第一章核酸的化学组成概览.ppt

用序列相同但甲基化水平不同的DNA为材料，比较其作为RNA聚合酶转录模板的活性，发现甲基的引入不利于模板与RNA聚合酶的结合，降低了其体外转录活性。 5-甲基胞嘧啶在DNA上并不是随机分布的，基因的5端和3’端往往富含甲基化位点，而启动区DNA分子上的甲基化密度与基因转录受抑制的程度密切相关。 DNA甲基化抑制基因转录的机理 一、核酸的一般化学组分 二、核酸的修饰组分 三、核酸及其组分的化学反应 四、核酸组分的分离鉴定 第一章 核酸化学组分的结构和性质 三、核酸及其组分的化学反应 1.水解反应 2.β-消除反应 3.肼解反应 4.与羟胺的反应 5.亲电取代反应 6.加成反应 7.脱氨反应 8.与甲基氢氧化汞的反应 9.核糖的氧化反应 （1）化学水解: N-糖苷键对碱稳定，磷酸二酯键一般也对碱稳定，但RNA分子由于核糖上有2’-羟基，在碱催化下能生成2’- 核苷酸和3’-核苷酸。 DNA一般不被碱水解。 N-糖苷键对酸不稳定，嘌呤比嘧啶的糖苷键不稳定，DNA比RNA的更不稳定。磷酸二酯键对酸也不稳定。DNA中的N-糖苷键比磷酸二酯键更不稳定，一般得到的是游离碱基，而不是脱氧单核苷酸，碱基脱落后变成多聚核糖磷酸，其磷酸二酯键因β-消除反应而断裂。 RNA中的磷酸二酯键的酸不稳定性小于嘌呤糖苷键而大于嘧啶糖苷键，所以RNA酸水解的产物一般是嘌呤碱基和嘧啶核苷酸。 酸水解DNA时，一般用甲酸、高氯酸或盐酸。高氯酸水解时，部分胸腺嘧啶会分解，用盐酸水解时则腺嘌呤稍有分解。 1.水解反应 水解DNA和RNA生成单核苷酸时，最常用的酶是核酸酶P1（桔青霉5’-磷酸二酯酶）和蛇毒磷酸二酯酶，它们可将DNA和RNA水解成5’-单核苷酸。得到单核苷酸后，如果用磷酸单酯酶或单核苷酸酶进一步水解，就得到相应的核苷。 （2）酶水解 当与磷酸基团相连的β-碳原子上有强烈的吸电子基团存在时，会引起α-碳原子与氧原子之间化学键的断裂，这个反应叫β-消除反应。 化学法测定DNA一级结构时，嘌呤碱基发生甲基化反应后，在中性或酸性条件下碱基脱落处的C1’成为醛基形式。 2. β-消除反应 β-消除反应 3.肼解反应 肼解反应也是化学直读法测定DNA和RNA顺序的重要反应。肼解反应使嘧啶开环，经过一系列中间步骤最后生成糖腙，用哌啶等胺类催化进行β-消除反应，被肼解的核苷酸两边的磷酸二酯键就断裂。控制肼解条件，肼可选择性地只与胞嘧啶反应。 * * 一、核酸的一般化学组分 二、核酸的修饰组分 三、核酸及其组分的化学反应 四、核酸组分的分离鉴定 第一章 核酸化学组分的结构和性质 一、核酸的一般化学组分 DNA、RNA中主要的碱基、核苷和核苷酸 戊糖 碱基 核苷 核苷酸 RNA D-核糖 A 腺苷A 5’-腺苷酸（AMP） G 鸟苷G 5’-鸟苷酸（GMP） C 胞苷C 5’-胞苷酸（CMP） U 尿苷U 5’-尿苷酸（UMP） DNA D-2-脱氧核糖 A 脱氧腺苷dA 5’-脱氧腺苷酸（dAMP） G 脱氧鸟苷dG 5’-脱氧鸟苷酸（dGMP） C 脱氧胞苷dC 5’-脱氧胞苷酸（dCMP） T 脱氧胸苷dT 5’-脱氧胸苷酸（dTMP） 1.组成核酸的碱基 腺嘌呤 鸟嘌呤 嘌呤 Adenine guanine A G 9 N N N N 1 2 3 4 6 5 8 7 1.组成核酸的碱基 尿嘧啶 胞嘧啶 胸腺嘧啶 uracil cytosine thymine