分子生物學(xué)第三章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能

1、第3章 核酸的結(jié)構(gòu)與功能,3.1 細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì) 3.2 核酸的化學(xué)組成與共價(jià)結(jié)構(gòu) 3.3 DNA的二級結(jié)構(gòu) 3.4 DNA的高級結(jié)構(gòu) 3.5 真核生物的染色體及其組裝 3.6 RNA的結(jié)構(gòu)與功能 3.7 核酸的變性、復(fù)性與分子雜交,DNA的發(fā)現(xiàn) 在人們認(rèn)識核酸的過程中，Griffith于1928年發(fā)現(xiàn)的“轉(zhuǎn)化”現(xiàn)象具有重要作用。在那個著名的實(shí)驗(yàn)中，老鼠被肺炎雙球菌感染肺炎后死亡。這種病菌的毒性來源于其表面的膠囊狀多糖，因?yàn)樗苁共【庥诒槐桓腥炯?xì)胞分解。不同類型（I、II、III）的肺炎雙球菌具有不同的膠囊多糖，但所有的有毒病菌的膠囊多糖的表面都是平滑型（S型）。 每個S型肺炎病菌都可能會

2、發(fā)生某種變化而生成一種表面粗糙型（R型）病菌（由位于S型病毒膠囊多糖層下的物質(zhì)組成），這種病菌由于無法合成毒性多糖而不再具有毒性；在用R型病毒感染老鼠的實(shí)驗(yàn)中，由于被老鼠體內(nèi)的抗體破壞而不會使老鼠致病。 對S型病菌進(jìn)行熱處理后，它們就不再具有毒性。但是一旦將這種熱處理后的、無活性的病菌和R型病菌混合就會重新產(chǎn)生毒性。圖1.2表明如果將兩種無毒的病菌的混合物植入動物體內(nèi)，就能使動物感染肺炎并死亡。而在病死的老鼠身上我們能檢驗(yàn)到S型病菌的存在。 在這個實(shí)驗(yàn)所用的病菌中，無活性的S型病菌是III型的，活的R型病菌是從II型中提取的，而在死鼠身上檢驗(yàn)到的有毒病菌的外殼與III型一樣。這說明無活性的S型

3、病菌的一部分物質(zhì)促使活的R型病菌轉(zhuǎn)化為S型病菌，因而能夠合成膠囊多糖具有了毒性,Figure 1.2 The transforming principle is DNA,已死亡的病菌中的參與轉(zhuǎn)化的那一部分物質(zhì)稱之為轉(zhuǎn)化物。借助細(xì)胞分離機(jī)制、技術(shù)的發(fā)展，我們能夠從無活性的S型病菌中將轉(zhuǎn)移物提取出來的直接加入到R型病菌中去。在1944年Avery和他的同事們一系列著名的實(shí)驗(yàn)表明轉(zhuǎn)移物的化學(xué)組成實(shí)際上就是脫氧核糖核酸（DNA）。 DNA的發(fā)現(xiàn)其意義是巨大深遠(yuǎn)的：雖然很久以前人們就認(rèn)識到DNA是真核生物染色體的重要組成部分，但并不認(rèn)為DNA也存在于肺炎球菌屬的細(xì)菌中，這一發(fā)現(xiàn)表明原核生物的遺傳物質(zhì)也是

4、DNA，同時(shí)也統(tǒng)一了人們在對細(xì)菌以及其它高級別生物體的遺傳上的認(rèn)識。 對于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果在原文中這樣分析到：“從化學(xué)、物理性質(zhì)上分析，誘導(dǎo)物可能就是一種具有高聚合性和粘性的DNA。從另一個方面來看，III性的毒性多糖主要含無氮多糖，其合成受誘導(dǎo)物激發(fā).如此我們就可以證明誘導(dǎo)物及其依次的產(chǎn)物在化學(xué)性質(zhì)和生理作用上是截然不同的，專一的，而且在決定它們所控制的細(xì)胞部分的類型上是不可缺少的。” 這一段分析介紹了遺傳物質(zhì)與其表達(dá)產(chǎn)物的區(qū)別，也為后來的研究奠定了重要的理論基礎(chǔ),噬菌體（或病毒）能夠利用宿主的組織復(fù)制自己。噬菌體的遺傳物質(zhì)與細(xì)胞基因組的性質(zhì)相似：能夠精確復(fù)制，服從相同的遺傳規(guī)律。噬菌體T2的這種

