核酸化学-1课件

第三章核酸化学

Nucleicacidchemistvy

第一节概述核酸的发现和研究历程1865年孟德尔豌豆杂交实验发现了遗传学基本规律。1869年Miescher从脓细胞核中分离出核酸。1928年Griffith进行了肺炎双球菌的转化实验。1944年Avery进一步证实了引起肺炎双球菌转型的物质是DNA，而非蛋白质。1953年WatsonCrick提出DNA双螺旋结构学说。1958年Messelson和Stahl证实了DNA的合成过程为半保留复制。1996年克隆羊多利降生。2000年人类基因组草图绘制成功。肺炎双球菌转化实验第二节核酸的化学组成一、核酸的水解（一）戊糖

β-D-（-）核糖/RNA

β-D–（-）2'–脱氧核糖/DNAC-1'半缩醛羟基/β位OHOH二、戊糖和碱基的结构（二）碱基

稀有碱基：假尿嘧啶核苷次黄嘌呤核苷二氢尿嘧啶核苷甲基鸟嘌呤核苷C5-C1'噬菌体DNA、tRNA中以含稀有碱基最多三、核苷碱基戊糖糖苷键purine：N9-C1'pyrimidine：N1-C1'

四、核苷酸

核糖核苷酸

脱氧核糖核苷酸

腺苷酸（AMP）脱氧腺苷酸（dAMP)adenosinemonophosphate

deoxydenosinemonophosphate

鸟苷酸（GMP）脱氧鸟苷酸（dGMP)

guanosinemonophosphate

deoxyguanosinemonophosphate

胞苷酸（CMP）脱氧胞苷酸（dCMP)cytidinemonophosphatedeoxycytidinemonophosphate

尿苷酸（UMP）脱氧胸苷酸（dTMP）uridinemonophosphatedeoxythymidinemonophate*5′-NMP:RNA组成单位

*5′-dNMP:DNA组成单位

第三节DNA的结构一、DNA的一级结构（primarystructure)

（一）3′5′磷酸二酯键简式：

1．线条式：

*2．字母式：碱基排列顺序5′3′……pApGpCpT……

DNA字母式：

……pA-G–C-T……*……pAGCT……

RNA字母式：

5′ACGU3′（二）基因和基因组基因：DNA分子中具有转录和翻译功能的遗传单位。基因组：指一个细胞或生物体内全部的基因序列。（三）原核生物和真核生物DNA一级结构的比较原核生物DNA顺序组织的特点1.基因重叠2.每个转录的mRNA常包含了多个顺反子，而且功能上有关的顺反子常串连在一个mRNA上。3.所含的结构基因是连续的。2.间隔顺序与插入顺序真核细胞DNA中，除了编码蛋白质和RNA的基因序列片段外，还有一些片断不编码任何蛋白质和RNA，它们可存在于基因与基因间，也可存在于基因内。前者称为间隔顺序，后者称为插入顺序。内含子：基因内的插入顺序；外显子：编码蛋白质的基因顺序。3.回文结构以一假想的轴成180°旋转对称如：

T-A-G-C-T-A-T-A-G-C-T-AA-T-C-G-A-T-A-T-C-G-A-T三、DNA的三级结构（tertiarystructure

，超螺旋）

1．定义：DNA分子在双螺旋的基础上进一步盘曲形成的超螺旋。

2.分类：

1）原核生物DNA超螺旋：麻花状

2）*真核生物DNA超螺旋：核小体：

组蛋白八聚体[2（H2A+H2B+H3+H4）]+140~145bp1）原核生物DNA超螺旋：麻花状2）真核生物DNA超螺旋：核小体：

组蛋白八聚体

[2（H2A+H2B+H3+H4）]+140~145bp第四节RNA的结构

一、RNA一级结构的共同特点（1）基本组成单位NMP，一般含较多种类的稀有碱基核苷酸；（2）每分子RNA中含几十至数千个NMP，彼此也通过3′5′磷酸二酯键连接成多核苷酸链；（3）RNA主要是单链结构，局部形成双螺旋；（4）RNA易被碱水解，DNA则在碱中稳定。二、各类RNA的结构特点1.tRNA占全部RNA的15％左右，含有较多的稀有碱基，是细胞中最小的RNA；2.mRNA含量占RNA总量的3～5％，代谢很不稳定。3.rRNA占全部RNA的80％左右，代谢稳定，分子量最大，存在于核蛋白体内；1.tRNA

*“三叶草”型结构tRNA三级结构：倒置L型2.mRNA3.rRNA原核细胞rRNA包括：5SrRNA、23SrRNA16SrRNA+蛋白质+蛋白质

核糖体（70S）

=大亚基+小亚基真核细胞rRNA包括：5S、5.8S、8SrRNA18SrRNA+蛋白质+蛋白质

核糖体（80S）

=大亚基+小亚基第五节核酸的理化性质一、一般理化性质（二）紫外吸收：二、核酸的变性、复性与与分子杂交

（一）核酸变性(denaturation)

1.定义：在某些因素的作用下，核酸中双链间氢键断裂，

DNA双螺旋以及RNA局部双螺旋结构解开，形成无规则线团状分子的过程。

1）增色效应

2）粘度降低DNA熔解温度(meltingtemperature，Tm)