2.核酸的结构和功能.ppt

1928年,F.Griffith，肺炎双球菌转化实验 荚膜 吞噬细胞 60 转录 翻译 表达 （1）肺炎双球菌致病与否，关键是看有无荚膜。因为荚膜的主要作用是防止被人或动物体内的吞噬细胞所吞噬，而S型活细菌有荚膜，所以它能引起机体发病，严重的会导致死亡。 （2）加热杀死后的S型细菌，其DNA仍然存在，只是DNA链断裂成为许多个具有活性的游离片断，其中的片断中就有控制荚膜形成的基因。 （3）当S型细菌中含有控制形成基因的DNA片断与R型活细菌的DNA结合，形成杂合的DNA后，控制荚膜形成的基因在R型活细菌体内得到表达，控制了荚膜的合成，从而出现了有荚膜的S型活细菌，具有毒性，使小鼠死亡。 （4）若S型细菌中含有控制荚膜形成基因的DNA片断没有与R型活细菌的DNA片断结合，则在细菌培养中，繁殖出来的后代为无毒性的R型活细菌，反之，繁殖出来的后代就是有毒性的S型活细菌。后者既说明了转化的因子是DNA，又说明了转化的性状是可遗传的，其实质说明了DNA是遗传物质 （一）、戊糖 核酸的元素组成 基本元素：C H O N P 核酸的元素组成有两个特点： 1. 一般不含S 2. P含量较多，并且恒定（9%-10%）。 因此，实验室中用定磷法进行核酸的定量 分析。（DNA9.9% 、RNA9.5%） 核酸的分布 DNA集中在核质区 RNA分散在细胞质中 1）溶液粘度降低。DNA双螺旋是紧密的刚性结构，变性后取而代之以柔软而松散的无规则单股线性结构，DNA粘度因此而明显下降。2）溶液旋光性发生改变。变性后整个DNA分子的对称性及分子局部的构性改变，使DNA溶液的旋光性发生变化。 3）增色效应(指变性后DNA溶液的紫外吸收作用增强的效应。DNA分子中碱基间电子的相互作用使DNA分子具有吸收260nm波长紫外光的特性。在DNA双螺旋结构中碱基藏入内侧，变性时DNA双螺旋解开，于是碱基外露，碱基中电子的相互作用更有利于紫外吸收，故而产生增色效应。 通过碱基对之间非共价键的形成即出现稳定的双链区，这是核酸分子杂交的基础。杂交分子的形成并不要求两条单链的碱基顺序完全互补，所以不同来源的核酸单链只要彼此之间有一定程度的互补顺序（即某种程度的同源性）就可以形成杂交双链。分子杂交可在DNA与DNA、RNA与RNA或RNA与DNA的二条单链之间进行。由于DNA一般都以双链形式存在，因此在进行分子杂交时，应先将双链DNA分子解聚成为单链，这一过程称为变性，一般通过加热或提高pH值来实现。使单链聚合双链的过程称为退火或复性。用分子杂交进行定性或定量分析的最有效方法是将一种核酸单链用同位素或非同位素标记成为探针，再与另一种核酸单链进行分子杂交。 mRNA的帽子结构 2、3’末端多聚A的尾巴。 极大多数真核细胞mRNA在3’-末端有一段长约20—200个多聚腺苷酸的polyA。 polyA是在转录后经polyA聚合酶的作用而添加上去的。 原核生物无些结构 polyA的功能： 1、与mRNA从细胞核转移到细胞质有关； 2、与mRNA的半寿期有关，新合成的mRNA， polyA链较长，而衰老的mRNA ，polyA链缩短。 3、真核生物mRNA是单顺反子的，而原核生物的mRNA是多顺反子的。 顺反子：是由顺反试验所规定的遗传单位 相当于一个基因，含有决定一种蛋白质氨基酸序列的全部核苷酸序列。 多顺反子：是指携带一种以上蛋白质合成信息的mRNA 也就是说：原核生物mRNA可编码几条不同的多肽链。 单顺反子：只编码一条多肽链。 （三） rRNA的结构 核糖体RNA（ribosomal RNA，rRNA）， 是细胞内含量最多的RNA，约占RNA总量的80%以上。rRNA与核蛋白体蛋白共同构成核糖体（ribosome） 原核生物 70S 真核生物 80S rRNA的分子结构基本上都是由部分双螺旋与部分突环相间排列而成。 16S rRNA二级结构 大肠杆菌5SrRNA的结构 原核细胞内 真核细胞内 DNA 95%细胞核中 5%线粒体及叶绿体中 RNA 75%细胞质中 15%线粒体及叶绿体中 10%细胞核中 核酸的功能 （一） DNA是主要的遗传物质是遗传信息的载体 (1).间接的证据包括：①.DNA分布在染色体内，是染色体的主要成分，而染色体是直接与遗传有关的；②.细胞核内DNA含量十分稳定，而且与染色体数目的多少有平行关系，体细胞(则双倍体)DNA含量为生殖细胞(单倍体)DNA含量的两倍；③.DNA在代谢上较稳定，不受营养条件，年龄等因素影响；④.可作用于DNA的一些物理和化学因素，如紫外线、X—射线等都可以引起遗传特性的改变。 (2).直接的证据： 1944