11核酸的酶促降解与核苷酸代谢44页PPT
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小结
11.1 核酸的酶促降解
11.1.2 限制性内切酶
➢分类：可分三类，Ⅰ类和Ⅲ类兼有限制 和修饰功能，其中Ⅰ类切割位点和识别位 点不同，目前在重组技术中基本不用。 ➢Ⅱ类只具有限制性切割活性，识别和切 割位点相同且专一特定，在重组技术中应 用广泛。
概述 核酸的酶促降解
核酸酶 限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
概述 核酸的酶促降解
核酸酶
限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
11.1.1 核酸酶
三、内切核酸酶：内切核酸酶是特异性的磷酸二酯酶
Py Pu Py Py G C C U G A
3´
3´
p
p
p
p
p
p
p
p
p
p OH
5´
5´
RNase I
RNase I (牛胰核酸酶)
➢概念：具有极高的专一性，能识别DNA双
螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的回文序列， 并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生 粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶
（ristriction endonuclease）。
概述 核酸的酶促降解
核酸酶 限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
11.2.2 嘌呤的降解-产生尿酸
11.2 核苷酸的分解代谢
11.2.2 嘌呤的降解-产生尿酸
概述
11.1.1 核酸酶
一、分类：
脱氧核糖核酸酶(DNase) （1）按底物专一性分 核糖核酸酶(RNase)
非特异性核酸酶
核酸内切酶 （2）按切割位点分
核酸外切酶 水解5’-磷酸酯键(生成3’-磷酸核苷) （3）按作用键分 水解3’-磷酸酯键(生成5’-磷酸核苷)
概述 核酸的酶促降解
核酸酶
限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
11 核酸的酶促降解和核苷酸代谢
概述
概述
核酸的酶促降解
核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成 小结
③ ②
11 核酸的酶促降解和核苷酸代谢
概述
概述
核酸的酶促降解 核苷酸的分解代谢 核苷酸的生物合成
小结
概述 核酸的酶促降解
核酸酶
限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
，但不降解经修饰酶甲基化保护的自身DNA。
概述
核酸的酶促降解
核苷酸的分解代谢
核苷酸的降解 嘌呤的降解 嘧啶的降解
核苷酸的生物合成
小结
11.2 核苷酸的分解代谢
11.2.1 核苷酸的降解
概述
核酸的酶促降解
核苷酸的分解代谢
核苷酸的降解 嘌呤的降解 嘧啶的降解
核苷酸的生物合成
小结
11.2 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
常用的DNA限制性内切酶的专一性
酶
Alu I Bam H I Bgl I Eco R I Hind Ⅲ Sal I Sma I
辨认的序列和切口
‥ ‥A G C T ‥‥ ‥ ‥T C G A ‥ ‥
‥ ‥G G A T C C ‥‥ ‥ ‥C C T A G G ‥‥
11核酸的酶促降解与核苷酸代谢
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是பைடு நூலகம்律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
11.1.1 核酸酶
二、外切核酸酶：外切核酸酶是非特异性的磷酸二酯酶
BBBBBBBB
3´
3´
p
p
p
p
p
p
p
p OH
5´
5´
牛脾磷酸二酯 酶（ 5´端外切5得
3）, 主要得 3´核苷酸。
蛇毒磷酸二酯 酶（ 3´端外切3得
5）, 主要得 5´核苷酸。
※外切核酸酶对核酸(DNA或RNA)的水解位点示意图
外切酶(5´→3´切割或3´→5´切割)
➢专一性：专一水解DNA
目前还没有发现碱基专一性，但有序列专一性，即 限制性内切酶。
概述 核酸的酶促降解
核酸酶 限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
11.1.2 限制性内切酶
1979年，W. Arber, H. Smith和D. Nathans等发现某些细菌细 胞内存在一类能识别一定序列并水解外源双链DNA的内切核酸酶， 即限制性内切酶。
Eco R I
核苷酸的分解代谢
属名 种名 株名 序号
核苷酸的生物合成 意义：限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限
小 结 制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等 研究中不可缺少的“工具酶”，是一把天赐的神刀，用来 解剖纤细的DNA分子。
概述 核酸的酶促降解
核酸酶
限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
说明 四核苷酸，平端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口
六核苷酸，平端切口
11.1 核酸的酶促降解
概述 核酸的酶促降解
核酸酶 限制性内切酶
限制性内切酶的命名和意义
命名：例：Eco R I，大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中
的一种限制性内切酶
RNase T1 (曲霉中分离)
RNase T1
Pu ： 嘌呤 purine Py：嘧啶pyrimidine
内切核酸酶对RNA的水解位点示意图
概述 核酸的酶促降解
核酸酶
限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
11.1.1 核酸酶
四、脱氧核糖核酸酶：
➢作用方式：内切酶(切断单链或双链)
‥ ‥A G A T C T ‥‥ ‥ ‥T C T A G A ‥‥
‥ ‥G A A T T C ‥‥ ‥ ‥C T T A A G ‥‥
‥ ‥A A G C T T‥‥ ‥ ‥T T C G A A ‥‥
‥ ‥G T C G A C ‥‥ ‥ ‥C A G C T G ‥‥
‥ ‥C C C G G G ‥‥ ‥ ‥G G G C C C ‥‥
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
细菌如何避免自我降解
➢细菌除具有限制酶外，还具有一种对自身DNA起 修饰作用的甲基化酶(即修饰酶)。一种限制酶和其 相应的修饰酶对底物DNA的识别和作用的部位是 相同的。 ➢修饰酶使该部位上的碱基甲基化，从而使限制酶 对这种修饰过的DNA不再起作用。 ➢因此，在细胞中，限制酶可降解外源侵入的DNA
