核酸化学与检测

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11 生物化学实验--核酸的定性分析

11 生物化学实验--核酸的定性分析

核酸的定性分析【目的】1 .掌握测定核酸的组成从而定性分析 DNA 或 RNA 的方法。

2 .熟悉测定核酸的组成从而定性分析 DNA 或 RNA 的原理。

【原理】RNA 和 DNA 均可被硫酸水解生成含氮碱(嘌呤碱与嘧啶碱)、戊糖( RNA 中的核糖与 DNA 中的脱氧核糖)和磷酸。

水解产物可用下列方法鉴定。

1 .嘌呤碱的鉴定原理嘌呤碱在弱碱性环境中能与硝酸银作用形成嘌呤银化合物。

初为乳白色,稍放久为浅灰褐色絮状物。

2 .核糖的鉴定原理核糖经浓盐酸或浓硫酸作用,脱水生成糠醛,后者能与 3 , 5- 二羟甲苯缩合形成鲜绿色化合物。

该反应需三氯化铁作为催化剂。

3 .脱氧核糖的鉴定原理脱氧核糖在浓酸中脱水生成ω- 羟基γ- 酮基戊醛,后者与二苯胺作用生成蓝色化合物。

4 .磷酸的鉴定原理定磷试剂中的钼酸铵在酸性环境中以钼酸形式与样品中的磷酸反应生成磷钼酸。

后者在还原剂氨基萘酚磺酸作用下形成蓝色的钼蓝。

【器材】1 .试管与滴管2 . PH 试纸3 .沸水浴4 .带有长玻璃管的胶塞【试剂】1 . 5% 硫酸2 . 5% 硝酸银溶液3 .浓氨水4 . 3,5- 二羟甲苯试剂取FeCl 3 ·6H 2 O 1.0g 溶于 6ml 水中,加浓盐酸 100ml ,混匀,此为 A 液。

另配制 6%3,5- 二羟甲苯乙醇溶液为 B 液。

临用时用 A 液 100ml 加 B 液3.5ml 混合即可。

5 .二苯胺试剂取二苯胺 1.0g 溶于 100ml 冰乙酸中,加浓硫酸 2.75ml 。

此二苯胺试剂遇光易变绿色,故临用前配制,贮于棕色瓶中,置冰箱保存。

6 .钼酸试剂取钼酸铵 2.5g 溶于 20ml 水中,加浓硫酸(A·R ) 8.5ml, 冷却后再加水至100ml ,放冷处可保存 4 周左右。

7 .氨基萘酚磺酸溶液取 15% 亚硫酸氢钠溶液 195ml 与 20% 亚硫酸钠溶液 5ml 混合,加氨基萘酚磺酸 0.5g ,在热水浴中搅拌使固体溶解(如不全溶,可滴加 20% 亚硫酸钠数滴,至多不超过 1ml 即可)。

核酸的理化性质及应用

核酸的理化性质及应用

核酸的理化性质及应用核酸是一类含有大量核苷酸单元的生物大分子,在细胞中起着重要的生物学功能。

核酸分为两类:脱氧核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。

下面我将介绍核酸的理化性质及应用。

一、核酸的理化性质:1. 化学成分:核酸由核苷酸单元组成,单个核苷酸由一个五碳糖(脱氧核糖或核糖)、一个含氮碱基和一个磷酸基团组成。

2. 结构:DNA是由两条互补的链以双螺旋结构排列而成,RNA是以单链形式存在。

DNA的碱基对是按照互补规则特异性配对的,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)之间有两个氢键相连,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)之间有三个氢键相连,保持了DNA分子的稳定性。

