第五章核酸结构功能.pptx

第五章核酸结构功能第一节第一节 核酸得组成与结构核酸得组成与结构一、核酸得生物功能一、核酸得生物功能1、核酸就是遗传变异得物质基础核酸就是遗传变异得物质基础2、核酸与生物遗传信息得传递、核酸与生物遗传信息得传递3、核酸与医药、核酸与医药如如:核酸类衍生物具有抗病毒及抗癌作用核酸类衍生物具有抗病毒及抗癌作用二、核酸得组成二、核酸得组成1 核酸分子中核苷酸得化学组成与命名核酸分子中核苷酸得化学组成与命名 (1)碱基、核苷、核苷酸得概念和关系碱基、核苷、核苷酸得概念和关系 (2)核糖和脱氧核糖核糖和脱氧核糖 (3)常见碱基得结构与命名法常见碱基得结构与命名法 (4)常见常见(脱氧脱氧)核苷酸得基本结构与命名核苷酸得基本结构与命名 (5)稀有核苷酸稀有核苷酸2 细胞内游离核苷酸及其衍生物细胞内游离核苷酸及其衍生物1)碱基、核苷、核苷酸得概念和关系碱基、核苷、核苷酸得概念和关系 Nitrogenous basePentose sugarHOCH2HOHDoxyribose(in DNA)HOCH2HOOHRibose(in RNA)PhosphatePyrimidinesCytosineThymineUracilCUTPurihesAdenineGuanineAG2)核糖和脱氧核糖3)常见碱基结构和命名常见碱基结构和命名嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶Adenine (A)Guanine (G)Cytosine (C)Uracil (U)Thymine (T)5-磷酸核苷酸得基本结构磷酸核苷酸得基本结构OO(N=A、G、C、U、T)HH(O)H12NOHCH2HH543PO-OOO-核苷酸得结构和命名核苷酸得结构和命名腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸(AMP)Adenosine monophosphate脱氧腺嘌呤核苷酸脱氧腺嘌呤核苷酸(dAMP)Deoxyadenosine monophosphateOH鸟嘌呤核苷酸（鸟嘌呤核苷酸（GMP）胞嘧啶核苷酸（胞嘧啶核苷酸（CMP）尿嘧啶核苷酸（尿嘧啶核苷酸（UMP）脱氧鸟嘌呤核苷酸（脱氧鸟嘌呤核苷酸（dGMP）脱氧胞嘧啶核苷酸（脱氧胞嘧啶核苷酸（dCMP）脱氧胸腺嘧啶核苷酸（脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）HPPPPPPPP4)常见常见(脱氧脱氧)核苷酸得结构和命名核苷酸得结构和命名鸟嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸(GMP)尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸(UMP)胞嘧啶核苷酸胞嘧啶核苷酸(CMP)腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸(AMP)脱氧腺嘌呤核苷酸脱氧腺嘌呤核苷酸(dAMP)脱氧鸟嘌呤核苷酸脱氧鸟嘌呤核苷酸(dGMP)脱氧胞嘧啶核苷酸脱氧胞嘧啶核苷酸(dCMP)脱氧胸腺嘧啶核苷酸脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点5)几种稀有核苷酸几种稀有核苷酸假尿苷（假尿苷（）二氢尿嘧啶（二氢尿嘧啶（DHU）AmCH3CH3H3Cm26AHH52、细胞内游离核苷酸及其衍生物、细胞内游离核苷酸及其衍生物1、多磷酸核苷酸多磷酸核苷酸 2、环核苷酸环核苷酸 3、辅酶类核苷酸。、辅酶类核苷酸。