年制核酸.pptx

第二章第二章 核酸的结构与功能核酸的结构与功能Chapter 2.Structure&function of nucleic acid RR核酸是以核酸是以核酸是以核酸是以核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸为基本组成单位的生物大分子为基本组成单位的生物大分子为基本组成单位的生物大分子为基本组成单位的生物大分子RR自然界存在两种天然的核酸：自然界存在两种天然的核酸：自然界存在两种天然的核酸：自然界存在两种天然的核酸：DNADNA和和和和RNARNA，分别执行，分别执行，分别执行，分别执行不同的功能不同的功能不同的功能不同的功能RR不同核酸的功能均取决于其相应特异结构不同核酸的功能均取决于其相应特异结构不同核酸的功能均取决于其相应特异结构不同核酸的功能均取决于其相应特异结构第一节第一节.核酸的化学组成核酸的化学组成Section 1.Section 1.Chemical component of N.AChemical component of N.ARR核酸的基本组成单位是核苷酸核酸的基本组成单位是核苷酸核酸的基本组成单位是核苷酸核酸的基本组成单位是核苷酸(nucleotide)(nucleotide)RR核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成核苷酸由碱基、戊糖和磷酸组成(一一一一)、碱基的种类、碱基的种类、碱基的种类、碱基的种类 1.1.嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤(purine)(purine)l l包括腺嘌呤包括腺嘌呤包括腺嘌呤包括腺嘌呤(adenine,A)(adenine,A)和鸟嘌和鸟嘌和鸟嘌和鸟嘌呤呤呤呤(guanine,G)(guanine,G)l l存在于存在于存在于存在于DNADNA和和和和RNARNA分子中分子中分子中分子中一、核酸中的碱基成分一、核酸中的碱基成分一、核酸中的碱基成分一、核酸中的碱基成分(base in nucleic acid)(base in nucleic acid)2.2.嘧啶嘧啶嘧啶嘧啶(pyrimidine)(pyrimidine)l l包包包包括括括括胞胞胞胞嘧嘧嘧嘧啶啶啶啶(cytosine,C)(cytosine,C)、胸胸胸胸腺腺腺腺嘧嘧嘧嘧啶啶啶啶(thymine,T)(thymine,T)和尿嘧啶和尿嘧啶和尿嘧啶和尿嘧啶(uracil,U)(uracil,U)l lT T仅仅仅仅存存存存在在在在于于于于NDANDA中中中中,U U仅仅仅仅存存存存在在在在于于于于RNARNA中中中中(二二二二)、碱基的性质、碱基的性质、碱基的性质、碱基的性质 1.1.互变异构互变异构互变异构互变异构 2.2.紫外吸收紫外吸收紫外吸收紫外吸收l l酮式酮式酮式酮式 烯醇式烯醇式烯醇式烯醇式l l氨基氨基氨基氨基 亚氨基亚氨基亚氨基亚氨基l l嘌嘌嘌嘌呤呤呤呤和和和和嘧嘧嘧嘧啶啶啶啶环环环环均均均均有有有有共共共共轭轭轭轭双双双双键键键键，对对对对波波波波长长长长260nm260nm的的的的紫紫紫紫外光有特征吸收外光有特征吸收外光有特征吸收外光有特征吸收l l可可可可用用用用于于于于核核核核酸酸酸酸及及及及其其其其组分的定量分析组分的定量分析组分的定量分析组分的定量分析(一一一一)、戊糖、戊糖、戊糖、戊糖 1.1.核糖核糖核糖核糖(ribose)(ribose)2.2.脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖(deoxyribose)(deoxyribose)l l是组成的是组成的是组成的是组成的RNARNA戊糖戊糖戊糖戊糖l l为为为为-D D-核糖核糖核糖核糖二、戊糖与核苷二、戊糖与核苷二、戊糖与核苷二、戊糖与核苷(pentose&nucleoside)(pentose&nucleoside)l l是组成的是组成的是组成的是组成的DNADNA戊糖戊糖戊糖戊糖l l为为为为-D D-2 2-脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖(二二二二)、核苷、核苷、核苷、核苷(nucleoside)(nucleoside)l l碱基与核糖通过碱基与核糖通过碱基与核糖通过碱基与核糖通过糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键相连生成核苷相连生成核苷相连生成核苷相连生成核苷l l糖苷键的位置糖苷键的位置糖苷键的位置糖苷键的位置:核糖核糖核糖核糖C-1C-1,嘌呤的嘌呤的嘌呤的嘌呤的N-9N-9或嘧啶的或嘧啶的或嘧啶的或嘧啶的N-1N-1(一一一一)、核苷酸、核苷酸、核苷酸、核苷酸 1.1.