核酸的结构和功能精选PPT.ppt

关于核酸的结构和功关于核酸的结构和功能能第1页，讲稿共89张，创作于星期二核核 酸酸(nucleic acid)P60 是以是以核苷酸核苷酸为基本组成单位的生物大分子，为基本组成单位的生物大分子，携带和传递遗传信息。携带和传递遗传信息。第2页，讲稿共89张，创作于星期二核酸的分类及分布核酸的分类及分布 90%90%以以上上分分布布于于细细胞胞核核，其其余余分分布布于于核外如线粒体，叶绿体，质粒等。核外如线粒体，叶绿体，质粒等。90%90%分布胞液，分布胞液，10%10%分布胞核分布胞核(deoxyribonucleic acid,DNA)(ribonucleic acid,RNA)脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 核糖核酸核糖核酸携带遗传信息，决定细胞和个携带遗传信息，决定细胞和个体的基因型体的基因型(genotype)。参与细胞内参与细胞内DNA遗传信息的表遗传信息的表达。某些病毒达。某些病毒RNA也可作为遗也可作为遗传信息的载体。传信息的载体。注：生物细胞都含有注：生物细胞都含有DNA DNA 和和 RNARNA；病毒中只含；病毒中只含 DNA DNA 或或 只含只含 RNARNA。第3页，讲稿共89张，创作于星期二第一节第一节核酸的分子组成核酸的分子组成The Chemical Component第4页，讲稿共89张，创作于星期二核酸的化学组成核酸的化学组成 P60主要元素：主要元素：C、H、O、N、P与蛋白质比较，核酸一般不与蛋白质比较，核酸一般不含含S，而，而P的含量较为稳定，的含量较为稳定，占占911%实验室中用实验室中用定磷法定磷法进行核酸的定量分析。进行核酸的定量分析。（DNA9.2%、RNA9.0%）第5页，讲稿共89张，创作于星期二核酸的基本组成单位是核苷酸核酸的基本组成单位是核苷酸(nucleotide)。碱基碱基戊糖戊糖磷酸磷酸核苷酸核苷酸核苷核苷核酸核酸DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸的基本组成单位是核糖核苷酸。第6页，讲稿共89张，创作于星期二嘌呤嘌呤 嘧啶嘧啶 碱基碱基腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（鸟嘌呤（G）胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（尿嘧啶（U）DNA、RNA均有均有DNA有有RNA有有一、核苷酸的结构一、核苷酸的结构每种核酸都含有每种核酸都含有四种碱基四种碱基。第7页，讲稿共89张，创作于星期二嘌呤嘌呤(purine)腺嘌呤腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤鸟嘌呤(guanine,G)碱碱 基基第8页，讲稿共89张，创作于星期二嘧啶嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)尿嘧啶尿嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine,T)第9页，讲稿共89张，创作于星期二 核酸中也存在一些不常见的核酸中也存在一些不常见的核酸中也存在一些不常见的核酸中也存在一些不常见的稀有碱基稀有碱基稀有碱基稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的的的的甲基化产物甲基化产物甲基化产物甲基化产物。