《生物化学》核酸
2024-04-24 17:00:07 3 举报AI智能生成
登录查看完整内容
详细介绍了核酸的结构、功能、合成与降解等方面的知识。核酸是生物体内的重要生物大分子，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两大类。DNA是遗传信息的载体，负责存储和传递遗传信息。RNA在蛋白质合成过程中发挥着重要作用，包括信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）等。此外，这本书还涵盖了核酸的修饰、调控以及与疾病关系的内容。
作者其他创作
大纲/内容
不受序列和结构的限制
在合成时可直接引入修饰碱基
修饰的物糖或修饰发物糖-磷酸骨架
优点
核酸的化学合成
技术
利用两种核蛋白在不同浓度的盐浓度下溶解度不同将其分离出来
两种蛋白质的分离
蛋白酶K、酚、氯仿的多次抽取
利用酶
用RNA酶除去RNA
如果抽取DNA
则用DNA酶除去DNA
如果抽取RNA
蛋白质的除去
如果是mRNA要用一些措施保障RNA降解
核酸的沉淀
抽取
琼脂糖凝胶电泳
聚丙烯酰胺凝胶电泳
方法
核酸带有大量负电荷，利用这个可以用来鉴定分离
原理
电泳
RNA密度最高在最底下
蛋白质最轻在最上面
DNA处于他们之间的位置
密度梯度离心
离心
层析蛋白质的方法同样可以用于核酸
层析
核酸的分离、纯化和定量
就是在核酸上加氧多出的氧可以亲和攻击磷酸二酯键使核苷酸脱落下来
双脱氧法
DNA
一级结构的测定
研究方法和技术
用来稳定结构
H1
H3
H4
H2A
H2B
组蛋白
组成
其中H3和H4组合形成四聚体H2A和H2B形成四聚体之间组合新形成八聚体
通过远距离DNA之间的相互作用起到调控的作用
可以阻碍特定的转录因子或调节蛋白进行调控
还可以进行自身修饰达到调控作用
可以调节特定的基因表达
功能
核小体
染色体
核糖体
与蛋白质的复合物
氢键
碱基堆积力
电中和
稳定因素
主要的力
作为部分病毒的遗传物质
作为生物催化剂即核酶，如核糖核酸酶
参与蛋白质合成
参与RNA前体后加工
参与基因表达调控
参与蛋白质共翻译和定向分拣
参与
没脱氧
核糖
鸟嘌呤
腺嘌呤
嘌呤
胞嘧啶
尿嘧啶
胸腺嘧啶
嘧啶
常见碱基
m在字母左侧表示碱基被甲基化，m在右侧表示核糖被甲基化，右上角数字表示甲基化的位置，右上角表示甲基化数目
甲基化命名规则
甲基化
次黄嘌呤
黄嘌呤
尿酸
二氢嘧啶
修饰碱基
因为具有共轭双键，因此具有强烈的紫外吸收
可以用来测定核苷，核苷酸，核酸
紫外吸收
这与芳香族的疏水杂环有关
水溶性差
碱基上含有可解离的基团，这些基团的pKa不一样，在中性条件下主要以内酰胺存在
解离
可以与特地的碱基结合
能够使某些蛋白质结合到DNA上
拥有多个氢键供体或受体
嘧啶环和嘌呤环环上的取代基团富含电子性，导致他们在溶液中存在烯醇式和酮式或氨基酸-亚氨基式
其中烯醇式和氨基酸-亚氨基式会破坏配对方式
互变异构
性质
碱基
磷酸
DNA在溶液中如果成分越单一那Tm值也就越大
DNA均一性
含量越高Tm也就越高
GC含量
长度越长Tm也就越大
双螺旋的长度
自身因素
溶液离子强度越高Tm也就越大
离子强度
越多Tm越小
易抢夺氢键的试剂
提高碱基溶解性的试剂
如果是稳定双键则越多Tm越大
某些与蛋白质结合的蛋白
外因
吸收能力的影响因素
紫外线吸收
存在磷酸因此pi较低
酸碱解离
结构细长
具有刚性
粘度
中和电荷
降低溶液极性
沉淀
破坏了氢键或碱基堆积力
本质
