生物化學(xué)課件：核酸通論

第12章核酸通論NucleicAcid一、核酸的發(fā)現(xiàn)和研究簡史（一）、早期的發(fā)現(xiàn)1868－69，F(xiàn).Miescher從膿細胞核中提出含磷量高的核素（nuclein），其后從鮭魚精子中提取出魚精蛋白和核素。（二）、核酸化學(xué)的研究1902，E.Fischer研究糖和嘌呤而獲諾貝爾化學(xué)獎。 核酸中的嘌呤和嘧啶主要由Kossel等人所鑒定。1910，Kossel因核酸化學(xué)研究中的成就而獲諾貝爾 生理學(xué)獎。1946，E.Chargaff測定了DNA堿基，提出Chargaff法則。1916-1928-1916-

UniversityofLondon

London,GreatBritainHarvardUniversity

Cambridge,MA,USAInstituteofMolecularBiology

Cambridge,GreatBritainGreatBritainUSAGreatBritainMauriceHughFrederickWilkinsJamesDeweyWatsonFrancisHarryComptonCrick"fortheirdiscoveriesconcerningthemolecularstructureofnucleicacidsanditssignificanceforinformationtransferinlivingmaterial"TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1962TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1965"fortheirdiscoveriesconcerninggeneticcontrolofenzymeandvirussynthesis"1910-19761902-19941920-InstitutPasteur

Paris,FranceInstitutPasteur

Paris,FranceInstitutPasteur

Paris,FranceFranceFranceFranceJacquesMonodAndreMichellwoffFrancoisJacob1927-1922-1922-1993NationalInstitutesofHealth

Bethesda,MD,USAUniversityofWisconsin

Madison,WI,USACornellUniversity

Ithaca,NY,USAUSAUSAUSAMarshallW.NirenbergHarGobindKhoranaRobertW.HolleyTheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1968"fortheirinterpretationofthegeneticcodeanditsfunctioninproteinsynthesis"什么是核酸？1868年，F(xiàn).Miescher，核酸最早分離自外科繃帶膿細胞的細胞核，并發(fā)現(xiàn)其含磷量超過當(dāng)時發(fā)現(xiàn)的任何一種有機物，且含有很強的酸性

——得名核酸。其后核酸的組成和結(jié)構(gòu)被研究清楚。生物功能也初步澄清。核酸分為兩大類：脫氧核糖核酸（DNA）

DeoxyribonucleicAcid核糖核酸（RNA）

RibonucleicAcid二、核酸的種類和分布90%以上分布于細胞核，其余分布于核外如線粒體，葉綠體，質(zhì)粒等。分布于胞核、胞液。(deoxyribonucleicacid,DNA)(ribonucleicacid,RNA)脫氧核糖核酸

核糖核酸攜帶遺傳信息，決定細胞和個體的基因型(genotype)。參與細胞內(nèi)DNA遺傳信息的表達。某些病毒RNA也可作為遺傳信息的載體。DNA大多為雙鏈分子大多數(shù)是線性鏈狀結(jié)構(gòu)，少部分呈環(huán)狀分子量一般都很大脫氧核糖核酸（DNA）染色體是DNA的載體①DNA可通過復(fù)制遺傳給下一代人體23對染色體,分別來自于父母復(fù)制后的染色體②DNA組成的差異決定：

細胞中蛋白質(zhì)、RNA的結(jié)構(gòu)特征子代遺傳物質(zhì)來自親代：種瓜得瓜、種豆得豆。③DNA控制細胞分化、個體形成乃至個體的生老病死。任何一個多細胞生物的體細胞都含有完全相同的基因組DNA。各組織器官的細胞形狀各異、功能不同？

DNA表達差異核糖核酸（RNA）RNA為單鏈分子RNA主要負責(zé)DNA遺傳信息的翻譯和表達分子量比DNA小得多RNA的類別

mRNAtRNArRNA

mRNAtRNArRNA

mRNAtRNArRNARNA的類別

mRNAtRNArRNAmRNA(信使RNA)約占總RNA的5%不同細胞的mRNA鏈長和分子量差異很大其功能是將DNA的遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)合成基地–核糖核蛋白體。MessengerRNAtRNA(轉(zhuǎn)移RNA)約占總RNA的10-15%在蛋白質(zhì)生物合成中翻譯AA信息、將相應(yīng)AA轉(zhuǎn)運到核糖核蛋白體每一個AA至少有一個相應(yīng)的tRNAtRNA分子大小相似，一般為73-78個核苷酸TransferRNArRNA(核糖體RNA)約占全部RNA的80%是核糖核蛋白體的主要組成部分功能與蛋白質(zhì)生物合成相關(guān)。RibosomeRNARNA的種類、分布、功能除了上述三種RNA外，細胞的不同部位存在的許多其他種類的小分子RNA，統(tǒng)稱為非mRNA小RNA(smallnon-messengerRNAs,snmRNAs)。

核糖體RNA核內(nèi)不均一RNA核內(nèi)小RNA細胞核和胞液線粒體功能rRNAmRNAmtrRNAtRNAmtmRNAmttRNAHnRNASnRNASnoRNAscRNA/7SL-RNA核糖體組分蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運氨基酸成熟mRNA的前體參與hnRNA的剪接、轉(zhuǎn)運rRNA的加工、修飾蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號識別體的組分RNA信使RNA轉(zhuǎn)運RNARNA核內(nèi)小胞漿小RNA細胞核和胞液線粒體功能rRNAmRNAmtrRNAtRNAmtmRNAmttRNAHnRNASnRNASnoRNAscRNA/7SL-RNA蛋白質(zhì)合成模板轉(zhuǎn)運氨基酸的前體的加工、修飾蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號識別體的組分核仁小RNA含量80％5％10-15％三、核酸的生物功能（一）DNA是主要的遺傳物質(zhì)1944，O.Avery肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗1952，A.DHershey和