核酸的結(jié)構(gòu)與功能(4)(編輯修改稿)
2025-06-14 21:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? 基因組學(xué)能為一些疾病提供新的診斷，治療方法。例如，對(duì)剛診斷為乳腺癌的女性，一個(gè)名為“ Oncotype DX‖的基因組測(cè)試，能用來評(píng)估病人乳腺癌復(fù)發(fā)的個(gè)體危險(xiǎn)率以及化療效果，這有助于醫(yī)生獲得更多的治療信息并進(jìn)行個(gè)性化醫(yī)療?；蚪M學(xué)還被用于食品與農(nóng)業(yè)部門。 ? 基因組學(xué)的主要工具和方法包括： 生物信息學(xué)，遺傳分析，基因表達(dá)測(cè)量和基因功能鑒定 ? 基因組學(xué)出現(xiàn)于 1980年代， 1990年代隨著幾個(gè)物種基因組計(jì)劃的啟動(dòng)，基因組學(xué)取得長(zhǎng)足發(fā)展。 相關(guān)領(lǐng)域是遺傳學(xué)，其研究基因以及在遺傳中的功能。 ? 1980年，噬菌體 ΦX174。(5,368 堿基對(duì) )完全測(cè)序，成為第一個(gè)測(cè)定的基因組。 ? 1995年，嗜血流感菌（ Haemophilus influenzae， ）測(cè)序完成，是第一個(gè)測(cè)定的自由生活物種。從這時(shí)起，基因組測(cè)序工作迅速展開。 ? 2021年，人類基因組計(jì)劃公布了人類基因組草圖，為基因組學(xué)研究揭開新的一頁。 ? 基因組學(xué)是研究生物基因組的組成 ,組內(nèi)各基因的精確結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系及表達(dá)調(diào)控的科學(xué)。 五、 RNA的結(jié)構(gòu)與功能 ——RNA分子是含短的不完全的螺旋區(qū)的多核苷酸鏈。 （一） tRNA tRNA約占 RNA總量的 15%，主要作用是轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸用于合成蛋白質(zhì)。 tRNA分子量為 4S， 1965年 Holley 測(cè)定 AlatRNA一級(jí)結(jié)構(gòu)，提出三葉草二級(jí)結(jié)構(gòu)模型。 主要特征 ： ； 3′端有 CCAOH的共有結(jié)構(gòu)； （ D）； 密碼子與 mRNA相互作用； 變動(dòng)； T和 ψ； 。 （二） rRNA 占細(xì)胞 RNA總量的 80%，與蛋白質(zhì)（ 40%）共同組成核糖體。 原 核 生 物 真 核 生 物 核糖體 rRNA 核糖體 rRNA 70S （ 30S 、50S） 16S、 5S、23S 80S（ 40S、60S） 18S 、 5S 、 28S （三） mRNA與 hnRNA mRNA約占細(xì)胞 RNA總量的 3~5%，是蛋白質(zhì)合成的模板。 真核生物 mRNA的前體在核內(nèi)合成，包括整個(gè)基因的內(nèi)含子和外顯子的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，形成分子大小極不均勻的 hnRNA。 （四） snRNA和 asRNA snRNA主要存于細(xì)胞核中，占細(xì)胞 RNA總量的 ~1%，與蛋白質(zhì)以 RNP（核糖核酸蛋白）的形式存在，在 hnRNA和rRNA的加工、細(xì)胞分裂和分化、協(xié)助細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸、構(gòu)成染色質(zhì)等方面有重要作用。 asRNA可通過互補(bǔ)序列與特定的 mRNA結(jié)合，抑制 mRNA的翻譯，還可抑制 DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。 （五） RNA的其它功能 1981年， Cech發(fā)現(xiàn) RNA的催化活性，提出 核酶 （ ribozyme）。 大部分核酶參加 RNA的加工和成熟，也有催化 CN鍵的合成。23SrRNA具肽酰轉(zhuǎn)移酶活性。 RNA在 DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯中均有一定的調(diào)控作用，與某些物質(zhì)的運(yùn)輸與定位有關(guān)。 六、核酸的性質(zhì) （一）一般理化性質(zhì) ，通常表現(xiàn)為酸性。 ， RNA為白色粉末，不溶于有機(jī)溶劑。 ，而 RNA溶液要小得多。 DNA對(duì)堿穩(wěn)定。 DNA與 RNA。 （二）核酸的紫外吸收性質(zhì) 核酸 的堿基具有共扼雙鍵，因而有紫外吸收性質(zhì)，吸收峰在 260nm（ 蛋白質(zhì) 的紫外吸收峰在 280nm）。 核酸的光吸收值比各核苷酸光吸收值的和少 30~40%，當(dāng)核酸變性或降解時(shí)光吸收值顯著增加（ 增色效應(yīng) ），但核酸復(fù)性后，光吸收值又回復(fù)到原有水平（ 減色效應(yīng) ）。 0220 240 260 280 300波長(zhǎng) /nm光吸收（三）核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 ； ； 。 （四）核酸的的變性 ：雙螺旋區(qū)氫鍵斷裂，空間結(jié)構(gòu)破壞，形成單鏈無規(guī)線團(tuán)狀，只涉及次級(jí)鍵的破壞。 DNA變性是個(gè)突變過程，類似結(jié)晶的熔解。將紫外吸收的增加量達(dá)到最大增量一半時(shí)的溫度稱 熔解溫度(melting temperature, Tm)。 70 75 80 85 90T /℃A /260nmTm Tm 影響 Tm的因素： （ 1） GC的相對(duì)含量 （ G+C） % =（ Tm — ） （ 2）介質(zhì)離子強(qiáng)度低， Tm低。 （ 3）高 pH下堿基廣泛去質(zhì)子而喪失形成氫鍵的能力。 （ 4）變性劑如甲酰胺、尿素、甲醛等破壞氫鍵，妨礙堿基堆積，使 Tm下降。 （五）核酸的復(fù)性（退火） ：變性核酸的互補(bǔ)鏈在適當(dāng)條件下重新締合成雙螺旋的過程。 影響復(fù)性速度的因素： （ 1）單鏈片段濃度 （ 2）單鏈片段的大小 （ 3）片段內(nèi)重復(fù)序列的多少 （ 4）溶液離子強(qiáng)度的大小 （ 5）溶液溫度的高低 （ T – 25℃ ） （六）分子雜交 ：在退火條件下，不同來源的 DNA互補(bǔ)區(qū)形成氫鍵，或 DNA單鏈和 RNA鏈的互補(bǔ)區(qū)形成 DNARNA雜合雙鏈的過程。 探針 ：用放射性同位素
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