5-NMP 5-NDP 5-NTPN=A、G、C、U 5-dNMP 5-dNDP 5-dNTP N=A、G、C、T腺苷酸及其多磷酸化合物腺苷酸及其多磷酸化合物 AMP Adenosine monophosphate ADP Adenosine diphosphate ATP Adenosine triphosphateOPOOHOA(G)OOOHCH2HHHHcAMP(cGMP)cAMP(cGMP)得结构得结构Cyclic adenylie(Guanine)acidCyclic adenylie(Guanine)acid 第二节第二节 核酸得分子结构核酸得分子结构 一、一、DNA 得分子结构得分子结构二、二、RNA得分子结构得分子结构(一一)DNA 得一级结构得一级结构 DNA分分子子中中各各脱脱氧氧核核苷苷酸酸之之间间得得连连接接方方式式(3-5磷磷酸酸二二酯酯键键)和和排排列列顺顺序序叫叫做做DNA得得一一级级结结构构,简简称称为为碱碱基基序序列列。一一级级结结构构得得走走向向得得规规定定为为53。不不同同得得DNA分分子子具具有有不不同同得得核核苷苷酸酸排排列列顺顺序序,因因此此携携带带有有不不同同得得遗遗传传信息。信息。一级结构得表示法一级结构得表示法 结构式结构式,线条式线条式,字母式字母式 一级结构测定一级结构测定53DNADNA一级结构得表示法一级结构得表示法53结构式结构式53 p p p pOH3ACTG1线条式线条式5 ACTGCATAGCTCGA 3字母式字母式2 2、DNADNA、RNARNA得一级结构得一级结构 DNADNA一级结构一级结构53OHOHOH53RNARNA一级结构一级结构(二二)真核生物真核生物DNA与原核生物与原核生物DNA得比较得比较真核生物基因组得特点真核生物基因组得特点1 1、有重复顺序、有重复顺序1 1)高度重复顺序高度重复顺序(卫星卫星DNADNA):):基础顺序短基础顺序短,含含5-5-100bp100bp,重复次数达几百万次重复次数达几百万次,富含富含ATAT或或GCGC2 2)中度重复顺序中度重复顺序:基础顺序长基础顺序长,含含300bp300bp或更长或更长,重重复次数从几百到几千。如组蛋白基因、复次数从几百到几千。如组蛋白基因、rRNArRNA基基因、因、tRNAtRNA基因等。基因等。3 3)单一顺序单一顺序:重复几次或不重复。如重复几次或不重复。如:除组蛋白外除组蛋白外得其她蛋白质基因。得其她蛋白质基因。2、有间隔顺序与插入顺序有间隔顺序与插入顺序(内含子内含子)3、有回纹结构、有回纹结构:DNA分子以一个假想轴旋转分子以一个假想轴旋转180度后度后,两部分结构完全重合。两部分结构完全重合。DNA回文序列及几种结构形式回文序列及几种结构形式回文序列回文序列发夹式结构发夹式结构十字形结构十字形结构中心区域中心区域原核生物基因组得特点原核生物基因组得特点41 1、有基因重叠现象、有基因重叠现象42 2、功能相关得基因常串联在一起、功能相关得基因常串联在一起,并转录在同并转录在同一一mRNAmRNA分子中分子中43 3、DNADNA分子中大部分就是为结构基因分子中大部分就是为结构基因,无重复无重复序列。结构基因就是连续得序列。结构基因就是连续得,一般不含插入或一般不含插入或间隔序列间隔序列(三三)DNA得二级结构得二级结构1、DNA得双螺旋结构得形成得双螺旋结构得形成53535353磷酸磷酸核糖核糖碱基碱基T-A碱基对碱基对C-G碱基对碱基对2、DNA得双螺旋模型特点得双螺旋模型特点 两两条条反反向向平平行行得得多多聚聚核核苷苷酸酸链链沿沿一一个个假假设设得得中中心心轴轴右旋相互盘绕而形成。右旋相互盘绕而形成。