分子生物学第三章核酸的结构与功能.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,目录,目录,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,核酸的发现和研究工作进展,1868,年,Fridrich Miescher,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,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基本框架,核 酸,(nucleic acid),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。,DNA,（,D,eoxyribo,n,ucleic,a,cid),脱氧核糖核酸,RNA,（,R,ibo,n,ucleic,a,cid),核糖核酸,核酸分类和分布,脱氧核糖核酸,（,deoxyribonucleic acid,DNA,）,:,遗传信息的贮存和携带者，生物的主要遗传物质。在真核细胞中，,DNA,主要集中在细胞核内，线粒体和叶绿体中均有各自的,DNA,。原核细胞没有明显的细胞核结构，,DNA,存在于称为类核的结构区。每个原核细胞只有一个染色体，每个染色体含一个双链环状,DNA,。,核糖核酸,（,ribonucleic acid,RNA,）：主要参与遗传信息的传递和表达过程，细胞内的,RNA,主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中，病毒中,RNA,本身就是遗传信息的储存者。另外在植物中还发现了一类比病毒还小得多的侵染性致病因子称为类病毒，它是不含蛋白质的游离的,RNA,分子，还发现有些,RNA,具生物催化作用（,ribozyme,）。,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,核酸组成,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),核苷酸是构成核酸的基本组成单位,DNA,的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。,RNA,的基本组成单位是核糖核苷酸。,（一）碱 基,嘌呤,(purine),2,种,嘧啶,(pyrimidine),3,种,（二）戊糖,（构成,RNA,）,1,2,3,4,5,核糖,(ribose),（构成,DNA,）,脱氧核糖,(deoxyribose),H,脱氧核苷,嘌呤,N-9,或,嘧啶,N-1,与脱氧核糖,C-1,通过,-N-,糖苷键,相连形成,脱氧核苷,(deoxyribonucleoside),。,（三）核苷,(ribonucleoside),嘌呤,N,-9,或,嘧啶,N,-1,与核糖,C-1,通过,-,N,-,糖苷键,相连形成,核苷,(ribonucleoside),。,核苷,N,N,N,N,9,N,H,2,O,O,H,O,H,H,H,H,C,H,2,O,H,H,1,2,糖苷键,核苷酸：,AMP,GMP,UMP,CMP,脱氧核苷酸：,dAMP,dGMP,dTMP,dCMP,核苷（脱氧核苷）和磷酸以,酯键,连接形成,核苷酸,（脱氧核苷酸）。,（四）核苷酸,(ribonucleotide),核 苷 酸 的 结 构,左 边 是 电 脑 模 型，右 边 是 简 化 的 表 示 法,酯键,糖苷键,多磷酸核苷酸,多磷酸核苷酸,环化核苷酸：,cAMP,、,cGMP,，是细胞信号转导中的第二信使。,cAMP,核苷酸衍生物,许多单核苷酸在体内具有许多重要的生理功,ATP,是体内能量的直接来源和利用形式。,腺苷酸是,NAD,、,FAD,、辅酶,A,等的组成成分。,cAMP,与,cGMP,是细胞内信号转导过程中重要的调节因子。,二、,DNA,是脱氧核苷酸通过,3,5-,磷酸二酯键连接形成的大分子,一个脱氧核苷酸,3,的,羟基,与另一个核苷酸,5,的,-,磷酸,基团缩合形成,磷酸二酯键,(phosphodiester bond),。