【正文】 序列 ） 。 用堿水解 RNA時 ， 可得到 2′與 3′核糖核苷酸的混合物 。(圖 23C)脫氧核苷的糖環(huán)上只有 2個自由羥基 ， 所以只能形成兩種核苷酸 。 下面列舉幾種核苷酸的結(jié)構(gòu)式 （ 圖 23C） 。 細(xì)胞內(nèi)還有各種游離的核苷酸和核苷酸衍生物 ， 它們都具有重要的生理功能 。 核苷三磷酸縮寫為 NTP， 核苷二磷酸縮寫為 NDP。 所有的核苷酸都可在其 5′位置連接一個以上的磷酸基團(tuán)；從戊糖開始的第一 、 二 、 三個磷酸殘基依次稱為 а、β、 γ。 細(xì)胞內(nèi)有特異的異構(gòu)化酶催化尿嘧啶核苷轉(zhuǎn)變?yōu)榧倌蜞奏ず塑?。 核糖也能被修飾 ， 主要是甲基化修飾 。 對核苷進(jìn)行命名時 ， 必須先冠以堿基的名稱 ， 例如腺嘌呤核苷 、 腺嘌呤脫氧核苷等 。 應(yīng)用 X射線衍射法已證明 ， 核苷中的堿基與糖環(huán)平面互相垂直 。 糖環(huán)中的 C1是不對稱碳原子 ， 所以有 а– 及 β– 兩種構(gòu)型 。 糖的第一位碳原于 （ C1） 與嘧啶堿的第一位氮原子 (N1)或與嘌呤堿的第九位氮原子 （ N9） 相連接 。 第二節(jié) DNA的組成和結(jié)構(gòu) 2． 核苷 核苷是一種糖苷 ， 由戊糖和堿基縮合而成 。目前已知稀有堿基和核苷達(dá)近百種。稀有堿基種類極多，大多數(shù)都是甲基化的堿基。嘌呤堿是由母體化合物嘌呤衍生而來的。在一些大腸桿菌噬菌體 DNA中， 5– 羥甲基胞嘧啶代替了胞嘧啶。胸腺嘧啶只存在于 DNA中，但是 tRNA中也有少量存在；尿嘧啶只存在于 RNA中。核酸中常見的嘧啶堿有三類：胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶。 第一節(jié) 染色體 A B 圖 22 核小體單體的存在及核心顆粒的形成 A： 為核小體結(jié)構(gòu)示意圖； B： 為核小體單元的產(chǎn)生 第二節(jié) DNA的組成和結(jié)構(gòu) 一、 DNA的組成 1． 堿基 核酸中的堿基分兩類：嘧啶堿和嘌呤堿。 用微球菌核酸酶水解，可得到不含組蛋白 H1的 146bp的 DNA片段 ( )。 蔗糖梯度離心得到的不同組分 ， 在波長 260nm的吸收峰的大小和電鏡下所見到的單體 、 二體 、 三體的核小體完全一致；應(yīng)用 X射線衍射 、 中子散射及電鏡三維重建技術(shù) ， 研究染色質(zhì)結(jié)晶顆粒 ， 發(fā)現(xiàn)顆粒是直徑為 11nm、 高 ， 具有二分對稱性 (dyad symmetry)， 核心組蛋白的構(gòu)成是兩個 H3分子和兩個 H4分子先形成四聚體 ， 然后再與兩個由 H2A和 H2B構(gòu)成的異二聚體 (heterodimer)結(jié)合成八聚體 。非組蛋白和組蛋白一樣可以被磷酸化，這被認(rèn)為是基因表達(dá)和調(diào)控的重要環(huán)節(jié)。 非組蛋白在整個細(xì)胞周期中都進(jìn)行合成 ， 而不像組蛋白僅在 S期和 DNA復(fù)制同步進(jìn)行 。 一般來說 ， 非組蛋白所含酸性氨基酸的量超過堿性氨基酸的量 ， 所以帶負(fù)電荷 。 而甲基化組蛋白 。 由于組蛋白 N端賴氨酸的乙酰化 ， 改變了賴氨酸所負(fù)載的電荷 ， 從而影響了與 DNA的結(jié)合 ， 有利于轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行 ， 而組蛋白的磷酸化主要在組蛋白 N端絲氨酸殘基上進(jìn)行 。 組蛋白中 ， H3， H4， H2A， H2B， 其 N端氨基酸都是堿性氨基酸 ， 堿性 N端借靜電引力與 DNA起作用 ， 組蛋白之間借此相互聚合 ， C端是疏水端；而 H1則相反 ， C端是堿性氨基酸 ， N端是疏水端 ， 而且 H1具有 4—5種分子類型 ， 所以在遺傳上 H1保守性最少 。 第一節(jié) 染色體 三 、 真核生物染色體的組成 1． 染色體蛋白質(zhì) （ 1） 組蛋白 組蛋白是真核生物染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白 ， 富含帶正電荷的 Arg和 Lys等堿性氨基酸 ， 等電點一般在 pH ， 屬堿性蛋白質(zhì) ，可以和酸性的 DNA非特異性緊密結(jié)合 ， 而且一般不要求特殊的核苷酸序列 ， 通常用 。 ΦX174及 G4基因組中就含有數(shù)個多順反子 。 （ 2） 基因種類和數(shù)量較少 原核細(xì)胞中染色體一般只有一條雙鏈 DNA分子 ， 且大都帶有單拷貝基因 ， 且多以重疊基因的形式存在 ， 只有很少數(shù)基因 （ 如 rRNA基因 ） 是以多拷貝形式存在的；整個染色體 DNA幾乎全部由功能基因與調(diào)控序列所組成；幾乎每個基因序列都與它所編碼的蛋白質(zhì)序列呈線性對應(yīng)狀態(tài) 。 