第二章 核酸的分子结构与功能PPT.ppt

核蛋白体RNA(ribosomal RNA，rRNA)是细胞内含量最多的RNA(80％)。 rRNA与核蛋白体蛋白结合组成核蛋白体(ribosome)，为蛋白质的合成提供场所。 三、以rRNA为组分的核蛋白体是蛋白质合成的场所 核蛋白体的组成 31 18S rRNA的二级结构 核小体串珠样的结构 双链DNA的折叠和组装 DNA经过多次折叠，被压缩了8000～10000倍，组装在直径只有为数微米的细胞核内。 真核生物的染色体 染色体包装的结构模型 多级螺旋模型 压缩倍数 7 6 40 5 （8400） DNA → 核小体 → 螺线管 → 超螺线管 → 染色单体 2nm 10nm 30(10)nm 400nm 2~10μm 一级包装 二级包装 三级包装 四级包装 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。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。 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。 三、DNA是遗传信息的物质基础 重要的实验证明DNA是主要的遗传物质： 肺炎球菌转化实验 T2噬菌体的感染实验 The Avery-MacLeod-McCarty experiment (1944) 结 论 在S型细胞的各种组分中，只有DNA能引起R型细胞的转化，DNA是S型细胞多糖荚膜和病原特征的决定因子，只要给R型细胞提供S型细菌的DNA，就等于是提供了S基因。 意义：第一次证明基因是由DNA组成的，DNA是遗传物质。转化已成为基因工程的重要手段。 The Hershey-Chase experiment (1952) 第三节 RNA的结构与功能 Structure and Function of RNA RNA与蛋白质共同负责基因的表达和表达过程的调控。 RNA通常以单链的形式存在，但有复杂的局部二级结构或三级结构。 RNA比DNA小的多。 RNA的种类、大小和结构远比DNA表现出多样性。 RNA的种类、分布、功能 信使RNA(messenger RNA, mRNA)是合成蛋白质的模板。 不均一核RNA(hnRNA)含有内含子(intron)和外显子(exon)。 外显子是氨基酸的编码序列，而内含子是非编码序列。 hnRNA经过剪接后成为成熟的mRNA。 一、mRNA是蛋白质合成中的模板 hnRNA 内含子 (intron) mRNA mRNA成熟过程 外显子 (exon) 从AUG 开始，每三个核苷酸为一组编码了一个氨基酸，称为三联体密码(codon)。 成熟的mRNA由氨基酸编码区和非编码区构成。 5?-末端的帽子(cap)结构和3?-末端的多聚A尾(poly-A tail)结构。 成熟的真核生物mRNA 帽子结构:m7GpppNm （一）大部分真核细胞mRNA的5末端都以7-甲基鸟嘌呤-三磷酸核苷为起始结构 mRNA的帽结构可以与帽结合蛋白(cap binding protein，CBP)结合。 帽子 0 结构 鸟嘌呤7N甲基化 5’ 5’ 3’ 5′帽子分Cap0、Cap1、Cap2。 加帽过程 真核生物的mRNA 的3?-末端转录后加上一段长短不一的多聚腺苷酸。 （二）在真核生物mRNA的3末端有多聚腺苷酸结构 polyA的出现不依赖DNA模板, poly（A）合成酶催化. 加尾过程 帽子结构和polyA tail的功能： mRNA从细胞核到细胞质的转位； mRNA稳定性的维系； 翻译起始的调控； 与mRNA的半寿期有关。新合成的mRNA， polyA链较长；衰老的mRNA ，polyA链缩短。 （三）mRNA依照自身的碱基顺序指导蛋白质氨基酸顺序的合成 从mRNA分子5末端起的第一个AUG开始，每3个核苷酸为一组称为密码子(codon)或三联体密码(triplet code)。 AUG被称为起始密码子；决定肽链终止的密码子则称为终止密码子。 位于起始密码子和终止密码子之间的核苷酸序列称为开放阅读框(open reading frame, ORF)，决定了多肽链的氨基酸序列 。 （四）mRNA的成熟过程是hnRNA的剪接