DNA的结构与功能.ppt

DNA的结构廖露2DNA的结构•￿￿￿1.￿DNA的一级结构•￿￿￿2.￿DNA的二级结构•￿￿￿3.￿DNA的三级结构•￿￿￿4.￿真核生物DNA的三级结构•￿￿￿5.￿DNA的性质DNA的一级结构3•￿￿DNA分子中各脱氧核苷酸之间的连接方式（3￿´￿-5´￿磷酸二酯键）和排列顺序叫做DNA的一级结构，简称为碱基序列•￿￿一级结构的走向规定为5´￿→3´￿5´3´DNA一级结构的表示法45´3´结构式结构式5´3´ p p p pOH3´ACTG1´线条式线条式5´ ACTGCATAGCTCGA 3´字母式字母式DNA一级结构的基本特点51、双链反向平行配对而成2、脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA骨架，￿￿￿￿￿￿￿￿碱基排在内侧3、内侧碱基通过氢键互补形成碱基对（A：T，C：G）4、DNA在碱性条件下稳定性强，不断裂pH=11.5时仍稳定，而RNA易被碱水解2.￿DNA的二级结构6•1953沃森和克里克根据DNA纤维X射线晶体衍射图，提出了DNA分子结构的双螺旋模型Francis Crick and James Watson (获1962年诺贝尔生理学医学奖)DNA双螺旋的基本特征7•￿￿两条链反向平行，围绕同一中心轴构成右手双螺旋。

•￿￿相临碱基对间距离为0.34nm,每周螺距为3.4nm￿(10bp),￿￿d为￿2nm•￿￿双螺旋有两种不同的沟（大沟和小沟）大沟携带分子可识别信息，是蛋白质识别DNA碱基序列产生相互作用的基础DNA双螺旋结构稳定因素81.￿碱基对间的氢键￿2.￿碱基堆积力￿（1）相邻碱基对间的范德华力（2）碱基对间的疏水作用力3.￿磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和，降低静电张力DNA双螺旋类型9A-DNA￿￿￿￿￿￿￿￿20￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿0.26￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿2.6￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿11￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿右B-DNA￿￿￿￿￿￿￿￿6￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿0.34￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿2.0￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿10￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿右Z-DNA￿￿￿￿￿￿￿￿7￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿0.37￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿1.8￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿12￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿左双螺旋￿￿￿￿￿￿碱基倾角/（￿￿碱基间距/nm￿￿￿￿螺旋直径/nm￿￿￿每轮碱基数￿￿￿螺旋方向3.￿DNA三级结构10DNA在细胞内以双螺旋为基础进一步旋转折叠成超螺旋结构。

超螺旋正超螺旋负超螺旋盘绕方向与DNA双螺旋方向相同盘绕方向与DNA双螺旋方向相反Ø￿￿DNA超螺旋结构11DNA超螺旋是由DNA拓扑异构酶（拓扑异构酶Ⅱ）产生的环状DNA分子常以超螺旋结构存在，并以负超螺旋为主，有利于转录的起始4.￿真核生物DNA的三级结构12•￿￿真核生物DNA与蛋白质形成非常致密的复合物存在于细胞核内，基本结构式核小体核小体DNA组蛋白H2A、H2B、H3、H4:八聚体核心组蛋白H1：连接区核小体的结构核小体链（核小体链（ 11nm，，每个核小体每个核小体200bp））纤丝（纤丝（ 30nm，，每圈每圈6个核小体）个核小体）突环（突环（ 150nm，，每个突环大约每个突环大约75000bp））玫瑰花结（玫瑰花结（ 300nm ，，6个突环）个突环）螺旋圈（螺旋圈（ 700nm，，每圈每圈30个玫瑰花）个玫瑰花）染色体（染色体（ 1400nm，，每个染色体含每个染色体含10个玫个玫瑰花瑰花200bp））--人的染色体压缩人的染色体压缩8000-10000DNA （（2nm））核小体盘绕及染色体示意图15DNA的性质16Ø￿￿DNA的变性•￿￿定义：某些理化因素会导致DNA双链互补碱基之间的氢键发生断裂，使双链DNA解离为单链。

只改变DNA的二级结构，不改变它的核苷酸序列•￿￿变性因素：过量酸、碱，加热，离子强度改变等•￿￿变性后理化性质的主要改变：￿￿￿￿￿￿￿￿￿粘度下降￿￿￿￿￿￿￿￿￿比旋光度下降￿￿￿￿￿￿￿￿￿OD260增色（增色效应）17DNA变性的本质是双链间氢键的断裂18•￿￿￿DNA的增色效应￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿—DNA变性时其溶液OD260值增高19•￿￿￿解链曲线（melting￿curve）•￿￿解链温度（溶解温度，Tm）在解链过程中，UV吸收值的变化达到最大变化值一半时对应的温度，此温度时，50%DNA双链打开•￿￿Tm值与DNA均一性和长短、碱基GC含量、溶液离子强度、相关，GC含量越高，Tm值越高20•￿￿Tm值的计算及应用￿￿￿￿Tm=69.3+0.41￿×(G+C)/(G+C+A+T)￿×100%￿￿￿小于20bp的寡核苷酸片段￿￿￿￿Tm=4（G+C）+2（A+T)PCR退火温度比Tm值低4~6℃21Ø￿￿DNA的复性•￿￿定义：DNA回复成双链结构，称为复性•￿￿影响复性的因素：￿￿￿￿￿￿样品的性质、DNA片段的大小、DNA浓度、温度、离子强度等。

•￿￿复性后理化性质的改变:￿￿￿￿￿￿￿粘度增大；比旋光度变大；￿OD260下降（低色效应）22热变性经冷却后即可复性，称为退火高于Tm值5℃ 复性 也称退火 23谢谢谢谢。