生物化学：04章核苷酸和核酸2
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260值 作图，所得的曲线称为解链曲线。
影响Tm值的因素
➢ DNA的均一性：均质DNA Tm值范围较窄， 异质DNA Tm值的范围较宽
➢ DNA中G-C对的含量 经验式: (G+C)%=(Tm-69.3)×2.44
➢ 盐离子强度：离子强度低的介质中，Tm 值较低范围较宽；离子强度较高的介质中， Tm 值较高，范围较窄。（DNA在含盐缓 冲液中保存）
2. 复性（renature）: 当变性因素消除后，变性DNA 的两条链通过碱基配对重新形成双螺旋的过程, 紫外吸收降低（减色效应， hypochromic effect ）。
3. DNA的淬火（quench）： 双螺旋DNA溶液加 热变性之后，使溶液的温度急速降至零度， DNA 不能复性而保持单链状态，这种冷处理 过程叫做“淬火”。
rRNA的种类（根据沉降系数）
沉降系数（sedimentation coefficient，s）以每单位 重力的沉降时间表示，并且通常为1～200×10-13秒范围， 10-13这个因子叫做沉降单位S，即1S=10-13秒
真核生物 5S rRNA 28S rRNA 5.8S rRNA 18S rRNA
G-C含量对Tm值的影响
肺炎球菌
盐浓度对Tm值的影响
Microprocessor Complex
miRNA的作用
降解
翻译抑制
第六节 核酸的变性，复性
和杂交
一、 核酸的紫外吸收
由于核酸中碱基的共轭双键，所以对紫 外光有强烈吸收，最大吸收峰在260nm附近， 利用这一特性可进行核酸的定量测定及纯度 分析。
A260的应用
DNA或RNA的定量 A260=1.0相当于: 50μg/ml双链DNA 40μg/ml单链DNA（或RNA） 20μg/ml寡核苷酸
判断核酸样品的纯度 DNA纯品: A260/A280 = 1.8 RNA纯品: A260/A280 = 2.0
（1.8~2.0DNA样品合格，小于1.8含有蛋白质， 大于2.0含有RNA）
二、DNA的变性与复性
1．变性（denaturation）： 在某些因素（如温度、 pH等）的影响下，DNA双螺旋区的氢键断裂和 碱基堆积力的破坏，使双链变成单链，但不发 生共价键的断裂。变性DNA黏度降低，紫外吸 收增加（增色效应， hyperchromic effect） 。
少数为C ➢ tRNA二级结构为典型的发卡结构，互补
链相接近形成双螺旋区，在氢键的作用下， 分子呈三叶草形。 ➢ 链内碱基配对：A-U、 G-C、 G-U
tRNA的二级结构——三叶草形
D loop
tRNA的三级结构—— 倒L形
四、核糖体RNA
糖体RNA（ribosome RNA ，rRNA）: 核 糖体的结构成分。核糖体作为RNA和蛋白质的 复合物负责细胞内蛋白质的合成，是蛋白质合 成的场所。
第五节 RNA的种类和结构
一、RNA的结构
RNA分子中核苷酸之间的连接 方式：3´，5´-磷酸二酯键
RNA分子构象的多样性
二、信使RNA
信使RNA（messenger RNA ， mRNA） : 蛋白质合成的模板，携带一个或几个基因信
息到核糖体上指导蛋白质的合成。
原核细胞
DNA
mRNA
蛋白
原核生物 5S rRNA 23S rRNA 16S rRNA
E.Coli 16S rRNA
核糖体的组成
五. 小干扰RNA （siRNA）
➢由dsRNA介导的同 源RNA降解过程。 ➢2006年诺贝尔生理 学及医学奖： interference，RNAi
人工合成
MicroRNA（miRNA）
转录
翻译
真核细胞
细胞质
细胞核
外显子
内含子
DNA
转录
hnRNA
转录后剪接 转运
mRNA 蛋白
Βιβλιοθήκη Baidu翻译