二氢尿嘧啶二氢尿嘧啶 （DHU）第10页，讲稿共89张，创作于星期二修饰碱基的简写符号修饰碱基的简写符号(为为1时可以不写时可以不写)第11页，讲稿共89张，创作于星期二 五种碱基都能形成五种碱基都能形成五种碱基都能形成五种碱基都能形成酮式酮式酮式酮式-烯醇式烯醇式烯醇式烯醇式或或或或氨基氨基氨基氨基-亚氨基亚氨基亚氨基亚氨基的互的互的互的互变异构。这两种异构体的平衡关系变异构。这两种异构体的平衡关系变异构。这两种异构体的平衡关系变异构。这两种异构体的平衡关系受介质酸碱环境受介质酸碱环境受介质酸碱环境受介质酸碱环境的的的的影响。在生理影响。在生理影响。在生理影响。在生理pHpHpHpH下，在生物体内，碱基多以下，在生物体内，碱基多以下，在生物体内，碱基多以下，在生物体内，碱基多以酮式存在。酮式存在。酮式存在。酮式存在。第12页，讲稿共89张，创作于星期二戊戊 糖糖（构成（构成RNA）核糖核糖(ribose)（构成（构成DNA）脱氧核糖脱氧核糖(deoxyribose)第13页，讲稿共89张，创作于星期二碱基和核糖（或脱氧核糖）通过碱基和核糖（或脱氧核糖）通过糖苷键糖苷键连接形成连接形成核苷核苷(nucleoside)（或脱氧核苷）。（或脱氧核苷）。第14页，讲稿共89张，创作于星期二修饰核苷修饰核苷/稀有核苷稀有核苷修饰核苷包括三种情况修饰核苷包括三种情况:（1 1）由）由）由）由修饰碱基修饰碱基修饰碱基修饰碱基和糖组成的核苷和糖组成的核苷和糖组成的核苷和糖组成的核苷 （2）由非修饰碱基和）由非修饰碱基和2-O-甲基核糖甲基核糖组成的核苷组成的核苷（3）由碱基与糖）由碱基与糖连接方式特殊连接方式特殊的核苷的核苷 第15页，讲稿共89张，创作于星期二（1）（2）二氢尿嘧啶核苷二氢尿嘧啶核苷 (Am)第16页，讲稿共89张，创作于星期二（3）()尿嘧啶尿嘧啶(uracil,U)第17页，讲稿共89张，创作于星期二取代基用下列小写英文字母表示取代基用下列小写英文字母表示:甲基m 乙酰基ac 氨基n 甲硫基ms 羟基o或h 硫基s 异戊烯基i 羧基c 第18页，讲稿共89张，创作于星期二核苷酸：核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP 核苷（脱氧核苷）和磷酸以核苷（脱氧核苷）和磷酸以酯键酯键连接形成连接形成核苷酸核苷酸（脱氧核苷酸）。（脱氧核苷酸）。第19页，讲稿共89张，创作于星期二l 多磷酸核苷酸：多磷酸核苷酸：P63 NMP，NDP，NTP第20页，讲稿共89张，创作于星期二l a.环化核苷酸环化核苷酸:核糖核糖3-,5-成环。成环。cAMP，cGMP体内重要的游离核苷酸及其衍生物体内重要的游离核苷酸及其衍生物功能：功能：第二信使第二信使，激，激素、一些药物、神素、一些药物、神经递质通过其发挥经递质通过其发挥生理作用。生理作用。第21页，讲稿共89张，创作于星期二b.b.多磷酸核苷酸：多磷酸核苷酸：指含两个以上磷酸基的核苷酸指含两个以上磷酸基的核苷酸,如如ADP ADP、ATP ATP、GDPGDP、GTP GTP、UDPUDP和和UTPUTP等等.ATPATP在细胞能量代谢上起着极其重要的作用。在细胞能量代谢上起着极其重要的作用。UTPUTP参与糖原合成作用以供给能量参与糖原合成作用以供给能量,UDPUDP有携带转运葡有携带转运葡萄糖的作用。萄糖的作用。GDPGDP和和GTPGTP为蛋白质生物合成的起始和延伸提供能量。为蛋白质生物合成的起始和延伸提供能量。AMPADPATP第22页，讲稿共89张，创作于星期二 c.c.含核苷酸的生物活性物质：含核苷酸的生物活性物质：NADNAD+、NADPNADP+、CoA-SHCoA-SH、FAD FAD 等都含有等都含有 AMP;AMP;NAD NAD+及及FADFAD是生物氧化体系的重要组成成分，在是生物氧化体系的重要组成成分，在传传递氢原子或电子中递氢原子或电子中有着重要作用。有着重要作用。