《核苷酸与核酸》课件

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1、第六章核苷酸与核酸NucleotidesandNucleicAcids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。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

2、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一节核酸概述TheGeneralityofNucleicAcids一、核酸的基本结构单位是核苷酸核酸(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二、核苷酸由碱基、戊糖、磷酸组成（一）核酸中的碱基嘌呤(purine)腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤(guanine,G)嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)尿

3、嘧啶(uracil,U)胸腺嘧啶(thymine,T)稀有碱基(rarebase)：核酸中含量甚少的碱基。大多数都是甲基化碱基。tRNA中含有较多的稀有碱基，可高达10%。DNARNA嘌呤m7G7-甲基鸟嘌呤N6,N6-2m6AN6,N6-二甲基腺嘌呤N6-m6AN6-甲基腺嘌呤N6-m6AN6-甲基腺嘌呤m7G7-甲基鸟嘌呤嘧啶m5C5-甲基胞嘧啶DHU二氢尿嘧啶hm5C5-羟甲基胞嘧啶T胸腺嘧啶核酸中部分稀有碱基（二）核苷酸中的戊糖（构成RNA）1´2´3´4´5´核糖(ribose)（构成DN

4、A）脱氧核糖(deoxyribose)H（三）核苷：AR,GR,UR,CR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)。NNNN9NH2OOHOHHHHCH2OHH1'2'糖苷键嘌呤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)。NNNN9NH2OHOHHHHCH2OHH1'2'糖苷键脱氧核苷：dAR,dGR,dTR,dCR（四）核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：d

5、AMP,dGMP,dTMP,dCMPNNNN9NH2OOHOHHHHCH2H1'2'OPO-HOO糖苷键酯键腺嘌呤核苷三磷酸ATP腺嘌呤脱氧核苷一磷酸dAMP环式腺苷一磷酸cAMP(环磷酸腺苷)环式鸟苷一磷酸cGMP(环磷酸鸟苷)鸟苷四磷酸ppGpp核苷酸的功能脱氧核苷酸：DNA的组成成分，为数不多的参与代谢的调节。核糖核苷酸：RNA的组成成分，还以多种方式参与细胞内的生理和生化过程。体内重要的游离核苷酸及其衍生物含核苷酸的生物活性物质：NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD等都含有AMP多磷酸

6、核苷酸：NMP，NDP，NTP环化核苷酸:cAMP，cGMPcAMPNADP+NAD+三、核苷酸通过3,5-磷酸二酯键连接成多聚核苷酸（核酸）3,5-磷酸二酯键是核酸的基本结构键，多聚核苷酸链方向性。5´端3´端CGA3,5-磷酸二酯键多聚核苷酸链方向性四、核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸两类（一）RNA是单链多聚核糖核酸（二）DNA是单链或双链多聚脱氧核糖核酸（三）组成DNA和RNA成分不同（四）多聚核苷酸中核苷酸的排列顺序是核苷酸的基本结构（一级结构）核酸的一级结构：核酸中核苷酸的排列

7、顺序核苷酸间的差异主要是碱基不同，也称为碱基排列顺序。即碱基序列。5′端3′端CGA3,5-磷酸二酯键AGP5PTPGPCPTPOH3书写方法5pApCpTpGpCpT-OH35ACTGCT3目录核酸分子大小表示法:单链DNA或RNA:碱基数目,base,kilobase.双链DNA或RNA:碱基对数目,basepair(bp)kilobasepair(kb)小的核酸片段(<50bp),称为寡核苷酸(nt)第二节DNA的三维结构TheThreeDimensionalStructure

8、ofDNADNA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。一、DNA的二级结构是双螺旋结构（一）Waston和Crick提出DNA双螺旋结构模型碱基组成分析[A]=[T]、[G][C]不同生物碱基组成不同同生物、不同组织碱基组成相同目录模型理论基础：hargaff规则获得了高质量的DNA分子的X射线衍射照片。DNA双螺旋结构模型