11.1 核酸的酶促降解
11.1.2 限制性内切酶
➢分类：可分三类，Ⅰ类和Ⅲ类兼有限制 和修饰功能，其中Ⅰ类切割位点和识别位 点不同，目前在重组技术中基本不用。 ➢Ⅱ类只具有限制性切割活性，识别和切 割位点相同且专一特定，在重组技术中应 用广泛。
概述 核酸的酶促降解
核酸酶 限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
概述 核酸的酶促降解
核酸酶
限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
11.1.1 核酸酶
三、内切核酸酶：内切核酸酶是特异性的磷酸二酯酶
Py Pu Py Py G C C U G A
3´
3´
p
p
p
p
p
p
p
p
p
p OH
5´
5´
RNase I
RNase I (牛胰核酸酶)
➢概念：具有极高的专一性，能识别DNA双
螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的回文序列， 并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生 粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶
（ristriction endonuclease）。
概述 核酸的酶促降解
核酸酶 限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
11.2.2 嘌呤的降解-产生尿酸
11.2 核苷酸的分解代谢
11.2.2 嘌呤的降解-产生尿酸
概述
11.1.1 核酸酶
一、分类：
脱氧核糖核酸酶(DNase) （1）按底物专一性分 核糖核酸酶(RNase)
非特异性核酸酶
核酸内切酶 （2）按切割位点分
核酸外切酶 水解5’-磷酸酯键(生成3’-磷酸核苷) （3）按作用键分 水解3’-磷酸酯键(生成5’-磷酸核苷)
概述 核酸的酶促降解
核酸酶
限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
11 核酸的酶促降解和核苷酸代谢
概述
概述
核酸的酶促降解
核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成 小结
③ ②
11 核酸的酶促降解和核苷酸代谢
概述
概述
核酸的酶促降解 核苷酸的分解代谢 核苷酸的生物合成
小结
概述 核酸的酶促降解
核酸酶
限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
，但不降解经修饰酶甲基化保护的自身DNA。
概述
核酸的酶促降解
核苷酸的分解代谢
核苷酸的降解 嘌呤的降解 嘧啶的降解
核苷酸的生物合成
小结
11.2 核苷酸的分解代谢
11.2.1 核苷酸的降解
概述
核酸的酶促降解
核苷酸的分解代谢
核苷酸的降解 嘌呤的降解 嘧啶的降解
核苷酸的生物合成
小结
11.2 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
常用的DNA限制性内切酶的专一性
酶
Alu I Bam H I Bgl I Eco R I Hind Ⅲ Sal I Sma I
辨认的序列和切口
‥ ‥A G C T ‥‥ ‥ ‥T C G A ‥ ‥
‥ ‥G G A T C C ‥‥ ‥ ‥C C T A G G ‥‥
11核酸的酶促降解与核苷酸代谢
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是பைடு நூலகம்律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
11.1.1 核酸酶
二、外切核酸酶：外切核酸酶是非特异性的磷酸二酯酶
BBBBBBBB
3´
3´
p
p
p
p
p
p
p
p OH
5´
5´
牛脾磷酸二酯 酶（ 5´端外切5得
3）, 主要得 3´核苷酸。
蛇毒磷酸二酯 酶（ 3´端外切3得
5）, 主要得 5´核苷酸。
※外切核酸酶对核酸(DNA或RNA)的水解位点示意图
外切酶(5´→3´切割或3´→5´切割)
➢专一性：专一水解DNA
目前还没有发现碱基专一性，但有序列专一性，即 限制性内切酶。
概述 核酸的酶促降解
核酸酶 限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
11.1.2 限制性内切酶
1979年，W. Arber, H. Smith和D. Nathans等发现某些细菌细 胞内存在一类能识别一定序列并水解外源双链DNA的内切核酸酶， 即限制性内切酶。
Eco R I
核苷酸的分解代谢
属名 种名 株名 序号
核苷酸的生物合成 意义：限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限
小 结 制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等 研究中不可缺少的“工具酶”，是一把天赐的神刀，用来 解剖纤细的DNA分子。
概述 核酸的酶促降解
核酸酶
限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
说明 四核苷酸，平端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口 六核苷酸，粘端切口
六核苷酸，平端切口
11.1 核酸的酶促降解
概述 核酸的酶促降解
核酸酶 限制性内切酶
限制性内切酶的命名和意义
命名：例：Eco R I，大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中
的一种限制性内切酶
RNase T1 (曲霉中分离)
RNase T1
Pu ： 嘌呤 purine Py：嘧啶pyrimidine
内切核酸酶对RNA的水解位点示意图
概述 核酸的酶促降解
核酸酶
限制性内切酶 核苷酸的分解代谢
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
11.1.1 核酸酶
四、脱氧核糖核酸酶：
➢作用方式：内切酶(切断单链或双链)
‥ ‥A G A T C T ‥‥ ‥ ‥T C T A G A ‥‥
‥ ‥G A A T T C ‥‥ ‥ ‥C T T A A G ‥‥
‥ ‥A A G C T T‥‥ ‥ ‥T T C G A A ‥‥
‥ ‥G T C G A C ‥‥ ‥ ‥C A G C T G ‥‥
‥ ‥C C C G G G ‥‥ ‥ ‥G G G C C C ‥‥
核苷酸的生物合成
小结
11.1 核酸的酶促降解
细菌如何避免自我降解
➢细菌除具有限制酶外，还具有一种对自身DNA起 修饰作用的甲基化酶(即修饰酶)。一种限制酶和其 相应的修饰酶对底物DNA的识别和作用的部位是 相同的。 ➢修饰酶使该部位上的碱基甲基化，从而使限制酶 对这种修饰过的DNA不再起作用。 ➢因此，在细胞中，限制酶可降解外源侵入的DNA