CoACoA作为有些酶的作为有些酶的辅酶成分辅酶成分,参与糖有氧氧化及脂肪酸氧化过程。参与糖有氧氧化及脂肪酸氧化过程。NADP+NAD+第23页，讲稿共89张，创作于星期二第二节第二节DNA的空间结构与功能的空间结构与功能Dimensional Structure and Function of DNA第24页，讲稿共89张，创作于星期二一、核酸的一级结构 P64定义定义核酸中核苷酸的排列顺序。核酸中核苷酸的排列顺序。由由于于核核苷苷酸酸间间的的差差异异主主要要是是碱碱基基不不同同，所所以以也也称称为为碱基序列碱基序列。第25页，讲稿共89张，创作于星期二5端端3端端核苷酸之间以核苷酸之间以3 ,5 -磷酸二酯键磷酸二酯键连接形成多核苷连接形成多核苷酸链，即核酸。酸链，即核酸。CGA 通常把长度小于通常把长度小于50个核个核苷酸构成的核苷酸链称为苷酸构成的核苷酸链称为寡寡核苷酸，核苷酸，更长的则称为更长的则称为多多聚核苷酸。聚核苷酸。第26页，讲稿共89张，创作于星期二书写方法书写方法第27页，讲稿共89张，创作于星期二 核苷酸链具有方向性，当表示一个核苷酸核苷酸链具有方向性，当表示一个核苷酸链时，必须注明它的方向是链时，必须注明它的方向是53。若两链反向平行，则需注明每条链的走向。若两链反向平行，则需注明每条链的走向。如：如：5A-T-G-C-C-T-G-A 3 3 T-A-C-G-G-A-C-T 5一、核苷酸一、核苷酸读向读向第28页，讲稿共89张，创作于星期二 DNA 与与RNA的区别的区别核酸碱基戊糖DNAA、G、C、T脱氧核糖RNAA、G、C、U核糖第29页，讲稿共89张，创作于星期二二、二、DNA的二级结构的二级结构双螺旋结构双螺旋结构第30页，讲稿共89张，创作于星期二ChargaffChargaffChargaffChargaff定则定则定则定则（1950s,E.Chargaff1950s,E.Chargaff1950s,E.Chargaff1950s,E.Chargaff发现）发现）发现）发现）p64p64p64p64I.I.DNADNA碱基组成符合：碱基组成符合：A=TA=T；G=CG=C；A+G=T+CA+G=T+C。II.II.物种不同，物种不同，DNADNA碱基组成不同；碱基组成不同；III.III.物种亲缘愈接近，碱基组成也愈接近，该比物种亲缘愈接近，碱基组成也愈接近，该比IV.IV.率越相近似。率越相近似。V.V.同一生物体的不同组织的同一生物体的不同组织的DNADNA的碱基组成相同的碱基组成相同;没有器官和组织的特异性，年龄、营养状况、环没有器官和组织的特异性，年龄、营养状况、环境的改变不影响境的改变不影响DNADNA的碱基组成。的碱基组成。提出提出提出提出DNADNA双螺旋结构模型的根据双螺旋结构模型的根据双螺旋结构模型的根据双螺旋结构模型的根据 第31页，讲稿共89张，创作于星期二（一）（一）DNA双螺旋结构的研究背景双螺旋结构的研究背景 碱基组成分析碱基组成分析Chargaff 规则：规则：A=T G=C 碱基的理化数据分析碱基的理化数据分析A-T、G-C以以氢键配对较合理氢键配对较合理 DNA纤维的纤维的X-线衍射图谱分析线衍射图谱分析 第32页，讲稿共89张，创作于星期二已知的核酸化学数据已知的核酸化学数据p661个碱个碱基对基对(bp)第33页，讲稿共89张，创作于星期二（二）（二）DNA双螺旋结构模型要点双螺旋结构模型要点1.两条链反向平行，围绕同一中心两条链反向平行，围绕同一中心轴构成轴构成右手双螺旋右手双螺旋(double helix)。螺旋。螺旋直径直径2nm，表面有，表面有大沟和小沟大沟和小沟。2.磷酸磷酸-脱氧核糖骨架位于螺旋脱氧核糖骨架位于螺旋外外侧侧(骨架）骨架），碱基，碱基垂直垂直于螺旋轴于螺旋轴而伸入而伸入内侧（侧链）内侧（侧链）。每圈螺旋。