文档介绍：关于生物信息学的生物学基础
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第二章 生物信息学的生物学基础
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调查：
咱们已经具备了怎样的生物学基础？
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普通生物学
细胞 序列（包括二硫桥的位置）
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蛋白质
蛋白质的结构
1953年，桑格所测定的牛胰岛素序列
第二十七页，本课件共有58页
蛋白质
蛋白质的结构
蛋白质的二级结构
（secondary structure ）
二级结构主要有以下几种形式：
（i）螺旋
（ii）折叠 – 平行折叠 反平行折叠
（iii）转角 – 连接作用”U”型结构（大多Phe, Gly组成）
（iv）无规卷曲-没有确定规律性的肽链构象，但仍是紧密有序的稳定结构
（v）无序结构
多肽链中有６０％的区段为螺旋和折叠
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蛋白质
蛋白质的结构
螺旋
肽链主链骨架围绕中心轴盘旋成螺旋状的结构。
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蛋白质
蛋白质的结构
折叠
在多肽链之间或一条肽链的肽段之间靠氢键联结
而成的锯齿状片层结构
第三十页，本课件共有58页
蛋白质
蛋白质的结构
转角
在球状的蛋白质分子中，肽链经常出现的回折，
由4个连续的氨基酸组成。（大多Phe, Gly组成）
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蛋白质
蛋白质的结构
蛋白质的三级结构
在二级结构基础上的肽链再折叠形成的构象
α螺旋
β折叠
Zn
疏水核心
α螺旋
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蛋白质
蛋白质的结构
蛋白质的四级结构
组成蛋白质的多条肽链在天然构象空间上的排列方式，多以弱键互相连接。疏水力、氢键、盐键
第三十三页，本课件共有58页
第三十四页，本课件共有58页
蛋白质
蛋白质结构与功能的关系
一级结构
即氨基酸顺序
高级结构
生物学功能
（1）蛋白质一级结构与功能的关系
序列分析
（2）蛋白质空间构象与功能的关系
结构分析
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细胞
蛋白质
核酸
研究手段
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核酸
核酸的化学结构
碱基+戊糖
核苷 + 磷酸
核苷酸
聚合
核酸
碱基
戊糖
磷酸
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符 号
含 义
说 明
G
G
鸟嘌呤
A
A
腺嘌呤
T
T
胸腺嘧啶
C
C
胞嘧啶
R
G or A
嘌呤
Y
T or C
嘧啶
M
A or C
氨基
K
G or T
***基
S
G or C
强氢键（3个氢键）
W
A or T
弱氢键（2个氢键）
H
A or C or T
非G
B
G or T or C
非A
V
G or C or A
非T(非U)
D
G or A or T
非C
N
G or A or T or C
任意碱基
扩展的遗传学字母表或IUPAC编码
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核酸
DNA的一级结构
（1）DNA的碱基组成
（i） A=T , G=C
（ii） A+G=C+T
（2）DNA的一级结构
由A、T、C、G四种脱氧核苷酸通过3‘、5’-磷酸二酯键连接而成的长链高分子多聚体为DNA分子的一级结构
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核酸
RNA和核糖体
RNA是单链分子,RNA主要有三种 :
信使RNA（mRNA）- 转录遗传信息
核糖体RNA（rRNA）- 蛋白质合成
转运RNA（tRNA）- 转运氨基酸
核糖体是蛋白质合成的场所，核糖体主要由蛋白质分子和rRNA组成
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核酸
RNA和核糖体
反密码子
氨基酸
新生肽链
核糖体
mRNA
mRNA， tRNA，rRNA
tRNA
16S rRNA可识别mRNA起始位点
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核酸
遗传密码的基本特征
密码无标点符号
密码的简并性（degeneracy）
特殊密码子
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核酸
中心法则
复制
DNA
转录
逆转