磷磷酸酸和和脱脱氧氧核核糖糖单单位位作作为为不不变变得得骨骨架架组组成成位位于于外外侧侧,作作为为可可变变成成分分得得碱碱基基位位于于内内侧侧,链链间间碱碱基基按按ATAT,GCGC配对配对(碱基配对原则碱基配对原则,ChargaffChargaff定律定律)螺螺旋旋直直径径2 2nmnm,相相邻邻碱碱基基平平面面垂垂直直距距离离0 0、3434nm,nm,螺螺旋旋结结构构每每隔隔1010个个碱碱基基对对(base base pair,pair,bpbp)重重复复一一次次,间间隔隔为为3 3、4 4nmnm CGCG间间形形成成三三个个氢氢鍵鍵,ATAT 间间形形成成二二个个氢氢鍵鍵,且且氢氢鍵鍵与与中心轴垂直中心轴垂直 螺旋表面有一条大沟一条小沟螺旋表面有一条大沟一条小沟 氢键氢键 碱基堆集力碱基堆集力(兀电子之兀电子之间相互作用得结果间相互作用得结果)碱基碱基处于疏水环境中处于疏水环境中 磷酸基上负电荷被胞内磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和组蛋白或正离子中和3、DNA得双螺旋结构稳定因素得双螺旋结构稳定因素4、DNA得双螺旋结构得意义得双螺旋结构得意义 该该模模型型揭揭示示了了DNADNA作作为为遗遗传传物物质质得得稳稳定定性性特特征征,最最有有价价值值得得就就是是确确认认了了碱碱基基配配对对原原则则,这这就就是是就就是是DNADNA复复制制、转转录录和和反反转转录录得得分分子子基基础础,亦亦就就是是遗遗传传信信息息传传递递和和表表达达得得分分子子基基础础。该该模模型型得得提提出出就就是是2020世世纪纪生生命命科科学学得得重重大大突突破破之之一一,她她奠奠定定了了生生物物化化学学和和分分子子生生物物学学乃乃至至整整个个生生命命科科学飞速发展得基石。学飞速发展得基石。5、DNA双螺旋得多态性双螺旋得多态性DNA双螺旋得不同构象双螺旋得不同构象DNA双螺旋构象得类型双螺旋构象得类型DNA二二级级结结构构得得多多样样性性DNA分子中十字形结构的形成分子中十字形结构的形成富于富于AT富于富于ATHolliday结构结构DNA三链间三链间的碱基配对的碱基配对DNA分子内分子内的三链结构的三链结构 多聚嘌呤多聚嘌呤多聚嘧啶多聚嘧啶DNA分子间分子间得三链结构得三链结构(四四)DNA得三级结构得三级结构 在在细细胞胞内内,由由于于DNA分分子子与与其其她她分分子子(主主要要就就是是蛋蛋白白质质)得得相相互互作作用用,使使DNA双双螺螺旋旋进进一一步步扭曲形成得高级结构、扭曲形成得高级结构、实例实例:超螺旋超螺旋 染色体染色体(chromosome)病毒病毒(virus)DNADNA超螺旋结构得形成超螺旋结构得形成负超螺旋负超螺旋:螺旋方向与螺旋方向与DNADNA螺旋方向相反螺旋方向相反(螺旋处于松緾状态螺旋处于松緾状态)正超螺旋正超螺旋:螺旋方向与螺旋方向与DNADNA螺旋方向相同螺旋方向相同(螺旋处于紧緾状态螺旋处于紧緾状态)核小体盘绕及染色质示意图核小体盘绕及染色质示意图组蛋白与DNA得结合真核生物染色体真核生物染色体DNA组装不同层次得结构组装不同层次得结构DNA(2nm)核小体链核小体链(11nm,每个核小体每个核小体200bp)纤丝纤丝(30nm,每圈每圈6个核小体个核小体)突环突环(150nm,每个突环大约每个突环大约75000bp)玫瑰花结玫瑰花结(300nm,6个突环个突环)螺旋圈螺旋圈(700nm,每圈每圈30个玫瑰花个玫瑰花)染色体染色体(1400nm,每个染色体含每个染色体含10个玫瑰花个玫瑰花200bp)噬菌体噬菌体T2结构结构头部头部颈圈颈圈尾部尾部基板基板尾丝尾丝尖钉尖钉DNA被膜被膜(脂蛋白、碳脂蛋白、碳水化合物水化合物)衣壳衣壳(蛋白质蛋白质)核酸核酸突起突起(糖蛋白糖蛋白)病毒粒病毒粒(DNA或或RNA)(五五)基因和基因组基因和基因组基因基因:指含有合成一个功能性生物分子指含有合成一个功能性生物分子(蛋白质或蛋白质或RNARNA)所需信息得一个特定所需信息得一个特定DNADNA片段。