MindMap Gallery 核酸的结构与功能
核酸的结构与功能的思维导图,核酸的功能有:(DNA)生物题的主要遗传物质,(RNA)充当RNA病毒的遗传物质、作为生物催化剂(核酶)、参与蛋白质的生物合成等功能。
Edited at 2023-10-31 09:39:34Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
核酸的结构与功能
核苷酸
结构
磷酸基团
核苷
结构
碱基
结构
嘧啶碱基
嘌呤碱基
碱基性质
紫外吸收
共轭双键
UV——260nm
水溶性差
疏水性杂环结构
解离
双螺旋形成的基础
含有多个氢键供体或受体
使碱基之间发生作用
和蛋白质中亲水氨基酸侧链上的氢键受体或供体形成特定氢键
使一些蛋白质能识别并结合DNA分子上的特定碱基序列
互变异构
酮式-烯醇式
氨基式-亚氨基式
常见碱基
嘧啶碱基
胞嘧啶(cytosine,C)
尿嘧啶(uracil,U)
胸腺嘧啶(thymine,T)
嘌呤碱基
腺嘌呤(adenine,A)
鸟嘌呤(guanine,G)
修饰碱基
体内存在上百种修饰碱基
多为五种常见碱基的修饰物或代谢产物
戊糖
D-核糖
D-脱氧核糖
性质
紫外吸收
碱基
水溶性
远大于游离碱基
核糖基的高度亲水性
碱水解
稳定
酸水解
嘧啶核苷
抵抗
嘌呤核苷
容易水解
性质
碱基决定
紫外吸收
互变异构
核糖/脱氧核糖决定
旋光性
磷酸基团 碱基共同决定
两性解离
等电点
磷酸基团 核糖/脱氧核糖共同决定
亲水性
N-糖苷键有关
嘌呤核苷酸的酸性脱碱基反应
功能
作为核酸合成的前体
充当能量货币
参与细胞的信号转导
作为其他物质的前体或辅酶/辅基的成分
作为某些酶的别构效应参与代谢的调节
调节基因表达
英文缩写
r(可省略)
NMP
单磷酸核糖核苷
NDP
二磷酸核糖核苷
NTP
三磷酸核糖核苷
d(脱氧)
dNMP
单磷酸脱氧核糖核苷
dNDP
二磷酸脱氧核糖核苷
dNTP
三磷酸脱氧核糖核苷
环核苷酸
特定条件
环化酶
第二信使
核酸的结构
RNA和DNA的结构比较
四个共同特征
相邻核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键相连
一个3',5'-磷酸二酯键由一个3'单酯键和一个5'单酯键组成
有两个不对称的末端
5'端和3'端
极性
核酸是一种多聚阴离子
每一条链的核苷酸残基都有一定的排列顺序
三大差别
戊糖
RNA分子中的戊糖是核糖
DNA分子中的戊糖是脱氧核糖
碱基
RNA的第四个碱基通常是U
DNA的第四个碱基通畅是T
链
RNA通常是单链
DNA通常是双链
核酸的一级结构
定义
构成核酸的多聚核苷酸链上所有核苷酸或碱基的排列顺序
书写
5'-3'
对DNA的意义
生物的遗传信息储存在有四种核苷酸编码的特定序列中
与高级结构无关
核酸的二级结构
DNA的二级结构
B型双螺旋
两条反平行的多聚脱氧核苷酸链
右手螺旋
两条链在碱基序列上是互补的
A-T(2)
C-G(3)
碱基对位于双螺旋内部并垂直于螺旋轴
碱基对之间通过疏水键和范德华力垛叠在一起
双螺旋表面是不规则的
大沟
2.2nm
小沟
1.2nm
其他参数
相邻碱基距离约为0.33nm
相差约36°
螺旋直径约为2nm
螺距约为3.32nm
每一圈完整的螺旋含有10个碱基对(bp)
然而,DNA双螺旋每一圈含有10.4~10.6bp
A型双螺旋
一般与RNA双螺旋和DNA-RNA杂交双螺旋有关
促进A-DNA形成的主要因素
相对湿度
盐的种类和浓度
碱基组成和序列
超螺旋的数量和方向
Z型双螺旋
结构特点
螺旋上的脱氧核糖磷酸骨架呈锯齿状或Z字伸展
左手螺旋
脱氧胞苷酸的糖环C2'为内式,碱基为反式,使糖环转离小沟
螺旋的参数发生了变化
支持DNA双螺旋结构的证据
X射线衍射
Chargaff法则
稳定双螺旋结构的因素
氢键
螺旋内部
碱基对之间
