核酸的结构与功能ogw

核酸(nucleicacid)

是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。当前第1页\共有105页\编于星期三\6点1868年FridrichMiescher

从脓细胞中提取核素1944年

Avery等人证实DNA是遗传物质1953年

Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构1968年Nirenberg发现遗传密码1975年Temin和Baltimore发现逆转录酶1981年Gilbert和Sanger建立DNA测序方法1985年Mullis发明PCR技术1990年美国启动人类基因组计划(HGP)1994年中国人类基因组计划启动2001年人类基因组计划完成核酸研究的发展简史当前第2页\共有105页\编于星期三\6点核酸的分类及分布(真核生物)存在于细胞核和线粒体

分布于细胞核、细胞质、线粒体(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脱氧核糖核酸

核糖核酸携带遗传信息，并通过复制传递给下一代。是DNA转录的产物，参与遗传信息的复制与表达。某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体当前第3页\共有105页\编于星期三\6点核酸(DNA和RNA)核苷酸核苷和脱氧核苷磷酸戊糖碱基嘌呤嘧啶核糖脱氧核糖核酸组成第一节核酸的化学结构当前第4页\共有105页\编于星期三\6点（一）戊糖-D-核糖-D-2’-脱氧核糖一、核酸中的糖与碱基当前第5页\共有105页\编于星期三\6点碱基(base)是一类带碱性的嘌呤和嘧啶的衍生物。碱基嘌呤嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤尿嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶存在于DNA和RNA中仅存在于RNA中仅存在于DNA中(二)碱基当前第6页\共有105页\编于星期三\6点1.嘌呤碱(purine，Pu)腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)嘌呤当前第7页\共有105页\编于星期三\6点2.嘧啶碱(pyrimidine，Py)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)当前第8页\共有105页\编于星期三\6点碱基的互变异构体

当前第9页\共有105页\编于星期三\6点核酸中部分稀有碱基当前第10页\共有105页\编于星期三\6点嘌呤N-9或嘧啶N-1与核糖C-1通过β-N-糖苷键相连形成核苷。三、核苷(nucleoside)NNNN9NH2OOHOHHHHCH2OHH1'2'糖苷键三、核苷与脱氧核苷当前第11页\共有105页\编于星期三\6点脱氧核苷嘌呤N-9

或嘧啶N-1与脱氧核糖C-1通过β-N-糖苷键相连形成脱氧核苷(deoxyribonucleoside)。当前第12页\共有105页\编于星期三\6点核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键结合构成核苷酸(ribonucleotide)或脱氧核苷酸(deoxyribonucleotide)。（二）核苷酸与脱氧核苷酸NNNN9NH2OOHOHHHHCH2H1'2'OPO-HOO糖苷键酯键当前第13页\共有105页\编于星期三\6点核酸中主要的含氮碱基、核苷、核苷酸的名称及其代号含氮碱基(base)核苷(nucleoside)核苷酸(nucleotide)RNA核糖核苷5’-核苷酸(NMP)腺嘌呤(A*adenine)腺苷(adenosine)腺苷酸(AMP)鸟嘌呤(G*guanine)鸟苷(guanosine)鸟苷酸(GMP)胞嘧啶(C*cytosine)胞苷(cytidine)胞苷酸(CMP)尿嘧啶(U*uracil)尿苷(uridine)尿苷酸(UMP)DNA脱氧核糖核苷5’-脱氧核苷酸(dNMP)腺嘌呤(A*adenine)脱氧腺苷(deoxyadenosine)脱氧腺苷酸(dAMP)鸟嘌呤(G*guanine)脱氧鸟苷(deoxyguanosine)脱氧鸟苷酸(dGMP)胞嘧啶(C*cytosine)脱氧胞苷(deoxycytidine)脱氧胞苷酸(dCMP)胸嘧啶(T*thymine)脱氧胸苷(deoxythymidine)脱氧胸苷酸(dTMP)当前第14页\共有105页\编于星期三\6点多磷酸核苷酸（三）体内重要的游离核苷酸当前第15页\共有105页\编于星期三\6点环化核苷酸：cAMP、cGMP，是细胞信号转导中的第二信使。cyclicAMP,cAMP环腺苷酸核苷酸衍生物cGMP环鸟苷酸当前第16页\共有105页\编于星期三\6点定义核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。5′端3′端CGA第二节核酸的分子结构一、核酸的一级结构当前第17页\共有105页\编于星期三\6点1.3’,5’-磷酸二酯键3’,5’-磷酸二酯键：一个脱氧核苷酸3的羟基与另一个核苷酸5的α-磷酸基团缩合形成磷酸二酯键(phosphodiesterbond)。

