核酸的結(jié)構(gòu)與功能

1、第一部分： 生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能 （核酸，蛋白質(zhì)，脂類）第二部分： 新陳代謝（糖代謝，脂類代謝，核酸代謝）第三部分： 遺傳信息的存儲、傳遞和表達(dá),1.1 核酸的種類、分布和化學(xué)組成1.2 核酸的分子結(jié)構(gòu)1.3 核酸的理化性質(zhì)及其應(yīng)用,1 核酸的結(jié)構(gòu)與功能,1.1.1 核酸的生物學(xué)功能1.1.2 核酸的種類和分布1.1.3 核酸的組成,1.1 核酸的種類、分布及化學(xué)組成,核酸是

2、生物體內(nèi)最重要的生物大分子，任何生物 體，甚至無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒和噬菌體都含有核酸。核酸在生物的個體發(fā)育、生長繁殖、遺傳變異等生命過程中起著極為重要的作用。,1.1.1 核酸的生物學(xué)功能,核酸主要存在于細(xì)胞核中，含量占細(xì)胞干重的5～15%。 核酸根據(jù)核酸的化學(xué)組成和生物學(xué)功能，將核酸分為：核糖核酸(ribonucleic acid RNA)脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid DNA),1.1.2 核酸

3、的種類和分布,,,核酸 核糖核酸nucleic acid ribonucleic acid RNA 信使RNA（messenger RNA, mRNA ） 核糖體RNA（ribosome RNA, rRNA） 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（transfer RNA, tRNA）

4、 脫氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid DNA,DNA 主要存在于細(xì)胞核，是染色質(zhì)的主要成分；原核生物DNA主要存在于類核（nucleoid）中；在核外也存在有少量DNA，如線粒體DNA、葉綠體DNA以及細(xì)菌的質(zhì)粒（plasmid）。RNA 主要存在于細(xì)胞質(zhì)(90%)，少量存在于核仁中 mRNA 存在于細(xì)

5、胞質(zhì)中，占總RNA的5~10%。 tRNA 存在于細(xì)胞質(zhì)中，占總RNA的10~15% rRNA 存在于核糖體中， 占總RNA的75~80%,核酸核苷酸核苷 磷酸堿基（嘌呤和嘧啶）核糖或脫氧核糖,1.1.3 核酸的化學(xué)組成,1.1.3.1 核糖和脫氧核糖,核糖,脫氧核糖,1.1.3.2 堿基(base),嘌呤,嘧啶,,腺嘌呤,鳥嘌呤,胞嘧啶,胸腺嘧啶,尿嘧啶,1.

6、1.3.3 核苷,腺苷,胞苷,1.1.3.4 核苷酸和稀有核苷酸,Chemical structures of (a) ribonucleotides and (b) deoxyribonucleotides,,腺苷酸,鳥苷酸,尿苷酸,胞苷酸,脫氧腺苷酸,脫氧鳥苷酸,脫氧胸腺苷酸,脫氧胞苷酸,稀有核苷酸：核酸中的稀有核苷酸是堿基或戊糖被修飾后形成的。核酸中的稀有核苷酸常以其核苷的形式表示。常見的為甲基化修飾以“m”（methy-）表示

7、，修飾基團(tuán)在堿基上的寫在堿基符號的左方，修飾基團(tuán)在戊糖上的寫在堿基符號的右方，修飾基團(tuán)個數(shù)寫在其右下角，修飾位置寫在右上角。,常見稀有核苷,細(xì)胞中還有一些游離的核苷酸及其衍生物，其中較重要的為多磷酸核苷酸、環(huán)式單核苷酸和輔酶類單核苷酸。,1.1.3.5 胞內(nèi)的游離核苷酸及其衍生物,多核苷酸與環(huán)化核苷酸,輔酶A,泛酸,Β－巰基乙胺,煙酰胺,輔酶 I （煙酰胺腺嘌呤二核苷酸）,FAD (黃素腺嘌呤二核苷酸),核黃素,1.2 核酸的分

8、子結(jié)構(gòu)1.2.1 DNA的分子結(jié)構(gòu)1.2.1.1 DNA的一級結(jié)構(gòu) DNA的一級結(jié)構(gòu)是組成DNA分子的脫氧核苷酸的連接方式和排列順序。 DNA是由很多個dAMP、dGMP、dCMP和dTMP通過3’,5’ -磷酸二酯鍵連成的無分支雙鏈線狀或環(huán)狀多核苷酸。 E. coli DNA 4?106bp，1.4 ?106nm； 人DNA 2.9 ?109bp 9.9 ?108nm,DNA分子中鏈骨架是固定不變的

