1、第二章 生物大分子結(jié)構(gòu)和功效前 言一、在我們居住地球，有大約1000萬(wàn)種生物。 從高山到平原，從沙膜到極地，從空中到海洋，幾乎處處都有生命蹤跡。有天上飛，地下爬，水中游。 有生物只是一個(gè)單細(xì)胞，如大腸桿菌和酵母菌；有則有復(fù)雜組織和器官，象人體就有1014體細(xì)胞。二、假如就生物大分子而言，人體大約有50000種以上蛋白質(zhì)，同時(shí)含有數(shù)以萬(wàn)計(jì)核酸及其它大分子種類。 地球上全部生物，預(yù)計(jì)包含1011種蛋白和差不多相同數(shù)量核酸。 即使極為簡(jiǎn)單大腸桿菌（其體積約為210-12cm3)，也含有3000各種蛋白質(zhì)，1000各種核酸，還有1000各種其它生物大分子和低分子有機(jī)化合物。第1頁(yè)三、在這么種類復(fù)雜，形

2、態(tài)萬(wàn)千生物體系中，人們必須尋求生命狀態(tài)基本邏輯原理，這就是：（一）生物大分子即使含有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，但在組成方面卻存在一個(gè)基本簡(jiǎn)單性，比如： 1.DNA由4種脫氧核糖核苷酸（4dNTP)聚合而成； 2.RNA由4種核糖核苷酸（4NTP)聚合而成； 3.蛋白質(zhì)由20余種氨基酸聚合而成； 4.多糖由少數(shù)幾個(gè)單糖聚合而成。（二）全部生物都使用相同種類構(gòu)件分子，似乎它們是從一個(gè)共同祖先進(jìn)化而來(lái)。（三）每種生物特征是經(jīng)過(guò)它含有一套與眾不一樣核酸和蛋白質(zhì)而保持。（四）每種生物大分子在細(xì)胞中有特定功效。 以上這些正是生物化學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)所要研究基本問(wèn)題所遵照邏輯。第2頁(yè)四、生物大分子（biopolym

3、er、biomacromolecule)是指生物體內(nèi)由分子量較低基本結(jié)構(gòu)單位首尾相連形成多聚化合物。包含核酸、蛋白質(zhì)和多糖。 基本結(jié)構(gòu)單位排列次序組成生物大分子一級(jí)結(jié)構(gòu)，生物大分子在其一級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)。 自然界經(jīng)典生物大分子分子量在10103之間。第3頁(yè)五、基因組研究、基因表示調(diào)控研究、結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)研究和信號(hào)傳導(dǎo)研究是當(dāng)今分子生物學(xué)研究4大前沿領(lǐng)域。 生物功效由結(jié)構(gòu)所決定。生物大分子在表現(xiàn)其生理功效過(guò)程中，必須具備特定空間立體結(jié)構(gòu)（即三維結(jié)構(gòu)）。 現(xiàn)已知道，在DNA、基因或RNA水平，存在各種表示功效結(jié)構(gòu)域，結(jié)構(gòu)域本身特點(diǎn)和形態(tài)及它們所處空間大分子空間結(jié)構(gòu)形態(tài)都直接影響DNA，

4、基因或RNA功效發(fā)揮。 在蛋白質(zhì)水平因?yàn)樗鼈兪侵苯颖硎旧锢砉π镔|(zhì)，其空間結(jié)構(gòu)對(duì)其功效影響更為直接。所以，蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功效關(guān)系研究是結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)研究主體。第4頁(yè)六、碩士物大分子結(jié)構(gòu)新技術(shù)、新方法和新儀器不停改進(jìn)和涌現(xiàn)，如： DNA重組技術(shù) 酶逐步降解技術(shù) 基因自動(dòng)合成和測(cè)序技術(shù) X線晶體學(xué)分析技術(shù) 計(jì)算機(jī)技術(shù) 以及不一樣技術(shù)組合，使取得： 清楚度結(jié)構(gòu)圖象， 了解生物過(guò)程中蛋白質(zhì)構(gòu)象動(dòng)態(tài)改變，以及對(duì)生物大分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行貯存，比較和結(jié)構(gòu)功效預(yù)測(cè)成為可能。第5頁(yè)七、生物大分子空間結(jié)構(gòu)說(shuō)明對(duì)一些相關(guān)疾病發(fā)生機(jī) 理研究及設(shè)計(jì)診療、治療和預(yù)防方案含有主要意義， 尤其是對(duì)新藥分子設(shè)計(jì)與模擬，含有實(shí)際應(yīng)

