生物化学--第三章 核酸化学-核酸(4-6节)

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帽子结构通常有三种类型：
O型：m7G5’ppp5’Np Ⅰ型：m7G5’ppp5’NmpNp Ⅱ型：m7G5’ppp5’N mpNmpNp G：N： m在字母左侧表示碱基被甲基化，在右侧表示核糖被甲基化
右上角数字表示甲基化位置，右下角的数字表示甲基数目
与mRNA其出核有关
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三、核糖体RNA的结构与功能
核糖体RNA（rRNA）是细胞内含量最多 的RNA，约占RNA总量的75 % ~80%。rRNA 与蛋白质共同构成核糖体或称为核蛋白体 （ribosome），是细胞内蛋白质生物合成的 场所。
原核生物与真核生物的核糖体均由大亚基和 小亚基构成。
33种 49种
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rRNA的结构特征
rRNA一级结构的一个特征就是甲基化残基 的存在，主要的修饰位点在β-D-核糖的C2'-OH。 二级结构的模型也已构建出来，rRNA分子内部 局部碱基互补，形成许多“茎－环”结构，为 核糖体蛋白的结合与组装提供了结构基础。
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突环（ 150nm，每个突环大约75000bp）
玫瑰花结（ 300nm ，6个突环） 螺旋圈（ 700nm，每圈30个玫瑰花） 染色体（ 1400nm，
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每个染色体含10个玫瑰花200bp）
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线粒体DNA
在真核细胞中， DNA除了存在于细胞 核内，还有少量的DNA位于细胞的线粒体中， 称为线粒体DNA（mitochondrial DNA, mtDNA）。mtDNA与细菌的DNA相似，也 是超螺旋双链环状分子，裸露而不与组蛋白 结合，分散在线粒体基质的不同区域
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HN—CH3
m7G
帽子0
功能 保证转录的正确起始
抗5’－3‘核酸外切酶的活性。
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U系列核内小RNA（snRNA）也有5‘帽子结构，
但它们的帽子是三甲基鸟苷三磷酸（m32， 2，7G5’ppp5’Np）
有些病毒也有帽子和尾结构，有些没有
PolyA尾：
防止mRNA被核酸酶降解
顺反子
顺反子
顺反子
5´
3´
先导区
插入顺序
插入顺序
末端顺序
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原核细胞mRNA的结构特点
重叠基因 (overlapping gene)
DNA I
PO a
bc
转录
DNA
翻译
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蛋白A 蛋白B 蛋白C
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真核生物mRNA的结构
1 种类多,拷贝少,序列短,修饰碱基少;2 由5’帽子结构,非编码 区,编码区,非编码区和3’polyA结构等组成,为单顺反子结构. 3 5’帽子结构与蛋白质合成的正确起始有关,可对抗核酸外 切酶。
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五. 真核生物细胞中DNA的组装
核 小 体
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60bp 缠绕1.75圈 约140~160bp
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DNA 真核生物染色体DNA组 （2nm） 装不同层次的结构
核小体链（ 11nm，每个核小体200bp）
纤丝（ 30nm，每圈6个核小体）
胞浆及细胞核 snoRNA
胞浆及 粗面内质网
scRNA/ 129个核苷酸 7SL-RNA
rRNA的加工 与修饰
信号识别颗粒的 组成成分，选择 分泌蛋白
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一、转运RNA结构与功能 p496
（一）一级结构 1.分子较小，由74~95个核苷酸构成, S＝4非标准 碱基配对 2. 3’-CCA-OH，5‘末端多为G 3. tRNA是修饰成分最多的核酸（10～20%) 如DHU、TΨC等稀有碱基。
4. 转运RNA约占细胞中RNA总量的10 % ~15%
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(DHU)
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R
次黄嘌呤核苷 (I)
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NH
5
C R
假尿嘧啶核苷 ()
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（二）tRNA的二级结构
一级结构中存在一些能局部互补配对 的核苷酸序列，可以形成局部双链，使 tRNA的二级结构呈三叶草形（cloverleaf） (1965, Holley)
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tRNA 的二级结构
三叶草形
DHU 环
识别氨酰－tRNA合成酶
反密码环
识202m0/1R0/8NA上的密码子
氨基酸臂
识别核蛋白体
TC 环 额外环 (可变的)
作为分类的依据
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（三）tRNA 的三级 结构－倒 L 形
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二、信使RNA的结构与功能
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原核及真核生物核糖体的组成
核糖体
原核生 物(70S)
亚单位
rRNA 蛋白质
小亚基(30S) 16S rRNA 21种
大亚基(50S) 5S rRNA 31种
23S rRNA
真核生 物(80S)
小亚基(40S) 大亚基(60S)
18S rRNA 5.8S RNA 5S rRNA 28S rRNA
mRNA作为指导合成蛋白质的模板，含量3-5%. 种类多、拷贝少、寿命短、修饰成分少是其特点。 mRNA的主体序列是编码区，在其上游5’侧和下游3’
侧都有非编码区。 真核生物mRNA分子两端还有5’帽子和3’尾部结构
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原核细胞mRNA的结构特点
由先导序列,编码区和末端序列等组成,为多顺反子结构
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第五节 核酸的性质
一般性质 紫外吸收 变性与复性 核酸的分子杂交
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一、一般性质：
1. 粘度 高 长度与直径之比高达107 2. 密度 浮力密度 DNA＞1.7，RNA，
原核生物
16S rRNA的 二级结构
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四、其它小分子RNA及RNA组学
RNA组学研究小的非信使RNA（small nonmessenger RNA）
小的非信使RNA包括； 核内小RNA 核仁小RNA 胞质小RNA 催化性小RNA（核酶） 小片段干扰RNA等
生物化学--第三章 核酸化学-核酸(4-6节)
（续表）真核细胞内RNA的种类及功能
种类 不均一 核RNA
细胞定位 胞浆及细胞核
英文缩写 hnRNA
分子大小及沉降系数
功能
成熟mRNA及其 他RNA的前体
小核 RNA
胞浆及细胞核 snRNA 100~300个核苷酸
参与hnRNA的 剪接、转运
小核仁 RNA 小胞质 RNA