每圈螺旋含含10个碱基对个碱基对(bp)，螺距为螺距为3.4nm。第34页，讲稿共89张，创作于星期二碱基平面与纵轴碱基平面与纵轴垂直垂直，糖环平面与纵轴，糖环平面与纵轴平行平行第35页，讲稿共89张，创作于星期二3.两条链通过碱基间的两条链通过碱基间的氢键氢键相连，相连，A对对T有有两个两个氢键，氢键，C对对G有有三个三个氢键，这种氢键，这种A-T、C-G配对的规律，称为配对的规律，称为碱基互补规则碱基互补规则。4.维持双螺旋稳定的因素：维持双螺旋稳定的因素：横向为氢键，纵向为碱基横向为氢键，纵向为碱基间的堆积力。间的堆积力。第36页，讲稿共89张，创作于星期二碱基互补配对碱基互补配对 TAGC第37页，讲稿共89张，创作于星期二（三）（三）DNA双螺旋结构的多样性双螺旋结构的多样性Z型型DNAB型型DNAA型型DNA体外脱水CG间隔排列区段正常生理条件下第38页，讲稿共89张，创作于星期二H-DNA:三条链局部螺旋三条链局部螺旋第39页，讲稿共89张，创作于星期二三、三、DNA的超螺旋结构及其在染的超螺旋结构及其在染色质中的组装色质中的组装（一）（一）DNA的超螺旋结构的超螺旋结构 P68超螺旋结构超螺旋结构(superhelix 或或supercoil)DNA双螺旋链双螺旋链再盘绕再盘绕即形成超螺旋结构。即形成超螺旋结构。正超螺旋正超螺旋(positive supercoil)盘绕方向与盘绕方向与DNA双螺旋双螺旋方同相同方同相同 负超螺旋负超螺旋(negative supercoil)盘绕方向与盘绕方向与DNA双螺旋双螺旋方向相反方向相反 第40页，讲稿共89张，创作于星期二意义意义DNA超螺旋结构超螺旋结构整体或局部整体或局部的的拓扑学变化及其调控拓扑学变化及其调控对于对于DNA复复制制和和RNA转录转录过程具有关键作用。过程具有关键作用。(如负超螺旋分子所受张力会引如负超螺旋分子所受张力会引起互补链分开导致局部变性，利于复制和转录。起互补链分开导致局部变性，利于复制和转录。)第41页，讲稿共89张，创作于星期二第42页，讲稿共89张，创作于星期二（三）（三）DNA在真核生物细胞核内的组装在真核生物细胞核内的组装真真核核生生物物染染色色体体由由DNA和和蛋蛋白白质质构构成成，其其基基本本单位是单位是 核小体核小体(nucleosome)。P69核小体的组成核小体的组成DNA：约约200bp 组蛋白：组蛋白：H1H2A，H2BH3H4第43页，讲稿共89张，创作于星期二串珠状核小体结构串珠状核小体结构第44页，讲稿共89张，创作于星期二串珠状核小体串珠状核小体DNA双螺旋片段双螺旋片段染色质纤维染色质纤维伸展形染色质片段伸展形染色质片段密集形染色质片段密集形染色质片段整个染色体整个染色体第45页，讲稿共89张，创作于星期二核小体核小体螺线管螺线管真核生物染色体真核生物染色体DNA组装组装第46页，讲稿共89张，创作于星期二三、DNA的功能DNA的的基基本本功功能能是是以以基基因因的的形形式式荷荷载载遗遗传传信信息息，并并作作为为基基因因复复制制和和转转录录的的模模板板。它它是是生生命命遗遗传传的物质基础的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。，也是个体生命活动的信息基础。基基因因从从结结构构上上定定义义，是是指指DNA分分子子中中的的特特定定区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。区段，其中的核苷酸排列顺序决定了基因的功能。