遗传学上将片段。遗传学上将DNADNA分子中最小得功能分子中最小得功能单位称为基因。单位称为基因。基因组基因组:基因组指单倍体细胞中包括编码基因组指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内得全部序列和非编码序列在内得全部DNADNA分子。分子。操纵子操纵子 原核基因组中原核基因组中,基因表达得基因表达得协同单位。由操纵基因、启动子和结构基协同单位。由操纵基因、启动子和结构基因三部分组成。因三部分组成。操纵基因操纵基因 操纵基因控制结构基因得操纵基因控制结构基因得转录速度转录速度,就是就是RNARNA聚合酶能否通过得聚合酶能否通过得“开开关关”。位于结构基因得附近。位于结构基因得附近,本身不能转录本身不能转录成成mRNAmRNA。酶酶得得阻阻遏遏操操纵纵子子模模型型B、有活性阻遏蛋白加诱导有活性阻遏蛋白加诱导剂剂A、有活性阻遏蛋白有活性阻遏蛋白操纵基因操纵基因启动基因启动基因调节基因调节基因结构基因结构基因 阻遏蛋白阻遏蛋白(有活性有活性)阻遏蛋白阻挡操纵基因阻遏蛋白阻挡操纵基因结构基因不表达结构基因不表达诱导物诱导物诱导物与阻遏蛋白结合诱导物与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白不能起使阻遏蛋白不能起到阻挡操纵基因的作用到阻挡操纵基因的作用,结构基因可以表达结构基因可以表达酶蛋白酶蛋白mRNA一个基因包括一个基因包括:编码蛋白质或编码蛋白质或RNARNA得序列得序列转录所必需得调节序列转录所必需得调节序列编码序列上游编码序列上游55端非编码序列端非编码序列编码序列下游编码序列下游33端非编码序列端非编码序列内含子内含子基因组基因组DNA序列序列基因序列与非基因序列基因序列与非基因序列编码序列与非编码序列编码序列与非编码序列单一序列与重复序列单一序列与重复序列二、二、RNARNA得分子结构得分子结构1、RNA一级结构一级结构 和和类别类别2、tRNA 得分子结构得分子结构3、rRNA得分子结构得分子结构4、mRNA得分子结构得分子结构RNA得一级结构得一级结构 RNA分分子子中中各各核核苷苷之之间间得得连连接接方方式式(3-5磷磷酸酸二二酯酯键键)和和排排列列顺顺序序叫叫做做RNA得一级结构得一级结构OHOHOH53 RNA与与DNA得差异得差异 DNA RNA糖糖 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖碱基碱基 AGCT AGCU 不含稀有碱基不含稀有碱基 含稀有碱基含稀有碱基1、RNA得种类和分子结构沉降系数沉降系数(S)生生物物大大分分子子在在单单位位离离心心力力场场作作用用下下得得沉沉降降速速度度称称为为沉沉降降系系数数。即即沉沉降降系系数数就就是是微微颗颗粒粒在在离离心心力力场场得得作作用用下下,从从静静止止状状态态到到达达极极限限速速度度所所需需要要得得时时间间。其其单单位位用用SvedbergSvedberg,即即s s表示表示,s=110s=110-13-13秒。秒。沉降系数沉降系数(S S)与分子量与分子量(M M)得关系得关系M=RTsD(1-)Svederg方程方程:4)小得干涉小得干涉RNA和微和微RNA小得干涉小得干涉RNARNA(siRNAssiRNAs):):就是含有就是含有21212222个个单核苷酸长度得双链单核苷酸长度得双链RNARNA,能促使核酸酶水能促使核酸酶水解与其互补得解与其互补得mRNAmRNA,从而抑制与其互补得从而抑制与其互补得mRNAmRNA得表达。将由得表达。将由dsRNAdsRNA诱导得这种基因诱导得这种基因沉默效应定义为沉默效应定义为RNAiRNAi即即RNARNA干涉。干涉。