9、，脫氧核糖核苷酸的排列順序?qū)嵸|(zhì)上是堿基的排列順序。核酸鏈的簡寫式：核酸分子的簡寫式可簡明表示高度復(fù)雜的核酸分子。簡寫式表示的是核酸分子的一級結(jié)構(gòu)，即核酸分子中的核苷酸（或堿基）排列順序。書寫方式由5’ → 3’ 端。,線條式：以豎線和斜線分別表示糖基和磷酸酯鍵。,糖基的C-3’位,,糖基的C-5’位,,字符式：用A、T、G、C、U代表堿基，用P代表磷酸殘基。核酸分子中的糖基、糖苷鍵和酯鍵等均省略不寫，將堿基和磷酸相間排列即可。省略

10、了糖基，簡寫式中出現(xiàn)T的為DNA鏈，出現(xiàn)U則為RNA鏈。以5‘和3’表示鏈的末端及方向，分別置于簡寫式的左右二端。5’pApCpTpTpGpApApCpG3’ DNA5’pApCpUpUpGpApApCpC3’ RNA,簡化為：5’pACTTGAACG3’ DNA5’pACUUGAACG3’RNA簡寫式的5‘-末端均含有一個磷酸殘基（與糖基的C-5’位上的羥基相連），3‘-末端含有一個自由羥基（與糖基的C-3’位相連

11、），若5‘端不寫P，則表示5’-末端為自由羥基。,雙鏈DNA分子的簡寫式是在一條簡式的基礎(chǔ)上再增加一條互補(bǔ)鏈，鏈間的配對堿基用短縱線相連或省略5’GGAATCTCAT3’3’CCTTAGAGTA5’注： bp（base pair），代表堿基對。,1.2.1.2 DNA的二級結(jié)構(gòu)及其多態(tài)性Watson和Crick集各項(xiàng)對DNA的研究成果于一體，在1953年以立體化學(xué)上的最適構(gòu)型建立了與DNA X-射線衍射資料相符的分子模型——

12、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。 它可在分子水平上闡述遺傳的基本特征。,⑴DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的主要依據(jù)①1949-1951年Chatgaff應(yīng)用紫外分光光度法和紙層析等技術(shù)，對不同來源的DNA進(jìn)行堿基定量分析，得出組成DNA四種堿基的比例關(guān)系。,不同來源DNA堿基組成的比例關(guān)系,堿基組成的共同規(guī)律：不同來源的DNA中[A]=[T]、[C]=[G]；A+G=T+C 。,②Wilkins及其同事Franklin等用X-射線衍射方法獲得的DNA結(jié)構(gòu)資料

13、。③用電位滴定法證明DNA的磷酸基可以滴定，而嘌呤和嘧啶的-NH、-CO則不能滴定，因此它們之間形成氫鍵。,⑵雙螺旋結(jié)構(gòu)特征①主鏈：脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接成反向平行的兩條主鏈，它們繞一共同軸心向右盤旋形成雙螺旋構(gòu)型。 主鏈處于螺旋的外則。,②堿基對(base pair)：堿基位于螺旋的內(nèi)則，它們以垂直于螺旋軸的取向。同一平面的堿基在二條主鏈間形成堿基對。,③大溝和小溝：大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和

14、較小溝槽。小溝位于雙螺旋的互補(bǔ)鏈之間，而大溝位于相毗鄰的雙股之間。,④結(jié)構(gòu)參數(shù)：螺旋直徑2nm；螺旋周期包含10bp；螺距3.4nm；相鄰堿基對平面的間距0.34nm。,⑶雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定因素DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的最主要因素是堿基堆積力。層層堆積的芳香族堿基上的?電子云交錯形成了堿基堆積力，使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成疏水核心而不存在游離的水分子，有利于互補(bǔ)堿基間形成氫鍵；同時，雙螺旋外側(cè)帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)同帶正電荷的陽離子之間

15、形成的離子鍵可減少雙鏈間的靜電斥力，因而對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)也有一定的穩(wěn)定作用。,⑸DNA二級結(jié)構(gòu)的多態(tài)性A-DNA和B-DNADNA結(jié)構(gòu)的研究手段主要是X射線衍射技術(shù)，它是通過間接觀測多個DNA分子有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)的平均值而獲得的。根據(jù)X-射線衍射圖譜在溶液中的DNA一般為B-構(gòu)象，這是最常見的DNA構(gòu)象。,在多核苷酸鏈中，戊糖能折疊成多種構(gòu)象，同時，分子還可繞C-N糖苷鍵以及3’,5 ’ -磷酸二酯鍵旋轉(zhuǎn)一定角度，使得具有同樣堿基配

