核酸化学

核酸酶有内切酶和外切酶之分,有DNase(只水解DNA)、RNase(只水解RNA)和非专一性核酸酶SI。有些核酸酶,也可以识别特定的碱基序列,并在这个区域内降解核酸,如DNA限制性内切酶,它识别双...

核酸

• 核算概念和重要性
  • 核糖核酸
    • 信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转移RNA(tRNA)
    • 其他种类的RNA
  • 脱氧核糖核酸
    • 真核生物
    • 原核生物
• 核算的组成成分
  • 核苷酸
    • 成分
      • 磷酸
      • 核苷
        • 组成
          • 碱基
            • 嘌呤碱
              • 腺嘌呤A
              • 鸟嘌呤G
            • 嘧啶碱
              • 胞嘧啶C
              • 胸腺嘧啶T
              • 尿嘧啶U
            • 稀有碱基
          • 戊糖
            • 核糖
            • 脱氧核糖
        • 分类
          • 核糖核苷
          • 脱氧核糖核苷
          • 稀有核苷
            • 修饰碱基组成的核苷
            • 2'-O-甲基核糖组成的核苷
            • 碱基与核糖连接方式改变形成的核苷
    • 分类
      • 核糖核苷酸
        • 2'、3'、5'
      • 脱氧核糖核苷酸
        • 3'、5'
• 核算的性质
  • 一般的理化性质
    • RNA白色粉末状,DNA白色纤维状固体
      • 不溶于有机溶剂
    • 两性电解质
      • 酸性
    • DNA溶液粘度高，RNA的粘度小
    • RNA稀碱水解，DNA对碱稳定
    • 显色反应鉴定DNA与RNA
  • 核酸紫外吸收性质
    • 核酸的碱基具有共扼双键，因而有紫外吸收性质，吸收峰在260nm（蛋白质的紫外吸收峰在280nm)。
  • 变性和复性
    • DNA的变性
      • 解体，吸光值增大，增色效应
      • 影响因素
        • 高温
          • 熔点（Tm）
            • DNA的解链温度
            • 影响Tm的因素
              • pH
              • C+G相对含量
              • 离子强度
    • DNA的复性
      • 吸收值恢复到原因水平减色效应
      • 影响因素
        • 溶液温度的高低
        • 单链片段浓度
        • 顺序的复杂性
        • 溶液离子强度的大小
        • 单链片段的大小
  • 核算结构的稳定性
    • 碱基对间的氢键
    • 碱基堆积力
    • 环境中的正离子
  • 核酸分子杂交
    • 定义：DNA与DNA，DNA与RNA，RNA与RNA
    • 应用
      • 研究DNA分子中 某一种基因的位置
      • 检测某些专一序列在待检测样品中存在与否
      • 确定两种核算分子间的序列在相似性
      • 基因芯片技术的基础
• DNA的结构
  • DNA是基本遗传物质
    • 一级结构
      • 核苷酸的排列顺序和连接方式碱基上有区别
    • 二级结构
      • 双螺旋结构
        • 发现过程
          • 1953年，Watson和Crick提出
        • 双螺旋结构模型特点
          • 两条多核苷酸链反向平行
          • 碱基内则，A与T,G与C配对，分别形成3和2个氢键
          • 双螺旋每转一周有10个bp,螺距3.4nm，直径2nm
        • 影响稳定性的因素
          • 氢键
          • 碱基堆积力
          • 离子键
        • 构象类型
          • B-DNA
          • A-DNA
          • Z-DNA
            • 交替出现嘌呤、嘧啶
          • C-DNA
            • 嘌呤、嘧啶聚集区
          • D-DNA
    • 三级结构
      • 线性分子,双链环状超：超螺旋结构
      • 核小体结构
• RNA的结构与功能
  • RNA的结构
    • 线性单链分子
      • tRNA
        • 结构
          • 一级结构
            • 倒L型
          • 二级结构
            • 三叶草型主要特征
              • 氨基酸臂
              • 四臂四环
              • 反密码环上的反密码子与mRNA相互作用
              • 可变换上的核苷酸数目可以变动
              • 二氢尿嘧啶换
              • 含有修饰碱基和不变核苷酸
              • TψC环含有T和ψ
        • 作用
          • 运转氨基酸用于合成蛋白质
      • rRNA
        • 
        • 占细胞RNA总量的80%，与蛋白质（40%)共同组成核糖体
      • mRNA
        • 结构
          • 一级结构
        • 作用
          • 蛋白质核内合成的模板
  • RNA的功能
    • 其他功能
      • RNA
        • 遗传信息的表达、蛋白质合成
      • 子主题1981年，Cech发现RNA的催化活性，提出核酶(ribozyme)。大部分核酶参加RNA的加工和成熟，也有催化C-N键的合成。23SrRNA具肽酰转移酶活性。 RNA在DNA复制、转录、翻译中均有一定的调控作用，与某写物质的运输与定位有关。
• DNA与基因组织
  • 基因的概念:基因是DNA片段的核苷酸序列，DNA分子中最小的功能单位
  • 基因
    • 结构基因
    • 调节基因
    • 基因组
  • 原核生物基因组特点
    • DNA大部分为结构基因，每个基因出现频率低
    • 功能相关基串联在一起，并转录在同一mRNA中
    • 有基因重叠现象
  • 真核生物基因组特点
    • 单拷贝序列
    • 中度重复序列
    • 高度重复序列
    • 重复序列
• 核算的生物学功能和实践意义
  • 生物学功能
    • 核酸是基本遗传物质，在蛋白质的生物合成上又占有重要位置，因而在个体的生长、生殖、遗传、变异和转化等一系列生命现象中起决定性作用。
  • 实践意义
    • DNA是基本遗传物质
      • 核酸与遗传信息的传递
        • DNA的具体作用
          • 作为模板将所贮遗传信息传给mRNA
          • 在细胞分裂是按照自己的结构精确复制传给后代
    • RNA在传递遗传信息上的作用
      • 核酸与蛋白质的生物合成
      • 核酸结构改变与生物变异
      • DNA与细菌转化
      • 核酸与病变
      • 遗传工程
      • 克隆与客隆化
• 有断裂基因：由于基因中内含子的存在