微小微小RNARNA(miRNAs)miRNAs):miRNAsmiRNAs就是一类含就是一类含19-2519-25单核苷酸得单链单核苷酸得单链RNARNA,在在3-3-端有端有1-21-2个碱基个碱基长度变化长度变化,广泛存在于真核生物中广泛存在于真核生物中,不编码不编码任何蛋白任何蛋白,本身不具有开放阅读框架本身不具有开放阅读框架,具有具有保守性、时序性和组织特异性。成熟得保守性、时序性和组织特异性。成熟得miRNAmiRNA可以和上游或下游序列不完全配对而可以和上游或下游序列不完全配对而形成基环结构。其功能就是抑制靶形成基环结构。其功能就是抑制靶mRNAmRNA得得翻译翻译 2 2、tRNA tRNA 得结构得结构 tRNAtRNA一级结构一级结构:由由70709090个核苷酸组个核苷酸组成成,富含稀有碱基富含稀有碱基,33末端为末端为C CC CAOHAOH,沉降系数为沉降系数为4S4S。酵母酵母tRNA Ala 得二级结构得二级结构DHU环环AA活化酶活化酶结合部位结合部位IGC反密码子反密码子反密码环反密码环氨基酸臂氨基酸臂可变环可变环TC环环核糖体结合核糖体结合CCAAla35单链单链 三叶草叶形三叶草叶形 四臂四环四臂四环tRNA得三级结构得三级结构在二级结构基础上在二级结构基础上进一步折叠扭曲形进一步折叠扭曲形成倒成倒L型型 3、rRNA得分子结构得分子结构特征特征:单链单链,螺旋化程度较螺旋化程度较tRNAtRNA低低 分子大小不均一分子大小不均一,真核有真核有4 4种种,原核有原核有3 3种种 二级结构无规律二级结构无规律 与蛋白质组成核糖体后方能发挥其功能与蛋白质组成核糖体后方能发挥其功能 4、mRNA得分子结构得分子结构原核生物原核生物mRNA特征特征:先导区先导区+翻译区翻译区(多顺反子多顺反子)+末端序列末端序列真核生物真核生物mRNA特征特征:“帽帽子子”(m7G-5ppp5-N-3p)+单单顺顺反反子子+“尾巴尾巴”(Poly A)原核细胞原核细胞mRNAmRNA得结构特点得结构特点53顺反子顺反子顺反子顺反子顺反子顺反子插入顺序插入顺序插入顺序插入顺序先导区先导区末端顺序末端顺序真核细胞真核细胞mRNAmRNA得结构特点得结构特点AAAAAAA-OH5“帽子帽子”PolyA 3 顺反子顺反子m7G-5ppp-N-3 p帽子结构功能帽子结构功能*使使mRNAmRNA免遭核酸酶得破坏免遭核酸酶得破坏*使使mRNAmRNA能与核糖体小亚基能与核糖体小亚基结合并开始合成蛋白质结合并开始合成蛋白质*被蛋白质合成得起始因子被蛋白质合成得起始因子所识别所识别,从而促进蛋白从而促进蛋白质得合成。质得合成。Poly(A)Poly(A)Poly(A)Poly(A)尾巴得功能尾巴得功能尾巴得功能尾巴得功能*就是就是mRNAmRNA由细胞核进入细胞质所必需得形由细胞核进入细胞质所必需得形式式*她大大提高了她大大提高了mRNAmRNA在细胞质中得稳定性在细胞质中得稳定性第三节第三节 核酸得理化性质核酸得理化性质 一、一、一般理化性质性质一般理化性质性质 二、二、核酸得紫外吸收特性核酸得紫外吸收特性(max=260nm)三、三、核酸得变性核酸得变性、复性和分子杂交复性和分子杂交 四、四、核酸得熔解温度核酸得熔解温度(Tm)一、一般理化性质一、一般理化性质1、两性电解质两性电解质2 2、DNADNA为白色纤维状固体为白色纤维状固体,RNARNA为白色粉未为白色粉未;微溶于水微溶于水,不溶于一般得有机溶剂。不溶于一般得有机溶剂。3 3、DNADNA就是极不对称得线形分子就是极不对称得线形分子,因此溶液因此溶液得粘度比得粘度比RNARNA高很多。高很多。