16、對的DNA雙螺旋可以采取不同的構(gòu)象，這種構(gòu)象上的差異稱為多態(tài)性。即DNA的結(jié)構(gòu)是動態(tài)的。在以鈉、鉀或銫作反離子，相對濕度為75％時，DNA分子的X-射線衍射圖顯示的是A-構(gòu)象。,B-DNA與A-DNA的比較,DNA鋰鹽在相對濕度為66％，其構(gòu)象為C-構(gòu)象。這種構(gòu)象僅在實(shí)驗(yàn)室中觀察到。DNA的構(gòu)象是可變的，在不同的條件下構(gòu)象不同。但這些DNA都是右手雙螺旋；這些螺旋中都有兩個螺旋溝，分為大溝與小溝，只是它們的寬窄和深淺程度有所不同。,

17、Z-DNAWang和Rich等在研究人工合成的d（CGCGCG）單晶的X-射線衍射圖譜時，發(fā)現(xiàn)這種六聚體的構(gòu)象不同于B-構(gòu)象。它是左手雙螺旋，在主鏈中各個磷酸根呈鋸齒（Zigzag）狀排列，因此稱Z-構(gòu)象。,B-DNA與Z-DNA的比較,B-DNA structure: Ball-and-stick and space-filling models viewed perpendicular to the helical axis,

18、B-DNA structure: Ball-and-stick and space-filling models viewed parallel to the helical axis,A-DNA structure: Ball-and-stick and space-filling models viewed perpendicular to the helical axis,A-DNA structure: Ball-and-

19、stick and space-filling models viewed parallel to the helical axis,Z-DNA structure: Ball-and-stick and space-filling models viewed perpendicular to the helical axis,Z-DNA structure: Ball-and-stick and space-filling mod

20、els viewed parallel to the helical axis,Structural features of ideal A-, B-, and Z-DNA,A-DNA B-DNA Z-DNA,DNA構(gòu)象的可變性，即DNA二級結(jié)構(gòu)的多態(tài)性的發(fā)現(xiàn)拓寬了人們的視野。生物體中最為穩(wěn)定的遺傳物質(zhì)也可以采用不同的姿態(tài)來實(shí)現(xiàn)其豐富多采的生

21、物的奧妙。,⑹三鏈DNA（H-DNA）含(TC)n和(AG)n這樣的同型嘧啶和同型嘌呤，并形成鏡像重復(fù)的序列，在低pH值條件下，雙鏈DNA拆開后產(chǎn)生的多聚嘧啶鏈回折，并嵌入剩下的雙鏈DNA大溝中形成分子內(nèi)的三鏈DNA。,在三鏈DNA中，位于大溝中的多聚嘧啶鏈與雙鏈DNA中的多聚嘌呤鏈成平行走向，堿基按照Hoogsteen方式配對形成TAT，CGC三聯(lián)體。作用：與基因表達(dá)有關(guān)，第三股鏈可能阻礙一些調(diào)控蛋白或RNA聚合酶與DNA結(jié)合。,

22、1.2.1.3 DNA的三級結(jié)構(gòu)環(huán)型DNA：許多細(xì)菌染色體DNA、細(xì)菌質(zhì)粒、某些病毒DNA、噬菌體DNA、葉綠體和線粒體DNA以閉合環(huán)形存在。環(huán)型DNA的三級結(jié)構(gòu)——超螺旋型和解鏈環(huán)型,⑴DNA的超螺旋(superhelix or supercoil)結(jié)構(gòu)①超螺旋的發(fā)現(xiàn)1965年通過電鏡發(fā)現(xiàn)SV40和多瘤病毒的環(huán)形DNA的超螺旋；其實(shí)絕大多數(shù)原核生物的DNA都是共價(jià)封閉環(huán)(covalently closed circle, C

23、CC)分子， 雙螺旋環(huán)狀分子再度螺旋化成為超螺旋結(jié)構(gòu)。,②超螺旋結(jié)構(gòu)的形成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，一般每轉(zhuǎn)一圈有10個核苷酸對，平時，雙螺旋總處于能量最低狀態(tài)。若正常DNA雙螺旋額外地多轉(zhuǎn)或少轉(zhuǎn)幾圈，使每一圈的核苷酸數(shù)目大于或小于10，就會出現(xiàn)雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的改變，在DNA分子中產(chǎn)生額外張力。若此時雙螺旋的末端是固定的或是環(huán)狀分子，雙鏈不能自由轉(zhuǎn)動，額外的張力不能釋放，導(dǎo)致DNA分子內(nèi)部原子空位置的重排，造成扭曲，出現(xiàn)超螺旋。,超螺旋

