核酸的结构与功能临本

核酸的结构与功能临本第一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日目的要求

掌握：核酸的分类、细胞分布，各类核酸的功能及生物学意义；核酸的化学组成；两类核酸（DNA与RNA）分子组成异同；核酸的一级结构及其主要化学键；DNA右手双螺旋结构要点及碱基配对规律；mRNA一级结构特点；tRNA二级结构特点；核酸的主要理化性质（紫外吸收、变性、复性）;核酸分子杂交概念

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熟悉：核酸的高级结构；核酸酶。

了解：碱基和戊糖的结构；DNA其它二级结构形式；其它小分子RNA及RNA组学;人类基因组计划研究的主要内容；snmRNA参与基因表达调控

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第二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日第三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日第四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日？第五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日生命体中两种关键大分子核酸蛋白质第六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日核酸(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。第七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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年美英等国完成人类基因组计划。核酸研究的发展简史第八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日核酸的分类及分布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第九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日第一节核酸的化学组成及其一级结构TheChemicalComponentandPrimaryStructureofNucleicAcid第十页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日核酸(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十一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日分子组成碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖磷酸(phosphate)一、核苷酸是构成核酸的基本组成单位元素组成

C、H、O、N、P（9~11%）第十二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日碱基(base)是含氮的杂环化合物。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中碱基第十三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日嘌呤(purine，Pu)

腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)第十四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日嘧啶(pyrimidine，Py)胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)第十五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日碱基的互变异构体

嘌呤和嘧啶碱基都是含氮杂环化合物，分子中的酮基或氨基均位于杂环上氮原子的邻位，受介质中pH值的影响，会发生酮式-烯醇式互变异构，或氨基-亚氨基互变异构。第十六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日戊糖（构成RNA）1´2´3´4´5´核糖(ribose)（构成DNA）脱氧核糖(deoxyribose)第十七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日脱氧核苷嘌呤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)。第十八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

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(ribonucleoside)。核苷NNNN9NH2OOHOHHHHCH2OHH1'2'糖苷键第十九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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)。核苷酸(ribonucleotide)NNNN9NH2OOHOHHHHCH2H1'2'OPO-HOO糖苷键酯键核苷酸：

AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：

dAMP,dGMP,dTMP,dCMP第二十页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日多磷酸核苷酸第二十一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日环化核苷酸：cAMP、cGMP，是细胞信号转导中的第二信使。cAMP核苷酸衍生物第二十二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日二、DNA是脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接形成的大分子一个脱氧核苷酸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。第二十三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日5´-末端3´-末端CGA磷酸二酯键磷酸二酯键第二十四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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第二十五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日三、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。第二十六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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四、核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序第二十七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日AGP5PTPGPCPTPOH3书写方法：5pApCpTpGpCpT-OH

35

ACTGCT

3第二十八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日核酸分子的大小常用碱基(base或kilobase)数目来表示。小的核酸片段(<50bp)常被称为寡核苷酸(oligonucleotide)。自然界中的DNA和RNA的长度可以高达几十万个碱基。第二十九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日DNA和RNA的区别核糖

G、C、A、URNA脱氧核糖

G、C、A、TDNA碱基核糖核酸第三十页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日第二节DNA的空间结构与功能DimensionalStructureandFunctionofDNA第三十一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日DNA的空间结构又分为二级结构(secondarystructure)和高级结构。DNA的空间结构(spatialstructure)构成DNA的所有原子在三维空间具有确定的相对位置关系。第三十二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日一、DNA的二级结构是双螺旋结构J.Watson和F.Crick提出。第三十三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日不同生物种属的DNA的碱基组成不同同一个体的不同器官或组织的DNA碱基组成相同。[A]=[T]，[G]=[C]Chargaff规则（1952年）（一）DNA双螺旋结构的研究背景获得了高质量的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。ErwinChargaff（查加夫）（1905－1995）第三十四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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第三十五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日DNA分子X射线衍射照片

