生物化学第三章核酸PPT课件

DNA与RNA结构差异
五碳糖不同
DNA中的五碳糖是脱氧核糖，而 RNA中的五碳糖是核糖。
碱基不同
DNA中的碱基包括腺嘌呤（A） 、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T） 和胞嘧啶（C），而RNA中的碱 基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（ G）、尿嘧啶（U）和胞嘧啶（C
）。
空间结构不同
DNA通常是双链结构，而RNA 通常是单链结构。
核酸药物设计思路及前景展望
核酸药物设计思路
核酸药物是一类以核酸为靶点的药物，通过 特异性地与核酸结合，调节基因表达或抑制 病原体复制，从而达到治疗疾病的目的。设 计核酸药物时需要考虑靶点选择、药物稳定 性、特异性、安全性等因素。
前景展望
随着基因组学和生物信息学的发展，越来越 多的疾病相关基因和靶点被发现，为核酸药 物的研发提供了广阔的空间。未来，核酸药 物有望在肿瘤、遗传性疾病、病毒感染等领 域发挥重要作用，成为一类重要的治疗药物 。同时，随着技术的不断进步和成本的降低 ，核酸药物的研发和应用将更加普及和便捷
DNA拓扑异构酶的作用
拓扑异构酶能够改变DNA的超螺旋状态，从而调节DNA的拓扑结构和功能。拓扑异构酶 在DNA复制、转录、修复和重组等过程中发挥重要作用。
RNA结构与性质
03
tRNA三叶草结构特点
01
02
03
三叶草二级结构
由DHU环、反密码环、 TΨC环、额外环和可接受 茎组成，形似三叶草。
反密码环
人类基因组计划与意义
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人类基因组计划的目标
破译人类全部遗传信息，解读人类基因组所蕴含 的生命奥秘。
研究成果及应用
揭示了人类基因组的组成、结构和功能，为医学 、生物技术和制药等领域提供了重要的科学基础 。
对未来的影响
促进了个性化医疗、精准医学和基因编辑等技术 的发展，为改善人类健康和推动生命科学进步做 出了巨大贡献。
DNA双螺旋结构模型的特点
DNA由两条反向平行的多核苷酸链组成，呈右手螺旋状；碱基之间通 过氢键形成碱基对，排列在双螺旋内侧；磷酸和脱氧核糖交替连接，排 列在外侧，构成基本骨架。
DNA双螺旋结构模型的验证
通过X射线衍射等实验手段验证了DNA双螺旋结构模型的正确性。
DNA碱基配对原则
DNA碱基配对的概念
对遗传信息的影响
可能引起基因结构、功能和表达的 异常，导致遗传性疾病的发生。
DNA损伤修复策略和方法
直接修复
针对某些特定类型的DNA损伤，如碱基错配和氧化损伤等，通过特 定的酶直接进行修复。
切除修复
通过核酸内切酶将损伤部位切除，再利用DNA聚合酶和连接酶进行 修补。
重组修复
在DNA双链断裂等严重损伤情况下，通过同源重组或非同源末端连接 等方式进行修复。
核酸分类及特点
RNA
参与蛋白质合成和基因表达调控 ，具有单链结构和多样化的功能 ，存在于细胞质和某些病毒中。
tRNA
转运氨基酸到核糖体上参与蛋白 质合成。
rRNA
与核糖体结合，参与蛋白质合成 。
DNA
储存遗传信息，具有双链结构和 稳定的化学性质，存在于细胞核 和某些细胞器中。
miRNA和siRNA
DNA中的碱基通过氢键形成碱基对， 即A与T配对，G与C配对，这种配对 关系称为碱基配对。
DNA碱基配对的意义
碱基配对是DNA复制、转录和翻译等 生命活动的基础，对于维持生物体的 遗传稳定性和进化具有重要意义。
DNA碱基配对的原则
A-T碱基对由两个氢键连接，G-C碱基 对由三个氢键连接，保证了DNA双链 的稳定性和遗传信息的准确性。
生物化学第三章核酸 PPT课件
目录