第47页，讲稿共89张，创作于星期二肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验Oswald Avery(1944)第48页，讲稿共89张，创作于星期二 实验二，实验二，噬菌体的标记实验噬菌体的标记实验第49页，讲稿共89张，创作于星期二 第50页，讲稿共89张，创作于星期二 第51页，讲稿共89张，创作于星期二 第52页，讲稿共89张，创作于星期二第三节 RNA的结构与功能Structure and Function of RNA第53页，讲稿共89张，创作于星期二RNA的结构与功能组成：组成：4 4种核苷酸（种核苷酸（A AU UGCGC），有稀有碱基；），有稀有碱基；连接：连接：3,5-3,5-磷酸二酯键磷酸二酯键形成：一般以形成：一般以DNADNA为模板合成，有例外。为模板合成，有例外。结构：结构：RNA主要是单链结构，局部可卷曲形成双链螺旋结构，或称发夹结构。碱基氢键配对AU，GC。DNA RNA糖糖 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖碱基碱基 AGCT AGCU 不含稀有碱基不含稀有碱基 含稀有碱基含稀有碱基 双链双链 单链，局部双链单链，局部双链 RNARNA与与DNADNA的差异的差异第54页，讲稿共89张，创作于星期二动物细胞内主要动物细胞内主要RNA的种类及功能的种类及功能第55页，讲稿共89张，创作于星期二一一、信使、信使RNA的结构与功能的结构与功能hnRNA 内含子内含子(intron)mRNA *mRNA成熟过程成熟过程 外显子外显子(exon)第56页，讲稿共89张，创作于星期二*mRNA结构特点结构特点1.大大多多数数真真核核mRNA的的5末末端端均均在在转转录录后后加加上上一一个个7-甲甲基基鸟鸟苷苷，同同时时第第一一个个核核苷苷酸酸的的C2也也是是甲甲基基化化，形成帽子结构：形成帽子结构：m7GpppNm-。2.大多数真核大多数真核mRNA的的3末端有一个多聚腺苷酸末端有一个多聚腺苷酸(polyA)结构，称为多聚结构，称为多聚A尾。尾。第57页，讲稿共89张，创作于星期二帽子结构帽子结构第58页，讲稿共89张，创作于星期二加速翻译起始的调控加速翻译起始的调控mRNA的稳定性维系的稳定性维系mRNA核内向胞质的转位核内向胞质的转位帽子结构和帽子结构和多聚多聚A尾的功能尾的功能mRNA的功能：的功能：作为蛋白质合成的模板。作为蛋白质合成的模板。第59页，讲稿共89张，创作于星期二特点：特点：含量少：占细胞内含量少：占细胞内RNA的的2%-5%种类多：可达种类多：可达10105种。不同的基因表达不种。不同的基因表达不同的同的mRNA.寿命短：半衰期寿命短：半衰期1.5分钟分钟大小差异大大小差异大第60页，讲稿共89张，创作于星期二*tRNA的一级结构特点的一级结构特点 含稀有碱基较多含稀有碱基较多 3末端为末端为 CCA-OH 5末端大多数为末端大多数为G 由由7393个核苷酸组成个核苷酸组成二、转运二、转运RNA的结构与功能的结构与功能第61页，讲稿共89张，创作于星期二 稀有碱基稀有碱基 第62页，讲稿共89张，创作于星期二*tRNA的二级结构的二级结构三叶草形三叶草形氨基酸氨基酸臂臂额外环额外环第63页，讲稿共89张，创作于星期二第64页，讲稿共89张，创作于星期二*tRNA的三级结构的三级结构 倒倒L形形*tRNA的功能的功能活活化化、搬搬运运氨氨基基酸酸到到核核糖体，参与蛋白质的翻译。糖体，参与蛋白质的翻译。第65页，讲稿共89张，创作于星期二*rRNA的结构的结构三、核蛋白体三、核蛋白体RNA的结构与功能的结构与功能*rRNA的功能的功能参参与与组组成成核核蛋蛋白白体体，作作为为蛋蛋白白质质生生物物合成的场所。合成的场所。约占全部约占全部RNA的的80%，含量最多。，含量最多。与多种蛋白质结合与多种蛋白质结合成核糖体成核糖体。