文档介绍:关于核酸结构与功能
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核 酸(nucleic acid)
是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子,携带和传递遗传信息。
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核酸的发现和研究工作进展
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二、DNA是脱氧核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接形成的大分子
一个脱氧核苷酸3的羟基与另一个核苷酸5的α-磷酸基团缩合形成磷酸二酯键(phosphodiester bond)。
多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键构成了具有方向性的线性分子,称为多聚脱氧核苷酸(polydeoxynucleotide),即DNA链。
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5´-末端
3´-末端
C
G
A
磷酸二酯键
磷酸二酯键
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交替的磷酸基团和戊糖构成了DNA的骨架 (backbone)。
DNA链的方向是5 → 3
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三、RNA也是具有3’,5’-磷酸二酯键的线性大分子
RNA也是多个核苷酸分子通过酯化反应形成的线性大分子,并且具有方向性;
RNA的戊糖是核糖;
RNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。
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定义
核酸中核苷酸的排列顺序。
由于核苷酸间的差异主要是碱基不同,所以也称为碱基序列。
5′端
3′端
C
G
A
四、核酸的一级结构是核苷酸的排列顺序
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A
G
P
5 P
T
P
G
P
C
P
T
P
OH 3
书写方法:
5 pApCpTpGpCpT-OH 3
5 A C T G C T 3
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核酸分子的大小常用碱基(base或kilobase)数目来表示。
小的核酸片段(<50bp)常被称为寡核苷酸(oligonucleotide)。自然界中的DNA和RNA的长度可以高达几十万个碱基。
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DNA和RNA的区别
核糖
G、C、A、U
RNA
脱氧核糖
G、C、A、T
DNA
碱基
核糖
核酸
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第二节
DNA的空间结构与功能Dimensional Structure and Function of DNA
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DNA的空间结构又分为二级结构(secondary structure)和高级结构。
DNA的空间结构(spatial structure)
构成DNA的所有原子在三维空间具有确定的相对位置关系。
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一、 DNA的二级结构
——双螺旋结构
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(一)DNA双螺旋结构的研究背景
碱基组成分析
Chargaff 规则:[A] = [T]
[G] =[C]
碱基的理化数据分析
A-T、G-C以氢键配对较合理
DNA纤维的X-线衍射图谱分析
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(二) DNA双螺旋结构模型要点
(Watson, Crick, 1953)
DNA分子由两条相互平行但走向相反的脱氧多核苷酸链组成,两链以-脱氧核糖-磷酸-为骨架,以右手螺旋方式绕同一公共轴盘。螺旋直径为2nm,形成大沟(major groove)及小沟(minor groove)相间。
目 录
模型要点-1
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碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側,与对側碱基形成氢键配对(互补配对形式:A=T; GC) 。
,,一圈10对碱基。
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模型要点-2
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碱基互补配对
T
A
G
C
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氢键维持双链横向稳定性,碱基堆积力维持双链纵向稳定性。
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模型要点-3
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Watson-Crick双螺旋结构模型(B-DNA)要点:
(1)反平行双链:脱氧核糖-磷酸骨架位于外侧,碱基对位于内侧
(2)碱基互补配对:AT配对(两个氢键),GC配对(三个氢键);碱基对平面垂直纵轴
(3)右手双螺旋: nm, nm,10bp/圈
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(4)表面功能区:小沟较浅;大沟较深,