生物化学 3 核酸化学.ppt

3.4 DNA的高级结构 3.4.1 环状DNA的超螺旋结构 DNA双螺旋的进一步扭曲构成三级结构——超螺旋（染色体包装） 3.4 DNA的高级结构 3.4.2 真核生物染色体的结构 多级螺旋模型 DNA → 核小体 → 螺线管 →超螺线管 →染色单体 2nm 11nm 30nm 400nm 2-10μm 双螺旋 一级包装 二级包装 三级包装 四级包装 压缩倍数 7 6 40 5 （共8400） 染色体包装示意图 包装 包装 包装 包装 3.5 DNA和基因组 3.5.1 基因与基因组的慨念 基因------DNA分子中最小的功能单位。 基因组------生物体所含的全套遗传物质。 基因组学------研究基因组的结构、功能及表达产物的学科。 3.5.2 基因和细菌基因组的特点 3.5.3 真核生物基因组的特点 （1）基因组较大 （2）不存在操纵子结构 （3）存在大量重复序列 （4）有断裂基因 （1）基因组较小 （2）大部分用于编码蛋白质 （3）存在操纵子结构 RNA是单链分子，因此，在RNA分子中，并不遵守碱基种类的数量比例关系，即分子中的嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基的总数。 RNA分子中，部分区域也能形成双螺旋结构，不能形成双螺旋的部分，则形成突环。这种结构可以形象地称为“发夹型”结构。 在RNA的双螺旋结构中，碱基的配对情况不象DNA中严格。G 除了可以和C 配对外，也可以和U 配对。G-U 配对形成的氢键较弱。不同类型的RNA, 其二级结构有明显的差异。 tRNA中除了常见的碱基外，还存在一些稀有碱基，这类碱基大部分位于突环部分。 3.6 RNA的结构与功能 RNA的一级结构------ RNA的高级结构------ —RNA分子是含短的不完全螺旋区的多核苷酸链。 3.6.1 tRNA tRNA约占RNA总量的15%，主要作用是转运氨基酸用于合成蛋白质。tRNA分子量为4S，1965年Holley 测定AlatRNA一级结构，提出三叶草二级结构模型。 tRNA分子具有以下特点： 分子量25000左右，大约由70－90个核苷酸组成，沉降系数为4S左右。 分子中含有较多的修饰成分。 3’ -末端都具有CpCpAOH的结构。 主要特征： 1.四臂四环：氨基酸臂：3′端有CCAOH的共有结构；反密码子环：环上的反密码子与mRNA相互作用； 二氢尿嘧啶（D）环：其上有二氢尿嘧啶（D），与识别酶有关； TψC环：含有T和ψ，与识别核糖体有关； 可变环：其上的核苷酸数目可以变动； 2.含有修饰碱基和可变核苷酸，修饰碱基约为10%。 tRNA的二级结构——三叶草型 3.6 RNA的结构与功能 在三叶草型二级结构的基础上，突环上未配对的碱基由于整个分子的扭曲而配成对，目前已知的tRNA的三级结构均为倒L型 tRNA的三级结构－倒 L型 倒“L”型 核糖体RNA（ rRNA） 占细胞RNA总量的80%，与蛋白质（40%）共同组成核糖体。 原 核 生 物 真 核 生 物 核糖体 rRNA 核糖体 rRNA 70S （30S+50S） 16S、5S、23S 80S （40S+60S） 18S、5S、5.8S、28S ? 3.6 RNA的结构与功能 3.6.2 rRNA mRNA约占细胞RNA总量的3~5%，是蛋白质合成的模板。真核生物mRNA的前体在核内合成，包括整个基因的内含子和外显子的转录产物，形成分子大小极不均匀的hnRNA。 3.6 RNA的结构与功能 3.6.3 mRNA和hnRNA 3.6.4 snRNA(小分子RNA)和snoRNA(核仁小RNA) 3.6.5 asRNA（反义RNA)和RNAi（RNA干扰) 3.6.6 非编码RNA的多样性 真核细胞mRNA的3’ -末端有一段长达200个核苷酸左右的多聚腺苷酸(polyA)，称为 “尾结构” ，5’ -末端有一个甲基化的鸟苷酸，称为 “帽结构” 。 是两性电解质，呈酸性； DNA白色纤维状固体，RNA白色粉末； 微溶于水，不溶于有机溶剂； DNA-蛋白，溶于1mol/L Nacl ，低盐不溶；RNA-蛋白，溶于0.14mol/L Nacl ，高盐不溶。 DNA在PH4.2时；RNA在PH2-2.5时溶解度最低。 D-核糖+苔黒酚（甲基间苯二酚） 绿色化合物 D-脱氧核糖+二苯胺 蓝紫色化合物 3.7 核酸的性质 3.7.1 一般理