多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键构成了具有方向性的线性分子，称为多聚脱氧核苷酸(polydeoxynucleotide)，即DNA链。2.多核苷酸链当前第18页\共有105页\编于星期三\6点5´-末端3´-末端CGA磷酸二酯键磷酸二酯键当前第19页\共有105页\编于星期三\6点交替的磷酸基团和戊糖构成了DNA的骨架(backbone)。DNA链的方向是5

→

3当前第20页\共有105页\编于星期三\6点AGP5PTPGPCPTPOH3书写方法：5pApCpTpGpCpT-OH

35

ACTGCT

3当前第21页\共有105页\编于星期三\6点RNA也是具有3’,5’-磷酸二酯键的线性大分子RNA也是多个核苷酸分子通过酯化反应形成的线性大分子，并且具有方向性；RNA的戊糖是核糖；RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。（三）RNA的一级结构当前第22页\共有105页\编于星期三\6点核酸分子的大小常用碱基(base或kilobase)数目来表示。几个或几十个核苷酸连成的聚核苷酸分子常被称为寡核苷酸(oligonucleotide)。当前第23页\共有105页\编于星期三\6点DNA和RNA的区别核糖G、C、A、URNA脱氧核糖G、C、A、TDNA碱基核糖核酸当前第24页\共有105页\编于星期三\6点DNA的空间结构又分为二级结构(secondarystructure)和高级结构。（一）DNA二级结构-双螺旋结构模型构成DNA的所有原子在三维空间具有确定的相对位置关系。二、DNA的空间结构与功能当前第25页\共有105页\编于星期三\6点1.B-DNA双螺旋结构的要点当前第26页\共有105页\编于星期三\6点AGCTA/TG/CG+C嘌呤/嘧啶大肠杆菌26.024.925.223.91.090.9950.11.04结核杆菌15.134.935.414.61.030.9970.31.00酵母31.718.317.432.60.971.0535.71.00牛29.021.221.228.71.011.0042.41.01猪29.820.720.729.11.021.0041.41.01人30.419.919.930.11.011.0039.81.01不同生物来源DNA碱基组分和相对比例当前第27页\共有105页\编于星期三\6点DNA分子，[A]=[T]，[G]=[C]，[A+G]=[C+T]；不同生物种属的DNA的碱基组成不同,A+T/G+C比值不同；同一个体的不同器官或组织的DNA碱基组成相同；一种生物DNA碱基组成不随年龄、营养状态或环境变化改变。Chargaff规则当前第28页\共有105页\编于星期三\6点获得了高质量的DNA分子的X射线衍射照片。提出了DNA分子双螺旋结构(doublehelix)模型。RosalindFranklin