,多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键构成了具有,方向性,的线性分子，称为,多聚脱氧核苷酸,(polydeoxynucleotide),，,即,DNA,链,。,5-,末端,3-,末端,C,G,A,磷酸二酯键,磷酸二酯键,交替的磷酸基团和戊糖构成了,DNA,的骨架,(backbone),。,DNA,链的方向：,5,3,三、,RNA,也是具有,3,5-,磷酸二酯键的线性大分子,RNA,也是多个核苷酸分子通过酯化反应形成的线性大分子，并且具有方向性；,RNA,的戊糖是核糖；,RNA,的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。,核酸分子大小表示法：,碱基数目表示,base,、,kilobase,、用于单链,DNA,或,RNA,碱基对数目,base pair(bp),kilobase pair(kbp),用于双链,DNA,或,RNA,小的核酸片断（小于,50bp,）称寡核苷酸,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。,5,端,3,端,C,G,A,四、核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序,A,G,P,5,P,T,P,G,P,C,P,T,P,OH 3,书写方法：,5,p,A,p,C,p,T,p,G,p,C,p,T,-,OH,3,5,A C T G C T,3,第二节,DNA,的空间结构与功能,Dimensional Structure and Function of DNA,DNA,的空间结构又分为二级结构,(secondary structure),和高级结构。,DNA,的空间结构,(spatial structure),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,不同生物种属的,DNA,的碱基组成不同,同一个体的不同器官或组织的,DNA,碱基组成相同。,A=T,，,G=C,Chargaff,规则,（一）,DNA,双螺旋结构的研究背景,获得了高质量的,DNA,分子的,X,射线衍射照片。,提出了,DNA,分子双螺旋结构,(double helix),模型。,A,G,C,T,A/T,G/C,G+C,嘌呤,/,嘧啶,大肠杆菌,26.0,24.9,25.2,23.9,1.09,0.99,50.1,1.04,结核杆菌,15.1,34.9,35.4,14.6,1.03,0.99,70.3,1.00,酵母,31.7,18.3,17.4,32.6,0.97,1.05,35.7,1.00,牛,29.0,21.2,21.2,28.7,1.01,1.00,42.4,1.01,猪,29.8,20.7,20.7,29.1,1.02,1.00,41.4,1.01,人,30.4,19.9,19.9,30.1,1.01,1.00,39.8,1.01,不同生物来源,DNA,碱基组分和相对比例,（二）,DNA,双螺旋结构模型要点,（,Watson,Crick,1953,）,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。螺旋直径为,2,nm,，形成大沟,(major groove),及小沟,(minor groove),相间。,碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对側碱基形成,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。,碱基平面与纵轴,垂直,，糖环平面与纵轴,平行,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,。,亲水性的骨架位于双链的外侧。,疏水性的碱基位于双链的内侧。