第2章核酸new.pptVIP

第 二 章核酸的结构和功能 Structure and Function of Nucleic Acid 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 体内重要的游离核苷酸及其衍生物 含核苷酸的生物活性物质： NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP 二、核酸的一级结构 定义 核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。 磷酸二酯键：具有严格方向性，由前一位核苷酸的3’-OH与下一位核苷酸的5’位磷酸基之间形成3’,5’磷酸二酯键。 DNA:四种脱氧核苷酸按照一定的排列顺序以磷酸二酯键相连形成的多聚脱氧核苷酸链。RNA：多聚核苷酸链。均为没有分支的线性大分子，有5’末端（游离磷酸基）和3’末端（游离羟基）。 三、DNA的功能 热变性--实验室内最常用的使DNA分子变性的方法之一是加热 解链曲线：如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260（absorbance，A，A260代表溶液在260nm处的吸光度）值作图，所得的曲线称为解链曲线。 第 五 节 核 酸 酶 Nuclease DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。 基因从结构上定义，是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。 DNA的核苷酸序列以遗传密码的方式决定不同蛋白质的氨基酸顺序，故DNA利用仅有的四种碱基不同排列，可以对生物体的所有遗传信息进行编码，复制传给子代，经转录翻译保证支持生命活动的RNA和蛋白质在细胞内有序合成。可见，DNA是一切生命活动的信息基础，也是一切生命遗传的物质基础。 第三节 RNA的结构与功能 Structure and Function of RNA RNA的种类、分布、功能 一 、信使RNA的结构与功能 hnRNA 内含子 (intron) mRNA * mRNA成熟过程 外显子 (exon) 目 录 * mRNA结构特点 1. 大多数真核mRNA的5′末端均在转录后加上一个7-甲基鸟嘌呤-三磷酸鸟苷，形成帽子结构：m7GpppN。 2. 大多数真核mRNA的3′末端有一个多聚腺苷酸(polyA)结构，称为多聚A尾。 帽子结构 mRNA核内向胞质的转位 mRNA的稳定性维系 翻译起始的调控 帽子结构和多聚A尾的功能 * mRNA的功能 转录核内DNA遗传信息的碱基排列顺序，并携带至细胞质，指导蛋白质合成中的氨基酸排列顺序。 DNA mRNA 蛋白 转录 翻译 原核细胞 细胞质 细胞核 DNA 内含子 外显子 转录 转录后剪接 转运 mRNA hnRNA 翻译 蛋白 真核细胞 二、转运RNA的结构与功能 * tRNA的一级结构特点 含 10~20% 稀有碱基，如 DHU 3′末端为 — CCA-OH 5′末端大多数为G 具有 T?C N,N二甲基鸟嘌呤 N6-异戊烯腺嘌呤 双氢尿嘧啶 4-巯尿嘧啶 稀有碱基 * tRNA的二级结构 ——三叶草形 氨基酸臂 DHU环 反密码环 额外环 TΨC环 氨基酸臂 额外环 * tRNA的三级结构 —— 倒L形 * tRNA的功能 活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。 * rRNA的结构 三、核蛋白体RNA的结构与功能 * rRNA的功能 参与组成核蛋白体，作为蛋白质生物合成的场所。 * rRNA的种类（根据沉降系数） 真核生物 5S rRNA 28S rRNA 5.8S rRNA 18S rRNA 原核生物 5S rRNA 23S rRNA 16S rRNA 核蛋白体的组成 占总重量的35% 49种 占总重量的30% 31种 蛋白质 4718个核苷酸 160个核苷酸 120个核苷酸 28S 5.85S 5S 2940个核苷酸 120个核苷酸 23S 5S rRNA 60S 50S 大亚基 占总重量的50% 33种 占总重量的40% 21种 蛋白质 1874个核苷酸 18S 1542个核苷酸 16S rRNA 40S 30S 小亚基 真核生物（以小鼠肝为例） 原核生物（以大肠杆菌