第三章核酸412359678核酸的概念和重要性核酸的组成成分核酸的一级结构DNA的二级结构DNA的高级结构DNA和基因组RNA的结构与功能核酸的性质核酸的序列测定核酸的发现和研究工作进展•1868年FridrichMiescher从脓细胞中提取“核素”•1944年Avery等人证实DNA是遗传物质•1953年Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构•1965年Nirenberg发现遗传密码•1970年Temin和Baltimore发现逆转录酶•1981年Gilbert和Sanger建立DNA测序方法•1985年Mullis发明PCR技术•1990年美国启动人类基因组计划(HGP)•1994年中国人类基因组计划启动•2001年美、英等国完成人类基因组计划基本框架一、核酸的概念和重要性PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.softwarelabs.com肺炎双球菌的转化实验OswaldAvery(1944)核酸的分类及分布98%分布于细胞核，其余分布于核外如线粒体，叶绿体，质粒等。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脱氧核糖核酸核糖核酸携带遗传信息，决定细胞和个体的基因型(genotype)。90%分布于细胞质，其余分布于胞核、线粒体等。参与细胞内DNA遗传信息的表达。某些病毒RNA也可作为遗传信息的载体。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.softwarelabs.com•DNA是遗传的物质基础，负责遗传信息的贮存和发布，遗传基因就是DNA链上的若干核苷酸所组成的片段。•RNA负责遗传信息的表达，直接参与蛋白质生物合成，转录DNA所发布的遗传信息，并将之翻译给蛋白质，使生命机体的生长、发育、繁殖和遗传得以继续进行。核酸的重要性二、核酸的组成成分核酸是由几十个甚至几千万个核苷酸聚合而成的具有一定空间结构的大分子化合物。核酸的基本组成单位是核苷酸(nucleotide)。碱基戊糖磷酸核苷酸核苷核酸PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.softwarelabs.com组成元素：C、H、O、N、PP的含量比较稳定，占9%-10%，通过测定P的含量来推算核酸的含量（定磷法）。任何核酸都含磷酸，所以核酸呈酸性。（一）核糖和脱氧核糖•DNA和RNA只是所含的戊糖不同。RNA含β-D-核糖，DNA含β-D-脱氧核糖，某些RNA中含有少量的D-2-O-甲基核糖。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.softwarelabs.com戊糖（pentose）的结构（构成RNA）核糖(ribose)（构成DNA）脱氧核糖(deoxyribose)12453OOHOHHHHCH2OHHOHOHOHHHHCH2OHHOH12345（二）碱基嘌呤嘧啶碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）尿嘧啶（U）DNA、RNA均有DNA有RNA有每种核酸都含有四种碱基。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.softwarelabs.com嘌呤(purine)NNNHN123456789NNNHNNH2腺嘌呤(adenine,A)NNHNHNNH2O鸟嘌呤(guanine,G)碱基NNH132456嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶(cytosine,C)NNHNH2O尿嘧啶(uracil,U)NHNHOO胸腺嘧啶(thymine,T)NHNHOOCH3PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.softwarelabs.comHNHNCNH2+O+HNNH2NNH2亚氨基氨基+H+NCOHNCO-+H+酮式烯醇式五种碱基都能形成酮式-烯醇式或氨基-亚氨基的互变异构。这两种异构体的平衡关系受介质酸碱环境的影响。在生理pH和体内碱基主要以酮式异构体的形式存在。U：尿嘧啶；I：次黄嘌呤；ψ：假尿嘧啶；D：二氢尿嘧啶修饰碱基（modifiedbase）•也称为稀有碱基（minorbase），是4种主要碱基的衍生物。tRNA中修饰碱基较多，有些甚至可达总量的10％。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.softwarelabs.com（三）核苷（nucleotide）•碱基+戊糖=核苷•糖与碱基之间的C-N键，称为C-N糖苷键OHOH2CHHHHOHOHNNNNNH291'腺嘌呤核苷胞嘧啶脱氧核苷OHOH2CHHHHOHHN1'NONH21核苷核糖核苷（核苷）：A、G、C、U脱氧核糖核苷（脱氧核苷）:dA、dG、dC、dTPDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.softwarelabs.com修饰核苷修饰核苷包括三种情况:（1）由修饰碱基和糖组成的核苷；（2）由非修饰碱基和2-O-甲基核糖组成的核苷；（3）由碱基与糖连接方式特殊的核苷。NNNNNHCH3dRN6-Methyl-dAHNNHO5,6-dihydrouridineORHHH(DorhU)OCH2HHOHHOCH3HHO2'-O-甲基腺苷Ade(Am)NNCH3NH25-Methyl-dCOdRPDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.softwarelabs.com修饰...
