结构生物学9.ppt
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1、第四章 核酸的结构原理(教材第9章),核酸包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,它们对生物体的遗传信息的传递、蛋白质的生物合成及生物的发育调控等生命过程起着决定性的作用。 核酸的结构与功能 染色体的结构 基因组,核酸的结构与功能,核酸结构的研究简史 核酸的基本结构单位 DNA的结构 DNA的功能 RNA的结构 RNA的功能,核酸结构的研究简史,1868年,瑞士的Friedrich Miescher从脓细胞核中提取得到结合蛋白质的核酸,称为核素(nuclein) 1889年,Richard Altmann得到不含蛋白质的核素,命名为核酸(nucleic acid) 1929年,L
2、evene Jacobs得到核酸的化学组成 1938年,Astbury开始DNA纤维衍射的工作 1944年,Avery等完成肺炎球菌转化试验,证明DNA是遗传物质 1950年前后,Chargaff和Markham分析了各种生物DNA的碱基组成,发现了DNA碱基组成规律:A=T, G=C 1953年,James Watson和Francis Crick建立DNA双螺旋结构模型,核酸结构的研究简史(续),1970s年代初,建立DNA重组技术,产生了一门新的学科基因工程。 1970s年代末,开始进行人工合成DNA片段的结晶和晶体衍射的分析工作。 1978年发表了第一个DNA片段晶体结构,是一个四核苷
3、酸片段。 1979年,A.Rich测定了d(CGCGCG)片段的晶体结构,发现是一个左手双螺旋结构。 1980年,R.E.Dickerson测定了12聚核苷酸片段:d(CGCGAATTCGCG)的晶体结构,证实了Watson-Crick模型的正确性,同时也发现了一些不同的结构特征。 1992年,建立了核酸三维结构数据库NDB。 现在,X射线晶体学、NMR和计算机模拟方法都已经用于研究核酸的空间结构。,核酸的基本结构单位,核酸是线性的多聚核苷酸(polynucleotide),核苷酸(nucleotide)是核酸的基本结构单位 核苷酸的结构 核苷 戊糖 碱基 磷酸,戊糖,戊糖的类型 b-D-核糖
4、 RNA b-D-2-脱氧核糖 DNA,戊糖,糖环的折叠形式 内型(endo)与外型(exo)构象以C5作为参照 糖环的折叠形式有两大类 信封式(envelope form) C2-endo(2E) C3-endo(3E) C2-exo (2E) C3-exo (3E) 扭转式(twist form) C2-endo-C3-exo( , , ),又称S式 C2-exo-C3-endo( , , ),又称N式,内型(endo)与外型(exo),信封式构象,扭转式构象,呋喃糖环的折叠形式,糖环的折叠影响核苷酸的空间构象,单体核苷酸中糖环折叠C3-endo与C2-endo各占一半的比例 B-DNA螺
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