《生物化學(xué)：第二章 核酸的結(jié)構(gòu)和功能》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物化學(xué)：第二章 核酸的結(jié)構(gòu)和功能（123頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二章第二章核酸的結(jié)構(gòu)和功能核酸的結(jié)構(gòu)和功能Structure and Function of Nucleic Acid核核 酸酸(nucleic acid) 以核苷酸以核苷酸(nucleotide)為基本組成單位、富為基本組成單位、富含磷元素的酸性生物大分子化合物，攜帶和傳含磷元素的酸性生物大分子化合物，攜帶和傳遞遺傳信息，為生命的最基本物質(zhì)之一。遞遺傳信息，為生命的最基本物質(zhì)之一。n核酸的分類及分布核酸的分類及分布存在存在于細胞核和于細胞核和線粒體線粒體 分布于細胞核、細胞質(zhì)、分布于細胞核、細胞質(zhì)、線粒體線粒體脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸 核糖核酸核糖核酸(deoxyribonucleic a

2、cid, DNA)(ribonucleic acid, RNA)攜帶遺傳信息，決定遺傳表型，并通過攜帶遺傳信息，決定遺傳表型，并通過復(fù)制傳遞給下一代，是物種繁衍的物質(zhì)復(fù)制傳遞給下一代，是物種繁衍的物質(zhì)基礎(chǔ)?；A(chǔ)。是是DNA轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，參與遺傳信息的轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，參與遺傳信息的復(fù)制與表達。某些病毒復(fù)制與表達。某些病毒RNA也可作為也可作為遺傳信息的載體遺傳信息的載體l1868年年 Fridrich Miescher 從膿細胞中提取核素。從膿細胞中提取核素。 l1944年年 Avery等人證實等人證實DNA是遺傳物質(zhì)。是遺傳物質(zhì)。l1953年年 Watson和和Crick發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。

3、的雙螺旋結(jié)構(gòu)。l1968年年 Nirenberg發(fā)現(xiàn)遺傳密碼。發(fā)現(xiàn)遺傳密碼。l1975年年 Temin和和Baltimore發(fā)發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶?，F(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶。l1981年年 Gilbert和和Sanger建建立立DNA測序方法。測序方法。l1985年年 Mullis發(fā)明發(fā)明PCR技術(shù)。技術(shù)。l1990年年 美國啟動人類基因組計劃美國啟動人類基因組計劃(HGP)。l1994年年 中國人類基因組計劃啟動。中國人類基因組計劃啟動。l2001年年 美英等國完成人類基因組計劃。美英等國完成人類基因組計劃。n核酸研究的發(fā)展簡史核酸研究的發(fā)展簡史n本章知識結(jié)構(gòu)本章知識結(jié)構(gòu)第一節(jié)：第一節(jié)：核酸的化學(xué)組成以及一級結(jié)構(gòu)

4、核酸的化學(xué)組成以及一級結(jié)構(gòu)第二節(jié)：第二節(jié)：DNADNA的空間結(jié)構(gòu)和功能的空間結(jié)構(gòu)和功能第三節(jié)：第三節(jié)：RNARNA的結(jié)構(gòu)和功能的結(jié)構(gòu)和功能第四節(jié)：第四節(jié)：核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)第五節(jié)：第五節(jié)：核酸酶核酸酶第一節(jié)第一節(jié)核酸的化學(xué)組成以及一級結(jié)構(gòu)核酸的化學(xué)組成以及一級結(jié)構(gòu)The Chemical Component and Primary Structure of Nucleic Acid核酸核酸 ( (DNA和和RNA) )核苷酸核苷酸核苷和脫氧核苷核苷和脫氧核苷磷酸磷酸戊糖戊糖堿基堿基嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶核糖核糖脫氧核糖脫氧核糖n核酸組成核酸組成 DNA的組成單位是脫氧核糖核苷酸（的組成單位