5、用指導(dǎo) 意義。 它能夠把基礎(chǔ)研究與應(yīng)用、開(kāi)發(fā)結(jié)合起來(lái)。第6頁(yè)第一節(jié) 核酸 核酸（nucleic acid)是以核苷酸為基本組成單位生物大分子。天然存在核酸有兩類，一類為脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA)，另一類為核糖核酸（ribonuleic acid RNA)。DNA存在細(xì)胞核和線粒體內(nèi)，攜帶和傳遞遺傳信息，決定細(xì)胞和個(gè)體基因型（genetype)。 RNA存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)，參入細(xì)胞內(nèi)DNA遺傳信息表示。 病毒中，RNA也可作為遺傳信息載體。第7頁(yè)為了說(shuō)明三十年來(lái)核酸研究大致進(jìn)展過(guò)程和科學(xué)界對(duì)核酸研究結(jié)果重視程度，現(xiàn)在把近三十年來(lái)因從事這方面研究而取得

6、諾貝爾獎(jiǎng)金科學(xué)家列表以下：科學(xué)家年份種類結(jié)果A. R. Tood(英）1957化學(xué)確定核苷酸結(jié)構(gòu)，合成二核苷酸等G.W. Beadle（美）E.L. Tatum（美）19581958生理學(xué)、醫(yī)學(xué)生理學(xué)、醫(yī)學(xué)化學(xué)試劑對(duì)基因控制和影響J. Lederberg（美）1958生理學(xué)、醫(yī)學(xué)提出新遺傳論點(diǎn)S. Ochoa（美）1959生理學(xué)、醫(yī)學(xué)酶促合成核糖多核苷酸A. Kornberg（美）1959生理學(xué)、醫(yī)學(xué)酸促合成DNAJ. D. Watson（美） 1962 生理學(xué)、醫(yī)學(xué) DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)F. H. C. Crick（英） 1962 生理學(xué)、醫(yī)學(xué)M. H. F. Wilkins（英）1962生理學(xué)

7、、醫(yī)學(xué)DNAX射線衍射研究F. Jacob（法）A. M. Lwoff（法）J. L. Monod（法）196519651965生理學(xué)、醫(yī)學(xué)生理學(xué)、醫(yī)學(xué)生理學(xué)、醫(yī)學(xué)基因?qū)γ负筒《竞铣煽刂芌. W. Holley（美）1968生理學(xué)、醫(yī)學(xué)酵母t RNA Ala一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定H. G. Khorana（美）1968生理學(xué)、醫(yī)學(xué)合成遺傳密碼M. W. Nirenberg（美）1968 生理學(xué)、醫(yī)學(xué) 發(fā)覺(jué)遺傳密碼第8頁(yè)M. Delbruck(美）A. D. Hershey（美）S. E. Luria（美）196919691969生理學(xué)、醫(yī)學(xué)生理學(xué)、醫(yī)學(xué)生理學(xué)、醫(yī)學(xué)基面結(jié)構(gòu)和病毒復(fù)制機(jī)制E. W. Sut

8、herland（美）1971生理學(xué)、醫(yī)學(xué)發(fā)覺(jué)3,5-環(huán)AMP和激素作用機(jī)制R. Dulbecco（意）1975 生理學(xué)、醫(yī)學(xué)腫瘤病毒和細(xì)胞遺傳物質(zhì)之間相互作用W. Arber（瑞士） 1978 生理學(xué)、醫(yī)學(xué) 發(fā)覺(jué)細(xì)菌限制性內(nèi)切酶H. O. Smith（美）1978生理學(xué)、醫(yī)學(xué)發(fā)覺(jué)限制性內(nèi)切酶作用方式特點(diǎn)D. Nathans（美）1978生理學(xué)、醫(yī)學(xué)用限制性內(nèi)切酶制成腫瘤病毒基因圖譜P. Berg（美） 1981 化學(xué) 建立DNA重組技術(shù)W. Gilbert（美） 1981 化學(xué) DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定方法F. Sanger (英） 1981 化學(xué) DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定方法A. Klug（英） 198