5、性質(zhì)更有力的證明：無論是細(xì)胞還是病毒，其遺傳物質(zhì)都是DNA。 細(xì)胞與噬菌體的遺傳物質(zhì)都是DNA，那么真核生物怎么樣呢？很長時(shí)間以來，對真核生物的DNA的認(rèn)識只是靠推測：DNA存在于某一個合適的位置并且以一種特定的方式起作用。直到很長一段時(shí)間后才給出了相關(guān)方面的直接證據(jù)。 在對肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)的分析中，Avery寫道：“如果我們的認(rèn)識無誤的話，這就意味著對遺傳物質(zhì)而言，核酸不僅是很重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，也是十分重要的功能物質(zhì)，它決定了其生理化學(xué)功能活性與專一特性。而且在某種已知化學(xué)物質(zhì)的作用下能誘發(fā)一些可預(yù)測的、可遺傳的變化?！彪m然他那時(shí)只是推測，但是現(xiàn)在我們在真核生物研究中獲得的結(jié)論卻與之十分相似

6、,Figure 1.4 Eukaryotic cells can acquire a new phenotype as the result of transfection by added DNA,當(dāng)DNA加入到某種在培養(yǎng)基中培養(yǎng)的真核單細(xì)胞生物群落中，核酸就會進(jìn)入到細(xì)胞中去，其中有一部分就會合成出一些新的蛋白質(zhì)。早些時(shí)候是用提取的DNA混合物試驗(yàn)，現(xiàn)在我們可以利用純化的DNA使之與寄主細(xì)胞融合并產(chǎn)生特異的蛋白質(zhì)。圖1.4表示的就是一個標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)。 雖然由于歷史原因，人們把利用真核細(xì)胞做的試驗(yàn)稱之為轉(zhuǎn)染，認(rèn)為與細(xì)菌的轉(zhuǎn)化是相似的。DNA被導(dǎo)入受體細(xì)胞中后，便成為受體細(xì)胞的一部分，與其他部分按相

7、同的方式遺傳。導(dǎo)入DNA的表達(dá)將使細(xì)胞產(chǎn)生一些新的特性（圖示中是胸腺嘧啶核苷激酶的合成）。初期這些試驗(yàn)僅僅在那些培養(yǎng)基中培養(yǎng)的單細(xì)胞中獲得了成功。到目前，人類已經(jīng)成功的通過顯微注射技術(shù)將DNA導(dǎo)入老鼠的受精卵并使之成為鼠遺傳物質(zhì)的組成部分，穩(wěn)定的遺傳. 這些實(shí)驗(yàn)直接說明DNA不僅是真核生物的遺傳物質(zhì)，而且能夠在不同物種間相互轉(zhuǎn)移并保持功能活性。 DNA是目前所知的所有有機(jī)體以及許多病毒的遺傳物質(zhì)。當(dāng)然，有一些病毒使用另一種核酸核糖核酸（RNA）作為遺傳物質(zhì)，其化學(xué)組成結(jié)構(gòu)與DNA只是略有不同，在生命體中起著相同的作用。由此可見，遺傳物質(zhì)的本質(zhì)就是核酸，實(shí)際上，除了在RNA病毒體內(nèi)都是DNA,核

