿瘤有一定的关系，正常细胞和肿瘤细胞中的cAMP含量是有差异的，在肿瘤细胞内cAMP一般低于正常细胞水平。 cGMP广泛分布于各种组织中，但浓度很低。其功用尚不清楚。目前一般认为cGMP也和激素的作用有关，对调节代谢、细胞发育和DNA合成都有关系。 另外，还发现了cIMP 、cCMP等，说明体内使核苷酸环化的酶肯定不止一种。 目前开发的许多选择性PDE同工酶抑制剂有可能成为平喘药、强心药、血管扩张药、抗血栓药与抗抑郁药 3. 肌苷酸及鸟苷酸(强力味精) 二、核酸的一