RaymondGosling

MauriceWilkins

当前第29页\共有105页\编于星期三\6点两条多聚核苷酸链在空间的走向呈反向平行(anti-parallel)。两条链围绕着同一个螺旋轴形成右手螺旋(right-handed)的结构。双螺旋结构的直径为2.0nm，螺距为3.54nm。脱氧核糖和磷酸基团组成的亲水性骨架位于双螺旋结构的外侧，疏水的碱基位于内侧。双螺旋结构的表面形成了一个大沟(majorgroove)和一个小沟(minorgroove)。（1）DNA是反向平行、右手螺旋的双链结构当前第30页\共有105页\编于星期三\6点当前第31页\共有105页\编于星期三\6点亲水性的骨架位于双链的外侧。疏水性的碱基位于双链的内侧。（2）骨架与碱基DNA俯视图当前第32页\共有105页\编于星期三\6点（3）DNA双链之间形成了互补碱基对碱基配对关系称为互补碱基对(complementarybasepair)。DNA的两条链则互为互补链(complementarystrand)。碱基对平面与螺旋轴垂直。当前第33页\共有105页\编于星期三\6点碱基互补配对:鸟嘌呤/胞嘧啶当前第34页\共有105页\编于星期三\6点碱基互补配对:腺嘌呤/胸腺嘧啶当前第35页\共有105页\编于星期三\6点大沟majorgroove与小沟minorgroove当前第36页\共有105页\编于星期三\6点相邻两个碱基对会有重叠，产生了疏水性的碱基堆积力(basestackinginteraction)。碱基堆积力和互补碱基对的氢键共同维系着DNA结构的稳定。（4）

疏水作用力(碱基堆积力)和氢键共同维系着DNA双螺旋结构的稳定。当前第37页\共有105页\编于星期三\6点2.其他类型的DNA双螺旋结构当前第38页\共有105页\编于星期三\6点旋向螺距(nm)碱基数（每圈）螺旋直径（nm）骨架走行存在条件A型右手2.3112.5平滑体外脱水B型右手3.4102.0平滑DNA生理条件Z型左手4.5121.8锯齿型CG序列三种DNA构型的比较当前第39页\共有105页\编于星期三\6点（3）三股螺旋结构Triple-strandedDNA三螺旋DNA不是DNA在自然态下的主要结构，而是在特定的条件下形成的。

它是由一条DNA通过与双链DNA在其大沟处紧密缠绕而成。具体就是富含嘧啶的ODN与双链DNA的富含嘌呤的链以平行的方式键合；影响三螺旋DNA稳定性的因素可分为内部因素和外部因素两方面。内部因素主要是指链长、碱基序列组成、骨架本性等因素。

通常出现在DNA复制、转录、重组的起始位点或调解位点，如启动子区。作用：阻遏有关遗传信息表达。

当前第40页\共有105页\编于星期三\6点（二）DNA的三级结构1.超螺旋结构(superhelix或supercoil)DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。正超螺旋(positivesupercoil)盘绕方向与DNA双螺旋方同相同。负超螺旋(negativesupercoil)盘绕方向与DNA双螺旋方向相反。

当前第41页\共有105页\编于星期三\6点DNA超螺旋-原核生物DNA的高级结构原核生物DNA多为环状，以负超螺旋的形式存在，平均每200碱基就有一个超螺旋形成。当前第42页\共有105页\编于星期三\6点DNA超螺旋结构的电镜图象当前第43页\共有105页\编于星期三\6点2.真核生物染色体DNA真核生物DNA以非常有序的形式存在于细胞核内。在细胞周期的大部分时间里，DNA以松散的染色质(chromatin)形式存在，在细胞分裂期，则形成高度致密的染色体(chromosome)。（1）染色体的化学组成当前第44页\共有105页\编于星期三\6点DNA染色质呈现出的串珠样结构。染色质的基本单位是核小体(nucleosome)。DNA染色质的电镜图像当前第45页\共有105页\编于星期三\6点DNA：约200bp