因此 ， 細(xì)菌的染色體不是一條裸露的 DNA鏈 ， 而是以高度的組裝形式存在 ， 同時這種組裝不僅為了適應(yīng)細(xì)菌細(xì)胞的狹小空間 ， 而且還要有利于染色體功能的實現(xiàn) ， 便于染色體復(fù)制和基因表達(dá) 。 如 300μm的環(huán)狀 DNA（ 圖 21A） ， 通過 RNA分子的連接作用將 DNA片段結(jié)合起來形成環(huán) （ loop） ，從而導(dǎo)致 DNA長度縮小成為 25μm（ 圖 21B） ， 在活體大腸桿菌染色體上約有 50多個這樣的環(huán) 。 第一節(jié) 染色體 二 、 原核生物的染色體 1． 細(xì)菌染色體形態(tài)結(jié)構(gòu) 大腸桿菌染色體長為 1 333μm， 而要裝入長約 2μm寬 1μm的細(xì)胞中 ，為此 DNA必定以折疊或螺旋狀態(tài)存在 。 細(xì)胞分裂時 ，每條染色體都復(fù)制生成一條與母鏈完全一樣的鏈 ， 形成同源染色體對 。 染色體只在細(xì)胞分裂期 ， 人們才能在光學(xué)顯微鏡下觀察到這些結(jié)構(gòu) 。 在染色質(zhì)中 ，DNA和組蛋白的組成非常穩(wěn)定 ， 非組蛋白和 RNA隨細(xì)胞生理狀態(tài)不同而有變化 。 染色質(zhì)是細(xì)胞核內(nèi)可以被堿性染料著色的一類非定形物質(zhì) 。分子生物學(xué)基礎(chǔ) 第二章 DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和修復(fù) 第一節(jié) 染色體 一 、 染色體概述 染色體在不同的細(xì)胞周期有不同的形態(tài)表現(xiàn) 。 在細(xì)胞大部分時間的分裂間期表現(xiàn)為染色質(zhì) (chromatin)。 它以雙鏈 DNA為骨架 ， 與組蛋白 (hilston)、 非組蛋白 (nonhiston)以及少量的各種 RNA等共同組成絲狀結(jié)構(gòu) 。 在細(xì)胞分裂期 ， 染色質(zhì)纖絲經(jīng)多級螺旋化形成一種有固定形態(tài)的復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)的染色體 。它們存在于細(xì)胞核 ， 呈棒狀的可染色結(jié)構(gòu) ， 故稱為染色體 。 作為遺傳物質(zhì)，染色體具有以下特征： ① 分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定； ② 能夠自我復(fù)制，使親代、子代之間保持連續(xù)性； ③ 能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成； ④ 能夠產(chǎn)生可遺傳的變異。 有實驗證明：在 DNA分子進(jìn)行折疊或螺旋過程中還依賴于 RNA分子的作用 。 接著每個環(huán)內(nèi) DNA進(jìn)一步螺旋 ， 使 DNA長度進(jìn)一步縮短為 ， 而形成更高級結(jié)構(gòu)的染色體 （ 圖 21C） 。 第一節(jié) 染色體 圖 21 大腸桿菌（ E. coli） 染色體的基本結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 染色體 2． 原核生物 DNA基因組的組織結(jié)構(gòu)特點 （ 1） 結(jié)構(gòu)簡練 原核 DNA分子的絕大部分是用來編碼蛋白質(zhì)的 ， 只有非常小的一部分不轉(zhuǎn)錄 ， 這與真核 DNA的冗余現(xiàn)象不同 。 （ 3） 以操縱子為轉(zhuǎn)錄單元 原核生物 DNA序列中功能相關(guān)的 RNA和蛋白質(zhì)基因 ， 往往叢集在基因組的一個或幾個特定部位 ， 形成功能單位或轉(zhuǎn)錄單元 ， 它們可被一起轉(zhuǎn)錄為含多個 mRNA的分子 ， 叫多順反子mRNA。 功能相關(guān)的基因串聯(lián)在一起轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生一條多順反子 mRNA鏈 ， 然后再翻譯成各種蛋白質(zhì) 。 真核生物染色體的組蛋白有 5種 ， 即 H H H2A 、 H2B和 H4。 組蛋白可進(jìn)行各種修飾 。 現(xiàn)一般認(rèn)為組蛋白磷酸化可減弱組蛋白與核酸的結(jié)合 ， 從而降低組蛋白對 DNA模板活力的抑制 ， 從而利于轉(zhuǎn)錄進(jìn)行 。 第一節(jié) 染色體 （ 2） 非組蛋白 與染色體組蛋白不同與染色體組蛋白不同 ，非組蛋白是指染色體上與特異 DNA序列相結(jié)合的蛋白質(zhì) ， 所