24、有正超螺旋和負(fù)超螺旋負(fù)超螺旋：形成超螺旋時，旋轉(zhuǎn)方向與DNA雙螺旋方向相反，旋轉(zhuǎn)的結(jié)果使DNA分子內(nèi)部張力減小，稱為松旋效應(yīng)。在自然條件下共價(jià)封閉環(huán)狀DNA呈負(fù)超螺旋結(jié)構(gòu)。正超螺旋：與負(fù)超螺旋相反，形成超螺旋時的旋轉(zhuǎn)方向與DNA雙螺旋方向相同，結(jié)果加大了DNA分子內(nèi)部張力，有緊旋效應(yīng)。,⑵真核生物DNA的包裝DNA是生物大分子，人單倍體細(xì)胞基因組含有3×109bp，一條染色體包含一條DNA雙鏈分子，若將所有染色體(雙倍體

25、細(xì)胞)相連并充分伸展，長度達(dá)2m左右。巨大的DNA鏈必需高度壓縮形成一定的高級結(jié)構(gòu)，才能貯存于小小的細(xì)胞核中。,人的染色體,,在細(xì)胞中DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合以螺旋管形態(tài)存在。這種形式對DNA的壓縮作用更大。,DNA是染色質(zhì)的主要化學(xué)成分，也是遺傳信息的載體。它與組蛋白（相結(jié)合。染色體上的蛋白質(zhì)包括組蛋白和非組蛋白。組蛋白是染色體的結(jié)構(gòu)蛋白，它與DNA組成核小體。,①核小體（nucleosome）是染色體的基本結(jié)構(gòu)單位核小體由核心顆粒(

26、core particle)和連接區(qū)DNA (linker DNA) 組成。,核小體,,,H2A,,,H2B,,,H3,,,H4,②染色體的包裝細(xì)胞核DNA在雙螺旋基礎(chǔ)上的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)變化，形成更高層次的超螺旋。使巨大的DNA鏈包裝成染色體。200bp DNA形成核小體后長度壓縮了6~7倍。螺線管的形成使DNA一級包裝又壓縮了6倍。,螺線管纖維纏繞在非組蛋白構(gòu)成的中心軸骨架（支架蛋白質(zhì)）上形成染色質(zhì)纖維環(huán)。從螺線管纖維環(huán)到包裝形成染

27、色體是DNA壓縮程度最高的階段，估計(jì)在200~240倍。經(jīng)各級包裝后染色體DNA總共被壓縮了8000~10000倍。,,染色質(zhì)基本單位的核小體。由核小體螺旋化盤繞形成螺線管。由螺線管纖維纏繞形成染色質(zhì)纖維環(huán)。由染色質(zhì)纖維環(huán)會再繞成螺旋形成染色體。,1.2.2 RNA的分子結(jié)構(gòu),1.2.2.1 tRNA（transfer RNA ，轉(zhuǎn)移RNA） ⑴tRNA由73～93個核苷酸組成，分子量為25000～30000 D，沉降系數(shù)4

28、S ，含較多的稀有堿基（修飾堿基），占總RNA 的16%，種類多。⑵ tRNA的作用是攜帶活化氨基酸參與蛋白質(zhì)合成。,⑶ tRNA的二級結(jié)構(gòu)不同的tRNA具有相似的高級結(jié)構(gòu)，tRNA分子單股鏈通過自身折疊形成四個螺旋區(qū)和四個環(huán)的基本結(jié)構(gòu)，類似一個三葉草，稱為三葉草結(jié)構(gòu)。,tRNA分子中含有氨基酸臂、二氫尿嘧啶環(huán)、反密碼環(huán)、額外環(huán)和T?C環(huán)五部分。,⑷tRNA的三級結(jié)構(gòu): 倒“L”形。,1.2.2.2 rRNA（ribosomal R

