12-15章-核核酸及相應(yīng)的性質(zhì)結(jié)構(gòu)

1、核酸一、一、相關(guān)概念相關(guān)概念核苷（nucleoside）：是嘌呤或嘧啶堿通過(guò)共價(jià)鍵與戊糖連接組成的化合物。核糖與堿基一般都是由糖的異頭碳與嘧啶的N1或嘌呤的N9之間形成的βN糖鍵連接。核苷酸（uncleoside）：核苷的戊糖成分中的羥基磷酸化形成的化合物。cAMP(cycleAMP)：3ˊ5ˊ環(huán)腺苷酸，是細(xì)胞內(nèi)的第二信使，由于某部些激素或其它分子信號(hào)刺激激活腺苷酸環(huán)化酶催化ATP環(huán)化形成的。磷酸二脂鍵（phosphodiesterli

2、nkage）:一種化學(xué)基團(tuán)，指一分子磷酸與兩個(gè)醇（羥基）酯化形成的兩個(gè)酯鍵。該酯鍵成了兩個(gè)醇之間的橋梁。例如一個(gè)核苷的3ˊ羥基與別一個(gè)核苷的5ˊ羥基與同一分子磷酸酯化，就形成了一個(gè)磷酸二脂鍵。脫氧核糖核酸（DNA）：含有特殊脫氧核糖核苷酸序列的聚脫氧核苷酸，脫氧核苷酸之間是是通過(guò)3ˊ5ˊ磷酸二脂鍵連接的。DNA是遺傳信息的載體。核糖核酸（RNA）：通過(guò)3ˊ5ˊ磷酸二脂鍵連接形成的特殊核糖核苷酸序列的聚核糖核苷酸。核糖體核糖核酸：作為組成

3、成分的一類(lèi)RNA，rRNA是細(xì)胞內(nèi)最豐富的RNA.信使核糖核酸:一類(lèi)用作蛋白質(zhì)合成模板的RNA.轉(zhuǎn)移核糖核酸:一類(lèi)攜帶激活氨基酸，將它帶到蛋白質(zhì)合成部位并將氨基酸整合到生長(zhǎng)著的肽鏈上RNA。TRNA含有能識(shí)別模板mRNA上互補(bǔ)密碼的反密碼。轉(zhuǎn)導(dǎo)（作用）（transduction）:借助于病毒載體，遺傳信息從一個(gè)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)胞。堿基對(duì):通過(guò)堿基之間氫鍵配對(duì)的核酸鏈中的兩個(gè)核苷酸，例如A與T或U以及G與C配對(duì)。夏格夫法則（gaff’s

4、rules）：所有DNA中腺嘌呤與胸腺嘧啶的摩爾含量相等（A=T），鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶的摩爾含量相等（G=C），既嘌呤的總含量相等（AG=TC）。DNA的堿基組成具有種的特異性，但沒(méi)有組織和器官的特異性。另外，生長(zhǎng)和發(fā)育階段`營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)和環(huán)境的改變都不影響DNA的堿基組成。DNA的雙螺旋：一種核酸的構(gòu)象，在該構(gòu)象中，兩條反向平行的多核甘酸鏈相互纏繞形成一個(gè)右手的雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA超螺旋:DNA本身的卷曲一般是DNA雙`螺旋的彎曲欠旋（負(fù)超螺旋

5、）或過(guò)旋（正超螺旋）的結(jié)果。拓?fù)洚悩?gòu)酶：:通過(guò)切斷DNA的一條或兩條鏈中的磷酸二酯鍵，然后重新纏繞和封口來(lái)改變DNA連環(huán)數(shù)的酶。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ、通過(guò)切斷DNA中的一條鏈減少負(fù)超螺旋，增加一個(gè)連環(huán)數(shù)。某些拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ也稱為DNA促旋酶。核小體（nucleosome）:用于包裝染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位，是由DNA鏈纏繞一個(gè)組蛋白核構(gòu)成的。染色質(zhì)（chromatin）:是存在與真核生物間期細(xì)胞核內(nèi)，易被堿性染料著色的一種無(wú)定形物質(zhì)。染色質(zhì)中含有作為骨架