9、2 化學(xué)建立晶體電子顯微技術(shù)測(cè)定核酸-蛋白質(zhì)復(fù)合體結(jié)構(gòu)第9頁(yè)一、DNA結(jié)構(gòu)與功效（一）DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)與功效 1.DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)中貯存生物遺傳信息 DNA是雙螺旋生物大分子。生物信息絕大部分都貯存在DNA分子中。 這些信息以核苷酸不一樣排列次序編碼在DNA分子上，核苷酸排列次序變了，它生物學(xué)含義也就不一樣了。 DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)就是指核苷酸在DNA分子中排列次序。所以測(cè)定DNA堿基排列次序是分子生物學(xué)基本課題之一。第10頁(yè)DNA序列測(cè)定 即核酸DNA分子一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定，是當(dāng)代分子生物學(xué)一項(xiàng)主要技術(shù)。序列分析目標(biāo)有二：1）確證性測(cè)序 經(jīng)過(guò)測(cè)序?qū)ν蛔冞M(jìn)行定位和判定，應(yīng)用時(shí)測(cè)定野生型基因上同源區(qū)和突變體對(duì)應(yīng)

10、序列，直接在一張膠片上比較二者序列差異（已知基因序列）。2）從頭測(cè)序 目標(biāo)是提供一段DNA準(zhǔn)確核苷酸序列（未知基因序列）。第11頁(yè)測(cè)序在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用2個(gè)方面： 1）對(duì)已知基因序列檢驗(yàn) 尤其是有遺傳傾向病例，檢測(cè)相關(guān)基因有沒(méi)有突變，有利于說(shuō)明疾病發(fā)病機(jī)理及建立對(duì)應(yīng)診療方案。 2）對(duì)已經(jīng)克隆未知基因序列進(jìn)行測(cè)定 從而說(shuō)明該基因一級(jí)結(jié)構(gòu)，如人類基因組計(jì)劃中大量工作是要說(shuō)明克隆片段核苷酸排列次序。第12頁(yè)2、DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)基本特點(diǎn) 4種dNTP以3、5磷酸二酯鍵相連組成一個(gè)沒(méi)有分枝絨性大分子。（與蛋白質(zhì)比觸覺(jué)不靈）。 它們兩個(gè)末端分別稱5末端（游離磷酸基）和3末端（游離羥基）。1）2-脫氧核糖核苷

11、酸和2、3-二脫氧核糖苷酸（鏈終止劑，sanger雙脫氧末端終止法）。2）3、5-磷酸二酯鍵和2、5寡核苷酸第13頁(yè)3、DNA甲基化 DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)中，有一些堿基能夠經(jīng)過(guò)加上一個(gè)甲基而被修飾，稱為DNA甲基化(mythylation of DNA)。1）原核生物（細(xì)菌）有限制一修飾系統(tǒng)（見(jiàn)第三章）對(duì)本身DNA產(chǎn)生保護(hù)作用。抵抗外源DNA（噬菌體）入侵。2）真核生物中DNA甲基化在基因表示調(diào)控中有主要作用（見(jiàn)第六章）3）核磁共振對(duì)DNA甲基化影響第14頁(yè)（二）DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)1.雙螺旋基本特征 1）主鏈 脫氧核糖和磷酸基相互隔連接組成DNA主鏈。 從化學(xué)鍵方向來(lái)看，雙螺旋中兩條多核苷酸鏈?zhǔn)欠聪蚱叫?/p>

12、。 二條主鏈處于螺旋外側(cè)，堿基處于螺旋內(nèi)部，因?yàn)樘呛土姿岣瘜W(xué)性質(zhì)，主鏈?zhǔn)怯H水。 兩條鏈形成右手螺旋，有共同螺旋軸，螺旋直徑是20A。 2）堿基對(duì) 因?yàn)閹缀涡螤钕拗?，只能由嘧啶和嘌呤配?duì)才能使堿基對(duì)適當(dāng)?shù)匕仓迷陔p螺旋內(nèi)。 若兩個(gè)嘧啶配對(duì)則幾何形狀太小，兩個(gè)嘌呤配對(duì)則幾何形狀又太大，為雙螺旋所容納不下。只有A-T堿基和G-C堿基對(duì)幾何形狀正適合雙螺旋大小。第15頁(yè) 這兩種堿基對(duì)（A/T,G/C）有一個(gè)主要特征，就是它們含有二次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性，即一對(duì)堿基對(duì)旋轉(zhuǎn)180O,并不影響雙螺旋對(duì)稱性， 所以雙螺旋結(jié)構(gòu)只限定了配正確方式，并不限定堿基次序。 堿基環(huán)是一個(gè)共軛環(huán)，本身組成一個(gè)平面分子。在雙螺旋中這個(gè)