第66页，讲稿共89张，创作于星期二核糖体的组成核糖体的组成原核生物真核生物小亚基30S40SrRNA16S18S蛋白质21种33种大亚基50S60SrRNA23S5S28S5.8S5S蛋白质33种49种核糖体70S80S第67页，讲稿共89张，创作于星期二特点：特点：含量多：占细胞内含量多：占细胞内RNA的的80%-85%种类少：种类少：寿命短：更新慢、寿命长寿命短：更新慢、寿命长第68页，讲稿共89张，创作于星期二四四、其他小分子、其他小分子RNA及及RNA组学组学除除了了上上述述三三种种RNA外外，细细胞胞的的不不同同部部位位存存在在的的许许多多其其他他种种类类的的小小分分子子RNA，统统称称为为非非mRNA小小RNA(small non-messenger RNAs，snmRNAs)。snmRNAs第69页，讲稿共89张，创作于星期二snmRNAs的的种类种类核内小核内小RNA(snRNA)核仁小核仁小RNA(snoRNA)胞质小胞质小RNA(scRNA)催化性小催化性小RNA小片段干扰小片段干扰 RNA(siRNA)snmRNAs的的功能功能参与参与hnRNA和和rRNA的转录后加工和转运以及的转录后加工和转运以及基因表达过程的调控等。基因表达过程的调控等。第70页，讲稿共89张，创作于星期二是是研研究究细细胞胞中中snmRNAs的的种种类类、结结构构和和功功能能的的科科学学。同同一一生生物物体体内内不不同同种种类类的的细细胞胞、同同一一细细胞胞在在不不同同时时间间、不不同同状状态态下下snmRNAs的的表表达达具具有时间和空间有时间和空间特异性。特异性。RNA组学组学(RNomics)第71页，讲稿共89张，创作于星期二核酸的理化性质核酸的理化性质The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid第第 四四 节节第72页，讲稿共89张，创作于星期二一、核酸的一般理化性质一、核酸的一般理化性质核酸为多元酸，具有较强的核酸为多元酸，具有较强的酸性酸性；DNA是线性高分子，是线性高分子，粘度极大粘度极大；在在260nm波长有最大吸收峰，是由波长有最大吸收峰，是由碱基的共轭碱基的共轭双键双键决定的。这一特性常用作核酸的定性、定决定的。这一特性常用作核酸的定性、定量分析。量分析。第73页，讲稿共89张，创作于星期二一般理化性质一般理化性质两性电解质两性电解质核酸含酸性的磷酸基团，又含弱碱性的碱基，为两性电解质，可发生两性解离；溶解性溶解性DNA白色纤维状固体，RNA白色粉末状固体，都微溶于水，不溶于一般有机试剂（乙醇沉淀核酸），钠盐易溶于水。粘度高粘度高一般DNA比RNA粘度高。水解性水解性可被酸、碱或酶水解，DNA比RNA对稀碱稳定。RNA的等电点比DNA低的原因，RNA分子中核糖基2-OH通过氢键促进了磷酸基上质子的解离，DNA没有这种作用第74页，讲稿共89张，创作于星期二第75页，讲稿共89张，创作于星期二1.DNA或或RNA的定量的定量OD260=1.0相当于相当于50 g/ml双链双链DNA40 g/ml单链单链DNA（或（或RNA）20 g/ml寡核苷酸寡核苷酸2.判断核酸样品的纯度判断核酸样品的纯度DNA纯品纯品:OD260/OD280=1.8RNA纯品纯品:OD260/OD280=2.0OD260的应用的应用第76页，讲稿共89张，创作于星期二二、二、DNA的变性的变性(denaturation)定义定义：在某些理化因素作用下，在某些理化因素作用下，DNA双链解开成双链解开成两条单链的过程。两条单链的过程。变性因素：变性因素：过量酸，碱，加热等。过量酸，碱，加热等。变性后理化性质的主要改变：变性后理化性质的主要改变：OD260增高增高粘度下降粘度下降第77页，讲稿共89张，创作于星期二DNA变性的本质变性的本质是双链间氢键的是双链间氢键的断裂断裂第78页，讲稿共89张，创作于星期二DNA的紫外吸收光谱的紫外吸收光谱增增色色效效应应：DNA变变性性时时其其溶溶液液OD260增增高高的现象。