核酸的結(jié)構(gòu)ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-01-11 07:01本頁(yè)面
【正文】 NA鏈間的分離 形成超螺旋 約 10bp雙鏈分離 84bp 欠旋有利于維持十字形結(jié)構(gòu)、形成 ZDNA 連系數(shù)（連環(huán)數(shù) linking number L， Lk） 一個(gè)閉合環(huán)形 DNA分子的連系數(shù)，嚴(yán)格地等于沒(méi)有任何超螺旋情況的 DNA兩條鏈以右手方向相互纏繞的次數(shù)。 大多數(shù)細(xì)胞內(nèi) DNA處于欠旋狀態(tài) ?閉環(huán) DNA（ closedcircular DNA ）分子接近 B型結(jié)構(gòu)時(shí)（ ）為松弛狀態(tài)。 關(guān)于超螺旋結(jié)構(gòu)的基本概念 超螺旋 DNA DNA是以雙螺旋的形式圍繞著同一個(gè)軸纏繞的。 意義 細(xì)胞內(nèi) DNA都是以超螺旋形式存在的，超螺旋是 DNA三級(jí)結(jié)構(gòu)的重要特征。如：一個(gè)閉合環(huán)形 DNA分子在不切斷 DNA主鏈的情況下，不管這個(gè) DNA分子怎樣變形或彎曲，它的拓?fù)鋵W(xué)性質(zhì)是不變的。 DNA的拓?fù)鋵W(xué) (topology)結(jié)構(gòu) ?噬菌體 T2DNA長(zhǎng)約 50μm ?Ecoli DNA 長(zhǎng)約 1mm ?人生殖細(xì)胞 DNA長(zhǎng)約 1m ?細(xì)胞核最小不足 1μm，植物 1~4μm，動(dòng)物為 10μm左右。 ZDNA生物學(xué)意義 ?可能與基因表達(dá)調(diào)控相關(guān) : 出現(xiàn)于基因 5’端調(diào)控區(qū) ——人類肌動(dòng)蛋白基因；促進(jìn)染色體重構(gòu)；甲基化區(qū)域 ——基因抑制作用 ?病毒等微生物侵染宿主識(shí)別區(qū)： 痘病毒蛋白E3L結(jié)合 ZDNA干擾宿主防御系統(tǒng) ——治療靶點(diǎn) ?在 SV40的增強(qiáng)子中有三段 8bp的 ZDNA存在 。 ? 乙酰氨基芴 （ AFF，致癌物 ）促進(jìn) ZDNA生成。 ?負(fù)超螺旋的存在 ——左旋 ZDNA減低負(fù)超轉(zhuǎn)繞的扭力。 二、 DNA的結(jié)構(gòu) 1. 核苷酸殘基中各基團(tuán)的性質(zhì)影響核酸的特性 ?磷酸基團(tuán)的 pK＝ 1，使核酸呈酸性（在細(xì)胞中以“鹽”的形式存在）； ?呋喃核糖（或脫氧核糖）的構(gòu)象影響核酸鏈的空間結(jié)構(gòu)； ?RNA的 2’羥基使 RNA比 DNA具有更活潑的化學(xué)性質(zhì)； 2. Chargaff定律及 DNA纖維 X射線衍射分析 → WastonCrick模型 ?X 射線衍射圖照片由兩區(qū)域組成：堿基的有規(guī)則空間排列；鏈的空間構(gòu)型 ?十字形 → 螺旋形式 ?頂端 底部黑色區(qū)域 → 堿基相距 ，規(guī)則疊加，垂直于螺旋軸 ?兩種周期： ； ?兩條鏈 WatsonCrick模型 3. DNA半晶體 X射線衍射 ——更精確的結(jié)構(gòu)信息 WastonCrick模型 ：一周螺旋 10bp，核苷酸間夾角 36度 —— DNA結(jié)構(gòu)的平均特征 Dickerson：脫氧核糖核苷酸十二聚體 X射線衍射 → 一周螺旋平均 ，核苷酸間夾角2842度；堿基對(duì)非共平面 堿基對(duì)的螺旋槳扭曲 Dickerson：螺旋槳扭曲 ——提高堿基堆積力 4. DNA的結(jié)構(gòu)可受環(huán)境條件的影響而改變 —— DNA能以多種不同的構(gòu)象存在 ?WatsonCrick結(jié)構(gòu)：生理?xiàng)l件下具隨機(jī)順序DNA的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu) ——B型 DNA ?生理?xiàng)l件下 RNA雙螺旋和 DNARNA雜合雙螺旋中有與 A型 DNA相似的結(jié)構(gòu)。這種躍遷稱為核磁共振。當(dāng)加一外磁場(chǎng)，這些原子核的能級(jí)將分裂。將具有一定波長(zhǎng)的 X射線照射到結(jié)晶性物質(zhì)上時(shí)， X射線因在結(jié)晶內(nèi)遇到規(guī)則排列的原子或離子而發(fā)生散射，散射的 X射線在某些方向上相位得到加強(qiáng)，從而顯示與結(jié)晶結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的特有的衍射現(xiàn)象。 端粒（ Telomere） 端粒酶 (telomerase) 組成 —— 含有 RNA的 DNA聚合酶 ?端粒酶 RNA (human telomerase RNA, hTR) ?端粒酶協(xié)同蛋白 (human telomerase associated ? protein 1, hTP1) ?端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶 (human telomerase reverse ? transcriptase, hTRT) 四膜蟲(chóng) 擬南芥 端粒酶的作用 DNA聚合酶復(fù)制子鏈 進(jìn)一步加工 2021 Nobel Prize in Chemistry ? Venkatraman Ramakrishnan、 Thomas A. Steitz and Ada E. Yonathwill share The Nobel Prize in Chemistry 2021 for studies of the structure and function of the ribosome。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ?由末端單鏈 DNA序列和蛋白質(zhì)構(gòu)成。 Massachusetts General Hospital Boston, MA, USA 復(fù)制的半不連續(xù)性 semidiscontinuous replication 3? 5? 3? 5? 解鏈方向 領(lǐng)頭鏈 /前導(dǎo)鏈 (leading strand) 隨從鏈 /滯后鏈 (lagging strand) 岡崎片段 okazaki fragment DNA兩條鏈都可作模板 DNA鏈合成方向： 5??3? 5? 3? 3? 5? 5? 3? 3? 5? + 5? 3? 3? 3? 3? 5? 5? 真核生物染色體 DNA呈線狀，復(fù)制在末端停止。 Kemphues秀麗線蟲(chóng)； 1998，華盛頓卡耐基研究院的 Andrew Fire和馬薩諸塞大學(xué)癌癥中心的 Craig Mello ——Nobel Prize in physiology or medicine 2021 ?microRNA amp。 FranklinStahl——DNA的半保留復(fù)制 ?1958， Francis Crick——中心法則 ?1972， Paul Berg （美） ——rebinant DNA （ Nobel Prize in Chemistry 1952） ?1973， amp。 Crick（英） James Dewey Watson， 1928～ Francis Harry Compton Crick， 1916～ 2021 Happy Birthday, Double Helix 愛(ài)爾蘭科學(xué)家 Maurice Wilkins 為 DNA結(jié)構(gòu)確立作出貢獻(xiàn)的其他幾位科學(xué)家 英國(guó)女科學(xué)家 Rosalind Franklin 美國(guó)化學(xué)家 Linus Pauling DNA纖
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