3. 酸碱性:核酸是一种多酸性物质,可与碱性染料结合。

通过电泳技术可将核酸分离,由于核酸是多酸性的,具有负电荷,在电场中可被迁移,从而实现其分离和纯化。

4. 稳定性:由于DNA中的碱基对通过氢键相连,DNA分子具有较高的稳定性,可在适宜条件下长期储存。

二、核酸的应用:1. 遗传学研究:核酸是遗传物质的重要组成部分,在遗传学研究中发挥着关键作用。

通过对DNA或RNA的序列进行分析,可以揭示生物个体之间的遗传差异,并研究基因与功能的关系。

例如,人类基因组计划(Human Genome Project)使用DNA测序技术对人类整个基因组进行了测序,从而为深入研究人类遗传学奠定了基础。

2. 诊断医学:核酸在疾病诊断中的应用日益重要。

通过PCR(聚合酶链式反应)技术可以在体液或组织中检测到微量的病原体DNA或RNA,从而实现病原体的快速检测和诊断。

例如,在新冠疫情中,核酸检测成为最常用的方法之一。

3. 基因工程:核酸在基因工程领域具有重要应用。

通过将外源DNA或RNA导入细胞中,可以实现基因的插入、删除或替换,从而实现基因改造或修复。

这种技术在生物技术、农业、医学等领域中有着广泛的应用,如转基因作物的培育、基因治疗等。

4. 疾病治疗:核酸药物被广泛应用于疾病的治疗。

《生物化学实验》教学课件—22 核酸的定量测定-定糖法

《生物化学实验》教学课件—22 核酸的定量测定-定糖法
生物化学实验技术
核酸的定量测定—— 定糖法(地衣酚法)
实验类型: 验证性 教学时数:3
一、实验目的
学习和掌握测定RNA含量的定糖法(地 衣酚法)的原理和操作技术
生物化学实验技术
二、实验原理
核糖核酸与浓盐酸共热时,即发生降解, 形成的核糖继而转变成糖醛,后者与3,5-二羟 基甲苯(地衣酚)反应呈鲜绿色,该反应需用 三氯化铁或氯化铜作催化剂,反应产物在 670nm处有最大吸收,RNA浓度在20~200 μg/mL范围内,吸光度与RNA的浓度成正比关 系。
生物化学实验技术
地衣酚法只能测定RNA中与嘌呤连接的核 糖,不同来源的RNA所含嘌呤与嘧啶的比例各 不相同,因此,用所测得的核糖量来换算各种 RNA的含量存在误差。最好用被测样品相同来 源的纯化RNA作RNA-核糖标准曲线,然后从 曲线求得被测样品的RNA含量。
生物化学实验技术
三、仪器与试剂
1、仪器:试管及管架 、水浴锅 、移液管、 可见光分光光度计。 2、试剂:RNA标准溶液,RNA样品溶液, 0.1%地衣酚试剂。
时的取样毫升数,求得有机磷的质量浓度(μg/mL)。 按下式计算样品中核酸的质量分数:
CV × 11 W = m × 100%
W:核酸的质量分数(%); C:有机磷的质量浓度(μg/mL); V:样品总体积(mL); 11:因核酸中含磷量为9%左右,1μg磷相当于11μg核酸; M:样品质量(μg)。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
×
100%
生物化学实验技术
3、无机磷的测定 吸取样液(2mg/mL)1.0mL,置于
100mL容量瓶中,加水至刻度,混匀后吸取 3.0mL置试管中,加定磷试剂3.0mL,45℃水 浴中保温10min,测A660nm。

4.3 核酸(同步检测)(附答案)—人教版(2019)化学高二下学期选择性必修3

4.3  核酸(同步检测)(附答案)—人教版(2019)化学高二下学期选择性必修3

4.3 核酸(同步检测)一、选择题1.新型冠状病毒由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。

核苷酸的单体由五碳糖、磷酸基和含氮碱基构成。

下列说法错误的是()A.蛋白质和核酸均是高分子化合物B.NaClO溶液用作消毒剂,是因为NaClO能使病毒蛋白变性C.蛋白质中含C、H、O、N等元素D.五碳糖(C5H10O5)与葡萄糖互为同系物2.在双链DNA分子结构中,下列碱基配对正确的是()A.A—TB.A—GC.T—GD.T—C3.核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据。