8、酸的化學(xué)組成與共價(jià)結(jié)構(gòu),核酸的組份 核酸是由許多核苷酸聚合而成的大分子，它的基本結(jié)構(gòu)單位是核苷酸，由堿基、戊糖和磷酸構(gòu)成。核酸所含的堿基為嘧啶和嘌呤的衍生物，主要有尿嘧啶（Uracil, U）胸腺嘧啶(Thymine, T)、胞嘧啶(Cytosine, C)、腺嘌呤(Adenine, A)和鳥嘌呤（Guanine, G），此外還有次黃嘌呤和一些稀有堿基。戊糖有核糖和脫氧核糖兩種。RNA為核糖，DNA為脫氧核糖。DNA分子中的堿基為A、T、G、C，而RNA分子中為A、U、G、C,Comparisons of names of bases, nucleosides and nucleotides,

9、Purine: A (deoxy)-ribose,Nitrogenous bases,Bicyclic purines,Monocyclic pyrimidine,Thymine (T) is 5-methyluracil (U,在核苷酸分子中，戊糖的半縮醛羥基與堿基中的氫失水縮合成N-糖苷鍵而形成核苷，核苷的5-位羥基與磷酸通過酯鍵形成5-核苷酸，不同的核苷酸用堿基第一個字母來命名。嘌呤和嘧啶都是含氮雜環(huán)化合物，具有弱堿性，難溶于中性水溶液。另一個特點(diǎn)是堿基的環(huán)氮及所含的官能團(tuán)能成為氫鍵的供體或受體,Adenosine, guanosine, cytidine, thymidine, uri

10、dine,R,Ribose or,2-deoxyribose,Nucleosides,In nucleic acids, the bases are covalently attached to the 1 position of a pentose sugar ring, to form a nucleoside,Glycosidic (glycoside, glycosylic) bond (糖苷鍵,Nucleotides,A nucleotide is a nucleoside with one or more phosphate groups bound covalently to t

11、he 3-, 5, or ( in ribonucleotides only) the 2-position. In the case of 5-position, up to three phosphates may be attached,Deoxynucleotides (deoxyribose containing,Ribonucleotides (ribose containing,Phosphate diester bonds,多核苷酸鏈,多核苷酸鏈?zhǔn)怯珊塑账嵬ㄟ^3，5-磷酸二酯鍵連接成的長的線型分子。在多核苷酸鏈中交替的磷酸和2-脫氧核糖構(gòu)成了分子的骨架，堿基為側(cè)鏈。不同的多核苷

12、酸鏈中，骨架是相同的，不同的是堿基的種類和排列順序。根據(jù)規(guī)定，多核苷酸鏈以連接于5-羥基的磷酸開始，以脫氧核糖的3-羥基終止。表示法：pGpCpApT或pGCTA,Phosphodiester bonds,DNA/RNA sequence: From 5 end to 3 end Example: 5-UCAGGCUA-3 = UCAGGCUA,3 end: free hydroxyl (-OH) group,5end: not always has attached phosphate groups,DNA雙螺旋模型的誕生,Watson & Crick建立雙螺旋模型主要是受到4個方面的影響：

13、 （1）1938年W.T.Astbury & Bell用x衍射技術(shù)研 究DNA。1947年拍攝了第一張DNA的衍射 照片，并推斷DNA分子的結(jié)構(gòu)是： 柱狀； 多核苷酸是一疊扁平的核苷酸； 核酸殘基取向和分子長軸垂直,間距為3.4,2）1951年P(guān)auling & Corey運(yùn)用化學(xué)的 定律來推理，而不做具體的實(shí)驗(yàn)， 建立了蛋白質(zhì)的-螺旋模型； （3）晶體學(xué)者美J. Donoh & Chargaff 的指點(diǎn)。 （4）R.Franklin & Wilkins在1952年底拍 得了DNA結(jié)晶X衍射照片,1951年，Pauling提出了蛋白質(zhì)的-螺旋結(jié)構(gòu),1952年， Wilkins和Franklin