5、是脫氧核糖核苷酸（deoxyribonucleotide）RNA的組成單位是核糖核苷酸（的組成單位是核糖核苷酸（ribonucleotide）。）。n 核酸的化學(xué)組成核酸的化學(xué)組成1. 元素組成元素組成 C、H、O、N、P（9 % 10%）2007年鄧子新等發(fā)現(xiàn)年鄧子新等發(fā)現(xiàn)DNA的第六元素硫的第六元素硫Nature Chemical Biology2. 分子組成分子組成 堿基堿基(base)：嘌呤堿，嘧啶堿：嘌呤堿，嘧啶堿 戊糖戊糖(ribose)：核糖，脫氧核糖：核糖，脫氧核糖 磷酸磷酸(phosphate)POOOHOHOCH2OHOHNNNH2O磷磷 酸酸戊戊 糖糖堿基堿基n 核苷酸結(jié)

6、構(gòu)示意圖核苷酸結(jié)構(gòu)示意圖n 分子組成分子組成堿基堿基(base)：嘌呤堿，嘧啶堿：嘌呤堿，嘧啶堿戊糖戊糖(ribose)：核糖，脫氧核糖：核糖，脫氧核糖磷酸磷酸(phosphate)一、核苷酸是構(gòu)成核酸的基本組成單位一、核苷酸是構(gòu)成核酸的基本組成單位堿基堿基(base)是含氮的雜環(huán)化合物。是含氮的雜環(huán)化合物。堿基堿基嘌呤嘌呤嘧啶嘧啶腺嘌呤腺嘌呤鳥嘌呤鳥嘌呤尿嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶存在于存在于DNA和和RNA中中僅存在于僅存在于RNA中中僅存在于僅存在于DNA中中n堿基堿基嘌呤嘌呤(purine) NNNHN123456789NNNHNNH2腺嘌呤腺嘌呤(adenine, A)N

7、NHNHNNH2O鳥嘌呤鳥嘌呤(guanine, G)NNH132456嘧啶嘧啶(pyrimidine)胞嘧啶胞嘧啶(cytosine, C)NNHNH2O尿嘧啶尿嘧啶(uracil, U)NHNHOO胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine, T)NHNHOOCH3n堿基的互變異構(gòu)體堿基的互變異構(gòu)體 HNHNCNH2+O+HNNH2NNH2亞氨式氨式+ H+NCOHNCO- -+ H+酮式烯醇式n 戊戊 糖糖（構(gòu)成（構(gòu)成RNA）1 2 3 4 5 OHOCH2OHOHOH-D-核糖核糖(ribose)（構(gòu)成（構(gòu)成DNA，性質(zhì)更穩(wěn)定，適合作，性質(zhì)更穩(wěn)定，適合作為遺傳信息載體為遺傳信息載體）OHOCH2

8、OHOH-D-脫氧核糖脫氧核糖(deoxyribose)核苷：核苷：AR, GR, UR, CR脫氧核苷：脫氧核苷：dAR, dGR, dTR, dCRn 核苷、核苷酸與多核苷酸核苷、核苷酸與多核苷酸核苷核苷(ribonucleoside)的形成的形成堿基和核糖（脫氧核糖）通過堿基和核糖（脫氧核糖）通過糖糖苷鍵苷鍵連接形成核苷（脫氧核苷）連接形成核苷（脫氧核苷）OHOCH2OHOHNNNH2O1 1n脫氧核苷脫氧核苷嘌呤嘌呤N-9 與脫氧核糖與脫氧核糖C-1 通過通過-N-糖苷鍵糖苷鍵相連相連形成形成脫氧核苷脫氧核苷(deoxyribonucleoside)。嘌呤嘌呤N-9 -9或或嘧啶嘧啶N