某核糖核酸(RNA)的结构片段示意图如下,它在酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸。

下列说法不正确的是()A.核酸也可能通过人工合成的方法得到B.酶是有机化合物,催化活性与温度有关C.该核酸水解生成的碱基中含有氮元素D.该核酸完全水解生成的酸是H3PO34.如图表示某种大分子物质的基本单位,关于它的叙述正确的是()A.该基本单位是核糖核酸,人体内共有4种B.该基本单位只含有C、H、O、P四种元素C.在某种细胞的遗传物质中都找不到这种物质D.该基本单位形成的大分子物质彻底水解产物共6种5.对某个DNA分子进行化学分析,发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的54%,又知该DNA 的一条链(A链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,则与A链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的()A.26%B.24%C.18%D.11%6.因为核酸是生命的基础物质,是病毒的“身份证”,所以新冠肺炎患者的确诊需要病毒的核酸检验。

以下关于核酸的论述正确的是()A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基组成的B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基C.核酸、核苷酸都是高分子化合物D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用7.如图是核酸的基本组成单位核苷酸的结构示意图,下列说法正确的是()A.比较组成DNA与RNA的④,只有②存在不同B.若③是T,则④叫胸腺嘧啶脱氧核酸C.若③是尿嘧啶,则②是脱氧核糖D.若②是脱氧核糖,则④构成的核酸是遗传物质的主要载体8.下列有关核酸的叙述中,正确的是()A.除病毒外,一切生物体内都有核酸存在B.核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机物C.核酸是生物的遗传物质D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸9.下列分子通过一步反应可得到磷酸的是()A.DNAB.核酸C.核苷酸D.核苷10.1分子磷酸、1分子含N碱基及1分子化合物W构成了复杂化合物M,对W、M的准确叙述是()11.下列有关说法中正确的是()A.RNA决定了生物体的一系列性状B.除病毒外,一切生物都有核酸存在C.核酸是一切生物的遗传物质D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸12.下面有关说法中正确的是()A.子女的DNA一半与父亲的相同、一半与母亲的相同B.蛋白质彻底水解的产物为氨基酸,核酸彻底水解的产物为核苷酸C.蛋白质的合成需要核酸,核酸的合成不需要蛋白质D.核酸结构复杂,无法用人工方法合成13.下列有关核酸的说法正确的是()A.所有病毒的遗传物质是DNAB.核酸是由C、H、O、P、N等元素组成的小分子有机化合物C.核酸是生物的遗传物质D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸二、非选择题14.回答下列问题:(1)核酸是______________(填字母代号)的总称,其的单体是___________________,该单体水解可得到_____________________________。

核酸的生化基础与检测原理(新冠肺炎核酸检测学习专家课堂)

核酸的生化基础与检测原理(新冠肺炎核酸检测学习专家课堂)

核酸的生化基础与检测原理一核酸的生化基础与特性二PCR 技术三实时荧光PCR技术四其它核酸检测技术一核酸的生化基础与特性核酸可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA) 是由碱基(嘌呤和嘧啶)、戊糖和磷酸组成的高分子物质,是生物体的基本组成,其基本结构单位是核苷酸。

核酸戊糖 碱基磷酸 核苷核苷酸核酸核苷酸核酸是通过一个核苷酸的C3 ′-OH 与另一分子核苷酸的5 ′-磷酸基形成3 ′,5 ′-磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。

5’3’5’3’核酸的一级结构∙由dAMP、dGMP、dCMP、dTMP四种脱氧核苷酸通过3´, 5´ -磷酸二酯键按一定顺序排列而成的高分子化合物。

∙一级结构的走向为5´→3´。

不同的DNA分子具有不同的核苷酸排列顺序,因此携带有不同的遗传信息。

碱基配对• DNA 复制•DNA 聚合酶催化• 双螺旋结构与核酸检测相关的理化特性1.紫外吸收•在核酸分子中嘌呤碱和嘧啶碱都含有共轭双键体系,在260 nm有吸收。

•核酸定性、定量、纯度测定的依据。

•根据A260/A280的比值判断核酸样品的纯度纯DNA:A260/A280=1.8纯RNA:A260/A280=2.0纯的核酸样品可根据260nm的光吸收值算出其含量260nm光吸收值为1相当于50μg/ml双螺旋DNA或相当于40μg/ml单链DNA或RNA或相当于20μg/ml寡核苷酸2. 核酸的水解•核酸含酸性的磷酸基团,又含弱碱性的碱基,为两性电解质,可发生两性解离。