14、用高度定向的DNA纖維作出高質(zhì)量的X-光衍射照片,1953年，Watson和Crick提出DNA的反向平行雙螺旋模型,1962年， Wilkins、 Watson和Crick共獲諾貝爾化學(xué)獎,DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),1953年Watson-Crick發(fā)表DNA雙螺旋模型之前，人們已經(jīng)取得的結(jié)果,1、Chargaff(1949)證實(shí)不同物種DNA中A=T，G=C，A+G=T+C，物種之間DNA的不同在于（A+T）：（G+C）的比例不同,2、 M H Wilkins制作了高質(zhì)量的DNA x-衍射圖像，根據(jù)該圖可推測DNA的分子結(jié)構(gòu)和原子間距，但Wilkins并未對該圖做出DNA為雙螺旋結(jié)構(gòu)的推論,Wa

15、tson和Crick根據(jù)前人的工作，發(fā)揮天才的想象，提出了DNA雙螺旋模型，其特征為,1、 DNA分子是由兩條多核苷酸鏈圍繞一個中心軸盤繞而成，兩條鏈方向相反，一條為5-3，另一條為3-5,2、兩條鏈為右手螺旋,3 、脫氧核糖和磷酸構(gòu)成雙螺旋的主鏈、親水，4種堿基的排列順序因物種不同而不同，位于雙螺旋的內(nèi)部，疏水，導(dǎo)致DNA形成右手螺旋，二條多核苷酸鏈依靠堿基的氫鍵聯(lián)系。每個螺旋含10個堿基，螺距34 ，相鄰堿基對間距為3.4,4、雙螺旋中，堿基之間具有嚴(yán)格的配對關(guān)系，A與T配對形成二個氫鍵，G與C配對形成三個氫鍵,5 、相鄰的二個堿基對配對時(shí)不在同一位置（由于脫氧核糖中連接堿基的C并不正好處

16、在螺旋的相對位置上），使二條鏈與中心軸間距不同，所以在DNA雙螺旋的表面形成大溝和小溝，酶等大分子自大溝進(jìn)入，進(jìn)行復(fù)制，調(diào)控等生物活動,DNA double helix,Watson and Crick , 1953. Two separate strands Antiparellel (53 direction) Complementary (sequence) Base pairing: hydrogen bonding that holds two strands together,Essential for replicating DNA and transcribing RNA,Su

17、gar-phosphate backbones (negatively charged): outside Planar bases (stack one above the other): inside,Base pairing via hydrogen bonds,Double helix B form: Right-handed 10 base pairs/turn 34 /turn Diameter: ca. 20 Other forms: A: 11 bases/turn, base plate 20 slant Z: 12 bases/turn, left-handed helic

18、al, one groove,C1 Nucleic Acid Structure,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的多態(tài)性,1、 A-DNA和B-DNA,在自然狀態(tài)下，在溶液中DNA一般為B型，在實(shí)驗(yàn)室中使水合的B-DNA溶液脫水，則DNA將從B型轉(zhuǎn)變?yōu)锳型。 在機(jī)體內(nèi)DNA-RNA雜合分子可能是A型，RNA-RNA雙螺旋也是 A型。此外，除了A、B-DNA外，在實(shí)驗(yàn)室還觀察到了其他構(gòu)象的DNA，這一現(xiàn)象稱為DNA結(jié)構(gòu)的多態(tài)性（polymorphism），B-DNA是DNA的二級結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)象，也是最穩(wěn)定的構(gòu)象,DNA結(jié)構(gòu)產(chǎn)生多態(tài)性的原因：多核苷酸鏈的骨架含許多可以轉(zhuǎn)動的單鍵，主要的轉(zhuǎn)動發(fā)生在磷酸二酯鍵的兩個