螺旋外部
戊糖-磷酸骨架上亲水基团与水环境之间
碱基堆积力
垂直方向上
疏水作用
范德华力
离子键
DNA双螺旋的意义
为生物学家揭示遗传物质的遗传、复制、修复、多样性以及物种的进化提供了重要的线索
更广泛的意义
互补结构
DNA的非标准二级结构
弯曲
当DNA的一条链在某区段含有成串的A序列(4~6个)且相邻的串间隔10个碱基时,更容易弯曲
有时DNA收到某些蛋白的作用也会弯曲
DNA弯曲有利于压缩比较大的基因组DNA
十字形
若DNA内部一些含有反向重复序列的区域,在解链以后通过链内碱基互补配对,就可以形成一种十字形的二级结构
错配滑移DNA
含有直接重复序列的DNA
解链 重新缔合时 一段重复单元核苷酸序列滑移 与另一段重复单元内的互补序列发生错配
三螺旋
第三条链沿着双螺旋的大沟,通过与双螺旋中的一条链形成Hoosgteen碱基对,由此形成稳定的三股螺旋
H-DNA
碱基翻转
有时,DNA双螺旋上的某个碱基离开他的配偶,突出在双螺旋之外
四链结构
RNA的二级结构
概述
单链RNA可形成的一些二级结构
单纯的单链结构
连续的双螺旋结构
单核苷酸凸起
发夹结构
最常见
对称的内部环
不对称的内部环
三核苷酸突起
双茎连接
三茎连接
四茎连接
基本原则
形成何种二级结构主要取决于碱基组成,即他的一级结构
尽可能先满足链内互补序列配对形成局部的双螺旋
然后让非互补的序列通过各种形式游离在双螺旋之外
GU碱基对
为链内双螺旋创造更多机会
tRNA的二级结构
73-94个核苷酸
要素
环(loop)
茎(stem)
臂(arm)
rRNA的二级结构
核糖体RNA
按照其沉降系数被分为几种类型
其链内互补序列使其高度折叠
mRNA的二级结构
两端的二级结构对翻译有一定影响
最多的二级部件是茎环结构
核酸的三级结构
是在二级结构的基础上形成的包括所有原子在内的三维立体结构
DNA的三级结构
超螺旋
缠绕不足
容易解链
有利于DNA复制、重组、转录
分类
负超螺旋
正超螺旋
松弛型
B型双螺旋
每一圈10bp 能量最低
少于或者多于10bp会导致过度缠绕或缠绕不足
形成超螺旋结构
RNA的三级结构
在二级结构的基础上进一步折叠、包装而成
RNA伴侣
主要结构模体
假节结构
“吻式”发夹
核酸与蛋白质形成的复合物
DNA与蛋白质形成的复合物
真核生物的核小体
细胞核染色质的一级结构单位
古菌的核小体
细菌的拟核
线粒体与叶绿体的拟核
RNA与蛋白质形成的复合物
核糖体
信号识别颗粒(SRP)
核小RNA蛋白质复合物(snRNP)
核仁小RNA蛋白质复合物(snoRNP)
剪接体
核糖核酸酶P
端粒酶
RNA病毒
核酸的功能
DNA
生物题的主要遗传物质
RNA
充当RNA病毒的遗传物质
作为生物催化剂(核酶)
参与蛋白质的生物合成
作为引物,参与DNA复制
参与RNA前体的后加工
参与基因表达的调控
参与蛋白质共翻译定向和分拣
参与X染色体的失活
核酸的研究方法
核酸的分离、纯化和定量
核酸的抽取
两种核蛋白的分离
蛋白质的去除
核酸的沉淀
电泳
离心
层析
核酸纯度的检测和定量
核酸一级结构的测定
DNA一级结构的测定
双脱氧法
碱基特异性化学断裂法
G特异性反应
C特异性反应
嘌呤碱基特异性反应
嘧啶碱基特异性反应
DNA序列分析的自动化
RNA一级结构的测序
核酸的性质
紫外吸收
碱基
酸碱解离
黏度
沉淀
变性
双螺旋区因氢键和碱基堆积力额破坏而发生解链的行为
理化性质会发生改变
增色效应
变形时,紫外吸收增加
碱基外漏
增加DNA的浮力密度
降低DNA溶液的黏度
旋光度改变
构象改变
热变性
Tm
DNA双螺旋有一半发生热变形或有一半氢键因为受热而破坏时对应的温度
通常在82-95℃
做A260-T图
S型
影响因素
DNA的均一性
GC含量
离子强度
双螺旋的长度
复性
影响因素
温度
DNA浓度
离子强度
DNA序列的复杂度
杂交
水解
酸水解
碱水解
酶促水解