大于4时,呈阴离子状态。

•核酸分子中的磷酸二酯键可在酸或碱性条件下水解切断。

•DNA和RNA对酸或碱的耐受程度有很大差别。

室温条件下,DNA在碱中变性,但不水解,RNA水解。

•在细胞内核酸分子受DNA酶作用。

•避免RNases的污染是在物理或化学因素作用下核酸双螺旋区的多聚核苷酸链间的氢键断裂,变成单链结构的过程。

3.DNA的变性能引起核酸变性的因素有:l 温度升高l 酸碱度改变、 pH(>11.3或<4.0)l 有机溶剂如甲醛和尿素、甲酰胺等l 低离子强度。

新冠核酸检测原理和方法

新冠核酸检测原理和方法

新冠核酸检测原理和方法
新冠病毒核酸检测是目前常用的诊断方法之一,通过检测人体样本中的病毒核酸来确认感染情况。

这种检测方法的原理基于核酸的特异性反应。

核酸检测的基本步骤是:收集样本、提取病毒核酸、核酸逆转录(如果是RNA病毒)、扩增特定基因片段、检测扩增产物。

首先,医务人员会采集患者咽拭子、鼻拭子、唾液、血液等样本,并将其置于含有保护剂的管子中,以防止病毒核酸的降解。

其次,对样本进行核酸提取,目的是分离病毒核酸以便后续检测。

核酸提取的方法主要有有机物法和离心柱法两种。

有机物法通过酚/氯仿提取样本中的核酸,离心柱法则利用特制柱子
中的膜,通过离心操作将核酸捕获至膜上。

对于RNA病毒(如新冠病毒),还需要进行核酸逆转录。


转录酶可以将RNA模板逆向转录为相应的DNA,这样可以将RNA转化为DNA,便于后续操作。

接下来,利用聚合酶链反应(PCR)技术扩增病毒核酸中的特定基因片段。

PCR是一种体外扩增技术,其基本原理是利用DNA聚合酶在特定反应条件下,通过多次循环反复复制靶序列。

这种扩增使得原本只含有少量病毒核酸的样本中的目标序列扩增至可以被检测的程度。

最后,对PCR扩增产物进行检测。

目前常用的检测方法有荧
光定量PCR(qPCR)、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和基因测序等。