组蛋白：H1H2A，H2BH3H4核小体的组成核心颗粒(coreparticle)2H2A,2H2B,2H3,2H4组成8聚体+DNA1.75圈（146bp）=核小体连接区：H1+60bp当前第46页\共有105页\编于星期三\6点核小体串珠样的结构当前第47页\共有105页\编于星期三\6点1）染色体高度致密的结构是由其基本结构单位-核小体高度压缩形成每圈6个核小体（2）染色体的结构螺线管当前第48页\共有105页\编于星期三\6点DNA经过多次折叠，被压缩了8000～10000倍，组装在直径只有为数微米的细胞核内。当前第49页\共有105页\编于星期三\6点真核生物的染色体当前第50页\共有105页\编于星期三\6点DNA的基本功能是以基因的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。基因从结构上定义，是指DNA分子中的特定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。（三）DNA是遗传的物质基础当前第51页\共有105页\编于星期三\6点Pneumococciinculture(left),smoothform(right)Griffith'sexperiment实验结果不同的科学家分别做出三种解释：1R型菌以某种方式使加热杀死的S型菌“复活”；2.III-S品系死菌刺激小鼠体内产生免疫物质，后者刺激II-R品系突变成了III-S品系；3III-S型菌的遗传物质进入II-R型菌，合成了III-S型菌的荚膜。FrederickGriffith(1879–1941)wasaBritishbacteriologist.InJanuary1928hereportedwhatisnowknownasGriffith'sExperiment,thefirstwidelyaccepteddemonstrationsofbacterialtransformation,wherebyabacteriumdistinctlychangesitsformandfunction.HeshowedthatStreptococcuspneumoniae,implicatedinmanycasesoflobarpneumonia,couldtransformfromonestrainintoadifferentstrain.Theobservationwasattributedtoanunidentifiedtransformingprincipleortransformingfactor.当前第52页\共有105页\编于星期三\6点Avery–MacLeod–McCartyexperimentOswaldAvery(1877,10–1955,2)ColinMacLeod(1909,1—1972,2)MaclynMcCarty(1911,6–2005,1)TheAvery–MacLeod–McCartyexperimentwasanexperimentaldemonstration,reportedin1944byOswaldAvery,ColinMacLeod,andMaclynMcCarty,thatDNAisthesubstancethatcausesbacterialtransformation.当前第53页\共有105页\编于星期三\6点人基因组结构基因组(genome):一个生物体所携带的全部遗传物质。

Thus,inmodernmolecularbiologythegenomeofanorganismisitshereditaryinformationencodedinDNAorRNA(forRNAviruses).

任何一种生物的基因组都是由其体内的所有的染色体组成的。在真核生物中，指一整套完整单倍体（染色体DNA）和线粒体DNA的全部序列。人23对染色体当前第54页\共有105页\编于星期三\6点物种基因组大小蛋白质编码基因猴空泡病毒

SV405224Kb467肺炎支原体

M.pneumoniae816Kb677流感嗜血杆菌

H.influenzae1.8Mb1709大肠杆菌

E.coli4.6Mb4288酿酒酵母

S.cerevisiae13Mb6275线虫

C.elegans100Mb18891拟南芥

A.thaliana125Mb25498家鼠

Musmusculus2.5Gb23,786果蝇

Drosophilamelanogaster165Mb14113人类

Homosapiens3Gb23,686不同生物基因组的比较当前第55页\共有105页\编于星期三\6点ChromosomeLength(mm)BasepairsVariationsConfirmedproteins185249,250,6214,401,0912,012283243,199,3734,607,7021，203367198，022，4303,894,3451,040465191,154,2763,676,892718562180,915,2603,436,667849658171,115,0673,360,8901,002754159,138,6633,045,992866850146,364,0222,890,692659948141,213,4312,581,8277851046135,534,7472,609,8027451146135,006,5162,607,2541,2581245133,851,8952,482,1941,0031339115,169,8781,814,2423181436107,349,5401,712,7996011535102,531,3921,577,346562163190,354,7531,747,136805172881,195,2011,491,8411,158182778,077,2481,448,602268192059,128,9831,171,3561,399202163,025,5201,206,753533211648,129,895787,784225221751,304,566745,778431X53155,270,5602,174,952815Y2059,373,566268,81245mtDNA0.00541656992913(Datasource:Ensemblgenomebrowserrelease68,July2012)Thebasicinformationofhumangenome当前第56页\共有105页\编于星期三\6点人线粒体DNAThehumanmitochondrialgenome线粒体当前第57页\共有105页\编于星期三\6点Thegenomeofhumanmitochondriacontains16,569basepairsofDNAorganizedinaclosedcircle.Theseencode:2rRNAmolecules22tRNAmolecules13polypeptides.

