《医学核酸化学》PPT课件

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1、第二章核酸化学NucleicAcidchemistry第一节概述第二节核酸的化学组成第三节核酸的分子结构第四节核酸的性质第五节核酸的研究方法本章内容第一节概述核酸（nucleicacid—NA）是一类重要的生物大分子，担负着生命信息的储存与传递。核酸是现代生物化学、分子生物学的重要研究领域，是基因工程操作的核心分子。1868F.Miescher从脓细胞的细胞核中分离出了一种含磷酸的有机物，当时称为核素（nuclein）,后称为核酸（nucleicacid）。1944Avery等通过肺炎球菌转化试验证明DNA是遗传物质。1952Hershey,Chase-噬菌体标记实验

2、。1953Watson和Crick提出DNA结构的双螺旋模型。1958Crick提出遗传信息传递的中心法则。1973Boyer，Cohen-DNACloning(克隆）。1976DNASequencing(序列分析）。1990HumanGenomeProject（人类基因组计划）。一、核酸的研究历史1944年Avery细菌转化实验肺炎病菌有二种，一种是光滑型肺炎双球菌：有荚膜、菌落光滑且有毒。这种菌通常外包有一层黏性发光的多糖荚膜，它是细菌致病性的必要成分，引起肺炎；另一种是粗糙型肺炎双球菌：无荚膜、菌落粗糙且无毒。（a）将光滑型肺炎双球菌注入小鼠体内，使小鼠致死。（b

3、）将粗糙型肺炎双球菌注入小鼠体内，对小鼠无害。（c）将光滑型肺炎双球菌加热杀死后，再注入小鼠体内，对小鼠无害。（d）将加热杀死的光滑型肺炎双球菌与粗糙型肺炎双球菌一起注入小鼠体内，小鼠死掉。这说明粗糙　　型肺炎双球菌变成了致死的光滑型肺炎双球菌。暗示着被杀死的光滑型肺炎双球菌中含有某种因子，它进入了粗糙型肺炎双球菌将它转化成了致死的光滑型肺炎双球菌。（e）从加热杀死的光滑型肺炎双球菌中提取DNA，并且尽可能地将混在DNA中的蛋白质除去，然后将除去了蛋白质的DNA与粗糙型肺炎双球菌混合后，再注入小鼠体内，小鼠死掉。1928年细菌学家Griffith细菌毒性实验1952

4、年美国Hershey噬菌体感染实验DNA的遗传作用的进一步证明是来自A.Hershy和M.Chase的噬菌体感染大肠杆菌的研究。用放射性同位素32P标记噬菌体DNA，使标记的噬菌体感染大肠杆菌，经短期保温后，噬菌体就附着在细菌上。然后用搅拌器（10000转/分）搅拌几分钟，使噬菌体与大肠杆菌分开，再用高速离心机使细菌沉淀，分析沉淀和上清中的放射性（右图）。用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，进行同样的验证实验。　　实验结果是大多数噬菌体的DNA存在于细菌中，而外壳留在上清中。但是被感染的细菌内部出现了奇迹。随着被感染的细菌的培养，有的细菌破裂，释放出很多噬菌体来。这说明用于

5、复制的遗传信息通过病毒DNA，而不是通过病毒蛋白质导入细菌内的。真核生物原核生物细胞核（98%）拟核线粒体mDNA（少量）质粒DNA（plasmid）叶绿体ctDNA（少量）等病毒DNA细胞质（90%）细胞质核仁（少量）病毒RNA二、核酸的种类和分布DNA脱氧核糖核酸RNA核糖核酸注：生物细胞都含有DNA和RNA；病毒中只含DNA或只含RNA。第二节核酸的化学组成核酸是由几十个甚至几千万个核苷酸聚合而成的具有一定空间结构的生物大分子。基本元素：C、H、O、N、P；其中P的含量比较稳定，占9%-10%，通过测定P的含量来推算核酸的含量（定磷法）。磷酸核苷碱基戊糖核酸→核苷酸

6、一、戊糖组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则为β-D-核糖。二、碱基1.嘌呤（Purine）腺嘌呤AdenineA鸟嘌呤guanineG2.嘧啶（Pyrimidine）胸腺嘧啶T胞嘧啶C尿嘧啶U核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱基的种类很多，大部分是上述碱基的甲基化产物。二氢尿嘧啶（DHU）修饰碱基的简写符号(为1时可以不写)三、核苷（nucleoside）核苷：戊糖+碱基糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键核苷中戊糖与碱基的连接方式：1’2’3’4’5’(OH)1’2’3’4’5’(OH)修饰核苷/稀有核苷修饰核苷包括三

7、种情况:（1）由修饰碱基和糖组成的核苷（2）由非修饰碱基和2'-O-甲基核糖组成的核苷（3）由碱基与糖连接方式特殊的核苷（1）（2）二氢尿嘧啶核苷(Am)（3）(ψ)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例：四、核苷酸（nucleotide）核苷酸：核苷+磷酸戊糖+碱基+磷酸H五、游离核苷酸及其衍生物的形式1.继续磷酸化2.环化磷酸化cAMPcGMP3.辅酶NAD、NADP、FAD、HSCoAFADNAD、NADPHSCoA4.GDP-半乳糖、GDP-葡萄糖等是糖蛋白