这些方法都能够通过检测病毒核酸的特定序列来确认感染情况。

总结起来,新冠病毒核酸检测通过核酸提取、逆转录、PCR 扩增和检测等步骤来确认感染情况。

这种方法具有高灵敏度和特异性,因此被广泛应用于疫情防控和个体诊断。

核酸检测原理通俗易懂

核酸检测原理通俗易懂

核酸检测原理通俗易懂核酸检测是一种常见的生物学检测方法,它可以用来检测病毒、细菌、真菌等微生物的存在,也可以用来检测人类或其他生物体内的基因信息。

在当前的疫情防控中,核酸检测被广泛应用于新冠病毒的检测。

那么,核酸检测是如何进行的呢?下面我们就来简单了解一下核酸检测的原理。

首先,核酸是由DNA和RNA组成的生物分子,它们是生物体内遗传信息的载体。

在进行核酸检测时,首先需要从样本中提取出核酸。

这个过程类似于我们在烹饪中用压榨机榨取果汁,只不过这里榨取的是生物体内的核酸分子。

提取出的核酸会被置于试剂中,进行一系列的化学处理,使得核酸被放大成为可以被检测的数量。

接下来,我们需要使用一种叫做聚合酶链式反应(PCR)的技术来进行核酸检测。

PCR技术可以将少量的核酸样本迅速扩增成为大量的DNA或RNA分子。

简单来说,就是通过不断地复制核酸分子,使得原本数量稀少的核酸样本增加到可以被检测的水平。

这样一来,即使样本中的病毒或基因信息很少,也能够被检测出来。

在PCR技术中,需要使用一种叫做引物的分子来辅助核酸的扩增。

引物是一小段与待检测核酸序列互补的DNA或RNA分子,它们会与核酸样本中的目标序列结合,然后通过PCR技术进行扩增。

通过这种方式,我们可以选择性地扩增出我们感兴趣的核酸序列,而不会扩增出其他无关的核酸。

最后,经过PCR扩增的核酸样本会被送入检测仪器中进行检测。

检测仪器会根据核酸样本中的碱基序列信息,通过化学或光学的方式进行检测。

如果样本中含有我们感兴趣的核酸序列,检测仪器就会发出信号。

通过这种方式,我们就可以得知样本中是否含有我们需要检测的病毒、基因信息等。

总的来说,核酸检测的原理就是通过提取、扩增和检测样本中的核酸信息,来判断样本中是否含有我们感兴趣的生物信息。

这种方法具有高灵敏度和高特异性,可以帮助我们快速、准确地进行病毒检测、基因检测等。

希望通过本文的介绍,您对核酸检测的原理有了更加清晰的认识。

化学生物学在核酸化学和分析中的应用

化学生物学在核酸化学和分析中的应用

化学生物学在核酸化学和分析中的应用随着现代化学技术的不断发展,越来越多的化学分子被应用到生物学领域,从而催生了一个新的交叉学科:化学生物学。

作为化学与生物学的交叉学科,化学生物学涉及到生物分子在化学层面的研究以及特定化学分子在生物系统中的应用。

本文将介绍化学生物学在核酸化学和分析中的应用。

核酸是生命的基础,一般包括 DNA 和 RNA 两种类型。

其中,DNA 包含了细胞的遗传信息, RNA 则负责将这些信息转换为蛋白质。

对核酸的化学分析,旨在研究其在生物过程中的作用和机制。

在这一领域中,化学生物学的应用越来越广泛,从建立定量检测方法到合成模拟核酸分子,无不体现了化学生物学在该领域中的价值。

在核酸化学中,化学生物学的一个重要应用就是用于合成定制的核酸序列。

这种合成方法被广泛应用于基因工程等领域。

首先,化学生物学家借助化学合成方法,将需要的 DNA 或 RNA 片段组合起来,然后通过化学或酶法反应,将这些组合物连接起来。

这种方法可用于大规模合成 DNA 或 RNA 片段,用于生物学研究或创新应用中。

化学生物学在核酸分析中还具有重要的应用。

例如,在分析RNA 数据时,常采用转录组测序技术。

该技术基于 RNA 序列的映射,可确定 RNA 的存在量及其类型。

这中检测技术通常使用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR )来扩增 RNA 浓度。

这种方法需要应用 RNA 逆转录酶将 RNA 转录成 cDNA,并使用 PCR 扩增这些片段,以进行检测。

这种扩增技术提高了 RNA 的检测限和生物学研究的速度。

化学生物学还在核酸结构研究中发挥着重要的作用。

核酸的结构分析关键是通过衍射或质谱分析方法来确定三维结构。

但是,这些方法在确定大分子结构时并不适用。

为了克服这个问题,化学生物学家开发了许多化学方法来帮助确定大分子的结构。

其中,核磁共振的应用是在核酸化学中最常见的。

核磁共振通过检测核酸分子中的各种离子体(如呈螺旋状结构的磷酸核苷酸),来获取结构信息。

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维持DNA二级结构稳定性的因素 碱基对间 氢键 碱基的堆积力 范氏引力 疏水键 正负电荷作用