的现象。第79页，讲稿共89张，创作于星期二 Tm：使使 双双 链链DNA解解链链度度达达到到50%时时所所需需的的温温度度称称为为DNA的的解解链链温温度度，又又称称融融解解温温 度度(melting temperature,Tm)。P73其其大大小小与与G+C含含量成正比。量成正比。第80页，讲稿共89张，创作于星期二三、三、DNA的复性与分子杂交的复性与分子杂交 DNA复性复性(renaturation)的定义的定义 P73在适当条件下，变性在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为天然的双螺旋构象，这一现象称为复性复性。减色效应减色效应DNA复性时，其溶液复性时，其溶液OD260降低。降低。热变性的热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为程称为退火退火(annealing)。第81页，讲稿共89张，创作于星期二 热变性的热变性的DNA在复性过程中，具有碱在复性过程中，具有碱基序列部分互补的不同的基序列部分互补的不同的DNA之间或之间或DNA与与RNA之间形成杂化双链的现象。之间形成杂化双链的现象。P74核酸分子杂交核酸分子杂交(hybridization)：第82页，讲稿共89张，创作于星期二变性变性复性复性复性复性第83页，讲稿共89张，创作于星期二核酸分子杂交的应用核酸分子杂交的应用研究研究DNA分子中某一种基因的位置分子中某一种基因的位置定两种核酸分子间的序列相似性定两种核酸分子间的序列相似性检测某些专一序列在待检样品中存在与否检测某些专一序列在待检样品中存在与否是基因芯片技术的基础是基因芯片技术的基础 第84页，讲稿共89张，创作于星期二第五节第五节 核核 酸酸 酶酶 Nuclease第85页，讲稿共89张，创作于星期二核酸酶核酸酶是指所有可以水解核酸的酶是指所有可以水解核酸的酶依据底物不同分类依据底物不同分类DNA酶酶(deoxyribonuclease,DNase)RNA酶酶(ribonuclease,RNase)依据切割部位不同分类依据切割部位不同分类核酸内切酶：核酸内切酶：限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 非特异性核酸内切酶非特异性核酸内切酶核酸外切酶：核酸外切酶：53或或35核酸外切酶。核酸外切酶。第86页，讲稿共89张，创作于星期二u参参与与DNA的的合合成成与与修修复复及及RNA合合成成后后的的剪剪接接等等重重要基因复制和基因表达过程要基因复制和基因表达过程 u负负责责清清除除多多余余的的、结结构构和和功功能能异异常常的的核核酸酸，同同时时也可以清除侵入细胞的外源性核酸也可以清除侵入细胞的外源性核酸 u在消化液中降解食物中的核酸以利吸收在消化液中降解食物中的核酸以利吸收 u体外重组体外重组DNA技术中的重要工具酶技术中的重要工具酶 生物体内的核酸酶负责催化细胞内外核酸的降解生物体内的核酸酶负责催化细胞内外核酸的降解 核酸酶的功能核酸酶的功能 第87页，讲稿共89张，创作于星期二 核核 酶酶u催化性催化性DNA(DNAzyme)人工合成的寡聚脱氧核苷人工合成的寡聚脱氧核苷酸片段，也能序列特异性降解酸片段，也能序列特异性降解RNA。u催化性催化性RNA(ribozyme)序列特异性的核酸内切酶序列特异性的核酸内切酶参与参与RNA转录后加工修饰转录后加工修饰作为针对病毒或肿瘤基因的药物降解作为针对病毒或肿瘤基因的药物降解mRNA。第88页，讲稿共89张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第89页，讲稿共89张，创作于星期二