9、-1 -1與核糖與核糖C-1C-1 通過通過 - -N- -糖苷糖苷鍵鍵相連形成相連形成核苷核苷(ribonucleoside)。n核苷核苷NNNN9NH2OOHOHHHHCH2OHH12糖苷鍵糖苷鍵POOOHOHOCH2OHOHNNNH2OOHOCH2OHOHNNNH2O核苷酸：核苷酸：AMP, GMP, UMP, CMP脫氧核苷酸：脫氧核苷酸：dAMP, dGMP, dTMP, dCMP n 核苷酸的結(jié)構(gòu)與命名核苷酸的結(jié)構(gòu)與命名核苷（脫氧核苷）和磷酸以核苷（脫氧核苷）和磷酸以磷磷酸酯鍵酸酯鍵連接形成核苷酸（脫氧核苷連接形成核苷酸（脫氧核苷酸）酸） 5核苷或脫氧核苷與磷酸通過核苷或脫氧核苷與

10、磷酸通過酯鍵酯鍵結(jié)合構(gòu)成結(jié)合構(gòu)成核苷酸核苷酸(ribonucleotide)或或脫氧核苷酸脫氧核苷酸(deoxyribonucleotide)。n核苷酸核苷酸(ribonucleotide)NNNN9NH2OO HO HHHHCH2H1 2OPO- -HOO糖苷鍵糖苷鍵酯鍵酯鍵n多磷酸核苷酸多磷酸核苷酸環(huán)化核苷酸：環(huán)化核苷酸：cAMP、cGMP，是細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中，是細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的第二信使。的第二信使。NOCH2OOHONNNNH2POOHcAMPn核苷酸衍生物核苷酸衍生物生物氧化體系的重要成分，在傳遞質(zhì)子或電子的生物氧化體系的重要成分，在傳遞質(zhì)子或電子的過程中具有重要的作用。過程中具有重要的

11、作用。煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+），），n 構(gòu)成構(gòu)成RNA的堿基、核苷以及核苷酸的堿基、核苷以及核苷酸堿基堿基 核苷核苷 核苷酸核苷酸A 腺苷腺苷adenosine 腺苷一磷酸腺苷一磷酸adenosine monophosphate, AMPG 鳥苷鳥苷guanosine 鳥苷一磷酸鳥苷一磷酸guanosine monophosphate, GMPC 胞苷胞苷cytidine 胞苷一磷酸胞苷一磷酸cytidine monophosphate, CMPU 尿苷尿苷uridine 尿苷一磷酸尿苷一磷酸u

12、ridine monophosphate, UMPn 構(gòu)成構(gòu)成DNA的堿基、核苷、核苷酸的堿基、核苷、核苷酸堿堿基基脫氧核苷脫氧核苷脫氧核苷酸脫氧核苷酸A脫氧腺苷脫氧腺苷 deoxyadenosine脫氧腺苷一磷酸脫氧腺苷一磷酸deoxyadenosine monophosphate, dAMPG脫氧鳥苷脫氧鳥苷deoxyguanosine脫氧鳥苷一磷酸脫氧鳥苷一磷酸deoxyguanosine monophosphate, dGMPC脫氧胞苷脫氧胞苷deoxycytidine脫氧胞苷一磷酸脫氧胞苷一磷酸deoxycytidine monophosphate, dCMPT脫氧胸苷脫氧胸苷deo

13、xythymidine或或thymidine脫氧胸苷一磷酸脫氧胸苷一磷酸deoxythymidine monophosphate, dTMP二、二、DNA是脫氧核苷酸通過是脫氧核苷酸通過3 ,5 -磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵連接形成的大分子連接形成的大分子一個脫氧核苷酸一個脫氧核苷酸3 3 的的羥基羥基與另一個核苷酸與另一個核苷酸5 5 的的 - -磷酸磷酸基團縮合形成基團縮合形成磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵(phosphodiester bond)。 多個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵構(gòu)成了具有多個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵構(gòu)成了具有方方向 性向 性 的 線 性 分 子 ， 稱 為的 線 性 分 子 ， 稱 為

