第三章核酸一

第三章核酸一第一頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一HistoneandnonhistoneNucleosomeChromatin第二頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一一、核酸概述1、核酸的發(fā)現(xiàn)和研究簡(jiǎn)史1)1868年F.Miescher從膿細(xì)胞的細(xì)胞核中提取出一種高含磷的酸性物質(zhì)，稱為“核素”（nuclein）第三頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一1944年由Avery等完成的，它證明了生物遺傳特性發(fā)生改變的轉(zhuǎn)化因子是DNA，而不是蛋白質(zhì)。2）裝入膠囊中的活體致命細(xì)菌未裝入膠囊的活體非致命細(xì)菌死亡致命細(xì)菌死亡致命細(xì)菌+非致命活體細(xì)菌第四頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3）第五頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4）1972,Boyer,BergandCohen,recombinantDNAtechnology5）1982,CechandAltman,ribozyme6）1990年美國(guó)30億美元（1991－2005年）HumanGenomeProject（人類基因組計(jì)劃），我國(guó)1999年加入承擔(dān)1％任務(wù)。7）1994，中國(guó)人類基因組計(jì)劃啟動(dòng)8）2000.6.24,Workingdraftofhumangenome9）2003.3,國(guó)際人類基因組單體型圖計(jì)劃(HapMap)第六頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、核酸的種類和分布

核酸分為兩大類：脫氧核糖核酸DeoxyribonucleicAcid（DNA）核糖核酸RibonucleicAcid（RNA）1)DNA含有生物物種的所有遺傳信息，相對(duì)分子質(zhì)量一般都很大。例如：人細(xì)胞核中DNA分子至少含有90，000，000個(gè)核苷酸；結(jié)構(gòu)：大部分雙鏈結(jié)構(gòu)，少部分呈環(huán)狀第七頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一DNA在細(xì)胞內(nèi)的分布第八頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中

mRNA（信使RNA）5%tRNA（轉(zhuǎn)移RNA）約占10%-15%rRNA（核糖體RNA）80%其它

RNA病毒：SARS功能：負(fù)責(zé)DNA遺傳信息的翻譯和表達(dá)，相對(duì)分子量較DNA小的多，為單鏈分子。按照功能：2）RNA第九頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一組成核酸的基本元素：C、H、O、N、P；其中P的含量比較穩(wěn)定，占9%-10%，通過(guò)測(cè)定P的含量來(lái)推算核酸的含量（定磷法）。DNA平均含磷量為9.9%，RNA為9.4%。任何核酸都含磷酸，所以核酸呈酸性。二、核酸的組成1.元素組成第十頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一DNA和RNA是一種線形多聚核苷酸，它的基本結(jié)構(gòu)單元是核苷酸。2、核酸的基本組成單位-核苷酸可變部分第十一頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一RNA含有D-核糖；DNA含D-2-脫氧核糖β-D-2-O-甲基核糖甲基化（1）核酸分子中的戊糖都是β-D型的，糖環(huán)上的碳原子往往以1′、2′、3′等來(lái)表示，以區(qū)別于堿基雜環(huán)上的碳原子編號(hào)第十二頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一（2）第十三頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一第十四頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一修飾堿基（modifiedbase）

也稱為稀有堿基（minorbase），是4種主要堿基的衍生物。tRNA中修飾堿基較多，有些甚至可達(dá)總量的10％。第十五頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一U：尿嘧啶；I：次黃嘌呤；ψ：假尿嘧啶；D：二氫尿嘧啶第十六頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一含氧堿基的異構(gòu)體含氧堿基有酮式和烯醇式兩種類型的，異構(gòu)體，在生理pH和體內(nèi)堿基主要以酮式異構(gòu)體的形式存在。uracil酮式

uracil烯醇式第十七頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一（3）核苷（nucleoside）核苷戊糖+堿基糖與堿基之間的C-N鍵，稱為C-N糖苷鍵1’2’3’4’5’(OH)1’2’3’4’5’(OH)糖的第1位C原子（C1’）與嘌呤的第9位N原子和嘧啶的第1位N原子相連。第十八頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一核苷

核糖核苷（核苷）：A、G、C、U

脫氧核糖核苷（脫氧核苷）：dA、dG、dC、dT

第十九頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一修飾核苷修飾核苷包括三種情況:（1）由修飾堿基和糖組成的核苷；（2）由非修飾堿基和2-O-甲基核糖組成的核苷；（3）由堿基與糖連接方式特殊的核苷。第二十頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一修飾堿基第二十一頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一修飾核苷的簡(jiǎn)寫符號(hào)

少數(shù)修飾核苷用單字符號(hào)如D、ψ、I；但大多數(shù)修飾核苷是將堿基取代基、取代位置和取代數(shù)目寫在核苷單字符號(hào)的左邊，用小寫英文字母代表取代基。

第二十二頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一取代基用下列小寫英文字母表示甲基m乙?；鵤c氨基n甲硫基ms羥基o或h硫基s異戊烯基i羧基c第二十三頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一（4）核苷酸核苷酸是核苷的磷酸酯。核苷的2’，3’，5’都有-OH可以和磷酸形成核苷酸；而脫氧核苷只有3’和5’-OH可以形成核苷酸。體內(nèi)游離的核苷酸多為５’-核苷酸。腺苷（一磷）酸AMP、鳥苷酸GMP；脫氧胞苷酸dCMP、脫氧胸腺苷酸dTMP。核苷酸=核苷+磷酸

=戊糖+堿基+磷酸第二十四頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二十五頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一DNA或RNA被酶水解后，除5’-核苷酸外還有3’-核苷酸。5’-腺苷酸寫作：pA；3’-鳥苷酸寫作Gp；2’-磷酸酯寫作Cp2’

。核苷二磷酸：ADP、GDP、CDP、UDP核苷三磷酸：ATP、GTP、CTP、UTP第二十六頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一核苷酸種類RNA中含有腺苷酸AMP，

鳥苷酸GMP，胞苷酸CMP，

尿苷酸UMP，

DNA中含有脫氧腺苷酸dAMP脫氧鳥苷酸dGMP脫氧胞苷酸dCMP脫氧胸苷酸dTMP堿基A，G，C，U堿基A，G，C，T第二十七頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一核苷酸衍生物1.ATP和GTPAMPADPATP焦磷酸鍵ATP分子含有兩個(gè)高能磷酸鍵，水解時(shí)可以釋放大量的自由能。磷酸鍵高能原因：1）靜電效應(yīng)：靜電排斥力使磷酸酯鍵處于高能狀態(tài)。2）共振穩(wěn)定因素：ADP和磷酸的共振穩(wěn)定性高。1）ATP系列腺嘌呤核糖核苷三磷酸磷酸酯鍵第二十八頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一GMPGDPGTP焦磷酸鍵N2）GTP具有ATP類似的結(jié)構(gòu)，也是一種高能化合物GTP+ADPGDP+ATP酶相互轉(zhuǎn)化：（鳥嘌呤核糖核苷三磷酸）第二十九頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、環(huán)化磷酸化(存在于細(xì)胞中，環(huán)狀核苷酸）cAMP（3’，5’-環(huán)腺嘌呤核苷一磷酸）cGMP（3’，5’-環(huán)鳥嘌呤核苷一磷酸）兩者主