19、O-P鍵上，N-苷鏈也可轉(zhuǎn)動，人而使糖環(huán)可采取不同的折疊形式和苷鍵采取不同的構(gòu)象,2、 Z-DNA,Z-DNA是美籍華人科學(xué)家王惠君和Rich研究寡核苷酸d（CG）x3的x射線分析后發(fā)現(xiàn)的（1979,當(dāng)溶液中Na+的濃度高至足以中和DNA上的磷酸基上的負(fù)電荷時(shí)，B-型DNA轉(zhuǎn)變?yōu)閆型DNA，左手雙螺旋，由于Z-DNA中戊糖-磷酸鏈在螺旋外的走向呈“Z”型，故名Z-DNA。 在實(shí)驗(yàn)中這種Z-DNA主要在適當(dāng)離子條件下，由不少于6bp的交替嘌呤-嘧啶序列形成的，現(xiàn)已有證據(jù)說明Z-DNA存在于天然的DNA中，其存在可能與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān),反向重復(fù)序列,真核細(xì)胞DNA上的另一個特點(diǎn)是有大量的反向重復(fù)

20、序列，即正讀和反讀都有相同的意義的序列。 對DNA結(jié)構(gòu)來說，即在一個假想軸的兩側(cè)，某些堿基序列之間有倒轉(zhuǎn)重復(fù)的關(guān)系，DNA變性后，倒轉(zhuǎn)重復(fù)序列之間可以形成十字形結(jié)構(gòu)或發(fā)夾結(jié)構(gòu)。 -NABCDEF-EDCBAN- -NABCDE-FEDCBAN,DNA的高級結(jié)構(gòu),十字架結(jié)構(gòu),DNA三股螺旋構(gòu)型稱為H-DNA，它是雙螺旋DNA分子中一條鏈的某一節(jié)段，通過鏈的折疊與同一分子中DNA結(jié)合而形成。其中一條鏈只有嘌呤AG，另一條鏈只有嘧啶CT，H-DNA可在轉(zhuǎn)錄水平上阻止基因的轉(zhuǎn)錄,超螺旋結(jié)構(gòu)是DNA分子高級結(jié)構(gòu)的主要形式，可分為正超螺旋與負(fù)超螺旋兩類，超螺旋方向與雙螺旋方向相反，為負(fù)超螺旋即左旋，是主要

21、的超螺旋結(jié)構(gòu),線狀DNA形成的超螺旋,環(huán)狀DNA形成的超螺旋,拓?fù)洚悩?gòu)酶 or溴化乙錠,拓?fù)洚悩?gòu)酶 or溴化乙錠,DNA扭曲與雙螺 旋相同（擰緊,DNA扭曲與雙螺旋相反（松開,負(fù)超螺旋,松弛DNA,正超螺旋,Lk = Lko,Relaxed closed circular,Re-join the DNA,Lk = Lko 4 Lk = -4,Break the circular DNA,Untwist 4 x 360o,twist 4 x 360o,Lk = Lko + 4 Lk = + 4,DNA isolated from cell negatively supercoiled by 6

22、turns per 100 turns of the helix. Lk / Lk = -0.06,Negatively supercoiled,positively supercoiled,Lk = -4,染色質(zhì)結(jié)構(gòu) Chromatin Structure (eukaryotic cells,染色質(zhì)是一種纖維狀結(jié)構(gòu)，高度有序的DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物，由核小體（nucleosome）成串排列而成。在細(xì)胞核的大部區(qū)域，染色質(zhì)的折疊壓縮程度較小，染色時(shí)著色淺，這部分染色質(zhì)叫常染色質(zhì)（euchromatin），DNA的包裝比為10002000。細(xì)胞分裂時(shí)，常染色質(zhì)進(jìn)一步折疊壓縮，形成典型的染色體結(jié)構(gòu)，

23、此時(shí)DNA的包裝比為10000。而著絲點(diǎn)等部位的染色質(zhì)在細(xì)胞間期就折疊得非常緊密，和細(xì)胞分裂時(shí)的染色體類似，這部分叫異染色質(zhì)(heterochromatin,異染色質(zhì),組成型異染色質(zhì)：DNA序列從來不轉(zhuǎn)錄，如衛(wèi)星DNA,機(jī)動性異染色質(zhì)：常染色質(zhì) 異染色質(zhì),哺乳動物兩個X染色體中一個隨機(jī)失活，沒有轉(zhuǎn) 錄活性，這個作用叫異染色質(zhì)化,Chromatin 染色質(zhì),Cell cycle,Interphase 間期: G1 + S + G2 (G0) M phase (mitosis 有絲分裂): Prophase 前期 metaphase 中期 anaphase 后期 telophase 末期,Cell