The13polypeptidesparticipateinbuildingseveralproteincomplexesembeddedintheinnermitochondrialmembrane.7subunitsthatmakeupthemitochondrialNADHdehydrogenase

3subunitsofcytochromecoxidase2subunitsofATPsynthase

1cytochromeb当前第58页\共有105页\编于星期三\6点RNA与蛋白质共同负责基因的表达和表达过程的调控。RNA通常以单链的形式存在，但有复杂的局部二级结构或三级结构。RNA分子比DNA小。RNA的种类、大小和结构远比DNA表现出多样性。三、RNA的空间结构与功能当前第59页\共有105页\编于星期三\6点RNA的种类、分布、功能当前第60页\共有105页\编于星期三\6点信使RNA(messengerRNA,mRNA)是合成蛋白质的模板。不均一核RNA(heterogeneousnuclearRNA,hnRNA)含有内含子(intron)和外显子(exon)。外显子是氨基酸的编码序列，而内含子是非编码序列。hnRNA经过剪切后成为成熟的mRNA。mRNA从DNA转录遗传信息指导蛋白质合成（一）信使RNA(messengerRNA,mRNA)1.mRNA的一般特点

当前第61页\共有105页\编于星期三\6点hnRNA内含子(intron)mRNAmRNA成熟过程

外显子(exon)当前第62页\共有105页\编于星期三\6点从AUG开始，每三个核苷酸为一组编码了一个氨基酸，称为三联体密码(codon)。成熟的mRNA由氨基酸编码区和非编码区构成。5-末端的帽子(cap)结构和3-末端的多聚A尾(poly-Atail)结构。成熟的真核生物mRNA当前第63页\共有105页\编于星期三\6点（1）5’帽子结构:m7GpppNm大部分真核细胞mRNA的5'末端都以7-甲基鸟嘌呤-三磷酸核苷为起始结构mRNA的帽结构可以与帽结合蛋白(capbindingprotein，CBP)结合。当前第64页\共有105页\编于星期三\6点加帽过程当前第65页\共有105页\编于星期三\6点真核生物的mRNA的3-末端转录后加上一段长短不一（十几到一百几十个腺苷酸）的多聚腺苷酸。在真核生物mRNA的3'末端有多聚腺苷酸结构（2）3’末端有多A尾当前第66页\共有105页\编于星期三\6点加尾过程polyA转移酶当前第67页\共有105页\编于星期三\6点mRNA核内向胞质的转位mRNA的稳定性维系翻译起始的调控帽子结构和多聚A尾的功能当前第68页\共有105页\编于星期三\6点mRNA依照自身的碱基顺序指导蛋白质氨基酸顺序的合成从mRNA分子5'末端起的第一个AUG开始，每3个核苷酸为一组称为密码子(codon)或三联体密码(tripletcode)。AUG被称为起始密码子；决定肽链终止的密码子则称为终止密码子。位于起始密码子和终止密码子之间的核苷酸序列称为开放阅读框(openreadingframe,ORF)，决定了多肽链的氨基酸序列。当前第69页\共有105页\编于星期三\6点

