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1、第一节核酸的概念和化学组成第二节核酸的分子结构第三节核酸的理化性质第四节核酸的分离与含量测定第五章核酸的化学核酸(NucleicAcid)是一类重要的含磷酸基团的生物大分子,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.第一节核酸的概念和化学组成核酸与医药1）抗癌药物.如5氟尿嘧啶,6巯基嘌呤.2）基因工程药物,如胰岛素,白介素.3）基因治疗.一核酸的研究历史1.核酸的研究历史1868年瑞士的Miescher测定淋巴细胞蛋白质组成时,发现了不溶于稀酸和
2、盐溶液的沉淀物,所有细胞的核里都含有此物质,命名核素(Nuclein);1879年Kossel经过10年的努力,搞清楚核质中有四种不同的组成部分:A,T,C,G;1889年Altman制备了核酸并建议将核素改名为“核酸”,并且已经认识到“核质”乃“核酸”与蛋白质的复合体;1944年Avery的细菌转化实验证明DNA是遗传物质1950年Chargaff和Hotchkiss采用纸层析法分析DNA的组成,得知[A]=[T],[G]=[C],[A+G]=[C+T]1953年Watson,Crick根据DNA的X射
3、线图谱的研究结果,提出了DNA的双螺旋模型(Doublehelix)1970年发现第一个DNA限制性内切酶1981年Gilbert和Sanger建立DNA测序方法1985年Mullis发明PCR技术1990年开始实施人类基因组计划;2003年人类基因组计划宣告完成测序任务2.DNA是主要的遗传物质1928年,英国细菌学家Griffith发现肺炎球菌:S型:有荚膜,菌落光滑,使小鼠死亡R型:没有荚膜,菌落表面粗糙,无致死作用美国微生物学家Avery做了著名的肺炎球菌转化实验.噬菌体试验进一步证明DNA是遗传
4、物质.病毒仅含少量的DNA(或RNA)被一层蛋白质的外壳包裹.专门感染细菌的病毒称为噬菌体（bacteriophage）.1952年,Hershey和Chase的噬菌体实验证明：在病毒繁殖时DNA能复制并且控制新蛋白质外壳的合成.3.核酸的种类和分布核酸分为两大类：脱氧核糖核酸DeoxyribonucleicAcid，DNA核糖核酸RibonucleicAcid，RNARNA主要存在于细胞质中,有3类tRNA,rRNA,mRNA核酸的基本结构单位----核苷酸（一）核苷和核苷酸核酸可以水解成核苷酸,核苷酸
5、可以继续水解成磷酸和核苷,核苷可以水解成戊糖和碱基,碱基可以分成多种类型一些合成的嘌呤和嘧啶具有临床应用价值，它们可以取代某些酶活性部位中的天然嘧啶和嘌呤底物。例如5-氟尿嘧啶和6-巯基嘌呤就常用于治疗某些类型的癌症。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:核苷:由戊糖和碱基以C-N糖苷键连接而成糖都是通过糖的异头碳和嘧啶的N-1或嘌呤的N-9之间形成的N-糖苷键与碱基连接核苷酸:核苷+磷酸核苷一磷酸可以进一步磷酸化,形成核苷二磷酸和核苷三磷酸核苷酸的命名:含一
6、个磷酸基团：核苷一磷酸（NMP）含两个磷酸基团：核苷二磷酸（NDP）含三个磷酸基团：核苷三磷酸（NTP）N代表各种碱基的名称（二）环化核苷酸细胞信号转导途径中的第二信使分子（三）辅酶类核苷酸：1.辅酶I(CoI,NAD）和辅酶II(CoII,NADP)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（磷酸）在生物氧化过程中起到传递H的作用.2.黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)在生物氧化过程中起到传递H的作用3.辅酶A（CoACoA-SH）参与糖、脂、蛋白质的代谢过程,尤其在脂肪代谢过程中起重要作用BACK第二节核酸的分子结构一.DNA的
7、分子结构（一）DNA的一级结构:多聚核苷酸是通过一个核苷酸的C3′-OH与另一分子核苷酸的5′-磷酸基团形成3′,5′-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物5’-磷酸端（常用5’-P表示）3’-羟基端（常用3’-OH表示）多聚核苷酸链具有方向性，表示一个多聚核苷酸链时,必须注明它的方向是5’→3’或是3’→5’核酸的一级结构：DNA的一级结构是指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序(碱基的排列顺序).DNA5'-ATGCATGC……3'RNA:5'-AUGCAUGC……3'3'-TACGTACG……3'一）DNA与
8、基因基因(gene):是DNA片段的核苷酸序列,DNA分子中最小的功能单位.结构基因,调节基因.基因组(genome):某生物体所含全部遗传物质的总和.二）真核生物基因组特点2.回文结构：顺读到读序列一样3.间隔顺序与插入顺序：内含子(intron):在真核生物细胞核中,DNA链上不能编码蛋白质的核苷酸片段,原核生物无.外显子(exon):DNA链上编码蛋白质的核苷酸片段.组蛋白基因(histongene)和干扰素基因(int