核苷核苷核苷核苷(脱氧核苷脱氧核苷脱氧核苷脱氧核苷)的核糖与磷酸通过的核糖与磷酸通过的核糖与磷酸通过的核糖与磷酸通过酯键酯键酯键酯键结合生成核苷酸结合生成核苷酸结合生成核苷酸结合生成核苷酸 2.2.核苷酸通常为核苷酸通常为核苷酸通常为核苷酸通常为55核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸(二二二二)、核苷酸的种类及命名、核苷酸的种类及命名、核苷酸的种类及命名、核苷酸的种类及命名 1.1.根根根根据据据据磷磷磷磷酸酸酸酸的的的的数数数数目目目目可可可可分分分分为为为为:NMPNMP、NDPNDP、NTPNTP及及及及dNMPdNMP、dNDPdNDP、dNTPdNTP等等等等 2.2.环状核苷酸：如环状核苷酸：如环状核苷酸：如环状核苷酸：如cAMPcAMP、cGMPcGMP三、核三、核三、核三、核 苷苷苷苷 酸酸酸酸 的的的的 结结结结 构构构构 与与与与 命命命命 名名名名(structure&denomination of nucleotide)(structure&denomination of nucleotide)第二节第二节.核酸的一级结构核酸的一级结构Section 2.Section 2.Primary structure of N.APrimary structure of N.A一、概念一、概念一、概念一、概念 核核核核酸酸酸酸(DNA(DNA或或或或RNA)RNA)的的的的一一一一级级级级结结结结构构构构是是是是指指指指其其其其组组组组成成成成核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸的的的的排排排排列列列列顺顺顺顺序序序序(碱碱碱碱基基基基序序序序列列列列)。二、核酸链的构成二、核酸链的构成二、核酸链的构成二、核酸链的构成 1.1.连接方式：连接方式：连接方式：连接方式：3,53,5-磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键 2.2.方向性方向性方向性方向性l l5-5-端端端端(游离磷酸基游离磷酸基游离磷酸基游离磷酸基)l l3-3-端端端端(游离羟基游离羟基游离羟基游离羟基)第三节第三节.DNA的空间结构与功能的空间结构与功能Section 3.Section 3.Conformation&functions of DNAConformation&functions of DNA(一一一一)、DNADNA双螺旋结构的研究基础双螺旋结构的研究基础双螺旋结构的研究基础双螺旋结构的研究基础 1.DNA 1.DNA 碱基组成的碱基组成的碱基组成的碱基组成的“Chargaff Chargaff 规则规则规则规则”2.DNA2.DNA的的的的X X-线衍射研究线衍射研究线衍射研究线衍射研究l l碱基组成上碱基组成上碱基组成上碱基组成上:A=T,G=C,A=T,G=C,即即即即purine=pyrimidinepurine=pyrimidinel l不同生物种属的不同生物种属的不同生物种属的不同生物种属的DNADNA碱基组成不同碱基组成不同碱基组成不同碱基组成不同l l同一个体不同器官、组织的同一个体不同器官、组织的同一个体不同器官、组织的同一个体不同器官、组织的DNADNA具有相同的碱基组成具有相同的碱基组成具有相同的碱基组成具有相同的碱基组成一一一一 、DNADNA的二级结构的二级结构的二级结构的二级结构(secondary structure of DNA)(secondary structure of DNA)l l形状上观测形状上观测形状上观测形状上观测DNADNA分子在空间上呈螺旋形分子在空间上呈螺旋形分子在空间上呈螺旋形分子在空间上呈螺旋形l l密度上提示密度上提示密度上提示密度上提示DNADNA为双股链为双股链为双股链为双股链(二二二二)、DNADNA双螺旋结构双螺旋结构双螺旋结构双螺旋结构 “Watson-Crick”“Watson-Crick”模型模型模型模型 1.DNA 1.DNA 为反平行的互补双链结构为反平行的互补双链结构为反平行的互补双链结构为反平行的互补双链结构 2.DNA2.DNA是右手螺旋结构是右手螺旋结构是右手螺旋结构是右手螺旋结构l l核糖核糖核糖核糖-磷酸骨架位于双链外侧，碱基位于内侧磷酸骨架位于双链外侧，碱基位于内侧磷酸骨架位于双链外侧，碱基位于内侧磷酸骨架位于双链外侧，碱基位于内侧l l两两两两条条条条链链链链之之之之间间间间的的的的碱碱碱碱基基基基以以以以互互互互补补补补配配配配对对对对(G(G和和和和C,C,A A和和和和T)T)的的的的形形形形式式式式通通通通过过过过氢键相连氢键相连氢键相连氢键相连l l两条链的方向相反两条链的方向相反两条链的方向相反两条链的方向相反 l lDNADNA长链分子在空间上要折叠成螺旋状，双链平行上升长链分子在空间上要折叠成螺旋状，双链平行上升长链分子在空间上要折叠成螺旋状，双链平行上升长链分子在空间上要折叠成螺旋状，双链平行上升l l碱基堆积在螺旋内部碱基堆积在螺旋内部碱基堆积在螺旋内部碱基堆积在螺旋内部,其碱基平面垂直于螺旋长轴其碱基平面垂直于螺旋长轴其碱基平面垂直于螺旋长轴其碱基平面垂直于螺旋长轴l ldiameter=2.37nm,10 dNMPdiameter=2.37nm,10 dNMP /turn,pitch=3.54 nmturn,pitch=3.54 nml l在在在在空空空空间间间间上上上上存存存存在在在在两两两两种种种种形形形形式式式式的的的的间间间间隙隙隙隙:大大大大沟沟沟沟(major(major groove)groove)和和和和小小小小沟沟沟沟(minor groove)(minor groove)DNA double helix structureFormation of hydrogen bond 3.DNA 3.DNA 双螺旋结构的维系双螺旋结构的维系双螺旋结构的维系双螺旋结构的维系l l横向：主要为互补碱基之间的氢键横向：主要为互补碱基之间的氢键横向：主要为互补碱基之间的氢键横向：主要为互补碱基之间的氢键l l纵向：主要为碱基平面之间的疏水性堆积力纵向：主要为碱基平面之间的疏水性堆积力纵向：主要为碱基平面之间的疏水性堆积力纵向：主要为碱基平面之间的疏水性堆积力l l是生理条件下中最稳定是生理条件下中最稳定是生理条件下中最稳定是生理条件下中最稳定DNADNA分子结构，也是最多的分子结构，也是最多的分子结构，也是最多的分子结构，也是最多的l l碱基平面与长轴完全垂直碱基平面与长轴完全垂直碱基平面与长轴完全垂直碱基平面与长轴完全垂直(三三三三)、DNADNA结构的多样性结构的多样性结构的多样性结构的多样性 1.B-DNA1.B-DNA：即典型的即典型的即典型的即典型的“Watson-Crick”Watson-Crick”双螺旋双螺旋双螺旋双螺旋DNADNA 2.A-DNA2.A-DNA：另一种右手双螺旋另一种右手双螺旋另一种右手双螺旋另一种右手双螺旋DNADNA 3.Z-DNA3.Z-DNA：一种左手双螺旋一种左手双螺旋一种左手双螺旋一种左手双螺旋DNADNAl l螺旋直径更大，折叠更紧密，螺旋直径更大，折叠更紧密，螺旋直径更大，折叠更紧密，螺旋直径更大，折叠更紧密，11dNMP11dNMP /turnturnl l碱基平面与长轴不完全垂直，呈碱基平面与长轴不完全垂直，呈碱基平面与长轴不完全垂直，呈碱基平面与长轴不完全垂直，呈2020 OO夹角夹角夹角夹角 l l外形细长，主链不平滑，呈外形细长，主链不平滑，呈外形细长，主链不平滑，呈外形细长，主链不平滑，呈Z-Z-Z-Z-字型字型字型字型l l12dNMP12dNMP /turnturn，Pitch=4.56nmPitch=4.56nm二二二二 、DNADNA的超螺旋结构的超螺旋结构的超螺旋结构的超螺旋结构(superhelical structure of DNA)(superhelical structure of DNA)(一一一一)、DNADNA的超螺旋的超螺旋的超螺旋的超螺旋原核生物原核生物原核生物原核生物DNADNA的高级结构的高级结构的高级结构的高级结构l l原原原原核核核核生生生生物物物物DNADNA多多多多数数数数为为为为环环环环状状状状双双双双螺螺螺螺旋分子旋分子旋分子旋分子l