生物化学陆红化学系核酸化学.pptx

核酸化学Introduction to Nucleic Acid ChemistryCrick’s central dogmaDNADNA1957年转录反转录1970年RNARNA翻译ProteinProteinBackbone of DNADNA的水解产物中有碱基、磷酸、脱氧核糖、(脱氧)核苷、(脱氧)核苷酸等.Backbone of RNARNA分子与DNA分子的区别只在一个羟基，T vs U， 但就这点区别，RNA分子的化学性质比DNA活泼得多。(mRNA,rRNA,tRNA)Structure of BasesUra与DNA分子中的Thy的区别In Pairing of Bases碱基一般以酮式存在，而不是醇烯式；生理状态下碱基中的H原子一般不移动，因此很少有亚氨基团；（约1 %）Base Modification 与氨基酸一样，碱基在细胞中也受到各种各样的修饰，其产物常常扮演信号传导信使分子、营养因子、辅酶等角色，并对核酸结构的稳定性起着重要作用Nomenclatures Acronyms(1) RNA：ribonucleic acid 核糖核酸DNA：deoxyribonucleic acid 脱氧核糖核酸pyrimidine：cytosine (Cyt)胞嘧啶 嘧啶 thymine (Thy)胸腺嘧啶 uracil (Ura)尿嘧啶purine：adenine (Ade)腺嘌啉 嘌啉 guanine (Gua)鸟嘌啉Nomenclatures and Acronyms(2)ribonucleoside核糖核苷 （不带磷酸） adenosine (Ado)腺(嘌啉核)苷 guanosine (Guo)鸟(嘌啉核)苷 cytidine (Cyd)胞(嘧啶核)苷 thymidine (Thd)胸(腺嘧啶脱氧核)苷 uridine (Urd)尿(嘧啶核)苷ribonucleotide核糖核苷酸 （带磷酸） adenosine 5’- mono (di, tri) phosphate； AMP, ADP, ATPdeoxyribonucleoside脱氧核糖核苷 deoxyadenosine (dAdo) ……deoxyribonucleotide脱氧核糖核苷酸 dAMP, dADP, dATP……dNTPWatson, Crick and their double helix model1953年2月28日， 他们发现了DNA双螺旋James Dewey Watson, 1928-Francis Harry Compton Crick, 1916-2004 The Double Helix Proposed by Watson-Crick结构特征2.0 nmBraggs, Wilkins, Franklin and #51 photoMaurice Wilkins, 1916-Rosalind Franklin (1920 - 1958)第51号照片，摄于1952年底DNA为双螺旋, 螺距为3.4nm, 在长轴方向碱基间距离为0.34nmChargaff规则组成不同;组成相同;组成不变;组成规律DNA结构的Watson-Crick模型TCAG最合适配对氢键数反向平行碱基互补右手螺旋;亲水外侧与疏水内侧;大沟与小沟双螺旋分子中糖分子与纵轴平行，与碱基平面垂直稳定双螺旋结构的作用力为氢键和碱基堆积力（即疏水作用）与堆积碱基成分没有特异关系碱基的配对使得双螺旋DNA分子在复制时以半保留的形式进行。1.双链可以分开2.每一条链可以合成自己的互补链Z DNADNA双螺旋分子的钠盐结晶结构一共发现了三种，分别 命名为A、B和C型。其中B型与Watson-Crick提出的模型一致，A和C型在低相对湿度的条件下形成，它们的螺距都比B型要短。Z型DNA首先在富含GC的DNA短片段中发现，后用抗体证明天然DNA中也有，它是一种左旋螺旋，在细胞中可能其着帮助解链和调控基因表达的作用。B DNA 螺距 残基数 碱基倾斜 A型(75%,Na) 2.8 11 20°B型(92%,Na) 3.4 10.5 0°C型(66%,Li) 3.1 9.3 6°D/R hybrid 2.8 11 20°Z型4.6 12 9°B型DNAA型DNA不 常 见 的 DNA 结 构回文序列(反向重复)镜像重复 Hydrogen bonds could be formed in different waysHoogsteen1963年首