4 4、两者都能被酸、碱或酶水解成各种成分、两者都能被酸、碱或酶水解成各种成分(RNARNA在室温下被稀碱水解成核苷酸而在室温下被稀碱水解成核苷酸而DNADNA对对碱较稳定碱较稳定)二、二、DNA得紫外吸收光谱得紫外吸收光谱天然天然DNA变性变性DNA核苷酸总吸收值核苷酸总吸收值1232202402602800.10.20.30.4波长（波长（nmnm）光光吸吸收收123增色效应增色效应DNA变性后在变性后在260nm处光吸收处光吸收增加得现象。增加得现象。三、三、DNADNA得变性过程得变性过程加热加热部分双螺旋解开部分双螺旋解开 无规则线团无规则线团 链内碱基配对链内碱基配对核酸得变性、复性和杂交核酸得变性、复性和杂交变性（加热）变性（加热）探针探针杂交（缓慢冷却）杂交（缓慢冷却）复性（缓慢冷却）复性（缓慢冷却）变变性性:在在物物理理、化化学学因因素素影影响响下下,DNA碱碱基基对对间间得得氢氢键键断断裂裂,双双螺螺旋旋解解开开,这这就就是是一一个个就就是是跃跃变变过过程程,伴伴有有A260增增加加(增增 色色 效效 应应),DNA得得 功功 能能 丧丧失。失。复复性性:在在一一定定条条 件件 下下,变变 性性DNA 单单链链间间碱碱基基重重新新配配对对恢恢复复双双螺螺旋旋结结构构,伴伴有有A260减减小小(减减色色效效 应应),DNA得得 功功能恢复。能恢复。分子杂交得原理示意图分子杂交得原理示意图 不不 同同 来来 源源 得得DNA单单链链间间或或单单链链DNA与与RNA之之间间只只要要有有碱碱基基配配对对得得区区域域,在在复复性性时时可可形形成成局局部部双双螺螺旋旋区区,称称核核酸酸分分子子杂杂交交(hybridization)制制备备特特定定得得探探针针(probe)通通过过杂杂交交技技术术可可进进行行基基因因得得检检测测和和定定位位研研究究。实实例例:southern印迹法印迹法 Southern印迹法印迹法DNA分子分子限制片段限制片段限制性酶切割限制性酶切割琼脂糖电泳琼脂糖电泳转移至硝酸纤维素膜上转移至硝酸纤维素膜上与放射性标记与放射性标记DNA探针杂交探针杂交放射自显影放射自显影带有带有DNA片片段得凝胶段得凝胶凝胶凝胶滤膜滤膜用缓冲液用缓冲液转移转移DNA吸附有吸附有DNA片段得膜片段得膜四、四、TmTm:熔解温度熔解温度(melting temperaturemelting temperature)Poly d(A-T)DNAPoly d(G-C)DNA得得变变性性发发生生在在一一个个很很窄窄得得温温度度范范围围内内,通通常常把把热热变变性性过过程程中中A260达达到到最最大大值值一一半半时时得得温温度度称称为为该该DNA得得熔熔解解温温度度,用用Tm表表示。示。Tm得得 大大 小小 与与 DNA分分子子中中(G+C)得得百百分分含含量量成成正正相相关关,测测定定Tm值值可可推推算算核核酸酸碱碱基基组组成及判断成及判断DNA纯度。纯度。某些某些DNADNA的的TmTm值值60801001.01.41.2100%A260t 0CTmTmTmTmTmTm123123影响影响Tm Tm 值得因素值得因素G GC C对得含量对得含量溶液得离子强度。溶液得离子强度低溶液得离子强度。溶液得离子强度低,TmTm值也低值也低溶液得溶液得PHPH值值,PHPH值大于值大于1111、3 3时时,DNADNA完完全变性全变性,PHPH值小于值小于5 5时时DNADNA易脱嘌呤易脱嘌呤变性剂使变性剂使TmTm值下降值下降第四节核酸得分离与含量测定第四节核酸得分离与含量测定一、核酸分离纯化一、核酸分离纯化1 1、分离核酸得一般原则、分离核酸得一般原则:防止降解防止降解2 2、DNADNA得分离得分离用用1mol/LNaCl1mol/LNaCl抽提抽提,稀释至稀释至0 0、14mol/L14mol/L盐溶液中盐溶液中,RNP RNP(RNA(RNA蛋白蛋白)溶解溶解,DNPDNP(DNADNA蛋白蛋白)溶解度最小。溶解度最小。