l环环环环状状状状DNADNA通通通通常常常常要要要要进进进进一一一一步步步步螺螺螺螺旋旋旋旋化化化化成超螺旋成超螺旋成超螺旋成超螺旋(二二二二)、DNADNA在真核生物细胞核内的组装在真核生物细胞核内的组装在真核生物细胞核内的组装在真核生物细胞核内的组装l l真真真真核核核核生生生生物物物物DNADNA存存存存在在在在于于于于染染染染色色色色体体体体中中中中，是一种复杂的高级结构是一种复杂的高级结构是一种复杂的高级结构是一种复杂的高级结构l l染染染染色色色色体体体体的的的的基基基基本本本本组组组组成成成成单单单单位位位位是是是是核核核核小小小小体，由体，由体，由体，由DNADNA和组蛋白构成和组蛋白构成和组蛋白构成和组蛋白构成l l核核核核小小小小体体体体在在在在空空空空间间间间上上上上进进进进一一一一步步步步旋旋旋旋转转转转折折折折叠叠叠叠，形形形形成成成成螺螺螺螺线线线线管管管管，进进进进一一一一步步步步形形形形成成成成超超超超螺螺螺螺管管管管，而而而而后后后后形形形形成成成成染染染染色色色色细细细细丝丝丝丝，再再再再形形形形成成成成染染染染色色色色丝，最后高度密集成染色体。丝，最后高度密集成染色体。丝，最后高度密集成染色体。丝，最后高度密集成染色体。三三三三 、DNADNA的功能的功能的功能的功能(functions of DNA)(functions of DNA)DNA serves as the template for replication DNA replication is semiconservative DNA serves as the template for transcription 第四节第四节.RNA的空间结构与功能的空间结构与功能Section 4.Section 4.Conformation&functions of RNAConformation&functions of RNARRRNARNA的种类较多，具有不同的结构和功能的种类较多，具有不同的结构和功能的种类较多，具有不同的结构和功能的种类较多，具有不同的结构和功能RRRNARNA的主要功能是参与基因的表达和调控的主要功能是参与基因的表达和调控的主要功能是参与基因的表达和调控的主要功能是参与基因的表达和调控RRRNARNA为单链，分子量较为单链，分子量较为单链，分子量较为单链，分子量较DNADNA小得多小得多小得多小得多 SORTS SITE FUNCTIONSSORTS SITE FUNCTIONSribosomal RNA(rRNA)N,C,M Form ribosomeribosomal RNA(rRNA)N,C,M Form ribosomemessenger RNA(mRNA)N,C,M Template of protein synthesismessenger RNA(mRNA)N,C,M Template of protein synthesistransfer RNA(tRNA)N,C,M Transfer amino acidstransfer RNA(tRNA)N,C,M Transfer amino acidshetero-nuclear RNA(hnRNA)N,C Precursor of mRNAhetero-nuclear RNA(hnRNA)N,C Precursor of mRNAsmall nuclear RNA(snRNA)N,C Split and transfer hnRNAsmall nuclear RNA(snRNA)N,C Split and transfer hnRNAsmall nucleolus RNA(snoRNA)N,C Process and modify rRNAsmall nucleolus RNA(snoRNA)N,C Process and modify rRNAsmall cytoplast RNA(scRNA)N,C Compose of recognizer in ERsmall cytoplast RNA(scRNA)N,C Compose of recognizer in ER*N:nucleus;C:cytoplasm;M:mitochondria;ER:endoplasmic reticula *N:nucleus;C:cytoplasm;M:mitochondria;ER:endoplasmic reticula (一一一一)、mRNAmRNA的结构特征的结构特征的结构特征的结构特征 