核酸結(jié)構(gòu)與功能第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月二、化學組成與基本單位核酸(DNA和RNA)核苷酸(基本組成單位）核苷和脫氧核苷磷酸戊糖堿基嘌呤嘧啶核糖脫氧核糖核酸組成

第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)成RNA構(gòu)成DNA戊糖(ribose)(deoxyribose)第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月一、DNA的一級結(jié)構(gòu)DNA的一級結(jié)構(gòu)由dAMP、dGMP、dCMP、dTMP四種脫氧核苷酸通過3’，5’-磷酸二酯鍵按一定順序排列而成的高分子化合物。即：DNA分子中脫氧核苷酸殘基的排列順序（簡稱堿基序列。第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月5′-末端3′-末端CGA磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月AGP5

PTPGPCPTPOH3

核酸分子結(jié)構(gòu)表示方法：5

pApCpTpGpCpT-OH

3

5

ACTGCT

3

第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月兩條多聚核苷酸鏈在空間的走向呈反向平行(anti-parallel)。兩條鏈圍繞著同一個螺旋軸形成右手螺旋(right-handed)的結(jié)構(gòu)。雙螺旋結(jié)構(gòu)的直徑為2.37nm，螺距為3.54nm。脫氧核糖和磷酸基團組成的親水性骨架位于雙螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè)，疏水的堿基位于內(nèi)側(cè)。雙螺旋結(jié)構(gòu)的表面形成了一個大溝(majorgroove)和一個小溝(minorgroove)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型主要內(nèi)容1.DNA是反向平行、右手螺旋的雙鏈結(jié)構(gòu)第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月堿基互補配對:鳥嘌呤/胞嘧啶第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月堿基互補配對:腺嘌呤/胸腺嘧啶第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月相鄰兩個堿基對會有重疊，產(chǎn)生了疏水性的堿基堆積力(basestackinginteraction)。堿基堆積力和互補堿基對的氫鍵共同維系著DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。3.疏水作用力和氫鍵共同維系著DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月三、DNA的三級結(jié)構(gòu)與功能超螺旋結(jié)構(gòu)(superhelix或supercoil)DNA雙螺旋鏈再盤繞即形成超螺旋結(jié)構(gòu)。正超螺旋(positivesupercoil)盤繞方向與DNA雙螺旋方同相同。負超螺旋(negativesupercoil)盤繞方向與DNA雙螺旋方向相反。

（一）DNA超螺旋第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）染色質(zhì)和核小體真核生物DNA以非常有序的形式存在于細胞核內(nèi)。在細胞周期的大部分時間里，DNA以松散的染色質(zhì)(chromatin)形式存在，在細胞分裂期，則形成高度致密的染色體(chromosome)。第12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月四、DNA的變性、復性與分子雜交核酸的酸堿及溶解度性質(zhì)核酸為多元酸，具有較強的酸性。核酸的高分子性質(zhì)粘度：DNA>RNAdsDNA>ssDNA沉降行為:不同構(gòu)象的核酸分子的沉降的速率有很大差異，這是超速離心法提取和純化核酸的理論基礎。核酸的紫外吸收性質(zhì)：A260第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）DNA變性（denaturation)在某些理化因素作用下，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。定義DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂。第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月增色效應(hyperchromiceffect)：DNA變性時其溶液OD260增高的現(xiàn)象。DNA解鏈時的紫外吸收變化第15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）DNA的復性（renaturation）當變性條件緩慢地除去后，兩條解離的互補鏈可重新配對，恢復原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一現(xiàn)象稱為DNA復性(renaturation)。減色效應：DNA復性時，其溶液OD260降低。熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復性，這一過程稱為退火(annealing)。第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）分子雜交（hybridization）不同種類的DNA單鏈分子或RNA分子放在同一溶液中，只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關系，在適宜的條件可以在不同的分子間形成雜化雙鏈(heteroduplex)。這種雜化雙鏈可以在不同的DNA與DNA之間形成，也可以在DNA和RNA分子間或者RNA與RNA分子間形成。這種現(xiàn)象稱為核酸分子雜交。第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月研究DNA分子中某一種基因的位置。監(jiān)定兩種核酸分子間的序列相似性。檢測某些專一序列在待檢樣品中存在與否。核酸分子雜交的應用第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月RNA的種類、分布、功能第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月帽子結(jié)構(gòu):m7GpppNm大部分真核細胞mRNA的5‘末端都以7-甲基鳥嘌呤-三磷酸核苷為起始結(jié)構(gòu)，3‘末端有多聚腺苷酸結(jié)構(gòu)。第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月mRNA核內(nèi)向胞質(zhì)的轉(zhuǎn)位mRNA的穩(wěn)定性維系翻譯起始的調(diào)控帽子結(jié)構(gòu)和多聚A尾的功能第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月tRNA具有局部的莖環(huán)(stem-loop)結(jié)構(gòu)或發(fā)卡(hairpin)結(jié)構(gòu)。2、tRNA具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)tRNA的二級結(jié)構(gòu)——三葉草形氨基酸臂DHU環(huán)反密碼環(huán)TψC環(huán)附加叉第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月tRNA的倒L三級結(jié)構(gòu)第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月核蛋白體RNA(ribosomalRNA，rRNA)是細胞內(nèi)含量最多的RNA(>80％)。rRNA與核蛋白體蛋白結(jié)合組成核蛋白體(ribosome，又稱核糖體)，為蛋白質(zhì)的合成提供場所。三、核蛋白體RNA（r