,骨架与碱基,碱基互补配对,:,提供双螺旋横向力量,鸟嘌呤,/,胞嘧啶,碱基互补配对,:,腺嘌呤,/,胸腺嘧啶,3,4,1,6,碱基堆积作用力：提供双螺旋纵向力量,(,三,)DNA,双螺旋结构的多样性、可变性,DNA,双螺旋的不同构象,三种,DNA,双螺旋构象比较,A B,Z,外型 粗短 适中 细长,螺旋方向 右手 右手 左手,螺旋直径,2.55nm 2.37nm 1.84nm,碱基直升,0.23nm 0.34nm 0.38nm,碱基夹角,32.7,0,34.6,0,60.0,0,每圈碱基数,11 10.4 12,轴心与碱基对关系,2.46nm 3.32nm 4.56nm,碱基倾角,19,0,1,0,9,0,糖苷键构象 反式 反式,C,、,T,反式，,G,顺式,大沟 很窄很深 很宽较深 平坦,小沟 很宽、浅 窄、深 较窄很深,（四）,DNA,的多链螺旋结构,在酸性的溶液中，胞嘧啶的,N-3,原子被质子化，可与鸟嘌呤的,N-7,原子形成氢键；同时，胞嘧啶的,N-4,的氢原子也可与鸟嘌呤的,O-6,形成氢键，这种氢键被称为,Hoogsteen,氢键。,Hoogsteen,氢键,Hoogsteen,氢键，不破坏,Watson-Crick,氢键，由此形成了,C,GC,的三链结构,(triplex),。,DNA,分子内的三链结构,多聚嘌呤,多聚嘧啶,DNA,分子间的三链结构,DNA,三链间的碱基配对,T-A-T,C-G-C,三链结构,鸟嘌呤之间通过,Hoogsteen,氢键形成特殊的,四链结构,(tetraplex),。,四链结构,真核生物,DNA,3,-,末端是,富含,GT,的多次重复序列，因而自身形成了折叠的四链结构。,二、,DNA,的高级结构是超螺旋结构,超螺旋结构,(superhelix,或,supercoil),DNA,双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。,正超螺旋,(positive supercoil),盘绕方向与,DNA,双螺旋方同相同。,负超螺旋,(negative supercoil),盘绕方向与,DNA,双螺旋方向相反。,螺旋和超螺旋电话线,螺旋,超螺旋,（一）原核生物,DNA,的环状超螺旋结构,原核生物,DNA,多为环状，以负超螺旋的形式存在，平均每,200,碱基就有一个超螺旋形成。,L=25,T=25,W=0,松弛环形,1,15,20,10,5,23,L=23,T=23,W=0,解链环形,1,5,10,15,20,23,1,5,10,15,20,25,L=23,T=25,W=,2,负超螺旋,1,21,4,8,23,16,13,1,5,10,15,20,23,右手旋转拧松两匝后的线形,DNA,DNA,超螺旋的形成,超螺旋的拓扑学公式：,L=T+W,或,=+,DNA,超螺旋结构的电镜图象,（二）真核生物,DNA,的高度有序和高度致密的结构,真核生物,DNA,以高度有序和高度致密的形式存在于细胞核内。,在细胞周期的大部分时间里，,DNA,以松散的染色质,(chromatin),形式分布于细胞核（常染色质，异染色质）,在细胞分裂期，则形成高度致密的染色体,(chromosome),。,染色体的基本结构为核小体,真核生物中,DNA,的三级结构与蛋白质有关。和,DNA,结合的蛋白质有组蛋白和非组蛋白。,组蛋白,H2A,、,H2B,、,H3,和,H4,各两个分子,8,个亚基形成八聚体（组蛋白核心），,DNA,双链螺旋绕在八聚体上，被,1.8,圈,140-145,碱基对的,DNA,所围绕。核心颗粒。,H1,位于核小体之间的连接区，组成串珠状结构，,60-65,碱基对。,DNA,：,约,200bp,组蛋白：,H1,H2A,，,H2B,H3,H4,核小体的组成,组蛋白与,DNA,的结合,核小体,核小体的构成,核心颗粒,连接区,核心组蛋白：,组蛋白八聚体,H,2,A,、,H,2,B,、,H,3,、,H,4,各,2,分子,DNA,双螺旋分子,(140bp),在核心组蛋白缠绕,1.75,圈,DNA,（,60bp,）,组蛋白,H,1,连接核心颗粒,DNA,在真核生物细胞核内的组装,:,核小体串珠样的结构,DNA,染色质呈现出的串珠样结构。,DNA,染色质的电镜图像,双链,DNA,的折叠和组装,DNA,经过多次折叠，被压缩了,8000,10000,倍，组装在直径只有为数微米的细胞核内。