1.分子生物学基础知识

11©2009PerkinElmer©2009PerkinElmer©2009PerkinElmer©2010PerkinElmer分子生物学基础知识22核酸(nucleicacid)第一节核酸的化学组成(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脱氧核糖核酸核糖核酸90%以上分布于细胞核，其余分布于核外如线粒体，叶绿体，质粒等。分布于胞核、胞液。携带遗传信息，决定细胞和个体的基因型(genotype)。参与细胞内DNA遗传信息的表达。某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体。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。33核苷酸的化学组成1.元素组成C、H、O、N、P（9~10%）2.分子组成——碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱——戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖——磷酸(phosphate)第一节核酸的化学组成44嘌呤(purine)NNNHN123456789NNNHNNH2腺嘌呤(adenine,A)NNHNHNNH2O鸟嘌呤(guanine,G)碱基----嘌呤第一节核酸的化学组成55胞嘧啶(cytosine,C)NNHNH2ONNH132456尿嘧啶(uracil,U)NHNHOO胸腺嘧啶(thymine,T)NHNHOOCH3碱基----嘧啶嘧啶(pyrimidine)第一节核酸的化学组成66戊糖（构成RNA）1´2´3´4´5´OHOCH2OHOHOH核糖(ribose)（构成DNA）OHOCH2OHOH脱氧核糖(deoxyribose)第一节核酸的化学组成77OHOCH2OHOHNNNH2O1´1POOOHOHOCH2OHOHNNNH2OOHOCH2OHOHNNNH2O1.碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）2.核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）3.核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，即核酸。第一节核酸的化学组成88第二节核酸的各级结构定义核酸中核苷酸的排列顺序。由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所以也称为碱基序列。CGA一级结构99DNA的一级结构由4种脱氧核糖核苷酸构成：dAMP，dTMP，dGMP，dCMP.RNA的一级结构由4种核糖核苷酸构成：AMP,UMP,GMP,CMP原核生物mRNA无修饰碱基真核生物mRNA结构特点：5’帽子（甲基化鸟苷酸）；3’尾巴（多聚腺苷酸）。第二节核酸的各级结构1010帽子与尾巴结构第二节核酸的各级结构1111二级结构DNA-双螺旋结构RNA-发夹、十字架结构tRNA-三叶草型第二节核酸的各级结构1212第二节核酸的各级结构DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成，两链以-脱氧核糖-磷酸-为骨架，以右手螺旋方式绕同一公共轴盘。碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对侧碱基形成氢键配对（互补配对形式：A=T;GC）。相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距3.4nm，一圈10对碱基。氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。DNA双螺旋结构模型1313碱基互补配对TACG第二节核酸的各级结构1414第二节核酸的各级结构DNA的三级结构是指DNA分子（双螺旋）通过扭曲和折叠所形成的特定构象，包括不同二级结构单元间的相互作用、单链与二级结构单元的相互作用以及DNA的拓扑特征。超螺旋是DNA三级结构的一种形式三级结构1515*tRNA的三级结构——倒L形*tRNA的功能活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质的翻译。1616染色体包装四级结构基因组DNA与蛋白质结合形成染色体（染色质）RNA与蛋白质结合形成核蛋白复合物第二节核酸的各级结构1717都是遗传物质都由一分子五碳糖+一分子含氮碱基+一分子磷酸构成其基本单位DNA与RNA共同点第三节DNA与RNA1818项目DNARNA基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸构成分子五碳糖脱氧核糖碱基ATGC五碳糖核糖碱基AUGC结构通常呈规则的双螺旋结构通常呈单链结构分类通常只有一类分mRNA、tRNA、rRNA等功能主要的遗传物质在不存在DNA的生物里是遗传物质，在存在DNA的生物里辅助DNA完成遗传功能分布主要存在于细胞核中的染色体上主要存在于细胞质中DNA与RNA区别第三节DNA与RNA1919不溶于有机溶剂，具有紫外吸收性质白色纤维状固体溶液的粘度极高对碱稳定白色粉末溶液粘度要小得多室温条件被碱水解第四节核酸的理化性质物理性质DNARNA2020为两性电解质，具有含氮碱基可与酸发生反应。化学性质为两性电解质，具有磷酸二酯键可与碱发生反应，DNA对碱更稳定。第四节核酸的理化性质212100.10.20.30.4220240260280300波长/nm光吸收核酸的紫外吸收性质核酸的碱基具有共扼双键，因而有紫外吸收性质，吸收峰在260nm（蛋白质的紫外吸收峰在280nm）。第四节核酸的理化性质2222中心法则DNARNA蛋白质转录翻译复制逆转录RNA复制TheCentralDogmaofMolecularBiology第五节中心法则简介2323DNA复制Replication，复制：在亲代DNA双链的每一条链上按碱基配对而准确地形成一条新的互补链，结果生成两个与亲代链相同的DNA双链。第五节中心法则简介2424翻译TranslationistheprocessofconvertingthemRNAcodonsequencesintoanaminoacidsequence.Translation，翻译：在RNA控制下，根据核酸链上每三个核苷酸决定一个氨基酸的三联体密码规则，合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质肽链的过程。第五节中心法则简介2525