化學生物學核酸中糖2位有OH脫氧核糖2無

Lecture2.NucleicacidsandthePengChenPh.DDepartmentofChemicalBiologyCollegeofChemistry,Central一、核酸的化（nucleic核苷酸 戊

核苷

戊核 脫氧核核酸中的糖，核糖中2位有OH，脫氧核糖中2位無中2位無OH的DNA高的多，DNA的功能要求其具有較高的在DNA在DNA和RNA不存在母堿嘧啶和嘌呤（圖左側）五種DNA和RNA的堿基（圖右側堿基嘌嘌腺嘌鳥嘌尿嘧胸腺 腺 脫氧胸三三種核苷酸。5’-OH磷酸化形成5’脫氧腺Nucleicacidsarepolymersof二、核酸的結一級結構：脫氧核苷酸分子間連接方式及排列二級結構：DNA的兩條多聚核苷酸鏈間通過氫三級結構：DNA雙鏈進一步折疊卷曲形成的構1953年，Watson和Crick根據(jù)Chargaff規(guī)律和DNANa鹽纖維的X光衍射分析提出了DNA 、證明DNA有特異性、發(fā)現(xiàn)轉化活性不局限于特定細菌的特定性1953tsonCri在Frnlin和ilin對進行線衍射的基礎上提出★DNA的Na鹽纖維和DNA晶體的X光衍射分Watson-Crick雙螺旋結構模型(B-★磷酸與脫氧核糖彼★大溝：寬1.2nm，深★小溝：寬0.6nm，深★兩條反平行的多核苷酸鏈繞ThreemaindoublestrandconformationstermedA,B,andZBconformationisthemost螺螺螺旋螺旋軸通過每對堿基的中心，堿基垂軸堆積。大溝和小溝同樣深，而大溝B—DNA：典型的Watson-Crick雙螺旋右手雙右手雙螺旋，外形 左手螺旋，外形細天然B-DNA的局部區(qū)域可以形成Z-DNAMajorgrooveandminorDNA的高級DNA在雙螺旋的基礎上通 和折疊形成的構11﹑超螺旋 機連型說明DNA鏈中螺旋與超螺松DNA超螺 雙螺旋DNA導致正超螺

雙螺旋DNA的開導致負超正超螺

拓撲異溴乙

松弛

拓撲異構

負超螺The"epigeneticcode"controlsgeneactivitywithchemicaltagsthatmarkDNA(purplediamonds)andthe"tails"ofhistoneproteins(purpletriangles).ThesemarkingshelpdeterminewhethergeneswillbetranscribedbyRNApolymerase.GeneshiddenfromaccesstoRNApolymerasearenotexpressed.QuadruplexDNAGuanineDNAWatson和Crick在提出DNA雙螺旋結構模型時對 模型進行了探討結構由于兩條鏈上的堿基-G只能與C配對,A只能與T配對,兩條鏈是補,一條核苷酸排列順序決定了另一條核苷酸排列DNA分子的每一條鏈都含有合成它的互補鏈的所需的全部 模 分別作為模板合成新鏈,產(chǎn)生互補的兩條鏈新形成的兩個DNA分子與原來的DNA分子堿基序列完全每個子代分子的一條鏈來自親代DNA,另一條是新合成的,這種制方式稱為DNA的半保留方一，DNA的半保 機三種 的假半保留 保留WEAVER:FIG.按照三 假設保DNA分子的預期的梯度保半半保隨隨機預期的梯WEAVER:FIG.證實DNA的半保 方式的實15N密度標記后都取樣提取并進行CsCl平衡

DNA分子對CsCl進行梯度超離心進行梯度密度的UV梯度密度的紫外光掃描光密驗支持半保 的假CsCl度超離心結E.coli細胞生長4.1代的別構成子代分子的一半,這些 WEAVER:FIG.1

有關的酶和蛋白 叉的前進而移2，單鏈DNA結合蛋白(SSB蛋白單鏈DNA被SSB蛋白結合后可受保護，不被酶水解。如T4噬體的gp323，旋轉酶，又稱拓撲異構酶利用ATP水解提供能量使DNA的兩條鏈同時發(fā)生斷裂和再連DNAreplicationinDNA合成的片段的合成需要RNA引酶(Primase)是一編碼為dnaG，鏈和后滯RNA引12nt）(紅色)（綠箭頭WEAVER:FIG.后滯鏈的后滯鏈合成為長為100-1000bp)片段 片“Okazakifragments”片段合成的起始需要引物酶合成6-15ntRNA物PolIII延伸RNA引物使一個 PolI的5’-3’外切酶活性降解RNA部分，用DNA取。該階滯鏈是不連續(xù)的短片段（沒有豁口片段由DNA連接酶共價縫合DNA前導鏈DNA前新合前新合成滑 后引新 片 物

導親親螺單鏈后滯單鏈

剛合剛合成片DNAreplicationinSolidphasesynthesisofRNAMessageRNAmRNAisamoleculeofRNAencodingachemical"blueprint"foraproteinproduct.tRNAanditscloverleafRibosomemRNARibosomalRNA(rRNA)isthecentralcomponentoftheThecatalyticcentreresponsibleforpeptidebondformation,thepeptidyltransferasecentre,isthoughttobelocatedinthe28SrRNA.SmallnuclearRNAAclassofsmallRNAmoleculesfoundwithinthecellnucleus.InvolvedinavarietyofimportantprocessessuchasRNAsplicing(removalofintrons).Alwaysassociatedwithspecificproteins,andthecomplexesarereferredtoassmallnuclearribonucleoproteins(snRNPs).RNAInterferenceRNAworldEvolutionofRNASolidphasesynthesisof2所有已知的DNA聚合酶都需要引物，如 真核生物的線DNA的末端新近

RNA引 模去除引物留下的豁口原核生物,環(huán) ,DNA聚合酶I可以消除引物