14、多 聚 脫 氧 核 苷 酸多 聚 脫 氧 核 苷 酸(polydeoxynucleotide)，即即DNA鏈鏈。5-末端末端3-末端末端CGA磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵交替的磷酸基團和戊糖交替的磷酸基團和戊糖構(gòu) 成 了構(gòu) 成 了 D N A 的 骨 架的 骨 架 (backbone)。不同之處在于堿基排列不同之處在于堿基排列順序。順序。DNA鏈的方向是鏈的方向是5 5 3 3 三、三、RNA也是具有也是具有3 , 5 -磷酸二酯鍵的線性大分子磷酸二酯鍵的線性大分子 RNARNA也是多個核苷酸分子通過也是多個核苷酸分子通過3 3 ,5 ,5 - -磷酸二酯鍵連接磷酸二酯鍵連接形成的

15、線性大分子，也具有形成的線性大分子，也具有5 5 33 方向性方向性; ; RNARNA的戊糖是核糖；的戊糖是核糖； RNARNA的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。的嘧啶是胞嘧啶和尿嘧啶。 構(gòu)成構(gòu)成RNARNA的四種基本核苷酸是的四種基本核苷酸是AMPAMP、GMPGMP、CMPCMP和和UMPUMP。定義定義 是指從是指從5-5-末端到末端到3-3-末端末端核酸中核苷酸的排列順序核酸中核苷酸的排列順序。 由于核苷酸間的差異主由于核苷酸間的差異主要是堿基不同，所以也稱要是堿基不同，所以也稱為為堿基序列堿基序列。55端端3端端CGA四、核酸的一級結(jié)構(gòu)是核四、核酸的一級結(jié)構(gòu)是核苷酸的排列順序苷酸的排列順序A

16、 G P5 P T PG PC PT P OH 3 n書寫方法：書寫方法：5 pApCpTpGpCpT-OH 3 5 A C T G C T 3 l 單鏈單鏈DNA和和RNA分子的大小常用核苷酸數(shù)目分子的大小常用核苷酸數(shù)目（nucleotide，nt）表示；雙鏈核酸分子的大小常用）表示；雙鏈核酸分子的大小常用堿基堿基(base或或kilobase)數(shù)目來表示。數(shù)目來表示。l 小 的 核 酸 片 段小 的 核 酸 片 段 ( 80)。rRNA與核糖體蛋白結(jié)合組成與核糖體蛋白結(jié)合組成核糖體核糖體(ribosome)，為，為蛋白質(zhì)的合成提供場所。蛋白質(zhì)的合成提供場所。三、以三、以rRNA為組分的核糖

17、體是蛋白質(zhì)合成的場所為組分的核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所n核糖體的組成核糖體的組成原核生物（以大腸桿菌為例）原核生物（以大腸桿菌為例）真核生物（以小鼠肝為例）真核生物（以小鼠肝為例）小亞基小亞基30S40SrRNA16S1542個核苷酸個核苷酸18S1874個核苷酸個核苷酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)21種種占總重量的占總重量的40%33種種占總重量的占總重量的50%大亞基大亞基50S60SrRNA23S5S2940個核苷酸個核苷酸120個核苷酸個核苷酸28S5.85S5S4718個核苷酸個核苷酸160個核苷酸個核苷酸120個核苷酸個核苷酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)31種種占總重量的占總重量的30%49種種占總重量的占總重量的

18、35%70S ribosome50S large subunit23S rRNA5S rRNA31 proteins16S rRNA21 proteins30S small subunitn大腸桿菌的核蛋白體大腸桿菌的核蛋白體n1818S rRNA的二級結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)四、四、其他非編碼其他非編碼RNA參與基因表達的調(diào)控參與基因表達的調(diào)控長鏈非編碼長鏈非編碼RNARNA（long non-coding RNA, long non-coding RNA, lncRNAlncRNA）, ,長度大于長度大于200nt200ntn非編碼非編碼RNA（ Non-coding RNA, ncRNA）不編碼蛋

