生物化学-修志龙-Chapter 11 Nucleic Acids.pptVIP

Chapter 11 Nucleic Acids(核酸)—遗传信息的载体 1. 核酸研究历程 2. 核酸的分类与组成 3.核酸的生物学功能 4.核酸的结构 5.核酸的物理化学性质 6. 核酸的研究方法 1. Research history of nucleic acids 1868年瑞士医生F.Miesher从外科绷带上脓细胞的细胞核中分离出“核素”--核酸。 1928-36, Frederick Griffith’s experiments on bacterial transformation(Griffith’s experiment showed that genetic material could move from one strain of bacteria to another) 1944, Oswald Avery, Colin MacLeod, and Maclyn McCarty, Transforming experiments by Streptococcus pneumoniae 1952, Alfred D. Hershy and Martha Chase, λ-phase infection experiments ?The above both experiments provided evidences that DNA carries genetic information. Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1962 Crick Watson DNA双螺旋结构的阐明是20世纪生命科学里程碑式的工作 对DNA的了解为基因疗法、DNA指纹鉴定、克隆技术的发展、干细胞研究、转基因农作物的培育、人类起源 与进化的研究、以DNA为基础的药物研制等铺平了道路。 遗憾的是DNA双螺旋的问世并无人喝彩，大家都把目光集中到当年的斯大林逝世、伊丽莎白二世加冕和征服珠穆朗玛峰等大事上。 2. Classification of nucleic acids DNA(Deoxyribonucleic acid), 脱氧核糖核酸 RNA(Ribonucleic acid), 核糖核酸 ? 信使核糖核酸（mRNA, messenger RNA) 转移核糖核酸（tRNA, transfer RNA） 核糖体核糖核酸（rRNA, ribosomal RNA） 核内小核糖核酸（snRNA，small nuclear RNA)? DNA 原核生物 真核生物 质粒 线粒体、叶绿体 病毒（动物、植物、微生物） 环状双链DNA，线型双链DNA，单链DNA RNA tRNA, mRNA, rRNA sRNA antisense RNA 病毒RNA，正链（coronavirus）, 负链 亚病毒 类病毒 卫星病毒 3. Biological functions of nucleic acids DNA replication RNA – messenger, transfer, ribosomal 什么是基因？ 基因(Gene)是遗传的基本单位； 基因是一段具有特定功能的DNA片段；有些病毒的基因是RNA的一个片段。 功能：1. 指导合成RNA； 2. 指导合成蛋白质； 3. 调控其他基因表达。 基因组(Genome) 蛋白质组(Proteome i.e. proteins expressed by a genome) RNA的功能 1）控制蛋白质合成； 2）作用于RNA转录后加工与修饰； 3）基因表达与细胞功能的调节； 4）生物催化与其他细胞持家功能； 5）遗传信息的加工与进化。 核心：基因表达的信息加工和调节 4. 核酸组成—核苷酸及其衍生物 核酸、核苷酸、核苷 碱基 ATP，FAD+，NAD+，Coenzyme A Composition of nucleic acids ?核糖 碱基 核苷 磷酸 核苷酸 核酸 稀有碱基 5-甲基胞嘧啶；5-羟甲基胞嘧啶； 二氢尿嘧啶；次黄嘌呤（I） Chargaff rule (1) A=T; (2) G=C; (3) A+C = G+T; (4) A+G =T+C. DNA 二级结构的特征 （1）两条反平行链缠绕一中心轴，两条链为右手螺旋； （2）碱基在内侧，核糖和磷酸在外侧；碱基平面与中心轴垂直，糖环与中心轴平行；大沟(major groove)，小沟(minor groove)； （3