mRNA结构特点
➢ 大多数真核mRNA的5´末端均在转录后加上 一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C´2亦 甲基化，形成帽子结构。
➢ 大多数真核mRNA的3´末端有一个多聚腺苷 酸(polyA)结构，称为多聚A尾。
三、DNA的熔解温度（melting temprature Tm）
DNA在加热变性时，紫外吸收增加值达 总增加值一半时（双螺旋结构失去一半时？） 的温度称为该DNA的变性温度，也称熔点或熔 解温度，用Tm 表示。DNA的Tm值一般在 82—95 度之间，每种DNA都有一个特征性的 Tm值。
解链曲线
4．退火（anneal）： 变性DNA在缓慢冷却时， 可以复性，此过程称为“退火”
变性引起紫外吸收值的改变
DNA的紫外吸收光谱 ➢增色效应：DNA变性时其溶液A260增高的现象。
DNA变性的本质是 双链间氢键的断裂
结构：螺旋→线团 理化性质：紫外吸收↑
粘度↓ 生物活性：生物活性↓
或 丧失
复性过程
高于Tm值5℃
缓慢冷却 迅速冷却
理化性质: 紫外吸收↓ 粘度↑ 生物活性得到部分恢复
退火 （annealing）
淬火
5．DNA复性动力学
DNA 复性过程基本上符合二级反应动力 学，其中第一步为慢反应，因为两条链必须依 靠随机碰撞找到一段碱基配对的部分，首先形 成双螺旋。第二步为快反应，尚未配对的其他 部分碱基配对相结合，象拉锁链一样迅速形成 双螺旋。
➢ 编码区和非编码区
甲基化(m7G5’ppp5’NmpNp--)
5’,5’-三磷酸酯键
碱基 间或甲基化
三、转移RNA
转移RNA（transfer RNA, tRNA）: 按 照mRNA的信息，准确地将相应的氨基酸转 运至核糖体，参加蛋白质的合成。
➢ tRNA一般含有73-94核苷酸，单链 ➢ 20左右位置上为保守核苷酸 ➢ 含 10~20% 稀有碱基/修饰碱基 ➢ 3´末端为 — CCA-OH；5´末端大多数为G，
影响Tm值的因素
➢ DNA的均一性：均质DNA Tm值范围较窄， 异质DNA Tm值的范围较宽
➢ DNA中G-C对的含量 经验式: (G+C)%=(Tm-69.3)×2.44
➢ 盐离子强度：离子强度低的介质中，Tm 值较低范围较宽；离子强度较高的介质中， Tm 值较高，范围较窄。（DNA在含盐缓 冲液中保存）
2. 复性（renature）: 当变性因素消除后，变性DNA 的两条链通过碱基配对重新形成双螺旋的过程, 紫外吸收降低（减色效应， hypochromic effect ）。
3. DNA的淬火（quench）： 双螺旋DNA溶液加 热变性之后，使溶液的温度急速降至零度， DNA 不能复性而保持单链状态，这种冷处理 过程叫做“淬火”。
rRNA的种类（根据沉降系数）
沉降系数（sedimentation coefficient，s）以每单位 重力的沉降时间表示，并且通常为1～200×10-13秒范围， 10-13这个因子叫做沉降单位S，即1S=10-13秒
真核生物 5S rRNA 28S rRNA 5.8S rRNA 18S rRNA
G-C含量对Tm值的影响
肺炎球菌
盐浓度对Tm值的影响
Microprocessor Complex
miRNA的作用
降解
翻译抑制
第六节 核酸的变性，复性
和杂交
一、 核酸的紫外吸收
由于核酸中碱基的共轭双键，所以对紫 外光有强烈吸收，最大吸收峰在260nm附近， 利用这一特性可进行核酸的定量测定及纯度 分析。
A260的应用
DNA或RNA的定量 A260=1.0相当于: 50μg/ml双链DNA 40μg/ml单链DNA（或RNA） 20μg/ml寡核苷酸
判断核酸样品的纯度 DNA纯品: A260/A280 = 1.8 RNA纯品: A260/A280 = 2.0