19、白質(zhì)但具有重要生物學(xué)功能的不編碼蛋白質(zhì)但具有重要生物學(xué)功能的RNA分子。分子。 短鏈（?。┓蔷幋a短鏈（小）非編碼RNA（small non-coding RNA, sncRNA），一般長度小于），一般長度小于200nt非編碼非編碼RNA主要功能主要功能 參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控、參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控、RNA的剪切和修飾、的剪切和修飾、mRNA的穩(wěn)定的穩(wěn)定和翻譯調(diào)控、蛋白質(zhì)的穩(wěn)定和轉(zhuǎn)運、染色體的形成和和翻譯調(diào)控、蛋白質(zhì)的穩(wěn)定和轉(zhuǎn)運、染色體的形成和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等細胞重要功能結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等細胞重要功能 。n lncRNA 功能功能 lncRNA在結(jié)構(gòu)上類似于在結(jié)構(gòu)上類似于mRNA，但序列中不存在開放讀，但序列中不存在開放讀框。

20、許多已知的框。許多已知的lncRNAs由由RNA聚合酶聚合酶轉(zhuǎn)錄并經(jīng)可變剪切轉(zhuǎn)錄并經(jīng)可變剪切形成，通常被多聚腺苷酸化。形成，通常被多聚腺苷酸化。lncRNA具有復(fù)雜的生物學(xué)功能，具有復(fù)雜的生物學(xué)功能，并與一些疾病的發(fā)病機制密切相關(guān)。有的并與一些疾病的發(fā)病機制密切相關(guān)。有的lncRNA能使基因沉能使基因沉默，有的則激活基因的表達。默，有的則激活基因的表達。 l核內(nèi)小核內(nèi)小RNAl核仁小核仁小RNAl胞質(zhì)小胞質(zhì)小RNAl催化性小催化性小RNAl小干涉小干涉 RNA l微微 RNAn短鏈非編碼短鏈非編碼RNA亦稱為非編碼小亦稱為非編碼小RNA（small non-coding RNA） 核內(nèi)小核內(nèi)小

21、RNA（small nuclear RNA, snRNA）位于細胞核內(nèi)。）位于細胞核內(nèi)。snRNA有有5種，分別稱為種，分別稱為U1、U2、U4、U5、U6，它們與多，它們與多種蛋白形成復(fù)合體，參與真核細胞種蛋白形成復(fù)合體，參與真核細胞hnRNA的內(nèi)含子加工剪接的內(nèi)含子加工剪接（第十六章）。（第十六章）。 核仁小核仁小RNA（small nucleolar RNA, snoRNA）：定位于核仁，）：定位于核仁，主要參與主要參與rRNA的加工和修飾，如的加工和修飾，如rRNA中核糖中核糖C-2 的甲基化的甲基化修飾。修飾。 胞質(zhì)小胞質(zhì)小RNA（small cytoplasmic RNA, scR

22、NA）：存在于細）：存在于細胞質(zhì)中，參與形成信號識別顆粒，引導(dǎo)含有信號肽的蛋白質(zhì)胞質(zhì)中，參與形成信號識別顆粒，引導(dǎo)含有信號肽的蛋白質(zhì)進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成（第十七章）。進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成（第十七章）。 催化性小催化性小RNA亦被稱為核酶（亦被稱為核酶（ribozyme）。是細胞內(nèi)具有）。是細胞內(nèi)具有催化功能的一類小分子催化功能的一類小分子RNA，具有催化特定，具有催化特定RNA降解的活降解的活性，在性，在RNA的剪接修飾中具有重要作用。的剪接修飾中具有重要作用。 小干擾小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）是生物宿主）是生物宿主對于外源侵入基因表達的雙鏈對于外源侵入