主要破坏碱基堆积力
但是过高的温度可能导致磷酸二酯键的断裂
热变性
氢键和碱基堆积力都破坏的很彻底
容易导致互变异构
碱变性
变性因素
紫外线吸收增加
质增加浮力密度
降低粘度
理化性质的改变
变性
当变性条件消失时，单链可以恢复双链称为 退火注：变回双链后理化性质也会变为双链的，其中紫外吸收的减弱称为减色效应
较高的温度可以提升速率
温度
浓度越高可以提升速率
DNA浓度
离子强度越高排斥力就越小提升速率
复杂程度越低速率越高
DNA序列的复杂程度
影响复性速率的因素
将不同的双链连在一起的方法叫做杂交
核酸杂交技术
应用
复性
糖苷键>磷酸酯键
嘌呤糖苷键>嘧啶糖苷键
破坏先后顺序不同
酸水解
mRNA对碱的敏感度很高，DNA则不易碱水解
碱水解
DNA酶
RNA酶
既能切割DNA又能切割RNA的磷酸二酯酶
按照切割底物不同可分为
内切酶
外切酶
按照切割方式可以分为
5'-核苷酸水解酶
3'-核苷酸水解酶
按照断裂方式可以分为
酶水解
水解
理化性质
利用这两个因素来引起沉淀
子主题
分支主题
由糖苷键组成
二号位是否有“O”决定了叫脱氧还是没有脱氨
比较少见，行为空间位阻的缘故，只在Z-DNA中才比较常见
顺式
较为常见
反式
构象
存在修饰
水溶性较高
嘧啶核苷可以抵抗酸水解
嘌呤容易发生酸水解
碱性条件较为稳定
核苷
旋光性
易溶于水
两性
等电点
碱性条件稳定，酸性不稳定易发生脱碱基
NMP
NDP
NTP
以磷酸的数量分类
RNA
rNTP
有
dNTP
没有
二号位是否有“O”
分类
核糖不同
RNA的一个嘌呤通常是U，DNA通常是T
RNA一般为单链，DNA一般为双链
区别
作为核酸的合成前体
充当能量货币
参与细胞的信号传导
作为其他物质的前体或辅酶，辅基的成分
转变成一些特殊的活化中间产物
作为别构效应物进行调节
调节基因的表达
核苷酸
由不同的碱基的排列顺序构成了核酸的一级结构
在生理PH值下核酸带有大量负电荷
一级结构
长而细
每dp上升的距离0.23nm
C为反式G是顺式
左手螺旋
12
每圈dp数
小沟极度窄
大沟平坦
高盐浓度
嘧啶和嘌呤相间排列
负超螺旋
形成条件
Z-DNA
短而宽
0.23nm
每dp上升距离
右手螺旋反式
11
大沟窄
小沟宽
相对湿度降低
盐的浓度上升
RNA杂合链或双链
A-DNA
由两条反平行的DNA链构成
长而廋
每dp上升0.34nm
每圈有10个核苷酸
大沟宽
小沟窄
B-DNA
标准结构
存在成串的A序列（4-6个）
相邻串间相邻10碱基
有时候蛋白质也可以导致弯曲
蛋白质于DNA相互作用
识别损伤位点
弯曲
存在反向重复序列
未知
十字型
是指第3条链与嘌呤呈反平行排列（这个是反式结构）
顺式则是第三条链与嘌呤平行排列
每一段要么全是嘌呤要么全是嘧啶
影响DNA相关活动
阻止特定的蛋白质与DNA结合
三螺旋
存在直接重复序列
会造成移框突变
滑移错配
配对错误
有利于纠错
碱基翻转
非标准结构
tRNA
大亚基
真核
原核
rRNA
常见的结构
二级结构
揭示大量的生物学性质
为分子生物学提供了基础
双螺旋的意义
松弛型
以右手螺旋为主，是由于螺旋不足引起的
由于螺旋程度低，有利于DNA的活动
以左手螺旋为主，是由于螺旋不足引起的
螺旋程度高，不利于螺旋，可用拓扑异构酶减弱这种效果
超螺旋
假节结构
这种模体结构是由两个独立的发夹结构通过环间的碱基配对形成的
吻式发夹
三级结构
结构
更有利于识别
大沟
不利于识别
小沟
z>b>a
长度
注
核酸
0 条评论
回复 删除
下一页