(三)DNA的三级结构 —DNA链进一步扭曲盘旋形成超螺旋结构
31
(四)DNA的四级结构
一条DNA的长链经过一级结构即形成核小体后,其长度被 压缩了7倍 二级结构,即形成螺旋管后,DNA长度又被压缩了6倍 三级结构,即由螺线管形成超螺线管后,DNA的长度在二级 结构的基础上被压缩了40倍 在由三级到四级结构,即形成染色单体后,DNA的长度在三 级结构的基础上被压缩了5倍
5’ … G-C-T-G-3’ 5’
5’-A-A-T-T-C-G-A-G … 3’-G-C-T-C …
3’ 3’ … C-G-A-C-T-T-A-A-5’
40
三、 核酸的变性、复性与杂交
1、变性(denaturation)
41
解链曲线(熔解曲线,melting curve )
融解温度melting temperature (Tm) —在DNA热变性时,其A260 的升高达最大值一半时的温度
二者的区别---RNA含有尿嘧啶( uracil, U ),而DNA
含有胸腺嘧啶( thymine, T )。
即,DNA(AGCT) ;RNA(AGCU)
22 22
核苷酸基本结 构:
5´-磷酸核苷酸的组成:碱基、戊糖、 磷酸基 。
23 23
常见(脱氧)核苷酸的结构与命名
20 24 24
核苷中的戊糖5’碳原子上羟基被磷酸酯化
基因的结构
基因(Gene):是控制生物性状的遗传物质 的功能和结构位是有遗传效应的DNA片段。 噬菌体有360个基因,大肠杆菌有7500个基 因,人约有30000个基因。 每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序,它代 表着遗传信息。
45
45
原核细胞的基因结构
非编码区
编码区
非编码区
编码区上游
与RNA聚合 酶结合位点
(1)编码区是间隔的 、 不连续 的 ( 2 ) 在不同的基因中所含
的外显子 内含子 外显子 和 数目不同
编 码 区
( 3 )编码区 内含子 的比例小, 大部分由
占 组成
非编码区 有
调控遗传信息的核苷酸
序列
49
原核细胞与真核细胞的基因结构比较:
原 核 细 胞真核细胞 真 核 细 胞 原核细胞
不 不 同 同 相 相 同 同 点 编码区是间隔的、 点 编码区是 不连续的 连续的 点 都由能够编码蛋白质的编码区 点 和具有调控作用的非编码区组 成的
真核生物成熟 mRNA结构
5’端帽子结构: 经甲基化修饰,以5’,5’-磷酸 二酯键相连的GTP. (m7G5’ppp5’Np) 功能: 与蛋白质合成起始及保护 mRNA不易被降解有关 3’端尾结构 3’端:20-250个多聚腺苷 酸结构(poly A)。poly A 不是转录产物 功能: 稳定mRNA
5 4 3 2 N
O
NH
6 1 NH
NH2
NH
O
尿嘧啶(uracil, U)
O H3 C
N NH
NH
NH
O
O
胞嘧啶(cytosine, C)
胸腺嘧啶(thymine, T)
21 21
RNA和DNA含有的共同碱基成分---腺嘌呤(adenine,
A)、鸟嘌呤( guanine, G )和胞嘧啶( cytosine, C )。
核酸的分布
DNA:
存在于真核生物的细胞核内(占总量的98%以上) 及叶绿体和线粒体中;原核生物的拟核与质粒中。
RNA:
主要存在于细胞质(约占90%)及叶绿体和线粒体
中。
16
核苷酸(nucletide)
核苷酸
核苷 碱基
戊糖
磷酸
嘧啶
胞嘧啶 胸腺嘧啶 尿嘧啶
嘌呤
腺嘌呤 鸟嘌呤
脱氧戊糖
核糖
DNA 腺嘌呤(A)
50
基因的一般结构特征
(一)外显子和内含子
原核生物的基因是DNA分子的一个片段,连续编码; 真核生物的结构编码序列往往是不连续的,被非编码序列 隔开。编码序列称为外显子,非编码序列称为内含子。
抑制。首次提出了RNA interference的概念
Double-stranded RNA
sense antisense
inject
13
第二部分 核酸化学
14
核酸化学概述
核酸(nucleic acid) 脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA) —贮存细胞所有的遗传信息,是物种保持进化和 世代繁衍的物质基础 核糖核酸(ribonucleic acid,RNA) —参与蛋白合成的有3类: 信使核糖核酸 (messenger ribonucleic acid,mRNA) 转运核糖核酸(transfer ribonucleic acid,tRNA) 核糖体核糖核酸 (ribosome ribonucleic acid,rRNA)
tRNA