23、基因表達的雙鏈RNA進行切割所產(chǎn)生的具有進行切割所產(chǎn)生的具有特定長度（特定長度（2123 bp）和特定序列的小片段）和特定序列的小片段RNA。這些。這些siRNA可以單鏈形式與外源基因表達的可以單鏈形式與外源基因表達的mRNA相結(jié)合，并相結(jié)合，并誘導(dǎo)相應(yīng)誘導(dǎo)相應(yīng)mRNA降解。降解。 n微微RNA（microRNAs, miRNAs ）是一類長度為是一類長度為22nt左右的內(nèi)源性左右的內(nèi)源性sncRNA。miRNAs主要是通過結(jié)合主要是通過結(jié)合mRNA而選擇性調(diào)控基因而選擇性調(diào)控基因的表達。的表達。 五、核酸在真核細胞和原核細胞中表現(xiàn)出五、核酸在真核細胞和原核細胞中表現(xiàn)出不同的時空特性不同的時空

24、特性n原核生物基因表達的特異性原核生物基因表達的特異性n真核生物基因表達的特異性真核生物基因表達的特異性核酸的理化性質(zhì)核酸的理化性質(zhì)The Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid第四節(jié)第四節(jié) DNA的酸堿及溶解度性質(zhì)的酸堿及溶解度性質(zhì) DNA有磷酸基及堿基，為兩性大分子，但偏于酸性。有磷酸基及堿基，為兩性大分子，但偏于酸性。 可與金屬離子成鹽，不溶于乙醇或異丙醇可與金屬離子成鹽，不溶于乙醇或異丙醇 DNA的高分子性質(zhì)的高分子性質(zhì) 粘度：粘度： DNARNA dsDNA ssDNA 沉降行為沉降行為 DNA紫外吸收的特性紫外吸收的特性核酸

25、在波長核酸在波長 260nm 處有強烈的吸收，是處有強烈的吸收，是由由堿基的共軛雙鍵堿基的共軛雙鍵所決定的。這一特性常用作所決定的。這一特性常用作核酸的定性和定量分析。核酸的定性和定量分析。一、核酸分子具有強烈的紫外吸收一、核酸分子具有強烈的紫外吸收n堿基的紫外吸收光譜堿基的紫外吸收光譜DNA或或RNA的定量的定量A260 = 1.0 相當(dāng)于相當(dāng)于 50g/ml 雙鏈雙鏈DNA(dsDNA)40g/ml 單鏈單鏈DNA (ssDNA or RNA)20g/ml 寡核苷酸寡核苷酸確定樣品中核酸的純度確定樣品中核酸的純度 純純 DNA: A260/A280 = 1.8純純 RNA: A260/A2

26、80 = 2.0n紫外吸收的應(yīng)用紫外吸收的應(yīng)用二、二、DNA變性是雙鏈解離為單鏈的過程變性是雙鏈解離為單鏈的過程某些理化因素導(dǎo)致某些理化因素導(dǎo)致DNA雙鏈互補堿基雙鏈互補堿基對之間的氫鍵發(fā)生斷裂，對之間的氫鍵發(fā)生斷裂，DNA雙鏈解離為雙鏈解離為單鏈單鏈的過程。的過程。 n定義定義DNA變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂。變性的本質(zhì)是雙鏈間氫鍵的斷裂。nDNA的變性的變性n部分變性部分變性DNA的電鏡圖像的電鏡圖像增色效應(yīng)增色效應(yīng)(hyperchromic effect)：DNA變性時其溶液變性時其溶液OD260增增高高的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。nDNA解鏈時的紫外吸收變化解鏈時的紫外吸收變化nDNA的解鏈曲線