mRNA的成熟过程是hnRNA的剪接过程卵清蛋白mRNA的成熟当前第70页\共有105页\编于星期三\6点原核生物mRNA是多顺反子(polycistron),即一条mRNA可以编码几种蛋白质真核生物mRNA是单顺反子(monocistron),即一条mRNA只编码一种蛋白质当前第71页\共有105页\编于星期三\6点tRNA)在蛋白质合成过程中作为各种氨基酸的载体,将氨基酸转呈给mRNA。（二）转运RNA(transferRNA,tRNA)tRNA是蛋白质合成的接合器分子大多由74～95核苷酸组成；占细胞总RNA的15%；具有很好的稳定性。1.tRNA的一般特点当前第72页\共有105页\编于星期三\6点tRNA中含有（10-20%）多种稀有碱基Hypoxanthine,I当前第73页\共有105页\编于星期三\6点tRNA具有局部的茎环(stem-loop)结构或发卡(hairpin)结构。2.tRNA的结构特征tRNA的二级结构——三叶草形氨基酸臂(aminoacidaccpetorarm)DHU环(D-loop)反密码环(anticodonloop)TψC环(TψCloop)附加叉(variableloop)SecondarycloverleafstructureoftRNAPhefromyeastcloverleaf当前第74页\共有105页\编于星期三\6点tRNA的倒L形三级结构当前第75页\共有105页\编于星期三\6点tRNA的3-末端都是以CCA结尾。3-末端的A与氨基酸共价连结，tRNA成为了氨基酸的载体。不同的tRNA可以结合不同的氨基酸。tRNA的3-末端连接氨基酸当前第76页\共有105页\编于星期三\6点tRNA的反密码子环上有一个由三个核苷酸构成的反密码子(anticode)。tRNA上的反密码子依照碱基互补的原则识别mRNA上的密码子。tRNA的反密码子识别mRNA的密码子当前第77页\共有105页\编于星期三\6点核蛋白体RNA(ribosomalRNA，rRNA)是细胞内含量最多的RNA(>80％)。rRNA与核蛋白体蛋白结合组成核蛋白体(ribosome)，为蛋白质的合成提供场所。（三）rRNA参与蛋白质合成场所核糖体的组成核糖体RNA(ribosomalRNA，rRNA)1.一般特点当前第78页\共有105页\编于星期三\6点核蛋白体的组成原核生物（以大肠杆菌为例）真核生物（以小鼠肝为例）小亚基30S40SrRNA16S1542个核苷酸18S1874个核苷酸蛋白质21种占总重量的40%33种占总重量的50%大亚基50S60SrRNA23S5S2940个核苷酸120个核苷酸28S5.8S5S4718个核苷酸160个核苷酸120个核苷酸蛋白质31种占总重量的30%49种占总重量的35%当前第79页\共有105页\编于星期三\6点大肠杆菌的核蛋白体当前第80页\共有105页\编于星期三\6点2.rRNA的结构特征30Ssubunit50Ssubunit18SrRNA结构当前第81页\共有105页\编于星期三\6点蛋白质合成时形成的复合体当前第82页\共有105页\编于星期三\6点RNA组学(RNomics)研究细胞内RNA的种类、结构和功能。同一生物体内不同种类的细胞、同一细胞在不同时空状态下RNA表达谱的变化，以及与功能之间的关系。（四）非编码小分子RNA细胞的不同部位存在的许多其他种类的小分子RNA，统称为非mRNA小RNA(smallnon-messengerRNAs,snmRNAsorsmallnon-codingRNAs)。snmRNAs(smallnon-messengerRNAs,snmRNAsorsmallnon-codingRNAs)。当前第83页\共有105页\编于星期三\6点核内小RNA(smallnuclearRNA，snRNA)：存在于真核细胞的细胞核内，因富含UMP残基，故命名U-snRNA。如U1、U2、U4、U5、U6和U7等，长约100-300个核苷酸，其功能是在hnRNA转变为成熟mRNA的过程中，参与RNA的剪接，并且在将mRNA从细胞核运到细胞浆的过程中起着重要的作用。核仁小RNA(smallnucleolarRNA，snoRNA)：存在于真核细胞的细胞核仁内，在rRNA前体的剪接加工和转录后修饰过程中起重要作用，主要与2'-O-核糖甲基化及假尿嘧啶化修饰有关。在动物中snoRNA的数目可达200个，此外，还有相当数量的snoRNA功能不明，被称为孤儿snoRNA(orphansnoRNA)。snmRNAs的种类及功能当前第84页\共有105页\编于星期三\6点胞质小RNA（smallcytosolRNA，scRNA）：主要存在于细胞浆中，长约300个核苷酸，是蛋白质定位合成于粗面内质网上所需的信号识别体（signalrecognizationparticle）的组成成分，在分泌蛋白质和膜蛋白跨膜转运中起重要作用。小片段干涉RNA（smallinterferenceRNA,siRNA）：是生物宿主对于外源侵入的基因所表达的双链RNA进行切割所产生的具有特定长度的小片段RNA，可以与外源基因表达的mRNA互补结合，诱发mRNA的降解，使特异基因沉默，表达功能降低或丧失。由siRNA介导的基因表达抑制作用被称为基因沉默或基因干扰（RNAinterference,RNAi）。目前RNAi已被发展为人工使靶基因沉默的技术，是研究基因功能的有力手段。微RNA（microRNA,miRNA）