24、 cycle,Easy to see chromosome 染色體,組蛋白 (Histones): 一種堿性蛋白質(zhì)，等電點(diǎn)pH11以上，有5種主要的蛋白質(zhì)，分別命名為H1,H2A,H2B,H3,H4 核心組蛋白 (H2A, H2B, H3 and H4): 10-20 kDa located in the nucleosome (核小體) core octamer 八聚體 core (H2A)2(H2B)2 (H3)2 (H4)2 highly conserved in their sequences H1在不同物種或同種不同小種之間在序列上有較多的差異,核小體,構(gòu)成染色質(zhì)的基本單位，包含20

25、0bp左右的DNA，一個組蛋白八聚體和一個分子的組蛋白H1。組蛋白八聚體由各兩分子的H2A, H2B, H3 和 H4組成，稱為核心組蛋白，其表面的DNA稱核心DNA，兩個核心顆粒之間的DNA稱為連接DNA,Histone octamer 組蛋白八聚體,Top view,Side view,Nucleosome (核小體) core (核心,Nucleosome core 146 bp, 1.8 superhelical turn,Chromatosome 166 bp, 2 superhelical turn,DNA,Histone octamer,Histone H1,連接DNA 連接核小

26、體核心顆粒之間的DNA分子，長度從幾個bp到大于l00bp不等，平均約55bp。這樣核小體重復(fù)的單位長約200bp,Nucleosome (核小體) is the basic structural subunit of chromatin, consisting of 200 bp of DNA and an octamer of histone proteins,DNA + Histone octamer (組蛋白 八聚體) Nucleosome core (核小體核心 146bp) + H1 Chromatosome (染色小體 166bp) + linker DNA = Nucleoso

27、me (核小體) (200 bp of DNA,Steps to make a Nucleosome (核小體,Nucleosomes and micrococcal nuclease treatment,Linker DNA 100 bp average 55 bp,Beads on a string” structure,Nucleosome,Histone H1,Nucleosome repeat: Core + linker DNA Ca. 200 bp,30納米纖絲 （The 30 nm fiber,Higher ordered Left-handed helix Six nuclo

28、esomes per turn,30 nm fiber (30nm in diameter) Solenoid-like,Nucleosome repeat Core + linker DNA ca 200 bp,核小體被組裝成高度有序的螺線管結(jié)構(gòu)，直徑30nm,Nuclear matrix (核基質(zhì)), protein complex,30 nm fiber,300 nm,高級結(jié)構(gòu)、Highest level of chromatin organization: looped domain structure,100kb,Steps from DNA to chromosome,RNA的結(jié)構(gòu)

29、與功能,RNA的結(jié)構(gòu)特征： 1. RNA分子的堿基組成主要是A、G、C、U。此外，RNA分子中含有多種稀有堿基 2. RNA多為單股多核苷酸鏈，局部可形成雙鏈 3. RNA分子比DNA分子小。按其在基因表達(dá)中的作用常分為三大類,轉(zhuǎn)移RNA,轉(zhuǎn)移RNA（transfer RNA，tRNA）：在多肽鏈的合成中起轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的作用 特征： 1.分子量小，常由70-90個核糖核苷酸殘基組成（平均76），約占總RNA的10-15 2.稀有堿基及核苷含量豐富 3.tRNA的5端大多為pG，3端為CCA（與氨基酸相連） 4.tRNA均可以形成二級和三級結(jié)構(gòu) tRNA中稀有堿基很高，達(dá)20%；它們是在轉(zhuǎn)錄后 酶