• 核酸概述与分类 • DNA结构与性质 • RNA结构与性质 • 核酸合成与降解途径 • 基因突变与修复机制 • 核酸在生物技术中应用
核酸概述与分类
01
核酸定义及功能
核酸定义
核酸是由核苷酸组成的大分子生 物聚合物，是生命体系中的重要 遗传物质。
核酸功能
储存、传递和表达遗传信息，控 制蛋白质合成，参与细胞代谢和 调控等。
调控基因表达，通过与目标 mRNA结合来抑制其翻译或促进 其降解。
DNA结构与性质
02
DNA双螺旋结构模型
01
DNA双螺旋结构模型的提出
1953年，James D. Watson和Francis H.C. Crick提出了DNA双螺旋结
构模型，揭示了DNA的分子结构和遗传信息存储机制。
02 03
04
径
DNA复制过程及机制
DNA复制的基本过程
01
解旋、引物合成、链延长、终止和分离
DNA复制的酶学
02
DNA聚合酶、引物酶、DNA连接酶等
DNA复制的忠实性
03
碱基选择、校对和修复机制
RNA转录过程及调控机制
转录的基本过程
启动、链延长和终止
转录的酶学
RNA聚合酶及其辅助因子
转录的调控
转录因子、启动子和增强子等顺式作用元件，以及反式作用因子 的调控
基因克隆技术流程和意义
基因克隆技术流程
基因克隆技术主要包括目的基因的获取、载体的选择与构建、重组DNA的转化 与筛选等步骤。通过这些步骤，可以将目的基因导入到受体细胞中进行扩增和 表达。
意义
基因克隆技术对于研究基因功能、探索基因表达调控机制、制备基因工程疫苗 和药物等具有重要意义。此外，该技术还为基因治疗、基因编辑等前沿领域提 供了有力支持。
中部三个相邻碱基组成反 密码子，与mRNA上的密 码子相互识别。
可接受茎
3'-末端CCA-OH与氨基酸 结合。
rRNA组成与功能
原核生物rRNA
5S、16S、23S三种，参与 核糖体构成。
真核生物rRNA
5S、5.8S、18S、28S四种 ，参与核糖体构成。
rRNA功能
与蛋白质结合形成核糖体 ，作为蛋白质生物合成的 场所。
Hale Waihona Puke 核酸在生物技术中06
应用
PCR技术原理及应用领域
PCR技术原理
PCR（聚合酶链式反应）是一种在体外快速扩增特定DNA片 段的方法。该技术利用DNA聚合酶、引物和脱氧核苷酸等原 料，在特定的温度循环下实现DNA片段的指数级扩增。
应用领域
PCR技术在分子生物学、医学、法医学、环境科学等领域具 有广泛应用。例如，用于基因克隆、DNA测序、突变分析、 遗传病诊断、病原体检测、亲子鉴定、环境微生物检测等。
。
THANKS.
mRNA帽子结构和尾巴结构
帽子结构
真核生物mRNA的5'-端具有帽子结 构，即m7GpppN，可保护mRNA 免遭核酸酶的破坏，并与核糖体小亚 基结合。
尾巴结构
真核生物mRNA的3'-端具有多聚A尾 巴，即poly(A)尾巴，可能与mRNA从 核内向胞质的转运及维持mRNA的稳 定性有关。
核酸合成与降解途
核酸降解途径和产物利用
DNA的降解
核酸酶的作用和水解产物的利用
RNA的降解
核糖核酸酶的作用和水解产物的利用
核酸降解产物的生物功能
作为能量来源、合成其他生物分子的前体等
基因突变与修复机
05
制
基因突变类型及影响
基因突变类型
包括点突变、插入突变、缺失突 变、倒位突变和重排突变等。
对生物性状的影响
可能导致生物体形态、生理生化、 免疫和代谢等方面的改变。
DNA超螺旋现象及意义
DNA超螺旋现象的概念
DNA在双螺旋结构基础上，进一步扭曲盘绕形成的三级结构称为超螺旋。超螺旋可以是 正超螺旋或负超螺旋，取决于DNA链的盘绕方向。
DNA超螺旋的意义
超螺旋结构对于DNA的包装、压缩和基因表达调控具有重要作用。正超螺旋有利于DNA 的复制和转录，而负超螺旋则可能抑制这些过程。