考研西综-生化-0051核酸

考研西综-生物化学与分子生物学思维导图，主要从DNA、编码RNA、非编码RNA、理化性质、组成几方面进行了总结。

核酸

• DNA
  • 一级结构
    • 5‘→3’脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序
    • 维系力：3‘5-磷酸二酯键
  • 二级结构（双螺旋）
    • 右手螺旋（Z型左手螺旋） 表面有大沟小沟 螺距3.54nm、每圈10.5个碱基
      • 对比蛋白质
        • a-螺旋
        • 螺距0.54nm
        • 每圈3.6个aa残基
    • 反向平行双链结构
    • 亲水的脱氧核苷酸+磷酸位于外侧 与螺旋轴垂直
    • 疏水的碱基位于内侧 与螺旋轴垂直
      • A-T、G-C 不同种属DNA碱基组成不同 同一个体不同组织DNA碱基组成相同
        • Chargaff规则
    • 维系键
      • 氢键——横向 碱基堆砌力——纵向（主要）
    • B型DNA特点
  • DNA高级结构（超螺旋）
    • 与DNA双螺旋方向相同/相反——正超螺旋/负超螺旋
    • 原核生物（闭环麻花状） 真核生物（核小体）——染色质基本组成单位
• 编码RNA
  • mRNA
    • RNA中含量最少、代谢最活跃的
    • 结构
      • 5‘帽-m7GTP、3‘polyA尾
        • 防止被核酸外切酶降解 帮助mRNA从胞核到胞浆转移 帮助mRNA识别核糖体 共同参与翻译起始的调控
    • 来源
      • 真核生物
        • 在剪接体中，切除内含子连接外显子
          • 剪切体（RNP）又称小核糖体：snRNA+蛋白质
        • hnRNA（核不均一RNA）→mRNA
    • 密码子
      • 共64个、61个编码aa
        • 起始密码子：AUG（甲硫氨酸） 终止密码子：UAA、UAG、UGA（可编码硒半胱氨酸）
      • 特性
        • 方向性、连续性
        • 通用性
          • ⚠️注意：线粒体不符合细胞核密码表
        • 简并性
          • 一个氨基酸对应可多个密码子 (Met、Trp只有1个密码子) 一个密码子只对应一种氨基酸 第3位碱基对氨基酸种类影响不大
        • 摆动性
          • 反密码第1位碱基 与 密码子第3位不严格配对
            • 密码子摆动性
  • tRNA
    • 分子量最小、最保守、含有稀有碱基最多
      • 算上非编码RNA 最小的是 micRNA
    • 结构
      • “三叶草”（2级），“倒L型”（3级）
        • • 氨基酸活化形式——氨酰tRNA
            • 活化部位在「羧基」
            • 关键酶：氨酰tRNA合成酶
              • • 合成酶作用（形成脂键）
                • 脂酶作用（水解错误链接的aa）
              • ATP→AMP：共消耗 2M个高能磷酸键
              • 在胞液中进行、需要Mg2+参与
            • 核苷酸间——磷酸二酯键
            • 核糖与碱基——b-糖苷键
              • C-N键
              • C-C键（假尿嘧啶）
            • 核糖与磷酸——脂键
            • tRNA与aa——脂键
            • 氨基酸间——肽键、少量二硫键
    • 功能
      • 识别密码子、运载氨基酸
  • rRNA
    • 含量最多、最稳定
    • 结构
      • 二级结构——茎环
    • 参与构成 「核糖体」
      • 核糖体：rRNA+蛋白
      • 对比：小核糖体（剪接体）：snRNA+蛋白
      • 功能位点（翻译）
        • • 大亚基
            • A位（受位）
              • 与新掺入的tRNA结合
            • P位（供位）
              • 与延伸中的tRNA结合
            • E位（排位）
              • 空载tRNA脱离核糖体时暂时停留处
            • 转肽酶活性
              • 将P位氨酰基转移给A位的氨酰tRNA形成肽键
          • 小亚基
            • 与mRNA 和 起始tRNA结合
          • 大、小亚基（都有）
            • 蛋白因子结合位点
              • 可与起始因子(IF)、延长因子(EF)、终止因子(RF)结合
            • GTP酶活性
              • 水解GTP为翻译提供能量（但氨酰tRNA合成消耗2个ATP)
• 非编码RNA
  • 组成性非编码RNA：snRNA、snoRNA、scRNA、核酶
    • snRNA（核小RNA）
      • 组成剪接体：hnRNA→mRNA
    • snoRNA（核仁小RNA）
      • 主要参与rRNA加工修饰 也参与tRNA核糖C-2的甲基化和假尿嘧啶修饰
    • scRNA（胞质小RNA）
      • 与信号肽有关
    • 核酶——催化作用
      • 参与RNA的自身剪接
      • eg：转肽酶（大亚基）
        • 对比：端粒酶（RNA+蛋白质）本质是蛋白质，RNA为模版
      • 对比：核酸酶（水解核酸）
        • eg：限制性核酸内切酶、核酸外切酶
  • 调控性非编码RNA
    • miRNA（微RNA）
      • 在转录后水平上调控 降解内源mRNA，调控生长发育
    • siRNA（干扰小RNA）
      • 降解外源基因表达的mRNA，以保护机体
    • circRNA（环状RNA）
      • 结合miRNA解除其对靶基因抑制作用
    • piRNA
      • 调控沉默基因
    • IncRNA
      • 可从染色体重塑、转录调控、转录后加工多层面调控表达
• 理化性质
  • DNA变性
    • 破坏碱基间氢键、双链变单链，不改变一级结构
    • 旋光性↓、粘度↓、增色效应
      • 暴露更多共轭双键
      • 260nm处吸光度增加、但最大吸收波长仍为260nm
      • 解链温度Tm
        • 50%DNA降解为单链时的温度
        • 反应DNA变性难易程度
        • 链长度↑、分子量↑、GC含量↑、离子强度↑、纯度↓
          • 影响因素
  • DNA复性
    • 「缓慢」去除变性条件——单→双链
    • 影响因素
      • 热变性后缓慢降温
        • • 缓慢冷却（退火）——复性
          • 迅速冷却至4度以下——保存单链DNA
      • DNA均一
      • DNA浓度高
      • 盐浓度高，离子强度高
  • PCR技术
    • 变性（93℃）→退火（55℃）→延伸（72℃）
      • 退火时：与引物结合 延伸：Taq聚合酶
• 组成
  • DNA：AGCT ，RNA：AGCU
  • 糖苷
    • 核糖1号碳与碱基1号氮——C-N键「β-糖苷键」
      • 假尿嘧啶与核糖——C-C键
    • 核糖2号位碳原子上(-OH)，如果为(-H)——脱氧核糖
  • 磷酸
    • 相邻核苷酸之间
      • 3‘-5‘磷酸二酯键
      • 核糖5号碳上磷酸与另一核糖3号位上羟基
    • 核糖与磷酸之间
      • 磷酸脂键