RosalindFranklin

第三十六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日双螺旋的发现

1944年，奥地利理论物理学家薛定锷（ErwinSchrodinger，1887－1961）写了一本研究生物学的书《生命是什么——活细胞的物理学观》，该书试图用热力学、量子力学和化学理论来解释生命的本性。这本书使许多青年物理学家开始注意生命科学中提出的问题，引导人们用物理学、化学方法去研究生命的本性。

第三十七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

1937年克里克（F.Crick）毕业于伦敦大学专攻物理学，在这本书的感召下，转向生命科学研究。1951年他来到剑桥的卡文迪什实验室进行研究。沃森（J.Watson）

于1950年在印地安那大学获得动物学博士学位，又在国家小儿麻痹研究基金资助下也来到了剑桥大学卡文迪什实验室。在这里，他遇到了克里克。两人见解相同，都想大干一场，于是，兵合一处，开始探求DNA的结构。第三十八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

当时，世界上研究DNA结构的科学家共有3组：第一组是伦敦大学的威尔金斯（M.Wilkins）所领导的小组，他们用X射线衍射技术研究DNA的分子结构，拍到了一张DNA晶体结构照片，上面显现的是一片云状的圈圈点点。他只猜想DNA的结构大概是螺旋形的；第二组是美国的结构化学权威波林（L.Pauling）所领导的小组，也是采用X射线作为研究工具。1951年夏天，波林用X射线探测蛋白质的结构，顺利地得出－螺旋模型，离探明DNA的结构只有一步之遥了；第三组就是半路出家的沃森和克里克。第三十九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

论实验条件，威尔金斯的实验室最好；论知识功底，波林最雄厚。但是，要论年龄，却是沃森和克里克最年轻，因而，他们的思想也最不保守。沃森和克里克初出茅庐，日夜苦干，决心摸清DNA结构，首先夺魁。第四十页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

1951年5月，沃森在一个科学会议上遇见了威尔金斯，威尔金斯身边正带着几张DNA的X射线衍射照片。沃森向威尔金斯虚心求教，并开口索要DNA的X光衍射照片。威尔金斯也不保守，不仅满口答应，还诚恳地向这位年轻人谈了自己的猜想。沃森惊喜异常，深受感动。

第四十一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

沃森回到卡文迪什实验室后，立即把收获告知了克里克，并同克里克一起进行研究。他们对不太清楚的照片进行分析，认为DNA的结构肯定是螺旋形的。威尔金斯小组的弗兰克林也认为它是双链同轴排列，现在看来这个问题就只差一层窗户纸没有捅破了。在这个双螺旋体里，到底T、C、A、G这4种物质怎样组合排列的，弄清这个也就弄清了DNA的模型。第四十二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

他们找来金属绞合线，又参考了弗兰克林测得的一些数据，在实验室的车间里开始制作模型。他们反反复复，做成一个又拆掉，拆了一个又重作，但是，连续十几个月，他们无论怎样摆弄，总是找不到一个理想的模型。

第四十三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

1953年元旦刚过，沃森和克里克就制出了一个新模型：在两股糖与磷酸的螺旋链之间，夹着一一相同的碱基，A基与A基相对，T基与T基相对。这种模型倒是与已知的资料情况相符，但是，构型却有点别扭，因为碱基分子大小不同，使两条外骨架发生了扭曲，看上去令人不舒服。第四十四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

沃森坐在桌旁，认为这样别扭的结构一般来说是不可能的。因为自然界中的生物都常常以一种美的、合理的结构存在，他想神秘的DNA也应该具有一种和谐的、美的结构，而绝不应该这样歪歪扭扭。沃森又把碱基拆了下来。重新换了个位置，让A和T配对，G和C配对，这样一来，模型宛如一条凌空翻舞的彩绸，那样舒展自如，而且又符合前不久关于DNA结构的另一项发现：A与T、G与C的数目都正好相等。DNA结构之谜从此解开了!第四十五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