Transfer RNA Interface between mRNA & amino acids
snRNA
Small nuclear RNA Small nucleolar RNA -Incl. RNA that Found in nucleolus, form part of the involved in modification spliceosome of rRNA
编码区下游
RNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点,并与其结合。转录 非编码区是指不能转 开始后, RNA 聚合酶沿DNA分子移动,并与DNA分子的一条链为模板 录为信使 RNA ,也就是 说不能编码蛋白质的核苷 编码区是指能够转录为相 合成RNA。转录完毕后,RNA链释放出来,紧接着 RNA聚合酶也从 酸序列。 应的信使RNA,进而指导蛋 DNA模板链上脱落下来。
6
• 1953年, Watson和Crick 提出DNA结构的双螺
旋模型。(获得1962年的诺贝尔生理学奖 )
• 1958年,Crick 提出遗传信息传递的中心法则。
• 70年代 建立 DNA 重组技术。
• 80年代以后, 分子生物学、分子遗传学等学科突 飞猛进发展。
7
20世纪50年代揭示了DNA分子的双螺旋结构 模型和半保留复制
核酸的理化性质
37
一、核酸的大小 DNA:人单倍体细胞中为2.9109bp RNA:分子较小
二、核酸的水解 1、化学法 低pH 发生磷酸二酯键水解 高pH RNA的磷酸酯键易被水解,DNA则不易被水解 2、酶法 ①按底物专一性: 核糖核酸酶(RNase)、脱氧核糖核酸酶(DNase) ②按对底物作用方式 核酸外切酶:5’ 3’外切酶、 3’ 5’外切酶 核酸内切酶:多核苷酸内部的磷酸二酯键
核酸外切酶: 5’ 3’外切酶
3’
5’外切酶
5’ … G-C-T-G-A-A-T-T-C-G-A-G … 3’
3’ … A-C-T-T-A-A-G-C … 5’
39
核酸内切酶:多核苷酸内部的磷酸二酯键
5’ … G-C-T-G-A-A-T-T-C-G-A-G … 3’
3’ … C-G-A-C-T-T-A-A-G-C-T-C … 5’
常见核苷酸名称
26
核酸的分子结构
27
核酸的一级结构
多核苷酸链中核苷酸的排列顺序(碱基)
28
DNA的分子结构 (一)DNA的一级结构
DNA中各脱氧核苷酸的排列顺序 四种脱氧的单核苷酸按照一定的顺序 以3’5’磷酸二酯键连接而形成的多核苷酸链
29
(二)DNA的二级结构
Watson-Crick 双螺旋结构学说 (double helix structure)
与RNA聚合 酶结合位点
外显子
内含子
外显子
能够编码蛋白质的序列叫做外显子
不能够编码蛋白质的序列叫做内含子,内含子能 内含子 转录为信使RNA
48 48
真核细胞的基因结构
结构 外 显 子 内 含 子 功能 能够 转录RNA , 并 编码蛋白质 序 列 能够 转录RNA , 不能 编码蛋 序 白质 列 特点
术将一种催生红色素的CHS基因插入牵
牛花中,期望得到更艳丽的花朵 结果:原来开紫花的花色没有加深,花 瓣变成了白色,或杂色
The Plant Cell, 2, 279-289, 1990
12
1998年,Andrew Fire等首次将正义链反义链RNA
混合注入线虫C.elegans中,观察到更强的基因表达
42
2、核酸的复性(renaturation) (退火,annealing)
变性DNA经过一定处理重新形成双螺旋的过程
影响复性速度的因素: DNA浓度 DNA片段的大小 DNA片段复杂性 合适的复性温度 适当的离子强度
3、杂交(hybridization)
两条来源不同,但具有互补序列的核酸,按碱基配 对原则复性形成一个杂交体,这个过程即杂交,或称分 子杂交
核酸化学与检测
上海市临床检验中心 王庆忠 wangqingzhong@
主要内容
核酸的发现及与生命的关系
核酸化学基础
核酸的检测
2
第一部分 核酸的发现 及与生命的关系
3
• 早期发现- 1868年, 瑞士科学家 F. Miescher从外
科绷带脓细胞的核中分离出一种富含磷的有机物 质“核素”(nuclein),后称为核酸(nucleic acid)。
RNA 腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U)
碱 基:
基本碱基
碱基---嘌呤碱(purine)与嘧啶碱(pyrimidine)的衍 生物。杂环化合物 ,嘧啶由2个氮原子取代苯分子间位
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