29、NA）⑴ rRNA分子量為103~106D， 存在于核糖體(ribosome)中，核糖體中有60%是rRNA，其余40%是蛋白質(zhì)。占總RNA的75%～80%。原核生物大腸桿菌的rRNA有5S、16S和23SrRNA三種，動物細(xì)胞有5S、5.8S、18S和28S rRNA四種。,⑵ rRNA的結(jié)構(gòu) rRNA單鏈自身回折時按A-U，G-C的base配對原則形成部分螺旋區(qū)(發(fā)夾結(jié)構(gòu))，回折處沒有base配對時形成凸環(huán)。一般rRNA分子有4

30、0%左右的螺旋區(qū)。5srRNA也有類似三葉草形的結(jié)構(gòu)，其他rRNA以螺旋或突環(huán)相間排列組成。⑶ rRNA的生物學(xué)功能參與蛋白質(zhì)的生物合成。,1.2.2.3 m RNA（messenger RNA）⑴ mRNA是蛋白質(zhì)生物合成的模板，它攜帶著從DNA分子中抄錄而來的指令多肽鏈中氨基酸排列順序的信息，是遺傳信息的傳遞者，故稱之為信使RNA。 每一種蛋白質(zhì)都是由一種特定的mRNA編碼，故細(xì)胞內(nèi)mRNA種類很多，但每一種mRNA

31、的數(shù)量卻很少（5%以下），瞬時含量低，代謝率高。分子大小差異很大。,⑵ mRNA的結(jié)構(gòu)典型的真核mRNA的結(jié)構(gòu)順序是：帽子結(jié)構(gòu)區(qū)-5’非編碼區(qū)-起始密碼-編碼-終止密碼-3’非編碼區(qū)-polyA尾巴,原核生物mRNA一般為多順反子，即在同一mRNA中含有編碼多個蛋白質(zhì)的信息(一個基因即一個順反子)真核mRNA通常是單順反子，一 個mRNA只能編碼一條多肽鏈。,真核和原核mRNA都是單鏈線狀分子，內(nèi)部有許多堿基互補(bǔ)區(qū)，當(dāng)mRNA回折

32、時可形成大量的發(fā)夾結(jié)構(gòu)。真核mRNA的5’ -端的帽子結(jié)構(gòu)— m7GpppNm結(jié)構(gòu),1.3 核酸的理化性質(zhì)及其應(yīng)用1.3.1 核酸的一般性質(zhì)①RNA為白色粉末狀，DNA是白色纖維狀固體，二者均溶于水，而不溶于一般有機(jī)溶劑中，故常用冷乙醇從水溶液中將核酸沉淀出來。,②核酸是兩性電解質(zhì)，但酸性強(qiáng)，與金屬離子結(jié)合成鹽，也可與堿性蛋白結(jié)合；介質(zhì)pH大于4時，呈陰離子，電泳時向陽極移動；DNA在pH4～11間最穩(wěn)定，超出此范圍易變性。

33、③大多數(shù)DNA為線性分子，長度可達(dá)數(shù)厘米，直徑僅為2nm，故DNA溶液粘度很高，分子極易斷裂；RNA溶液粘度較小。,1.3.2 核酸紫外吸收核酸分子中的嘌呤和嘧啶堿基中含有共軛雙鍵體系，因而具有特殊的紫外吸收光譜，其最大吸收峰位于260nm處。利用這一性質(zhì)可定量測定核酸的含量或鑒定核酸的純度。 純DNA：OD260/OD280 = 1.8 純RNA： OD260/OD280 = 2.0,樣品中如含

34、有蛋白質(zhì)及苯酚等雜質(zhì)，此比值明顯降低。對于純樣品，讀取OD260值即可算出含量；通常以1單位OD值相當(dāng)于 50 ?g/ml雙螺旋DNA 40 ?g/ml單鏈DNA（RNA） 20 ?g/ml寡核苷酸計(jì)算。 此方法簡便、快速、準(zhǔn)確。,1.3.3 核酸的變性和復(fù)性1.3.3.1 核酸的變性（denaturation） ⑴概念核酸的變性是指因某些理化因素的影響使維持核酸空間結(jié)構(gòu)的氫

35、鍵和疏水鍵斷裂，雙螺旋結(jié)構(gòu)解體，但不涉及核 苷酸間共價(jià)鍵的斷裂。核酸變性后，粘度降低，紫外吸收值增高(增色效應(yīng))，生物功能消失。,⑵影響變性的因素破壞雙螺旋穩(wěn)定性的因素都可使DNA變性。 DNA分子中的堿基處于配對和不配對的動態(tài)平衡狀態(tài)，很多因素會引起它向不配對方向轉(zhuǎn)變，即引起DNA變性。如高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、尿素、酰胺等試劑、射線等。,高溫：DNA稀鹽溶液加熱到80~100℃，幾分鐘內(nèi)雙螺旋鍵即解開，形成無規(guī)則的線團(tuán)。離