1953年4月，沃森和克里克的论文在英国的《自然》杂志上发表，虽然他们的论文只不过是千来字，但是它却可以与达尔文的《物种起源》相比美，它开创了分子生物学的新时代。沃森、克里克和英国科学家威尔金斯共获1962年度诺贝尔医学和生理学奖，

第四十六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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2.37nm，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)。

（二）DNA双螺旋结构模型要点1.DNA是反向平行、右手螺旋的双链结构第四十七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日第四十八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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。骨架与碱基第四十九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日2.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。第五十页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日碱基互补配对:鸟嘌呤/胞嘧啶第五十一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日碱基互补配对:腺嘌呤/胸腺嘧啶第五十二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日大沟与小沟第五十三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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。3.疏水作用力和氢键共同维系着DNA双螺旋结构的稳定。第五十四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日碱基堆积作用力第五十五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日DNA二级结构第五十六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日（三）DNA双螺旋结构的多样性第五十七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日旋向螺距(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3.4102.3平滑DNA生理条件Z型左手4.5121.8锯齿型CG序列三种DNA构型的比较第五十八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日（四）DNA的多链螺旋结构在酸性的溶液中，胞嘧啶的N-3原子被质子化，可与鸟嘌呤的N-7原子形成氢键；同时，胞嘧啶的N-4的氢原子也可与鸟嘌呤的O-6形成氢键，这种氢键被称为Hoogsteen氢键。Hoogsteen氢键Hoogsteen氢键，不破坏Watson-Crick氢键，由此形成了C＋GC的三链结构(triplex)。第五十九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日三链结构第六十页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日鸟嘌呤之间通过Hoogsteen氢键形成特殊的四链结构(tetraplex)。四链结构第六十一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日真核生物DNA3-末端是富含GT的多次重复序列，因而自身形成了折叠的四链结构。第六十二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日二、DNA的高级结构是超螺旋结构超螺旋结构(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双螺旋方向相同。负超螺旋(negativesupercoil)盘绕方向与DNA双螺旋方向相反。第六十三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日螺旋和超螺旋电话线螺旋超螺旋第六十四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日（一）原核生物DNA的环状超螺旋结构原核生物DNA多为共价闭合的环状，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。第六十五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日DNA超螺旋结构的电镜图象第六十六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日（二）真核生物DNA的高度有序和高度致密的结构真核生物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)。第六十七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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染色质的电镜图像第六十八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日

核小体的组成：DNA：约200bp组蛋白：H1H2A，H2BH3H4

第六十九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日核小体串珠样的结构第七十页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日双链DNA的折叠和组装第七十一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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。第七十二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日真核生物的染色体第七十三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日染色体染色质纤维核小体组蛋白DNA第七十四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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是遗传信息的物质基础第七十五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日第三节

RNA的结构与功能StructureandFunctionofRNA第七十六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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比DNA小的多。RNA的种类、大小和结构远比DNA表现出多样性。第七十七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日表RNA与DNA的比较RNADNA碱基A、G、C、UA、G、C、T戊糖β-D-核糖β-D-2脱氧核糖碱基含量A与U的含量不一定相同；G与C的含量也不一定相同

A=TG=C碱基互补配对U与A，G与CA与T，G与C分子大小不等，从几十至数千个核苷酸

因物种不同而异，但较RNA大得多

结构单链，局部互补配对形成双螺旋

双链，形成双螺旋结构

功能

多样，涉及遗传信息表达的各个方面

携带遗传信息

第七十八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日RNA的种类、分布、功能第七十九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日信使RNA(messengerRNA,mRNA)是合成蛋白质的模板。不均一核RNA(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占总RNA的2％～5％，但种类最多，寿命最短。一、mRNA是蛋白质合成的模板第八十页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日hnRNA内含子(intron)mRNA

mRNA成熟过程

外显子(exon)第八十一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日从AUG开始，每三个核苷酸为一组编码一个氨基酸，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第八十二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日帽子结构:m7GpppNm（一）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。