,核小体的折叠及染色体组装,2nm,11nm,30nm,300nm,1400nm,700nm,逐级盘曲折叠,真核生物染色体,DNA,组装不同层次的结构,DNA,（,2nm,）,核小体链（,11nm,，每个核小体,200bp,）,纤丝（,30nm,，每圈,6,个核小体）,突环（,150nm,，每个突环大约,75000bp,）,玫瑰花结（,300nm,，,6,个突环）,螺旋圈（,700nm,，每圈,30,个玫瑰花）,染色体（,1400nm,，,每个染色体含,10,个玫瑰花,200bp,）,真核生物的染色体,DNA,的基本功能是以,基因,的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。,基因,Gene:,从结构上定义是指,DNA,分子中的特定区段，其中的核苷酸序列决定了该基因表达产物的特性，决定了基因的功能。,三、,DNA,是遗传信息的物质基础,基因组,Genome:,细胞中全部遗传信息，包含,DNA,全部序列及其表达。,第三节,RNA,的结构与功能,Structure and Function of RNA,RNA,与蛋白质共同负责基因的表达和表达过程的调控。,RNA,通常以单链的形式存在，但有复杂的局部二级结构或三级结构。,RNA,分子较小，核苷酸数目变异多，,70-,几千个，人的,DNA 280,万,kb,。,RNA,总量多于,DNA,，其种类、大小和结构远比,DNA,表现出多样性。哺乳细胞,RNA 10pg,，而,DNA,至多,6.38 pg,，,RNA,的种类、分布、功能,信使,RNA(messenger RNA,mRNA),是合成蛋白质的模板。,不均一核,RNA(hnRNA),经过剪切后成为成熟的,mRNA,。,hnRNA,含有内含子,(intron),和外显子,(exon),。,外显子是氨基酸的编码序列，而内含子是非编码序列。,mRNA,依照自身的碱基顺序指导蛋白质氨基酸顺序的合成。,一、,mRNA,是蛋白质合成中的模板,*,mRNA,结构特点,1.,大多数真核,mRNA,的,5,末端均在转录后加上一个,7-,甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的,C,2,也是甲基化，形成帽子结构：,m,7,GpppN,m,-,。,2.,大多数真核,mRNA,的,3,末端有一个多聚腺苷酸,(polyA),结构，称为多聚,A,尾。,*mRNA,的功能,把DNA所携带的遗传信息，按碱基互补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。,DNA,mRNA,蛋白,转录,翻译,原核细胞,细胞质,细胞核,DNA,内含子,外显子,转录,转录后剪接,转运,mRNA,hnRNA,翻译,蛋白,真核细胞,hnRNA,内含子,(,intron,),mRNA,mRNA,成熟过程,外显子,(,exon,),从,AUG,开始，每三个核苷酸为一组编码了一个氨基酸，称为三联体密码,(codon),。,成熟的,mRNA,由氨基酸编码区和非编码区构成。,5,-,末端的帽子,(cap),结构和,3,-,末端的多聚,A,尾,(poly-A tail),结构。,成熟的真核生物,mRNA,帽子结构,帽子结构,:,m7GpppNm,（一）大部分真核细胞,mRNA,的,5,末端都以,7-,甲基鸟嘌呤,-,三磷酸核苷为起始结构,mRNA,的帽结构可以与,帽结合蛋白,(cap binding protein,，,CBP),结合。,加帽过程,帽子结构的功能：,由于甲基化，保护,mRNA,不被核酸外切酶水解。,与核糖体识别，参与翻译起始相关,mRNA,的帽结构可以与帽结合蛋白,(cap binding protein,，,CBP),结合。这种复合物对于,mRNA,从细胞核向细胞质的转运与核蛋白体的结合，与翻译起始因子的结合以及,mRNA,稳定性均有重要作用。,真核生物的,mRNA,的,3-,末端转录后加上的一段长短不一（,80-250,）的核苷酸聚合区。,（二）在真核生物,mRNA,的,3,末端有多聚腺苷酸结构,(Poly A tail),PolyA,与,mRNA,的表达与稳定有重要关系。,加尾过程,稳定,mRNA,The poly(A),与蛋白质相结合（,PABP,）,The poly(A),的每,10-20,碱基,1,个,PABP,单体。,多聚,A,尾的功能：,mRNA,核内向胞质的转位,mRNA,的稳定性维系,翻译起始的调控,帽子结构和多聚,A,尾的功能,转运,RNA(transfer RNA,tRNA),在蛋白质合成过程中作为各种氨基酸的载体,将氨基酸转呈给,mRNA,。