36、子強(qiáng)度：提高溶液的離子強(qiáng)度，可中和DNA分子鏈上磷酸基團(tuán)的負(fù)電荷，降低它們之間的排斥力，穩(wěn)定DNA的結(jié)構(gòu)。DNA通常保存在1molNaCl中。極端的pH值：pH﹤1時，DNA的磷酸二酯鍵會被水解；pH﹥11.3時，DNA的所有氫鍵斷裂。疏水作用：甲醇可增加堿基的溶解度，三氟醋酸鈉可降低DNA分子的疏水作用，破壞雙螺旋結(jié)構(gòu)引起變性。,尿素及甲酰胺：它們可與堿基之間形成氫鍵。堿基堆積：氫鍵和堿基堆積是一致的，堿基堆積是一種協(xié)同作用，處

37、于中間的堿基比兩邊的堿基穩(wěn)定，線狀雙鏈DNA分子的兩端常有7個未配對的堿基，因此少于15bp的雙鏈DNA片段極不穩(wěn)定。,⑶ DNA的熔點(diǎn)（ Tm ）DNA的熱變性過程中一半分子發(fā)生變性時的溫度稱為DNA的解鏈溫度( melting temperature，簡寫Tm)或熔點(diǎn)，用 Tm 表示。DNA的Tm值一般在70~85℃之間。熱變性是在很狹的溫度范圍內(nèi)突發(fā)的躍變過程， 很像結(jié)晶達(dá)到熔點(diǎn)時的熔化現(xiàn)象，故名熔解溫度。,Example o

38、f a DNA melting curve,The melting temperature, Tm,is defined as the temperatureat which half of the maximumabsorbance increase is attained.,Denaturation over a narrow T rangeimplies a cooperative process.,⑷DNA本身性質(zhì)決定了

39、Tm①DNA的均一性DNA分子中堿基組成的均一性：只含有一種堿基對的多核苷酸片段，比天然DNA的Tm值范圍窄。因它在變性時的氫鏈斷裂幾乎可“齊同”進(jìn)行，故所要求的變性溫度更趨于一致。待測樣品DNA的組成是否均一：如樣品中只含有一種DNA，其Tm值范圍較窄， 若混雜有其它來源的DNA，則Tm值范圍較寬。原因也與DNA的堿基組成有關(guān)。,②DNA的(G+C)含量Tm值的高低取決于DNA分子中的(G+C)的含量。(G+C)含量越高，Tm

40、值越高。G-C堿基對有3對氫鍵，A-T堿基對有2對氫鍵，DNA中(G+C)含量高能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，破壞G-C間氫鍵需比A-T氫鍵付出更多的能量，故(G+C)含量高的DNA，其變性Tm也高。,一定離子強(qiáng)度下(DNA溶于0.2mol/L NaCl): Tm與(G+C)含量(X) 的關(guān)系可用經(jīng)驗(yàn)公式表示： X%(G+C)=2.44(Tm-69.3),RNA也有螺旋-線團(tuán)之間的轉(zhuǎn)變，但由于RNA只有局部螺旋區(qū)，所以熱變性沒有D

41、NA那樣明顯， Tm值較低。tRNA結(jié)構(gòu)中螺旋區(qū)較多， Tm值較高。,1.3.3.2 核酸的復(fù)性（renaturation）⑴概念變性DNA在適當(dāng)?shù)臈l件下(除去變性因素)，可使兩條分開的鏈按照堿基配對規(guī)律重新締合成雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一過程稱為復(fù)性。復(fù)性后的DNA其理化性質(zhì)和生物功能都得到部分恢復(fù)。復(fù)性的DNA溶液紫外吸收下降稱為減色效應(yīng)。,⑵影響復(fù)性的因素?zé)嶙冃訢NA一般經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，此過程稱之為" 退火。 &quo

42、t; 退火"也用以描述雜交核酸分子的形成。DNA的復(fù)性不僅受溫度影響，還受DNA自身特性等其它因素的影響。,1.3.3.3 分子雜交,1.核酸的種類和分布2.寫出以下分子的結(jié)構(gòu) ATP 3’,5’-cAMP假尿苷 Am dGTP CTP m7G3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本要點(diǎn)及維持DNA雙螺旋的主要作用力。4.A 、B 、ZDNA的差異。5.tRNA及真核mRNA結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)6.變性、復(fù)性、分子