30、促修飾形成的,tRNA的二級結(jié)構(gòu)呈三葉草型，二級結(jié)構(gòu)有四個螺旋區(qū)、 三個環(huán)、 和一個附加叉 第一個環(huán): DHU環(huán)，含二氫尿嘧啶 第二個環(huán): 反密碼環(huán)，與mRNA上的三聯(lián)密碼互補(bǔ)配對，在蛋白質(zhì)合成中解讀密碼子，把正確的氨基酸引入合成位點(diǎn) 第三個環(huán):T環(huán)，含有稀有堿基胸腺核苷T和假尿苷 tRNA的三級結(jié)構(gòu)為倒L型,tRNA二級結(jié)構(gòu)示意圖,tRNA三級結(jié)構(gòu)示意圖,信使RNA(mRNA,信使mRNA是蛋白合成的模板。mRNA種類多，含量少，占RNA總量的5-10。 mRNA的T1/2短，代謝率高。一般不超過數(shù)小時(shí)或幾天(原核5min,真核5h) 。組成單位：A、G、C、U 。 它們按一定順序通過3，5

31、磷酸二酯鍵相連形成一多核苷酸鏈。其殘基數(shù)從幾百到幾萬不等 。 原核mRNA5UTR含有豐富的嘌呤序列參與翻譯的起始；真核生物mRNA5UTR差異很大，通常與特異蛋白因子結(jié)合調(diào)控翻譯的起始,成熟的mRNA,真核生物mRNA的一級結(jié)構(gòu)特點(diǎn),mRNA的3端有一長約200個A的polyA尾 mRNA的5端有一7mG.5ppp5NpN帽 真核細(xì)胞mRNA的二級結(jié)構(gòu)沒有發(fā)現(xiàn)有規(guī)律可循，但mRNA自身可以在局部折疊形成局部性雙螺旋或發(fā)卡結(jié)構(gòu) 真核細(xì)胞核內(nèi)的mRNA的初級轉(zhuǎn)錄本含有內(nèi)含子，再變?yōu)槌墒斓膍RNA之前尚需一系列的剪切加工,mRNA結(jié)構(gòu)示意圖,核蛋白體RNA,核蛋白體RNA（ribosomal RN

32、A ，rRNA）與蛋白質(zhì)組成核蛋白體參與蛋白的合成，是蛋白合成的場所。rRNA是細(xì)胞中RNA含量最多的一種，約占總RNA的75-80 真核細(xì)胞中含4種rRNA，按其含氨基酸殘基數(shù)目的多少，分為28S、5.8S（大亞基）；18S 、 5S（小亞基,rRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),1. 含量最豐富,約占總RNA的80%以上,2. 與核蛋白體蛋白結(jié)合成核蛋白體, rRNA 與蛋白質(zhì)既可分離,又可結(jié)合,3. 核蛋白體由大小兩個亞基構(gòu)成,兩亞基呈不 規(guī)則形狀,聚合時(shí)中間有裂縫,可通過mRNA,rRNA的功能,是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的場所,其他RNA,小核RNA（SnRNA),小核仁RNA(SnoRNA),小胞質(zhì)RNA（

33、scRNA/7SL-RNA,功能：參與HnRNA和rRNA的轉(zhuǎn)運(yùn)和加工,hnRNA：核內(nèi)不均一RNA，mRNA的初始轉(zhuǎn)錄物,原核生物核糖體的亞基組成,原核生物核蛋白體,真核生物核蛋白體,核酸的變性、復(fù)性和雜交,一）變性：對DNA加熱時(shí)，DNA雙鍵之間的氫鍵斷裂的過程，稱DNA的變性或叫DNA的融解。DNA的變性發(fā)生在一個狹窄的溫度范圍，并伴隨、許多物理性質(zhì)的變化，粘度降低、生物學(xué)功能喪失，其中最有用的是增色效應(yīng)。通常把e(p)吸收值到最高值的二分之一時(shí)的溫度或吸收值增加的中點(diǎn)溫度稱“熔點(diǎn)溫度”（melting temperature,Tm），Tm值一般在70-85之間,Effect of Alkali & Application,DNA denaturation at high pH,keto form,enolate form,keto form,enolate form,Base pairing is not stable anymore because of the change of tautomeric (異構(gòu)) states o