13、平面垂直于螺旋軸，相鄰兩個(gè)堿基上下間隔3.4A,每十對(duì)堿基組成一節(jié)螺旋，所以雙螺旋螺距是34A。一條鏈中每個(gè)相鄰堿基方向相差36.堿基之間疏水作用可造成堿基堆集，這個(gè)引力同堿基對(duì)之間氫鍵一起穩(wěn)定了雙螺旋結(jié)構(gòu)。第16頁(yè)3）大溝和小溝 沿螺旋軸方向觀察，配正確堿基并不充滿雙螺旋空間。 因?yàn)閴A基正確方向性，使得堿基對(duì)占據(jù)空間是不對(duì)稱，所以在雙螺旋表面形成二個(gè)凹下去槽，一個(gè)槽大些，一個(gè)槽小些分別稱為大溝和小溝。 雙螺旋表面溝對(duì)DNA和蛋白質(zhì)相互識(shí)別是很主要，因?yàn)樵跍蟽?nèi)才能覺(jué)察到堿基次序，而在雙螺旋表面，是脫氧核糖和磷酸重復(fù)結(jié)構(gòu)，沒(méi)有信息可言。（蛋白質(zhì) 核酸，核酸 核酸、鋅指結(jié)構(gòu)，見(jiàn)第六章）第17頁(yè)2.

14、三股螺旋DNA（tsDNA） tsDNA是在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)基堿上形成。 三條鏈均為同型嘌呤或同型嘧啶，即整段堿基均為嘌呤或嘧啶，其中兩條鏈為正常雙螺旋，第三條鏈位于雙螺旋大溝中。 依據(jù)三鏈組成和相對(duì)位置分為兩種基本類型：（1）Pu（代表嘌呤鏈）PuPy（代表嘧啶鏈）型，在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定；（2）PyPuPy型，較多見(jiàn)，在偏酸性PH中穩(wěn)定。 雙螺旋經(jīng)過(guò)WatsonCrick氫鍵穩(wěn)定，而三股螺旋經(jīng)過(guò) Hoogsteen氫鍵穩(wěn)定。三鏈中堿基配對(duì)符合Hoogsteen模型，第三堿基在PyPuPy型中為T=A=T，C+=G三C（第三位點(diǎn)“C”必須質(zhì)子化）配對(duì)；在PuPuPy型中存在G=G三C，A=A=T

15、配對(duì)。第18頁(yè) 兩種類型tsDNA有4種同分異構(gòu)體。 當(dāng)DNA雙鏈中含有H回文序列時(shí)，即某區(qū)段DNA兩條鏈分別為HPu和HPy，而且各自為回文結(jié)構(gòu)時(shí)，任一條回文結(jié)構(gòu)5和3部分都能夠形成份了子內(nèi)三股螺旋結(jié)構(gòu)及剩下半條回文結(jié)構(gòu)游離單鏈。真核生物基因組中存在大量可形成tsDNA多聚嘌呤核苷酸和多聚嘧啶核苷序列。它們位于： 調(diào)控區(qū)DNA復(fù)制起點(diǎn)或終點(diǎn)染色體重組位點(diǎn)，提醒它們可能與基因表示調(diào)控DNA復(fù)制及染色體重組相關(guān)。第19頁(yè)（三）DNA三級(jí)結(jié)構(gòu) DNA三級(jí)結(jié)構(gòu)指雙螺旋鏈扭曲。 趨螺旋是DNA三級(jí)結(jié)構(gòu)一個(gè)形式，DNA在核小體中扭曲方式也是一個(gè)趨螺旋結(jié)構(gòu)。超螺旋生物學(xué)意義可能是：1.使DNA分子體積變小

16、，對(duì)其在細(xì)胞包裝過(guò)程有利。（2.21011公里, 2.2109公里,100倍）2.影響雙螺旋解鏈過(guò)程,從而影響DNA分子與其它分子(如酶、蛋白質(zhì)、核酸)之間相互作用。第20頁(yè)（四）DNA作為遺傳物質(zhì)主要優(yōu)點(diǎn) 1.信息量大*，能夠縮微； 2.表面互補(bǔ)，電荷互補(bǔ)，雙螺旋結(jié)構(gòu)說(shuō)明了準(zhǔn)確復(fù)制 機(jī)理； 3.核糖2脫氧，在水溶液中穩(wěn)定性好； 4.能夠突變，以求進(jìn)化（突變對(duì)個(gè)體是不幸，進(jìn)化對(duì)群體是有利）； 5.有T無(wú)U，基因組得以增大，而無(wú)C脫氨基成U帶來(lái)潛在危險(xiǎn)。（尿嘧啶DNA糖苷酶能夠靈敏識(shí)別DNA中U而隨時(shí)將其剔除）。 然而，假如DNA是最初遺傳物質(zhì)，那么因?yàn)镈NA復(fù)制需要酶，而酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)又是

