第八章核酸（nucleicacid）第一节核酸通论一、核酸的发现1868Miescher脓细胞含磷量很高的酸性物质“核素”1889Altmann核酸（nucleicacid）核酸的化学组成：戊糖（Hammars）碱基（Kossel）二、遗传物质的发现1944Averyetal.,肺炎球菌转化实验有毒肺炎球菌：光滑、有夹膜无毒肺炎球菌：粗糙、无夹膜DNA为“转化要素”;DNA为遗传物质载体三、核酸结构的分析50年代初Chargaff发现：A=T,C=GWilkinsandFlanklinDNAX-射线衍射图1953WatsonandCrickDNA双螺旋结构模型1958Crick“中心法则”25+英国Perutz四、生物技术的兴起20世纪70年代DNA重组技术诞生（DNArecombinanttechnology）三项关键技术：（1）DNA限制性内切酶（2）DNA体外重组与克隆（3）DNA测序DNA重组技术的应用（基因工程）80年代核酶（RNA催化功能）、反义RNA（antisenseRNA;调节功能）的发现五、人类基因组计划开辟了生命科学新纪元1986Dulbecco提出“HGP”23对染色体，基因组3x109碱基对中国承担1%测序后基因组时代（post-genomeera）功能基因组学（functionalgenomics）蛋白质组学（proteomics）结构、时空表达、分子间相互作用RNA组学（RNomics）第二节核酸的种类、分布与化学组成一、核酸的种类与分布(一)脱氧核糖核酸deoxyribonucleicacid（DNA）DNA主要分布真核细胞：细胞核（染色体,98%）、线粒体、叶绿体原核生物：核区（染色体）、质粒DNA病毒：DNA（或RNA）质粒（plasmid）：染色体外能自主复制的遗传单位。DNA形状：线性（双链、单链）环状（双链、单链）(二)核糖核酸ribonucleicacid（RNA）RNA主要分布在细胞质中(~90%)。RNA种类：转移RNAtransferRNAtRNA核糖体RNAribosomalRNArRNA信使RNAmessengerRNAmRNA二、核酸的功能：（一）DNA的功能—遗传物质直接证据:1944Avery等转化实验（二）RNA的功能1.核心功能--控制蛋白质合成tRNA：蛋白质合成中携带活化的氨基酸。rRNA：构成合成蛋白质的场所—核糖体。mRNA:作为合成蛋白质的模板。2.功能多样性生物催化、RNA转录后加工、基因表达与细胞功能的调节、遗传物质等。三、核酸的化学组成基本结构单位是核苷酸(nucleotide)。（一）戊糖核糖脱氧核糖（二）碱基1.嘧啶碱2.嘌呤碱嘧啶碱：胞嘧啶cytosineC尿嘧啶UracilU胸腺嘧啶ThymineT嘌呤碱：鸟嘌呤GuanineG腺嘌呤AdenineA3.稀有碱基假尿嘧啶4-硫尿嘧啶(s4U)（三）核苷（nucleosine）由戊糖和碱基缩合而成，糖环上的C1与嘧啶碱的N1或嘌呤碱的N9相连接，连键性质为β-糖苷键。（四）核苷酸（nucleotide）核苷上的戊糖羟基被磷酸酯化，形成核苷酸。1.核苷酸的种类戊糖种类磷酸基团数目腺嘌呤单核苷酸(AMP)腺嘌呤二核苷酸(ADP)腺嘌呤三核苷酸(ATP)磷酸基团的位置2’，3’，5’2.组成核酸的结构单位是5’－单核苷酸DNA（dAMP,dTMP,dCMP,dGMP）RNA（AMP、UMP、CMP、GMP）3.核苷酸是许多酶的辅因子的组分CoI,CoII,FAD,CoA4.环腺苷酸是细胞通讯的媒介cAMP（3’，5’-cyclicadenylicacid）名词解释：碱基，核苷，核苷酸，cAMP,讨论DNA的功能及实验证据RNA的功能第三节DNA的结构一、DNA的一级结构DNA一级结构片段（一）DNA一级结构定义是由数量庞大的四种脱氧核糖核苷酸（A，T，C，G）按一定顺序通过3’，5’－磷酸二酯键连接起来的直线形或环形多聚体（多核苷酸链）。*DNA分子是有极性的。5’磷酸基团，3’羟基书写多核苷酸链时：5’→3’（磷酸二酯键的走向为3’→5’）（二）多核苷酸的缩写1.文字式缩写：…pApTpC……pA-T-C……ATC…d(pATC…)2.线条式缩写（三）基因存在于DNA分子上病毒：基因紧凑，有些基因重叠（overlapping）。细菌：基因是连续的；功能相关的基因受共同调控；调控序列占比例较小，很少重复序列。真核生物：基因是断裂的；调控序列和重复序列的比例大。人：3.2Gb(gigabases,109bp)编码蛋白质的序列占1.1%-1.4%(3万)二、DNA的二级结构（一）Chargaff规则DNA碱基组成规律:1.A与T的摩尔数相等:A=T2.C与G的摩尔数相等:C=G3.含氨基的碱基总数等于含酮基的碱基总数:A+C=G+T4.嘌呤碱的总数等于嘧啶碱的总数:A+G=C+T(二)DNA双螺旋结构模型Watson－Crick（1953）FranklinandWilkins：DNA纤维X光衍射图Thecentralcros...