27、的解鏈曲線連續(xù)加熱連續(xù)加熱DNA的過的過程中以溫度相對于程中以溫度相對于A260值值作圖，所得的曲線稱為作圖，所得的曲線稱為解解鏈曲線鏈曲線。 解鏈過程中，紫外吸解鏈過程中，紫外吸光度的變化達到最大變化值光度的變化達到最大變化值的一半時所對應(yīng)的溫度。的一半時所對應(yīng)的溫度。解鏈溫度解鏈溫度(melting temperature，Tm) G+C 含量越高，解鏈溫度就越高。含量越高，解鏈溫度就越高。n解鏈曲線的變化解鏈曲線的變化三、變性的核酸可以復(fù)性或形成雜交雙鏈三、變性的核酸可以復(fù)性或形成雜交雙鏈當(dāng)變性條件緩慢地除去后，兩條解離的互補鏈可重新當(dāng)變性條件緩慢地除去后，兩條解離的互補鏈可重新配對，恢

28、復(fù)原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一現(xiàn)象稱為配對，恢復(fù)原來的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一現(xiàn)象稱為DNA復(fù)復(fù)性性(renaturation) 。減色效應(yīng)：減色效應(yīng)：DNA復(fù)性時，其溶液復(fù)性時，其溶液OD260降低。降低。熱變性的熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，這一過程稱經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，這一過程稱為為退火退火(annealing) 。 不同種類的不同種類的DNA單鏈分子或單鏈分子或RNA分子放在同一溶液中，分子放在同一溶液中，只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關(guān)只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關(guān)系，在適宜的條件可以在不同的分子間形成系，在適宜的條件可以在不同的分子間形成雜化雙鏈雜化雙鏈(h

29、eteroduplex)。 這種雜化雙鏈可以在不同的這種雜化雙鏈可以在不同的DNA與與DNA之間形成，也之間形成，也可以在可以在DNA和和RNA分子間或者分子間或者RNA與與RNA分子間形成。分子間形成。這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為核酸分子雜交核酸分子雜交。n核酸分子雜交核酸分子雜交(hybridization) n核酸分子復(fù)性和雜交核酸分子復(fù)性和雜交 研究研究DNA分子中某一種基因的位置。分子中某一種基因的位置。 鑒定兩種核酸分子間的序列相似性。鑒定兩種核酸分子間的序列相似性。 檢測靶基因在待檢樣品中存在與否。檢測靶基因在待檢樣品中存在與否。n核酸分子雜交的應(yīng)用核酸分子雜交的應(yīng)用第五節(jié)第五節(jié) 核

30、酸酶核酸酶 Nuclease依據(jù)底物不同分類依據(jù)底物不同分類DNA酶酶(deoxyribonuclease, DNase)：專一降解專一降解DNA。RNA酶酶 (ribonuclease, RNase)：專一降解專一降解RNA。依據(jù)對底物作用方式不同依據(jù)對底物作用方式不同核酸內(nèi)切酶：核酸內(nèi)切酶：在在DNA或或RNA分子內(nèi)部切斷磷酸分子內(nèi)部切斷磷酸二酯鍵二酯鍵 。核酸外切酶：核酸外切酶：水解核酸分子鏈末端的磷酸二酯鍵水解核酸分子鏈末端的磷酸二酯鍵。 有有5 3 或或3 5 核酸外切酶。核酸外切酶。核酸酶核酸酶是指所有可以水解核酸的酶。是指所有可以水解核酸的酶。5533外切位點外切位點外切位點外切位點內(nèi)切位點內(nèi)切位點內(nèi)切位點內(nèi)切位點 參與參與DNA的合成、修復(fù)以及的合成、修復(fù)以及RNA的剪接。的剪接。 清除多余的、結(jié)構(gòu)和功能異常的核酸，以及清除多余的、結(jié)構(gòu)和功能異常的核酸，以及侵入細胞的外源性核酸。侵入細胞的外源性核酸。 降解食物中的核酸。降解食物中的核酸。 體外重組體外重組DNA技術(shù)中的重要工具酶技術(shù)中的重要工具酶 。n核酸酶的功能核酸酶的功能