17、由DNA核苷酸序列編碼，這就成了一個(gè)雞生蛋、蛋生雞問(wèn)題。80年代發(fā)覺(jué)RNA擬酶，這個(gè)問(wèn)題才得到處理。第21頁(yè)RNA作為遺傳物質(zhì) RNA擬酶集信息傳遞作用和酶學(xué)催化作用于一身，很可能是最初遺傳物質(zhì)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，一個(gè)RNA世界到RNA蛋白質(zhì)世界，由RNA蛋白質(zhì)世界到DNA世界進(jìn)化圖景，已被科學(xué)界廣泛接收。 但RNA作為最初遺傳物質(zhì)構(gòu)想，依然有許多疑難。其中最大疑難是RNA本身起源問(wèn)題。 蛋白質(zhì)因其缺乏遺傳表面，而且遺傳嗅覺(jué)不靈敏，不能作為遺傳物質(zhì)，早已成為定論。 *一個(gè)1kb基因，其可能核苷酸排列次序有41000=10602種，而直徑10億光年宇宙，基體積不過(guò)1084cm3或10108A。(見(jiàn)M

18、.Eigen,Steps-Towards Life,oxford University press,1992)第22頁(yè)二.RNA結(jié)構(gòu)與功效 核酸是生物體主要高分子互化合物，它儲(chǔ)存著生物體全部遺傳信息，是基因表示不可缺乏基礎(chǔ)物質(zhì)。除DNA外，在生物體中還存在著另一類核酸RNA。RNA有許各種，它們含有不一樣生物學(xué)功效。第23頁(yè)（一）mRNAmRNA占細(xì)胞RNA總量1%5%，分子量范圍幾百2萬(wàn)個(gè)核苷酸，改變大（RT/PCR）。原核和真核生物mRNA結(jié)構(gòu)不一樣。原核生物mRNA真核生物mRNA1.mRNA編碼區(qū)多順?lè)醋樱◣讉€(gè)功效相關(guān)蛋白質(zhì)）單順?lè)醋?（1種蛋白質(zhì)）2.5端帽子結(jié)構(gòu)無(wú)帽子結(jié)構(gòu)，（有SD

19、序列，RBS位于AUG上游813核苷酸處，與翻譯起始相關(guān)）。有帽子結(jié)構(gòu)（0.1.2三種類型）*使mRNA免遭外切核酸酶降解，與翻譯起始相關(guān)（CBP）.3.3端poly(A)尾無(wú)有，20200核苷酸4.5.3端mRNA非偏碼區(qū)有有 由間隔區(qū)轉(zhuǎn)錄得到非編碼區(qū)廣泛存在于原核生物mRNA中（如RBS）。真核生物mRNA轉(zhuǎn)錄后加工,戴帽安尾。第24頁(yè) *順?lè)醋樱╟istron） 一段可供偏碼結(jié)構(gòu)基因,是能夠編碼合成多肽DNA最小單位，遺傳功效單位，由互補(bǔ)互析決定。由結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄生成RNA序列亦稱為順?lè)醋印?單順?lè)醋樱╩onocistron） 真核結(jié)構(gòu)基因（及mRNA）是單順?lè)醋樱粋€(gè)蛋白基因?yàn)橐粋€(gè)轉(zhuǎn)錄單

20、位。 多順?lè)醋樱╬olycistron）原核結(jié)構(gòu)基因（mRNA）是多順?lè)醋?，多個(gè)蛋白基因串在一起為一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位。 * 帽子結(jié)構(gòu)中核苷酸大多數(shù)為7甲基鳥苷（m7G）.在其后面第2和第3個(gè)核苷酸核糖第2位羥基上有時(shí)也甲基化。所以通常帽子結(jié)構(gòu)可見(jiàn)3種類型：帽子0型 m7G（5）PPP（5）NP.帽子1型 m7G（5）PPP（5）NmpNP.帽子2型 m7G（5）PPP（5）NmPNmPNP.第25頁(yè)（二）tRNA tRNA結(jié)構(gòu)相當(dāng)保守，各種物種tRNA均含有7393個(gè)核苷酸，tRNA都有三葉草型二級(jí)結(jié)構(gòu)和L狀三級(jí)結(jié)構(gòu)。一端是CCA結(jié)合氨基酸部位，另一端為反密碼子環(huán)。tRNA通曉mRNA核苷酸語(yǔ)言和蛋

