第三章__核酸化学.ppt

肺炎球菌(Diplococcuspneumonoae)有许多不同的菌株(strains)，但只有光滑型(S)菌株能引起人的肺炎和小鼠的败血症(septicemia)。这种菌株的细菌细胞外面有多糖类的胶状荚膜保护层，使它们不会被宿主的防御机制所破坏。当这种细菌生长在合成培养基上时，每个细菌长成一个明亮、光滑的菌落。其他一些菌株没有荚膜，不会引起疾病，长成粗糙型(R)菌落。英国卫生部病理学实验室的Fred Griffith发现(1928)，将高温杀死的S型细菌和活的R型细菌一起注入小鼠体内，结果不仅有许多小鼠死于败血症，而且从死鼠血液中还发现了活的S型细菌。 　　如果注入小鼠体内的只是活的R型细菌，或是死的S型细菌，都不会引起败血症。这说明，高温杀死的S型细菌使某些活的R型细菌转化成S型细菌。S型细菌有一种物质或转化因素(transformingprinciple)进入了R型细菌，引起R型细菌发生了稳定的遗传变异。艾弗里(Osward Avery)等人(1944)从S型细菌中分别抽提出DNA、蛋白质和荚膜物质，并把每一种成分同活的R型细菌混合，悬浮在合成培养液中。结果发现只有DNA组分能够把R型细菌转变成S型细菌。而且DNA的纯度越高，这种转化的效率也越高。这说明，一种基因型细胞的DNA进入另一种基因型的细胞后，可引起稳定的遗传变异，DNA赋有特定的遗传特性。Avery等人的研究结果发表后，一些坚信蛋白质是遗传物质的人仍然提出质疑，认为实验用的DNA的纯度不够，转化是由于DNA抽提物中含有的少量蛋白质的作用结果。1948年，DNA纯化技术使残留的蛋白质减少到只有0．02％。如此高纯度的DNA不仅仍可引起转化，而且转化效率也更高。 真核生物染色体DNA组装不同层次的结构 原核细胞mRNA的结构特点 真核细胞mRNA的结构特点 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 5′ 3′ 顺反子 顺反子 顺反子 插入顺序 插入顺序 先导区 末端顺序 AAAAAAA-OH 5′ “帽子” PolyA 3′ 顺反子 m7G-5′ppp-N-3 ′ p 帽子结构 mRNA分子中带有遗传密码，其功能是为蛋白质的合成提供模板(templet)。 mRNA分子中每三个相邻的核苷酸组成一组，在蛋白质翻译合成时代表一个特定的氨基酸，这种核苷酸三联体称为遗传密码（coden)。 （四）其他小分子RNA及RNA组学 细胞内不同部位存在的其他种类的小分子RNA统称为非mRNA小RNA（snmRNA）。 RNA组学主要研究细胞中snmRNA的种类、结构与功能。 snmRNA主要包括核内小RNA（snRNA）、核仁小RNA（snoRNA）、胞质小RNA（scRNA）、催化性小RNA、小片段干扰RNA（siRNA）等。? 某些小分子RNA具有催化特定RNA降解的活性，这种具有催化作用的小RNA被称为核酶(ribozyme)。 第四节 核酸的性质 一、核酸的两性离解和等电点 与蛋白质的性质相似，核酸分子中既含有酸性的基 团（磷酸基），也含有碱性基团（碱基），因而具 有两性性质，和蛋白质一样，其离解状态随溶液PH 值而改变。当核酸分子内的酸性解离和碱性解离程 度相等，所带的正电荷与负电荷相等，既为两性离 子，此时核酸溶液的PH值就称为等电点（PI）。在 等电点时核酸的溶解度最小。根据核酸的两性离解 性质，可以通过不同PH的缓冲溶液调节核酸的电荷 性，使核酸置于电场中进行泳动，这就是电泳。核 酸在电场中的移动速率与核酸的大小和结构有关，因而可用电泳法对核酸进行分离和签定。 二、核酸的水解 1）酸或碱水解 核酸中的磷酸二酯键可在酸或碱性 条件下水解切断。 2）酶水解 生物体内存在多种核酸水解酶，这些酶 可以催化核苷酸链中的磷酸二酯键。水解酶的种类 很多，按水解的对象可以把核酸水解酶分为两类： 作用与RNA的核糖核酸酶（ribonuclease RNase）；作用于DNA的称为脱氧核糖核酸酶 （deoxyribonuclease，DNase）。按核酸水解 酶作用的方式可将其分为两类： 核酸外切酶和核酸内切酶，外切酶从多聚核苷酸链 的一端逐个水解切除核苷酸，内切酶则从多聚核苷 酸链中间开始，在某个位点切断磷酸二酯键。 在分子生物学最有应用价值的是限制性内切酶，该 酶具有很严格的碱基序列专一性，能特异性的水解 核酸中的某些特定的碱基顺序部位。 三、核酸的紫外吸收 核酸中的嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键，能强烈吸 收紫外光，因此核酸具有紫外吸收的特性。核酸对 波长为260nm的紫外光呈现出最大的吸收，其吸光 率用A260nm表示。它是核酸的重要性质， A260nm在 核酸的研究中很有作用：1、与