本校生化13级和1613生物化学7核酸_第1页
本校生化13级和1613生物化学7核酸_第2页
本校生化13级和1613生物化学7核酸_第3页
本校生化13级和1613生物化学7核酸_第4页
本校生化13级和1613生物化学7核酸_第5页
已阅读5页,还剩59页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

核苷酸:Ribonucleotide(b)腺苷酸环化酶核酸---多聚核苷酸核酸:核苷酸通过5′,3′-磷酸二酯键聚合形成的链状生物大分子,是重要的遗传物质。DNA链:由脱氧核糖核苷酸通过5′—3′磷酸二酯键聚合而成。RNA链:由核糖核苷酸5′—3′磷酸二酯键聚合而成。表示方法:方向性

在DNA或RNA链中,由于构成核苷酸单元的戊糖和磷酸基是相同的,体现核苷酸的差别实际上只是它所带的碱基,所以多聚核苷酸链结构也可表示为:

在讨论有关核酸问题时,一般只关心其中碱基的种类和顺序,所以上式可以进一步简化为:

PAPCPGPCPTPGPTPA或pACGCTGTADNA的分子一级结构DNA分子中脱氧核苷酸的顺序,内容包括碱基的顺序,链的方向,末端基。DNA分子很大,最小的病毒DNA约有5000b。测序很难,上世纪70年代开始建立快速测定的一些新方法,现已进入一个新的时代:测人的DNA、水稻的DNA等测定方法最后介绍核酸一级结构特点

5′—3′磷酸二酯键,链状无分支。两个端点: 5′-磷酸端(常用5’-P表示)

3′-羟基端(常用3’-OH表示)方向性:表示核酸链,注明方向

5′→3′或是3′→5′。PAPCPGPCPTPGPTPA或pACGCTGTA生物学意义:DNA的碱基顺序就是遗传信息存储的分子形式,生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种核苷酸千变万化的不同排列组合之中。生物学意义:DNA的碱基顺序就是遗传信息存储的分子形式,生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种核苷酸千变万化的不同排列组合之中。DNA的二级结构—WatsonandCrick双螺旋结构ABCDNA双螺旋结构模型的要点:1、两条脱氧核苷酸链以反向平行的方式围绕同一中心轴形成右手螺旋,螺旋表面有一条大沟、一条小沟。2、磷酸基连在糖环外侧,糖环平面与螺旋轴基本平行,构成螺旋主链(核糖+磷酸,主链,外侧,亲水)。3、碱基处于螺旋的内侧,与中轴垂直,互补配对,A=TG≡C成对的碱基基本处于一个平面。4、碱基螺距:10bp—3.4nm—3600.34nm/碱基平面之间,d=2nmDNA的二级结构—双螺旋结构DNA双螺旋二级结构提出的主要证据(1)已知核酸化学结构

核苷酸键长和键角数据(2)Chargaff规则:

[A]=[T];[G]=[C];[A+G]=[T+C]DNA的碱基组成具有种的特异性,不对称比率(=A+T/G+C)可以表示各物种亲缘关系的远近碱基互补配对原则:A=T;G≡CDNA双螺旋二级结构提出的主要证据(3)DAN纤维的χ-射线衍射图谱分析:1952年,Wilkins和Franklin得到了高度定向的DNA纤维的x-射线衍射图。不同来源的DNA分子图相似,沿轴有0.34和3.4nm两个重要的周期变化。(4)电位滴定行为: 磷酸可以滴定-----自由碱基不能被滴定---形成氢键上世纪四十年代:积累和发展-----新的科学革命

1941:一个基因一个酶假说明确了酶的作用。基因是什么?

1943:物理学的发展---Schrodinger:遗传物质应该是一种有机分子。遗传学:确定染色体是基因的载体生化分析:染色体=核酸+蛋白质遗传物质:基因是核酸????蛋白质??????多数认为是蛋白质!!!核酸:1869:瑞士青年科学家Miescher从细胞核中提取--核素1889:Altmann发展了核酸的制备方法,首次提出--核酸1934:Levene---组成、分布、分类---四核苷酸假说微生物学:1944:Avery肺炎双球菌转化实验----DNA可能为遗传物质,1952:Hershey&Chase噬菌体感染细菌----DNA确实为遗传物质。生化:1950:查格夫(Chargaff)法则: 同种、不同的器官:DNA组成恒定 不同物种间:DNA组成很大不同

DNA中四种碱基数不相等,但A=T,G=CX-射线衍射技术:Bragg父子,1913-1950年成熟运用肌红蛋白、血红蛋白、DNAPauling建立了蛋白质的α螺旋模型克里克FrancisHarryComptonCrick英国剑桥分子生物学研究所1916年--沃森JamesDewey