1.5-1.5-帽：帽：帽：帽：2.3-2.3-尾：尾：尾：尾：一一一一 、mRNAmRNA的结构与功能的结构与功能的结构与功能的结构与功能(structure&functions of mRNA)(structure&functions of mRNA)l l结构：结构：结构：结构：mm7 7GpppNmGpppNm2 2 ,N N多数为多数为多数为多数为G G l l功功功功能能能能：在在在在蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质翻翻翻翻译译译译过过过过程程程程中中中中，促促促促进进进进核核核核蛋蛋蛋蛋白白白白体体体体与与与与mRNAmRNA的的的的结结结结合合合合，加加加加速速速速翻翻翻翻译译译译起起起起始始始始速速速速度，并稳定度，并稳定度，并稳定度，并稳定mRNAmRNA结构结构结构结构l l结结结结构构构构：真真真真核核核核mRNAmRNA的的的的33端端端端由由由由100200100200个个个个腺苷酸形成的腺苷酸形成的腺苷酸形成的腺苷酸形成的 poly Apoly Al l功功功功能能能能：帮帮帮帮助助助助mRNAmRNA从从从从核核核核内内内内向向向向胞胞胞胞液液液液转转转转位位位位，并维持其稳定性并维持其稳定性并维持其稳定性并维持其稳定性(二二二二)、mRNAmRNA的功能的功能的功能的功能 转转转转载载载载遗遗遗遗传传传传基基基基因因因因，即即即即作作作作为为为为转转转转录录录录载载载载体体体体，在在在在胞胞胞胞液液液液内内内内作作作作为为为为蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质合成的模板。合成的模板。合成的模板。合成的模板。遗传信息的贮存方式为三联体密码遗传信息的贮存方式为三联体密码遗传信息的贮存方式为三联体密码遗传信息的贮存方式为三联体密码(triplet code)(triplet code)(三三三三)、mRNAmRNA的来源的来源的来源的来源 先先先先以以以以核核核核内内内内DNADNA的的的的某某某某些些些些片片片片段段段段为为为为模模模模板板板板进进进进行行行行转转转转录录录录，再再再再转转转转移移移移至至至至核外进行加工修饰。核外进行加工修饰。核外进行加工修饰。核外进行加工修饰。(一一一一)、tRNAtRNA的结构特征的结构特征的结构特征的结构特征 1.1.分子量小，由分子量小，由分子量小，由分子量小，由70907090个核苷酸组成个核苷酸组成个核苷酸组成个核苷酸组成 2.2.碱基组成中有碱基组成中有碱基组成中有碱基组成中有1020%1020%的稀有碱基的稀有碱基的稀有碱基的稀有碱基,如如如如DHU,DHU,mmG,G,mmA,IA,I 3.3 3.3端为共有序列端为共有序列端为共有序列端为共有序列:-p-pC Cp pC Cp pA A-OH-OH 4.4.二级结构上为局部双螺旋和单链间隔构成的三叶草结构二级结构上为局部双螺旋和单链间隔构成的三叶草结构二级结构上为局部双螺旋和单链间隔构成的三叶草结构二级结构上为局部双螺旋和单链间隔构成的三叶草结构 5.5.三级结构上为立体的倒三级结构上为立体的倒三级结构上为立体的倒三级结构上为立体的倒“L”L”型型型型(二二二二)、tRNAtRNA的功能体现的功能体现的功能体现的功能体现 1.1.反密码子反密码子反密码子反密码子(anticoden):(anticoden):位于反密码环中的三个碱基位于反密码环中的三个碱基位于反密码环中的三个碱基位于反密码环中的三个碱基,可辨可辨可辨可辨认结合认结合认结合认结合mRNAmRNA上的三联体密码上的三联体密码上的三联体密码上的三联体密码 2.2.氨基酸臂氨基酸臂氨基酸臂氨基酸臂:可结合活化的氨基酸可结合活化的氨基酸可结合活化的氨基酸可结合活化的氨基酸 二二二二 、tRNAtRNA的结构与功能的结构与功能的结构与功能的结构与功能(structure&functions of tRNA)(structure&functions of tRNA)(一一一一)、rRNArRNA的结构特征的结构特征的结构特征的结构特征 1.1.含量最丰富，约占总含量最丰富，约占总含量最丰富，约占总含量最丰富，约占总RNARNA的的的的80%80%2.2.在原核生物和真核生物中分别存在在原核生物和真核生物中分别存在在原核生物和真核生物中分别存在在原核生物和真核生物中分别存在3 3种和种和种和种和4 4种种种种rRNArRNA，核苷核苷核苷核苷酸数目酸数目酸数目酸数目12020001202000 3.3.