:非编码，长约21-22个核苷酸的双链RNA。通过与细胞质内mRNA3’或5’端非翻译区部分互补结合，调节mRNA寿命或抑制翻译。当前第85页\共有105页\编于星期三\6点RNAi发现历程：1990年，CraigC.Mello给矮牵牛花插入一种催生红色素的基因，希望能够让花朵更鲜艳。但意想不到的事发生了：矮牵牛花完全褪色，花瓣变成了白色！CraigC.Mello(1960.10.18-)isaPortuguese-AmericanbiologistandProfessor.Hewasawardedthe2006NobelPrizeforPhysiologyorMedicine,alongwithAndrewZ.Fire,forthediscoveryofRNAinterference.1995年康奈尔大学Guo等在对线虫C.elegans的研究中，应用正义链RNA作为对照，研究par-1基因的表达，意外的发现，正义链RNA与反义链RNA同样能够抑制目的基因的表达。当前第86页\共有105页\编于星期三\6点1998年，CraigC.Mello和

AndrewFire等首次将正义链反义链RNA混合注入线虫C.elegans中，观察到更强的基因表达抑制。首次提出了RNAinterference的概念。AndrewZ.Fire(1959.4.27-)isanAmericanbiologistandprofessor.siRNA和miRNA介导的基因沉默机制当前第87页\共有105页\编于星期三\6点催化性小RNA（catalyticRNA）：某些小RNA分子具有催化特定RNA降解的活性，这种具有催化作用的小RNA亦被称为核酶(ribozyme)或催化性RNA。1981年，Cech等在研究中发现，四膜虫的核rRNA前体中含有约400个碱基的插入序列，可在体外受到剪切并将外显子连接起来。反应体系中需要鸟苷、Mg2+，但不需要蛋白质，也就是说，这种活性是RNA本身所具有的，即RNA具有酶的活性。Cech等用“核酶”（ribozyme）来描述有催化作用的RNA，打破了多年来“酶的化学本质是蛋白质”的观念。当前第88页\共有105页\编于星期三\6点核酸的酸碱及溶解度性质核酸为多元酸，具有较强的酸性。核酸的高分子性质粘度：DNA>RNAdsDNA>ssDNA沉降行为:不同构象的核酸分子的沉降的速率有很大差异，这是超速离心法提取和纯化核酸的理论基础。第三节核酸的理化性质及应用核酸的一般理化性质当前第89页\共有105页\编于星期三\6点核酸在波长260nm

处有强烈的吸收，是由碱基的共轭双键所决定的。这一特性常用作核酸的定性和定量分析。（一）核酸的紫外吸收碱基的紫外吸收光谱当前第90页\共有105页\编于星期三\6点DNA或RNA的定量A