,由,74,95,核苷酸组成；,占细胞总,RNA,的,15%,；,具有很好的稳定性。,二、,tRNA,是蛋白质合成中的氨基酸载体,（一）,tRNA,中含有多种稀有碱基,tRNA,具有局部的茎环,(stem-loop),结构或发卡,(hairpin),结构。,（二）,tRNA,具有茎环结构,tRNA,的二级结构,三叶草形,氨基酸臂,D,HU,环,反密码环,T,C,环,附加叉,tRNA,的倒,L,三级结构,tRNA,的三级结构的稳定力是核苷酸之间的各种氢键。,tRNA,的,3,-,末,端都是以,CCA-OH,结尾。,3,-,末,端的,A,与氨基酸共价连结，,tRNA,成为了氨基酸的载体。,不同的,tRNA,可以结合不同的氨基酸。,（三）,tRNA,的,3,-,末,端连接氨基酸,tRNA,的反密码子环上有一个由三个核苷酸构成的,反密码子,(anticodon),。,tRNA,上的反密码子依照碱基互补的原则识别,mRNA,上的密码子。,（四）,tRNA,的反密码子识别,mRNA,的密码子,核蛋白体,RNA(ribosomal RNA,，,rRNA),是细胞内含量最多的,RNA(80,),。,rRNA,与核蛋白体蛋白结合组成,核蛋白体,(ribosome),，为蛋白质的合成提供场所。,三、以,rRNA,为组分的核蛋白体是蛋白质合成的场所,rRNA,的分子结构,特征,：,单链，螺旋化程度较,tRNA,低,与蛋白质组成核糖体后方能发挥其功能,5sRNA,的二级结构,核蛋白体的组成,原核生物（以大肠杆菌为例）,真核生物（以小鼠肝为例）,小亚基,30S,40S,rRNA,16S,1542,个核苷酸,18S,1874,个核苷酸,蛋白质,21,种,占总重量的,40%,33,种,占总重量的,50%,大亚基,50S,60S,rRNA,23S,5S,2940,个核苷酸,120,个核苷酸,28S,5.85S,5S,4718,个核苷酸,160,个核苷酸,120,个核苷酸,蛋白质,31,种,占总重量的,30%,49,种,占总重量的,35%,rRNA,分子大小不均一，真核细胞的,rRNA,有,4,种，其沉降系数分别为,28S,、,58S,、,5S,和,18S,。大约与,70,种蛋白质结合而存在于的核蛋白体的大小亚基中。,rRNA,的二级结构为茎环样结构。,18,S,rRNA,的二级结构,蛋白质合成时形成的复合体,RNA,组学是研究细胞内,snmRNA,的种类、结构和功能。同一生物体内不同种类的细胞、同一细胞在不同时空状态下,snmRNAs,表达谱的变化，以及与功能之间的关系。,四、其他非编码,RNA,参与基因表达的调控,细胞的不同部位存在的许多其他种类的,小分子RNA，,统称为非,mRNA,小,RNA(small non-messenger RNAs,snmRNAs),。,ncRNAs,核内小,RNA,核仁小,RNA,胞质小,RNA,催化性小,RNA,小片段干涉,RNA,参与,hnRNA,的加工剪接,snmRNAs,的种类,snmRNAs,的功能,siRNA,是生物宿主对外源侵入的基因表达的,双链,RNA,进行切割所产生的特定长度和特定核酸序列的小片段,RNA,。,siRNA,可以与外源基因表达的,mRNA,相结合，并诱发这些,mRNA,的降解。,基于此机理，人们发明了,RNA,干扰,(RNA interference,，,RNAi),技术。,小片段干扰,RNA,原核生物基因表达的特异性,五、核酸在真核细胞和原核细胞中表现了不同的时空特性,真核生物基因表达的特异性,局部双链,tRNA,rRNA,mRNA,三叶草形、倒,L,形,含稀有碱基多,反密码子,CCA,OH 3,呈花状,5,m,7,GpppN,m,、,3,polyA,编码序列,单链,局部双链,结构,蛋白质合成的模板,搬运活化的,aa,到核糖体,组成核蛋白体,分子大小不一,量,80%,稳定,三种,RNA,内容小结,功能,核酸的理化性质,The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid,第四节,核酸的酸碱及溶解度性质,核酸为多元酸，具有较强的,酸性,。,核酸的,高分子性质,粘度：,DNARNA dsDNA ssDNA,沉降行为,:,不同构象的核酸分子的沉降的速率有很大差异，这是超速离心法提取和纯化核酸的理论基础。