21、白質(zhì)氨基酸語(yǔ)言（AARS），是蛋白質(zhì)翻譯譯員。第26頁(yè)（三）rRNA rRNA與核糖體蛋白共同組成核糖體，后者是蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所。核糖體組成原核生物（70S，小30s大50S）真核生物（80S,小40s大60s）小亞基rRNA蛋白質(zhì)16S(有mRNA識(shí)別結(jié)合位點(diǎn))18S(有mRNA識(shí)別結(jié)合位點(diǎn))21種33種大亞基rRNA23S、5S（識(shí)別、結(jié)合tRNA）28S、5S、5.8S(識(shí)別、結(jié)合tRNA)蛋白質(zhì)34種49種 一切生物遺傳密碼都要在核糖體上翻譯。病毒本身沒(méi)有核糖體，其mRNA要靠宿主細(xì)胞核糖體來(lái)翻譯。 核糖體蛋白怎樣識(shí)別rRNA上結(jié)合位點(diǎn)，怎樣和rRNA結(jié)合，不一樣核糖體蛋白彼此怎樣識(shí)別，

22、怎樣相互聯(lián)結(jié)，組裝成為功效性核糖體，尚在研究之中。當(dāng)前只知道彼此所處相對(duì)位置，聯(lián)結(jié)細(xì)節(jié)不明。第27頁(yè)（四）含有催化活性RNA（核酶，ribozyme,P15）1.1981年，Cech等人研究四膜蟲（能自我拼接rRNA）時(shí)發(fā)覺(jué)核酶。2.分類（1）異體催化剪切型（如RNase P 一個(gè)核酸內(nèi)切酶）。 （2）自體催化剪切型（如植物類病毒）。 （3）內(nèi)含子自我剪切型（如四膜蟲大核26SrRNA前體）。3.生理功用 絕大部分核酶參入RNA加工和成熟。4.反應(yīng)機(jī)理 RNA為何能成為催化中心？催化中心無(wú)非是提供一個(gè)表面，讓參加反應(yīng)基因靠近并形成固定不變空間關(guān)系，蛋白質(zhì)以其側(cè)鏈基因多樣性組成當(dāng)代生物細(xì)胞中絕大

23、部分酶。然而，RNA分子能夠以其分子空間構(gòu)型產(chǎn)生鍵斷裂和生成所必須環(huán)境。催化RNA（R）和底物RNA（S）之間堿基配對(duì)可能是產(chǎn)生這種環(huán)境主要原因。第28頁(yè)5.現(xiàn)實(shí)意義老兵新傳（生化第十二章，P268）（1）對(duì)碩士命起源和進(jìn)化有意義 先有DNA還是還 先有RNA？雞生蛋，蛋生雞？上個(gè)世紀(jì)80年代已“定論”，很可能在原始生命中，RNA催化斷裂連接反應(yīng)是最早出現(xiàn)催化過(guò)程。（2）對(duì)傳統(tǒng)酶學(xué)提出挑戰(zhàn) 蛋白酶取代核酶，絕大部分酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（側(cè)鏈基團(tuán)多樣性，核酸無(wú)側(cè)鏈）。（3）抗病毒核酸，抗腫瘤核酸，基因治療中應(yīng)用前景。第29頁(yè)(五).試述反義核酸用于基因治療基本原理（20）。1.概念 反義核酸也稱反義基因，即能經(jīng)過(guò)互補(bǔ)堿基與DNA或mRNA互補(bǔ)核酸分子。2.基本原理 基因表示是基因產(chǎn)生功效過(guò)程，這一過(guò)程主要包括到DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，該過(guò)程任一步驟受阻都會(huì)影響到基因功效產(chǎn)生，基于這一基本原理，開(kāi)展了反義核酸（基因）療法基本研究。 當(dāng)前反義核酸療法多應(yīng)用于抗腫瘤和抗病毒感染治療中。 對(duì)于抗腫瘤，反義核酸治療就是應(yīng)用反義核酸在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平阻斷一些異常基因表示，以阻斷瘤細(xì)胞內(nèi)異常信號(hào)傳導(dǎo)，使瘤細(xì)