6、的完整的雙鏈DNA，以及組蛋白`非組蛋白和少量的DNA。DNA變性:DNA雙鏈解鏈，分離成兩條單鏈的現(xiàn)象。退火：既DNA由單鏈復(fù)性、變成雙鏈結(jié)構(gòu)的過(guò)程。來(lái)源相同的DNA單鏈經(jīng)退火后完全恢復(fù)雙鏈結(jié)構(gòu)的過(guò)程，同源DNA之間`DNA和RNA之間，退火后形成雜交分子。熔解溫度：雙鏈DNA熔解徹底變成單鏈DNA的溫度范圍的中點(diǎn)溫度。增色效應(yīng):當(dāng)雙螺旋DNA熔解（解鏈）時(shí)，260nm處紫外吸收增加的現(xiàn)象。減色效應(yīng)：:隨著核酸復(fù)性，紫外吸收降低的現(xiàn)象

7、。核酸內(nèi)切酶（exonuclease）:核糖核酸酶和脫氧核糖核酸酶中能夠水解核酸分子內(nèi)磷酸二酯鍵的酶。核酸外切酶（exonuclease）:從核酸鏈的一端逐個(gè)水解核甘酸的酶。多種多種DNADNA的構(gòu)象：的構(gòu)象：ADNAZDNABDNA（重點(diǎn)掌握）BBDNA：每圈螺旋有10.4個(gè)堿基，雙螺旋距離為3.32nm獲得不同構(gòu)象獲得不同構(gòu)象DNADNA的因素：的因素：溫度、鹽溶液濃度。?DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)：三級(jí)結(jié)構(gòu)是在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，雙螺旋經(jīng)過(guò)扭

8、曲這折疊形成的特定構(gòu)象，主要以超螺旋超螺旋結(jié)構(gòu)為主。拓?fù)洚悩?gòu)體：L=TWL:L稱為連環(huán)數(shù)，是一條鏈以右手螺旋繞另一條鏈纏繞的次數(shù)，必須是整數(shù)。T：扭轉(zhuǎn)數(shù)W：超螺旋數(shù)DNA的拓?fù)洚悩?gòu)體之間的轉(zhuǎn)變時(shí)通過(guò)拓?fù)洚悩?gòu)酶實(shí)現(xiàn)，包含了解旋酶和促旋酶。?RNARNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)的一級(jí)結(jié)構(gòu)相鄰核苷酸以3’，5’－磷酸二酯鍵連接構(gòu)成長(zhǎng)鏈?RNARNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)的高級(jí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)、信使RNA(mRNA)和核糖體RNA(rRNA)tRNA：較多的稀

9、有堿基組成，二級(jí)結(jié)構(gòu)為三葉草形，三級(jí)結(jié)構(gòu)為倒L形tRNA的功能：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，識(shí)別密碼子，參與翻譯起始，參與DNA的反轉(zhuǎn)錄，參與基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。mRNA:作為指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)的模板，具有種類(lèi)多、拷貝少、壽命短、修飾成分少的特點(diǎn)。在原核生物中，多順?lè)醋?，真核生物中多單順?lè)醋?，折疊基因。四、四、核酸的物理化學(xué)性質(zhì)核酸的物理化學(xué)性質(zhì)1、酸堿水解：酸堿水解：堿水解：RNA磷酸酯易水解，DNA不易水解（保持DNA穩(wěn)定性、遺傳信息）。2、酶水解：酶水解

10、：非特異性水解（DNA、RNA）磷酸二酯鍵的酶稱為磷酸二酯酶，如蛇毒磷酸二酯酶（水解得5’核苷酸）、牛脾磷酸二酯酶（3’核苷酸）。3、紫外吸收：紫外吸收：嘌呤和嘧啶因其共軛體系而有強(qiáng)紫外吸收。核酸在260nm有最大紫外吸收峰，蛋白質(zhì)在280nm。純的DNA的A260A2801.8RNA達(dá)到2.0，通常讀出260nmA值計(jì)算含量：A=1時(shí)，相當(dāng)于50ugmL的雙鏈DNA，或40ugmL單鏈RNA、DNA或是20ugmL的寡核苷酸計(jì)算。4、

11、核酸的變形、復(fù)性、雜交核酸的變形、復(fù)性、雜交?變性：變性：指核酸雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂，變成單鏈，不涉及共價(jià)鍵的斷裂。有熱變性、酸堿變性，常用的變性劑有尿素、鹽酸胍、甲醛。變性后，260nm紫外吸收光度值升高，粘度降低，浮力密度升高，二級(jí)結(jié)構(gòu)改變，部分失活。?復(fù)性：復(fù)性：變性后的DNA適當(dāng)條件下，兩條鏈彼此從新連接，恢復(fù)成雙螺旋結(jié)構(gòu)。變性的DNA在緩慢冷卻時(shí)，可以復(fù)性，稱為退火，DNA片段越大，復(fù)性越難。?雜交：雜交：不同來(lái)源的DNA放在一