核酸

整理了生物核酸（DNA、RNA）的物理化学特性，包括结构、作用、组成。希望对你有帮助。

核酸

• RNA
  • • 组成：核糖+碱基（A U C G）+磷酸
    • 分类
      • 编码RNA
        • mRNA
      • 非编码RNA
        • 组成性非编码RNA
          • tRNA--rRNA
        • 调控性非编码RNA
    • mRNA
      • 蛋白质生物合成的模板
      • 种类多、丰度最小、大小各不相同
      • 由hnRNA（核不均一RNA）在细胞核内经转录后修饰、剪接（剪掉内含子，连接外显子）形成
      • 5’-帽结构
        • 起始密码子：AUG
        • 真核生物mRNA的5‘端；原核生物没有
        • 反式7-甲基鸟嘌呤-三磷酸腺苷的起始结构
        • 与帽结合蛋白形成复合体，起到协同转运的作用
      • 多聚腺苷酸尾（poly(A))
        • 终止密码子：UAA,UAG,UGA
        • 真核生物和有些原核生物mRNA中存在
        • 在转录完成以后加入，由多聚腺苷酸酶聚合酶催化
        • 与帽结构共同负责转运、维持稳定性、翻译起始的调控
      • mRNA的核苷酸序列决定了蛋白质的氨基酸序列
        • 起始密码子与终止密码子之间的编码区（可读框）
      • 作用：转录DNA上的信息；指导蛋白质的合成
    • tRNA
      • 由74-95个核苷酸组成，四五十种，具有稳定的空间结构
      • 有的氨基酸只有一种tRNA,而有的有几种
      • 含有多种稀有碱基
        • 双氢尿嘧啶、假尿嘧啶核苷、甲基化的嘌呤
      • 二级结构：三叶草
        • 茎环结构或发卡结构
        • 氨基酸臂上3’端（CCA）有氨基酸连接位点-OH
        • 反密码子环上有反密码子
          • 识别mRNA的密码子
      • 空间结构
        • 倒L形
    • rRNA
      • rRNA与核糖蛋白构成核糖体（又称核蛋白体），是蛋白质合成的场所
      • 含量最多，有确定的种类和保守的核苷酸序列
      • 核糖体组成
        • 原核生物
          • 大亚基50S
            • 23S+5S
          • 小亚基30S
            • 16S
        • 真核生物
          • 大亚基60S
            • 28S+5.8S+5S
          • 小亚基40S
            • 18S
    • 子主题
      • 催化小RNA---核酶ribozyme
        • 作用：催化特定RNA降解；帮助RNA剪接修饰
      • 核仁小RNA（snoRNA）
        • 作用：参与rRNA的加工
      • 核小RNA（snRNA）
        • 作用：参与真核细胞mRNA的成熟过程
      • 胞质小RNA（scRNA)
• DNA
  • DNA
    • 组成：脱氧核糖+碱基（A T C G)+磷酸
    • 连接：3.5磷酸二脂键
    • 结构
      • 一级结构：核苷酸排列顺序（主要为碱基）5--3
      • 二级结构：双螺旋结构
        • 1.反向平行右手双螺旋
        • 2.直径=2.37nm;每圈=10.56bp;螺距：3.54nm
        • 3.亲水骨架（脱氧核糖、磷酸）位于外侧；疏水碱基互补配对位于内侧
        • 4.碱基平面与纵轴垂直；核糖平面与纵轴平行
        • 5.维持力量---氢键、疏水碱基堆积力
        • 6.表面存在大沟和小沟
        • 7.多样性
          • B-DNA(右手螺旋）
          • A-DNA(右手螺旋在湿度降低时）
          • Z-DNA(左手螺旋）
        • 8.多链结构
          • 三链结构---酸性条件下，Hoogsteen氢键
          • G-四链结构---端粒DNA
        • 9.chargaff规则
          • 不同生物个体的DNA碱基组成不同
          • 同一个体的不同部位的DNA碱基组成相同
          • 对于一个特定组织的DNA，其碱基不随年龄环境等变化
          • A=T;C=G
      • 高级结构：超螺旋结构
        • 真核生物：以核小体为基本单位组成染色质
        • 核小体=DNA（200bp）+组蛋白（H2A/H2B/H3/H4)x2---另有H1稳定核小体结构
        • 在拓扑异构酶参与下形成
        • 自然条件下DNA双链主要以负超螺旋形式存在
  • 核酸的理化性质
    • 强烈的紫外吸收
      • 中性条件下260nm；判断核酸含量
      • 较强的酸性
      • 溶液的粘滞度极大；DNA>RNA
      • DNA大分子在机械力作用下易断裂
    • DNA的变性
      • 双链解离为两条单链的过程
      • 破坏互补碱基之间的氢键和碱基堆积力
      • 增色效应：打开的DNA暴露出更多的碱基
      • DNA解链曲线（A260）加热解离迅速
      • 解链温度Tm：
        • 达到最大值的一半时所对应的温度（50%的DNA被解离成单链）
        • 值与DNA的长度及碱基的GC含量相关，成正比
    • DNA的复性
      • 变性条件去除后
        • 热变性的DNA缓慢冷却后可以复性
        • 迅速冷却至4℃时，可保持解链后的状态
      • 杂化双连
        • 不同种的DNA单链混合可形成杂化双链
        • 这种现象为核酸分子杂交---应用广泛