（1.8~2.0DNA样品合格，小于1.8含有蛋白质， 大于2.0含有RNA）
二、DNA的变性与复性
1．变性（denaturation）： 在某些因素（如温度、 pH等）的影响下，DNA双螺旋区的氢键断裂和 碱基堆积力的破坏，使双链变成单链，但不发 生共价键的断裂。变性DNA黏度降低，紫外吸 收增加（增色效应， hyperchromic effect） 。
少数为C ➢ tRNA二级结构为典型的发卡结构，互补
链相接近形成双螺旋区，在氢键的作用下， 分子呈三叶草形。 ➢ 链内碱基配对：A-U、 G-C、 G-U
tRNA的二级结构——三叶草形
D loop
tRNA的三级结构—— 倒L形
四、核糖体RNA
糖体RNA（ribosome RNA ，rRNA）: 核 糖体的结构成分。核糖体作为RNA和蛋白质的 复合物负责细胞内蛋白质的合成，是蛋白质合 成的场所。
第五节 RNA的种类和结构
一、RNA的结构
RNA分子中核苷酸之间的连接 方式：3´，5´-磷酸二酯键
RNA分子构象的多样性
二、信使RNA
信使RNA（messenger RNA ， mRNA） : 蛋白质合成的模板，携带一个或几个基因信
息到核糖体上指导蛋白质的合成。
原核细胞
DNA
mRNA
蛋白
原核生物 5S rRNA 23S rRNA 16S rRNA
E.Coli 16S rRNA
核糖体的组成
五. 小干扰RNA （siRNA）
➢由dsRNA介导的同 源RNA降解过程。 ➢2006年诺贝尔生理 学及医学奖： interference，RNAi
人工合成
MicroRNA（miRNA）
转录
翻译
真核细胞
细胞质
细胞核
外显子
内含子
DNA
转录
hnRNA
转录后剪接 转运
mRNA 蛋白
Βιβλιοθήκη Baidu翻译
mRNA结构特点
➢ 大多数真核mRNA的5´末端均在转录后加上 一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C´2亦 甲基化，形成帽子结构。
➢ 大多数真核mRNA的3´末端有一个多聚腺苷 酸(polyA)结构，称为多聚A尾。
三、DNA的熔解温度（melting temprature Tm）
DNA在加热变性时，紫外吸收增加值达 总增加值一半时（双螺旋结构失去一半时？） 的温度称为该DNA的变性温度，也称熔点或熔 解温度，用Tm 表示。DNA的Tm值一般在 82—95 度之间，每种DNA都有一个特征性的 Tm值。
解链曲线
4．退火（anneal）： 变性DNA在缓慢冷却时， 可以复性，此过程称为“退火”
变性引起紫外吸收值的改变
DNA的紫外吸收光谱 ➢增色效应：DNA变性时其溶液A260增高的现象。
DNA变性的本质是 双链间氢键的断裂
结构：螺旋→线团 理化性质：紫外吸收↑
粘度↓ 生物活性：生物活性↓
或 丧失
复性过程
高于Tm值5℃
缓慢冷却 迅速冷却
理化性质: 紫外吸收↓ 粘度↑ 生物活性得到部分恢复
退火 （annealing）
淬火
5．DNA复性动力学
DNA 复性过程基本上符合二级反应动力 学，其中第一步为慢反应，因为两条链必须依 靠随机碰撞找到一段碱基配对的部分，首先形 成双螺旋。第二步为快反应，尚未配对的其他 部分碱基配对相结合，象拉锁链一样迅速形成 双螺旋。
➢ 编码区和非编码区
甲基化(m7G5’ppp5’NmpNp--)
5’,5’-三磷酸酯键
碱基 间或甲基化
三、转移RNA
转移RNA（transfer RNA, tRNA）: 按 照mRNA的信息，准确地将相应的氨基酸转 运至核糖体，参加蛋白质的合成。
➢ tRNA一般含有73-94核苷酸，单链 ➢ 20左右位置上为保守核苷酸 ➢ 含 10~20% 稀有碱基/修饰碱基 ➢ 3´末端为 — CCA-OH；5´末端大多数为G，