生物化学与原理1核酸

生物化学与原理1核酸

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1、1核酸的结构与功能1.1核酸的种类、分布和化学组成1.2DNA的结构1.3RNA的结构1.4核酸的性质1.2DNA的结构1、DNA的一级结构2、DNA的二级结构3、DNA的高级结构1、DNA的一级结构⑴概念由数量极其庞大的四种脱氧的单核苷酸按照一定的顺序,以3′,5′-磷酸二酯键(phosphodiester)彼此连接而形成的线形或环形多核苷酸链。核苷酸数≤50—寡核苷酸(oligonucleotide)核苷酸数≥50—多聚核苷酸(polynucleotide)方向性(directionality)5’端(5’terminus)→3'端(3'terminus)5ACTGCT3⑵书写方法竖

2、线式5pApCpTpGpCpT-OH3文字式2、DNA的二级结构⑴双螺旋结构模型的主要依据⑵双螺旋结构模型的要点⑶双螺旋结构的稳定因素⑷DNA双螺旋构象的多态性⑸非经典DNA结构⑴双螺旋结构模型的主要依据DNA纤维的X-光衍射图谱分析电位滴定碱基组成分析Chargaff规则:A=TG=C戊糖糖环与DNA分子纵轴平行,而碱基平面与纵轴垂直。DNA双螺旋结构模型⑵双螺旋结构模型的要点p146①由两条反向平行(antiparalled)的脱氧多核苷酸链围绕同一中心轴,构成右手双螺旋结构。有两个沟:大沟和小沟(majorgroove&minorgroove)。②两股单链“糖-磷酸”构成骨架,居

3、双螺旋外侧;碱基位于双螺旋内侧,并与中心轴垂直。糖环平面与中轴平行。③每圈螺旋含10个核苷酸残基,螺距:3.4nm,直径:2nm。顺轴方向每隔0.34nm有一个核苷酸,两个核苷酸之间的夹角为36°。④一条多核苷酸链上的嘌呤碱基与另一条链上的嘧啶碱基以氢键相连,匹配成对。原则:A=T;GC一条链为另一条链的互补链这两个沟槽使碱基外露,其大小足够容纳蛋白质分子,这对DNA与蛋白质的相互作用非常重要。⑶双螺旋结构的稳定因素p148①碱基对间的氢键:维持双链横向稳定性②碱基的堆集力:维持双链纵向稳定性③离子键(盐键):由磷酸基团上的负电荷与介质中的阳离子或阳离子化合物(如Mg2+、含碱性氨基酸的

4、蛋白质等)之间所形成的。⑷DNA双螺旋构象的多态性p148DNABhelixDNAZhelixDNAAhelix回文结构(palindrome)p163发卡结构(hairpin)十字形结构(cruciform)镜像重复结构(mirrorrepeat)三链螺旋(triplex)⑸非经典DNA结构当反向重复序列在DNA两条链中以二重对称存在时叫作回文结构。如:镜像结构TTAGCACGTGCTAAAATCGTGCACGATTTTAGCACCACGATTAATCGTGGTGCTAA回文结构当反向重复序列在DNA一条链中时叫作镜像结构。如:DNA回文序列及几种结构形式回文序列发夹式结构十字形结构中心区

5、域三链DNA三条链中,通常是一条同型寡聚核苷酸与寡聚嘧啶核苷酸-寡聚嘌呤核苷酸双螺旋的大沟结合。第三股的碱基可与Waston-Crick碱基中的嘌呤碱形成Hoogsteen配对。DNA分子内的三链结构多聚嘌呤多聚嘧啶DNA三链间的碱基配对T-A-TC-G-CHoogsteen配对Py•Pu*PyPu•Py*PuH-DNA3、DNA的高级结构线状或环状基因组DNAp148DNA超螺旋(superhelical)p150核染色质的组成p154DNA的超螺旋:螺旋轴本身的扭曲(当DNA处在某种结构张力时出现)正超螺旋:每圈螺旋碱基对数小于10.5螺旋结构处于紧缠状态负超螺旋:每圈螺旋碱基对数大于1

6、0.5螺旋结构处于松缠状态(对于右手螺旋DNA分子来说)种类螺旋和超螺旋电话线螺旋超螺旋核小体(nucleosome)p154A、存在于真核细胞B、核小体的组成DNA:约200bp组蛋白:H1H2A,H2BH3H4组蛋白含有大量的碱性氨基酸,所以组蛋白成为多聚阳离子,能够和DNA的多聚阴离子磷酸骨架相互作用形成不带电的核蛋白。各2分子Amodelforchromosomestructure,humanchromosome41.3RNA的结构RNA的碱基组成☆4种主要的碱基:A、G、C、U☆多种稀有碱基RNA的碱基组成没有严格规律碱基配对:A-U、G-CRNA通常是单链线型分子,但可自身回折形

7、成局部双螺旋(二级结构),进而折叠(三级结构)。表:RNA的类型名 称英 文简写转移RNAtransferRNAtRNA信使RNAmessengerRNAmRNA核糖体RNAribosomalRNArRNA小核RNAsmallnuclearRNAsnRNA核内不均一RNAhnRNA一、mRNAp164⑴真核生物mRNA结构特点①3´末端有一个长约200核苷酸的polyA(多聚腺苷酸)结构。②5´末端有一个特殊

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