,酸性化合物,两性解离，但酸性强,电泳行为,泳向正极（,pH7-8,）,二、高分子性质,粘度,DNARNA,超离心沉降,凝胶过滤,分子大小单位：分子量（道尔顿，,D,）、碱基对数目（,bp,）、离心沉降常数（,S,）,沉淀行为,加盐（中和电荷）；乙醇,核酸在波长,260nm,处有强烈的吸收，是由,碱基的共轭双键,所决定的。这一特性常用作核酸的定性和定量分析。,一、核酸分子具有强烈的紫外吸收,碱基的紫外吸收光谱,DNA,或,RNA,的定量,A,260,=1.0,相当于,50,g/ml,双链,DNA(,dsDNA),40g/ml,单链,DNA(ssDNA or RNA),20g/ml,寡核苷酸,确定样品中核酸的纯度,纯,DNA:A,260,/A,280,=1.8,纯,RNA:A,260,/A,280,=2.0,紫外吸收的应用,二、,DNA,变性是双链解离为单链的过程,在某些理化因素作用下，,DNA,双链解开成两条单链,的过程。,定义,DNA,变性的本质是双链间氢键的断裂。,变性的因素：,如过量的酸、碱；加热，热变性；尿素变性；甲醛使,RNA,变性。,协同性的,DNA,解链,高温或极端的,pH,DNA,的变性,部分变性,DNA,的电镜图像,增色效应,(hyperchromic effect),：,DNA,变性时其溶液,OD,260,增高,的现象。,DNA,解链时的紫外吸收变化,DNA,的解链曲线,连续加热,DNA,的过程中以温度相对于,A260,值作图，所得的曲线称为,解链曲线,。,解链过程中，紫外吸光度的变化达到最大变化值的一半时所对应的温度。,解链温度,(melting temperature,，,Tm),G+C,含量越高，解链温度就越高。,解链曲线的变化,三、变性的核酸可以复性或形成杂交双链,当变性条件缓慢地除去后，两条解离的互补链可重新配对，恢复原来的双螺旋结构，这一现象称为,DNA,复性,(renaturation),。,减色效应：,DNA,复性时，其溶液,OD260,降低。,热变性的,DNA,经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为,退火,(annealing),。,不同种类的,DNA,单链分子或,RNA,分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件可以在不同的分子间形成,杂化双链,(heteroduplex),。,这种杂化双链可以在不同的,DNA,与,DNA,之间形成，也可以在,DNA,和,RNA,分子间或者,RNA,与,RNA,分子间形成。这种现象称为核酸分子杂交。,核酸分子杂交,(hybridization),核酸分子杂交,核酸分子杂交,是根据两条核酸单链在一定条件下可按碱基互补原则退火形成双链的原理，用已知的单链核苷酸片段作为探针检测样本中是否存在与其互补的同源核酸序列的方法。,常用的核酸分子杂交方法：,Southern,印迹杂交、,Northern,印迹杂交,斑点杂交、狭缝杂交,原位杂交（菌落原位杂交、细胞原位杂交、,组织片原位杂交）,夹心杂交,研究,DNA,分子中某一种基因的位置。,监定两种核酸分子间的序列相似性。,检测某些专一序列在待检样品中存在与否。,是基因芯片技术的基础,核酸分子杂交的应用,核酸分子杂交的应用,研究,DNA,分子中某一种基因的位置,定两种核酸分子间的序列相似性,检测某些专一序列在待检样品中存在与否,第五节 核酸酶,Nuclease,依据底物不同分类,DNA,酶,(deoxyribonuclease,DNase),：,专一降解,DNA,。,RNA,酶,(ribonuclease,RNase),：,专一降解,RNA,。,依据切割部位不同,核酸内切酶：分为限制性核酸内切酶和非特异性限制性核酸内切酶。,核酸外切酶：,53,或,35,核酸外切酶。,核酸酶,是指所有可以水解核酸的酶。,5,5,3,3,外切位点,外切位点,内切位点,内切位点,参与,DNA,的合成、修复以及,RNA,的剪接。,清除多余的、结构和功能异常的核酸，以及侵入细胞的外源性核酸。,降解食物中的核酸。,体外重组,DNA,技术中的重要工具酶。,核酸酶的功能,生物体内的核酸酶负责细胞内外催化核酸的降解,