二级结构上有许多局部螺旋，与单链构成茎环结构二级结构上有许多局部螺旋，与单链构成茎环结构二级结构上有许多局部螺旋，与单链构成茎环结构二级结构上有许多局部螺旋，与单链构成茎环结构,形似形似形似形似花叶状花叶状花叶状花叶状(二二二二)、rRNArRNA的功能体现的功能体现的功能体现的功能体现 1.rRNA1.rRNA的主要功能是与核糖体蛋白组成核糖体的主要功能是与核糖体蛋白组成核糖体的主要功能是与核糖体蛋白组成核糖体的主要功能是与核糖体蛋白组成核糖体(ribosome),(ribosome),为蛋白质的合成提供场所为蛋白质的合成提供场所为蛋白质的合成提供场所为蛋白质的合成提供场所 2.2.核糖体的结构与功能核糖体的结构与功能核糖体的结构与功能核糖体的结构与功能三三三三 、rRNArRNA的结构与功能的结构与功能的结构与功能的结构与功能(structure&functions of rRNA)(structure&functions of rRNA)l l小小小小亚亚亚亚基基基基:由由由由1616S(S(原原原原核核核核)或或或或1818S(S(真真真真核核核核)rRNArRNA与与与与相相相相应应应应蛋蛋蛋蛋白白白白组组组组成成成成,是模板是模板是模板是模板mRNAmRNA结合的部位结合的部位结合的部位结合的部位l l大大大大 亚亚亚亚 基基基基:由由由由 5 5S,S,23S(23S(原原原原 核核核核)或或或或 5 5S,S,5.85S5.85S和和和和 2828S(S(真真真真 核核核核)rRNArRNA与相应蛋白组成与相应蛋白组成与相应蛋白组成与相应蛋白组成,是氨基酰是氨基酰是氨基酰是氨基酰-tRNAtRNA结合的部位结合的部位结合的部位结合的部位四四四四 、其它小分子、其它小分子、其它小分子、其它小分子RNARNA(other small RNA)(other small RNA)小小小小核核核核RNA(snRNA)RNA(snRNA)，小小小小核核核核仁仁仁仁RNA(snoRNA)RNA(snoRNA)及及及及小小小小胞胞胞胞质质质质RNA RNA(scRNA)(scRNA)等，含量较少，参与等，含量较少，参与等，含量较少，参与等，含量较少，参与hnRNAhnRNA，rRNArRNA的转运及加工。的转运及加工。的转运及加工。的转运及加工。五五五五 、核酶、核酶、核酶、核酶(ribozyme)(ribozyme)是是是是指指指指某某某某些些些些具具具具有有有有酶酶酶酶催催催催化化化化活活活活性性性性的的的的RNARNA，主主主主要要要要是是是是rRNArRNA中中中中参参参参与与与与催催催催化自身剪接的片段。化自身剪接的片段。化自身剪接的片段。化自身剪接的片段。第五节第五节.核酸的理化性质及应用核酸的理化性质及应用Section 5.Section 5.Physicochemical properties and Physicochemical properties and its application of nucleic acidsits application of nucleic acidsl l酸性较强酸性较强酸性较强酸性较强l l粘度大粘度大粘度大粘度大(尤其尤其尤其尤其DNADNA分子分子分子分子)一一一一 、核酸的一般理化性质、核酸的一般理化性质、核酸的一般理化性质、核酸的一般理化性质(common properties)(common properties)l l易断裂易断裂易断裂易断裂l l紫外吸收紫外吸收紫外吸收紫外吸收,maxmax=260nm260nm二二二二 、DNADNA的变性的变性的变性的变性(denaturation of DNA)(denaturation of DNA)(一一一一)、概念、概念、概念、概念 是是是是指指指指DNADNA分分分分子子子子在在在在某某某某些些些些理理理理化化化化因因因因素素素素作作作作用用用用下下下下，互互互互补补补补双双双双链链链链间间间间氢氢氢氢键断裂而解开变成单链。键断裂而解开变成单链。键断裂而解开变成单链。键断裂而解开变成单链。(二二二二)、变性的鉴定、变性的鉴定、变性的鉴定、变性的鉴定 1.1.