dna的結(jié)構(gòu)ppt課件(參考版)
2025-05-04 18:15本頁面
【正文】 T 區(qū)段呼吸作用尤為明顯 這對于某些特殊的蛋白質(zhì)與 DNA發(fā)生反應(yīng)并閱讀鏈內(nèi)部的信息具有重要作用 第五節(jié) 超螺旋和拓?fù)洚悩?gòu) 一 、 超螺旋 （ superhelix OR supercoil） ● 最早在 SV40和多瘤病毒 中發(fā)現(xiàn) ● 超螺旋是所有線性或環(huán) 形 DNA的共有的重要特征 The supercoils of the SV40 minichromosome can be relaxed to generate a circular structure, whose loss of histones then generates supercoils in the free DNA. 超螺旋結(jié)構(gòu)的方向性 BDNA 緊纏 (右旋 ) 正超螺旋（ ）導(dǎo)致左手超螺旋 以一根繩子做實(shí)驗(yàn)： 原來的繩子的兩股以右旋方向纏繞；在繩子的一端向緊纏方向捻轉(zhuǎn)，再將繩子的兩端連接起來，則產(chǎn)生一個(gè)左旋的超螺旋以解除外加捻轉(zhuǎn)的協(xié)變 BDNA 松纏 (左旋 ) 負(fù)超螺旋（ Negative Supercoiled ） 導(dǎo)致右手超螺旋 在繩子的一端向松纏方向捻轉(zhuǎn)，再將繩子的兩端連接起來，則產(chǎn)生一個(gè)右旋的超螺旋以解除外加捻轉(zhuǎn)的協(xié)變 超螺旋的形成總是要向著抵消初級螺旋改變的方向發(fā)展 所有生物的 DNA幾乎 有 5%為 Negative Superhelix 二 、 超螺旋狀態(tài)的描述 、可用數(shù)學(xué)公式描述 Vinograd 方程式 L = T + W (α = β + γ) L 連接數(shù) （ Linking number ） 雙鏈 DNA的交叉數(shù) ， 不發(fā)生鏈斷裂時(shí) ， L為定值 T 盤繞數(shù)（ Twisting number ） 雙鏈 DNA的纏繞數(shù)，初級螺旋圈數(shù) W 超盤繞數(shù) （ Writhing number） 直觀上為雙螺旋在空間的轉(zhuǎn)動數(shù) W= 負(fù)值 （ negative superhelix） W = 正值 ( positive superhelix） 420bp * BDNA是 力學(xué)上穩(wěn)定 的結(jié)構(gòu) ( 10 bp/ helix) * 螺旋數(shù)改 變的結(jié)果之 一是產(chǎn)生超 螺旋 或是在 B_DNA中保 留一單鏈區(qū) 域，但須能量的功給 ＊ DNA在水溶液中 , 構(gòu)型偏 B型狀態(tài) ＊ DNA以 bp/helix為最穩(wěn)定構(gòu)型 ＊ 小于 (緊縮態(tài) ) ＊ 大于 (松弛態(tài) ) 天然的 DNA都是負(fù)超螺旋 但一些生命活動過程中存在正超螺旋 BDNA的變化情況： base base EB base base base base 局部 DNA的緊縮 、體外可產(chǎn)生正超螺旋 溴化乙錠（ Ethidium bromide EB） 放線菌素 D a、 EB的插入只改變盤繞數(shù) T－－使其降低 但 L值不變 W＝ L－ T L值不變 T值降低 W＝正值 產(chǎn)生正超螺旋 360o/helix 360o26o/helix / 0ne of EB inserted 負(fù) Superhelix L不變 ,T減少 正 Superhelix EB對超螺旋結(jié)構(gòu)的影響 三 、 拓?fù)洚悩?gòu)酶 l 拓?fù)洚悩?gòu)體：只在連接數(shù)上有差別的同種 DNA分子稱為 這種 DNA的拓?fù)洚悩?gòu)體 l 拓?fù)洚悩?gòu)酶（ topoisomerase ） ：催化 DNA由一種拓?fù)洚? 構(gòu)體轉(zhuǎn)變成另一種拓?fù)洚悩?gòu)體的酶類 拓?fù)洚悩?gòu)酶的類別和特性 被切割的 DNA鏈 1 1 2 2 對 ATP的需求 否 否 是 是 依賴于 DNA的 ATP酶 否 否 是 是 產(chǎn)生負(fù)超螺旋 否 否 是 否 松弛負(fù)超螺旋 是 是 否 是 松弛正超螺旋 否 是 是 是 性質(zhì) Ⅰ 型 Ⅱ 型 原核生物 原核生物 真核生物 真核生物 改變超螺旋的方式 結(jié)合到一條鏈上形成復(fù)合物 切斷一條鏈形成酶和DNA的復(fù)合體 共價(jià)連接 Tyrosine5’P 一條鏈穿越 重新連接 L=2 L=3 拓?fù)洚悩?gòu)酶 Ⅰ 結(jié)果：連接數(shù)增加一個(gè)增加一個(gè)負(fù)超 拓?fù)洚悩?gòu)酶 Ⅱ － Top II 旋轉(zhuǎn)酶 (亞類之一引入負(fù)超螺旋作用于雙鏈 涉及雙鏈的 斷裂和連接 －－ 每次使DNA的連接數(shù)改變 2 拓?fù)洚悩?gòu)酶的生物學(xué)功能 b、 防止細(xì)胞 DNA的過度超螺旋 多種拓?fù)洚悩?gòu)酶的作用嚴(yán)格控制體內(nèi)
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