Watson美国哈佛大学1928年--威尔金斯MauriceHughFrederick

Wilkins英国伦敦大学1916年--1962年诺贝尔生理学和医学奖1962年诺贝尔生理学和医学奖沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构成为世纪大发现转录时DNA双螺旋的类型:B-DNA:92%相对湿度,接近细胞内的DNA构象,与Watson和Crick提出的模型相似。A-DNA:75%相对湿度,与溶液中DNA-RNA杂交分子的构象相似,推测转录时发生B→A。其碱基平面倾斜20°,螺距与每一转碱基对数目都有变化,11bp。Z-DNA:主链呈锯齿型左向盘绕,直径约1.8nm,螺距4.5nm,每一转含12个bp,只有小沟。B-DNA与Z-DNA的相互转换可能和基因的调控有关。C-DNA:44~46%相对湿度,螺距3.09nm,每转螺旋9.33个碱基对,碱基对倾斜6°。可能是特定条件下B-DNA和A-DNA的转化中间物。D-DNA:60%相对湿度,DNA中A、T序列交替的区域。每个螺旋含8个bp,螺距2.43nm,碱基平面倾斜16°。类型旋转方向螺旋直径(nm)螺距(nm)每转碱基对数碱基对间垂直距离碱基对与水平面倾角A型右2.52.8110.2319°B型右2.03.4100.341°Z型左1.84.5120.389°维持双螺旋结构稳定的因素DNA分子二级结构特点和生物学意义单链:某些病毒的DNA分子属于单链(ssDNA)双链:大多数天然的DNA分子属于双链(dsDNA),不同的螺旋:A,B,C,D,E,Z生物学意义:碱基互补产生碱基之间的配对关系,能够半保留复制,从而予以DNA分子具有遗传功能:由一个亲代DNA分子合成两个与亲代DNA完全相同的子代分子;转录RNA,直到合成蛋白质。DNA三级结构:双螺旋进一步扭曲形成的更高层次的空间结构,如超螺旋等。DNA双螺旋为右手螺旋。细胞中的环状DNA一般呈负超螺旋,即右手螺旋不足导致部分碱基不能形成配对,分子通过整体拓扑学上的右旋来补足右手螺旋的不足,在数学上呈1:1,即分子整体右旋一圈来补双螺旋上的一圈不足。

正超螺旋为双螺旋旋转过度,通过分子整体的左旋来解开过度的螺旋。超螺旋的形成DNA三级结构:双螺旋进一步扭曲形成的更高层次的空间结构,如超螺旋等。L:一条链的缠绕次数T:双螺旋的圈数W:超螺旋数L=T+WDNA超螺旋结构的意义:

DNA超螺旋结构整体或局部的拓扑学变化及其调控对于DNA复制和RNA转录过程具有关键作用。DNA在真核生物中的存在形式DNA蛋白质核小体染色体DNA:约200bp组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4DNA在真核生物中的存在形式H2,H3,H4核小体(核粒)压缩8,000—10,000倍DNA在真核生物中的存在形式RNA的结构与功能

RNA一级结构:核苷酸的排列顺序。

RNA的高级结构特点:

RNA是单链分子,在RNA分子中,并不遵守碱基种类的数量比例关系,即分子中的嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基的总数。

RNA分子中,部分区域也能形成双螺旋结构,不能形成双螺旋的部分,则形成突环。这种结构可以形象地称为“发夹型”结构。在RNA的双螺旋结构中,碱基的配对情况不象DNA中严格。G除了可以和C配对外,也可以和U配对。G-U配对形成的氢键较弱。不同类型的RNA,其二级结构有明显的差异。

tRNA中除了常见的碱基外,还存在一些稀有碱基,这类碱基大部分位于突环部分.tRNA的二级结构:呈“三叶草”形状,在结构上具有某些共同之处,一般可将其分为四臂四环,五个区:包括氨基酸接受区、反密码区、二氢尿嘧啶区、TC区和可变区。除了氨基酸接受区外和可变区,其余每个区均含有一个突环和一个臂。

tRNA的高级结构tRNA的三叶草形结构(1)氨基酸接受区

包含有tRNA的3’-末端和5’-末端,3’-末端的最后3个核苷酸残基都是CCA,A为核苷。氨基酸可与其成酯,该区在蛋白质合成中起携带氨基酸的作用。

(2)反密码区

与氨基酸接受区相对的一般含有7个核苷酸残基的区域,其中正中的3个核苷酸残基称为反密码(3)二氢尿嘧啶区:该区含有二氢尿嘧啶。(4)TC区:该区与二氢尿嘧啶区相对,假尿嘧啶核苷—胸腺嘧啶核糖核苷环(TC)由7个核苷酸组成,通过由5对碱基组成的双螺旋区(TC臂)与tRNA的其余部分相连。除个别例外,几乎所有tRNA在此环中都含有TC。(5)可变区:位于反密码区与TC区之间,不同的tRNA该区变化较大。tRNA的三级结构:

在三叶草型二级结构的基础上,突环上未配对的碱基由于整个分子的扭曲而配成对,目前已知的tRNA的三级结构均为倒L型rRNA的分子结构核糖体由大小两个亚基组成真核生物:40s+6

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论