增色效应增色效应增色效应增色效应(hyperchromic effect)(hyperchromic effect)由由由由于于于于DNADNA解解解解链链链链后后后后，碱碱碱碱基基基基的的的的暴暴暴暴露露露露，使使使使其其其其紫紫紫紫外外外外吸吸吸吸收收收收增增增增强强强强，A A260 260，并与解链的程度呈正相关。，并与解链的程度呈正相关。，并与解链的程度呈正相关。，并与解链的程度呈正相关。2.2.解链温度和解链温度和解链温度和解链温度和TmTml l在加热变性时，解链的发生是一个突发过程，即从开始在加热变性时，解链的发生是一个突发过程，即从开始在加热变性时，解链的发生是一个突发过程，即从开始在加热变性时，解链的发生是一个突发过程，即从开始解链到完全解链，是在相当窄的温度内完成的，把解链解链到完全解链，是在相当窄的温度内完成的，把解链解链到完全解链，是在相当窄的温度内完成的，把解链解链到完全解链，是在相当窄的温度内完成的，把解链发生一半时的温度称为融解温度发生一半时的温度称为融解温度发生一半时的温度称为融解温度发生一半时的温度称为融解温度 (melting temperature,Tm)(melting temperature,Tm)。l lTmTm的的的的主主主主要要要要影影影影响响响响因因因因素素素素是是是是DNADNA分分分分子子子子中中中中G,CG,C含量的高低含量的高低含量的高低含量的高低l lTmTm的的的的确确确确定定定定，可可可可以以以以从从从从解解解解链链链链曲曲曲曲线线线线中中中中获得。获得。获得。获得。DNA dissociate curve and relationship of Tm and（G+C）%三三三三 、DNADNA的复性与分子杂交的复性与分子杂交的复性与分子杂交的复性与分子杂交(renaturation&hybridization)(renaturation&hybridization)(一一一一)、复性的概念、复性的概念、复性的概念、复性的概念 是是是是指指指指变变变变性性性性DNADNA分分分分子子子子在在在在适适适适当当当当的的的的条条条条件件件件下下下下，解解解解开开开开的的的的互互互互补补补补双双双双链链链链可重新恢复天然的双链螺旋结构。可重新恢复天然的双链螺旋结构。可重新恢复天然的双链螺旋结构。可重新恢复天然的双链螺旋结构。热变性的热变性的热变性的热变性的DNADNA在缓慢冷却后复性的过程称为退火。在缓慢冷却后复性的过程称为退火。在缓慢冷却后复性的过程称为退火。在缓慢冷却后复性的过程称为退火。(二二二二)、分子杂交、分子杂交、分子杂交、分子杂交 将将将将DNADNA分分分分子子子子变变变变性性性性后后后后，重重重重新新新新与与与与其其其其它它它它核核核核酸酸酸酸链链链链(DNA(DNA或或或或RNA)RNA)混混混混合，将出现非同源分子因部分互补而结合的杂交体。是合，将出现非同源分子因部分互补而结合的杂交体。是合，将出现非同源分子因部分互补而结合的杂交体。是合，将出现非同源分子因部分互补而结合的杂交体。是 目前分子生物学研究中最常用的方法之一。目前分子生物学研究中最常用的方法之一。目前分子生物学研究中最常用的方法之一。目前分子生物学研究中最常用的方法之一。Denature renature and hybridization Identification of mutation probing Application of DNA and RNA hybridizationNucleic acids第六节第六节.核酸酶核酸酶Section 6.Section 6.NucleasesNucleasesRR是指所有能水解核酸的酶，可催化核酸的降解是指所有能水解核酸的酶，可催化核酸的降解是指所有能水解核酸的酶，可催化核酸的降解是指所有能水解核酸的酶，可催化核酸的降解RR催化催化催化催化DNADNA和和和和RNARNA水解的酶分别称为水解的酶分别称为水解的酶分别称为水解的酶分别称为DNADNA酶酶酶酶(DNase)(DNase)和和和和RNARNA酶酶酶酶(RNase)(RNase)RR根据作用部位不同，又分为外切酶根据作用部位不同，又分为外切酶根据作用部位不同，又分为外切酶根据作用部位不同，又分为外切酶(包括包括包括包括55端及端及端及端及33外外外外切酶切酶切酶切酶)和内切酶和内切酶和内切酶和内切酶Tm DNA变性 核酸分子杂交名解问答：问答：比较比较DNA和蛋白质二级结构的异同和蛋白质二级结构的异同比较三种主要比较三种主要RNA结构和功能的异同结构和功能的异同