第八十三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日加帽过程第八十四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日真核生物的mRNA的3-末端转录后加上一段长短不一的聚腺苷酸。（二）在真核生物mRNA的3'末端有多聚腺苷酸结构第八十五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日加尾过程第八十六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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尾的功能第八十七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日（三）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。第八十八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日（四）mRNA的成熟过程是hnRNA的剪接过程卵清蛋白mRNA的成熟第八十九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日转运RNA(transferRNA,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。由74～95个核苷酸组成；占细胞总RNA的15%；具有很好的稳定性。二、tRNA是蛋白质合成中的氨基酸载体第九十页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日（一）tRNA中含有多种稀有碱基第九十一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日tRNA具有局部的茎环(stem-loop)结构或发卡(hairpin)结构。（二）tRNA具有茎环结构tRNA的二级结构——三叶草形氨基酸臂DHU环反密码环TψC环附加叉第九十二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日tRNA的倒L三级结构第九十三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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。

（三）tRNA的3-末端连接氨基酸第九十四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日tRNA的反密码子环上有一个由三个核苷酸构成的反密码子(anticodon)。tRNA上的反密码子依照碱基互补的原则识别mRNA上的密码子。（四）tRNA的反密码子识别mRNA的密码子第九十五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日核蛋白体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、以rRNA为组分的核蛋白体是蛋白质合成的场所第九十六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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28S5.85S5S4718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%第九十七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日大肠杆菌的核蛋白体第九十八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日18SrRNA的二级结构第九十九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日蛋白质合成时形成的复合体第一百页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日RNA组学是研究细胞内snmRNA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snmRNAs表达谱的变化，以及与功能之间的关系。四、snmRNA参与了基因表达的调控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,snmRNAs)。snmRNAs第一百零一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日核内小RNA核仁小RNA胞质小RNA催化性小RNA小片段干涉RNA参与hnRNA的加工剪接snmRNAs的种类snmRNAs的功能第一百零二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日核酶某些小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(catalyticRNA)。第一百零三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日siRNA是生物宿主对外源侵入的基因表达的双链RNA进行切割所产生的特定长度和特定核酸序列的小片段RNA。siRNA可以与外源基因表达的mRNA相结合，并诱发这些mRNA的降解。基于此机理，人们发明了RNA干扰(RNAinterference，RNAi)技术。小片段干扰RNA第一百零四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日原核生物基因表达的特异性五、核酸在真核细胞和原核细胞中表现了不同的时空特性第一百零五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日真核生物基因表达的特异性第一百零六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日核酸的理化性质ThePhysicalandChemicalCharactersofNucleicAcid第四节第一百零七页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日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。DNA分子的长度与直径之比达到107，极易在机械力的作用下发生断裂。第一百零八页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日核酸在波长

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、核酸分子具有强烈的紫外吸收第一百零九页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日碱基的紫外吸收光谱第一百一十页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日DNA或RNA的定量A260=1.0相当于50μg/ml双链DNA(dsDNA)40μg/ml单链DNA(ssDNAorRNA)20μg/ml寡核苷酸确定样品中核酸的纯度

纯DNA:A260/A280=1.8 纯RNA:A260/A280=2.0紫外吸收的应用第一百一十一页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日二、DNA变性是双链解离为单链的过程在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。定义DNA变性的本质是双链间氢键的断裂。第一百一十二页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日协同性的DNA解链高温或极端的pHDNA的变性第一百一十三页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日部分变性DNA的电镜图像第一百一十四页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日增色效应(hyperchromiceffect)：DNA变性时其溶液OD260增高的现象。DNA解链时的紫外吸收变化第一百一十五页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日DNA的解链曲线连续加热DNA的过程中以温度相对于A260值作图，所得的曲线称为解链曲线。

解链过程中，紫外吸光度的变化达到最大变化值的一半时所对应的温度。解链温度(meltingtemperature，Tm)DNA的Tm值与其DNA长短以及碱基的GC含量有关。第一百一十六页，共一百二十九页，编辑于2023年，星期日G+C