3 3、RNARNA得分离得分离 二、核酸含量测定二、核酸含量测定 1 1、紫外吸收法、紫外吸收法 2 2、定糖法、定糖法 3 3、定磷法、定磷法第六节第六节 DNADNA研究进展研究进展一一、人类基因组计划简介人类基因组计划简介 (Human Genome Project,HGP)二二、DNA芯片技术简介芯片技术简介 (DNA chip)人类基因组计划简介人类基因组计划简介(Human Genome Project,HGP)该计划就是美国科学家在该计划就是美国科学家在1985年率先提出年率先提出,1990年正年正式启动。美、英、德、法、日先后参加了此项工作式启动。美、英、德、法、日先后参加了此项工作,1999年我国成为年我国成为 HGP得第六个成员国。得第六个成员国。HGP旨在阐明人类基因组旨在阐明人类基因组DNA所具有得所具有得310109 9核苷酸核苷酸得序列得序列,发现所有得人类基因并阐明其在染色体上得位置发现所有得人类基因并阐明其在染色体上得位置,破译人类得全部遗传信息破译人类得全部遗传信息,使得人类第一次在分子水平使得人类第一次在分子水平上全面地认识自我。上全面地认识自我。到目前为止到目前为止,已完成了人类基因组得框架图已完成了人类基因组得框架图,测序得工测序得工作已基本完成。作已基本完成。HGP得实施得实施,揭开了生命科学新得一页揭开了生命科学新得一页,她可以造福于人类她可以造福于人类,但也面临得伦理得挑战。但也面临得伦理得挑战。HGP取得得成就取得得成就 完成了人类基因组工作草图绘制完成了人类基因组工作草图绘制,揭示了人类基因揭示了人类基因组若干细节组若干细节 基本上测定了人类基因组上得碱基序列基本上测定了人类基因组上得碱基序列 一些模式生物一些模式生物(果蝇、拟南介等果蝇、拟南介等)和作物和作物(如水稻如水稻)基因草图绘制成功基因草图绘制成功,测序基本完成测序基本完成 促进了生物信息学、蛋白质组学、糖组学得迅猛促进了生物信息学、蛋白质组学、糖组学得迅猛发展发展 人类基因组草图绘就人类基因组草图绘就,中国科学家功不可没中国科学家功不可没HGP面临得挑战面临得挑战 基因得隐私权问题基因得隐私权问题 基因组图谱和信息得使用与人得社会权利问题基因组图谱和信息得使用与人得社会权利问题 基因资源问题基因资源问题 基因知识得滥用问题基因知识得滥用问题DNA芯片技术简介芯片技术简介 DNA芯片芯片(DNA chip)技术就是采用寡核苷酸原位合成技术就是采用寡核苷酸原位合成或显微打印手段或显微打印手段,将数以万计得将数以万计得DNA探针片段有序地固化探针片段有序地固化于支持物表面上于支持物表面上,产生二维产生二维DNA探针阵列探针阵列,然后与标记得然后与标记得样品进行杂交样品进行杂交,通过检测杂交信号来实现对生物样品得快通过检测杂交信号来实现对生物样品得快速、并行、高效地检测或诊断。速、并行、高效地检测或诊断。由于常用硅芯片作为固相支持物由于常用硅芯片作为固相支持物,且在制备过程中运且在制备过程中运用了计算机芯片得制备技术用了计算机芯片得制备技术,所以称为所以称为DNA芯片技术。芯片技术。人类将进入生物经济时代人类将进入生物经济时代基因基因操纵生命得工具操纵生命得工具基因组基因组潜藏着巨大得经济价值潜藏着巨大得经济价值基因技术基因技术2121世纪得投资热点世纪得投资热点 谁掌握了人类基因图谱谁掌握了人类基因图谱,就等于谁破译了人类得就等于谁破译了人类得生命密码生命密码,获得了操纵生命得工具。获得了操纵生命得工具。与互联网相比与互联网相比,网络只就是对人类得信息沟通带网络只就是对人类得信息沟通带来了巨大得革命来了巨大得革命,而基因领域得革命则能够从根本而基因领域得革命则能够从根本上改变人类得命运上改变人类得命运,基因工程所带来得商业机会将基因工程所带来得商业机会将会大大超过网络。会大大超过网络。