所以其粘度低得多。 二、密度
利用密度梯度离心可以测定大分子的浮力密度。CsCl溶解度大,可制成8M溶液。DNA的浮力密度一般在1.7以上,RNA为1.6,蛋白质为1.35-1.40。分子量相同结构不同的DNA沉降系数不同,线形双螺旋DNA、线形单链DNA、超螺旋DNA沉降系数之比为1:1.14:1.4。因此通过测定沉降系数可以了解DNA的结构及其变化。
三、紫外吸收
嘌呤和嘧啶因其共轭体系而有 强紫外吸收。核酸在260nm有紫外吸收峰,蛋白质在280nm。利用紫外吸收可测定核酸的浓度和纯度。一般测定OD260/OD280,DNA=1.8,RNA=2.0。如果含有蛋白质杂质,比值明显下降。不纯的核酸不能用紫外吸收法测定浓度。紫外吸收改变是DNA结构变化的标志,当双链DNA解链时碱基外露增加,紫外吸收明显增加,称为增色效应。双链、单链DNA与核苷酸的紫外吸收之比是1:1.37:1.6。
四、DNA的变性
在一定条件下,双链DNA解链变成单链DNA的现象称为变性或熔化。加热引起的变性称为热变性;碱性条件(pH>11.3)下,DNA发生碱变性。此外,尿素、有机溶剂、甚至脱盐都可引起DNA变性。除去变性因素后,互补的单链DNA又可以重新结合为双链DNA,称为复性或退火。DNA复性由局部序列配对形成双链核心的慢速成核反应开始,然后经过快速的所谓拉链反应而完成。
DNA变性后粘度降低,密度和吸光度升高。 变性后的单链DNA与具有同一性序列的DNA链或RNA分子结合形成双链的DNA-DNA或DNA-RNA杂交分子的过程称为杂交或分子杂交。分子杂交技术的发展和应用,对分子生物学和生物高技术的发展起到了重要的推动作用。
通常将50%DNA分子变性时的温度称为熔点(Tm)。一般DNA在生理条件下的熔点在85-95度之间。熔点主要取决于碱基组成,G-C对含量越高,熔点越高。一般G-C对含量40%时熔点是87度,每增加1%,熔点增加约0.4度。离子强度也有影响,因为离子能与DNA结合,使其稳定,所以离子强度越低,熔点越低,熔解范围越窄。因此DNA应保存在高盐溶液中。如果DNA不纯,则变性温度范围也会扩大。甲酰胺可以使碱基对之间的氢键不稳定,降低熔点。所以分子生物实验中经常用甲酰胺使DNA变性,
祝大家07年生物考研取得好成绩!!! 以避免高温引起DNA断裂。乙醇、丙酮、尿素等也可促进DNA变性。
DNA的复性速度与其初始浓度C0及复杂度有关。当温度、离子强度等其他条件固定时,一半DNA复性时的C0t值只与其复杂度有关,可用来计算基因组的复杂度。
五、限制性内切酶
限制性内切酶II识别并切割特定的回文序列,生物体用来防止外源DNA的影响,在基因工程中用于DNA的切割,被称为分子手术刀。如EcoRI,E是属名,co是种名,R是菌株名,I是发现次序。
六、核酸的提纯
提取:一般先破碎细胞,得到DNP或RNP。然后用酚-氯仿除蛋白,用乙醇或异丙醇将核酸沉淀出来,干燥后再溶解即可。
纯化:常用电泳或层析。PAGE一般用于分离1K以下的核酸,如测序。较大的要用琼脂糖电泳。纯化mRNA常用oligo-dT的层析柱或磁珠。 目前核酸研究的特点 八十年代以后,核酸研究有以下特点:
1. RNA研究受到重视。以前的研究以DNA为重点,现在RNA成为研究热点。核糖酶的发现和RNA的加工编辑机制是两大发现。一个基因在不同组织或不同生理状态下,从不同转录起始位点开始转录,通过不同的剪接方式和不同的3’端成熟机制,可形成不同的蛋白质,这是一种比基因重排更灵活的调控方式。RNA的应用也日益广泛,如用ribozyme切割病毒核酸,用反义RNA阻断有害基因的表达等。因此,有人称90年代为RNA的十年。
2.研究材料从原核走向真核。真核生物的复制、转录、翻译都比原核复杂得多,材料的改变导致了ribozyme、RNA的剪接、编辑等重大发现,大大推动了核酸的研究。
3.研究核酸与核酸、核酸与其他生物大分子的相互作用。生物体内的核酸多数处于各种复合物中,其结构与功能都与复合物相关。真核基因转录调控的研究主要集中在顺式作用元件(cis-acting elements)、反式作用因子(trans-acting factor)、以及它们之间的相互作用上。核糖体的结构与功能、氨酰tRNA的合成一直是研究核酸与蛋白质相互作用的两个重要对象,近来又形成剪接体(spliceo-some)、核不均一核糖核蛋白体(hn-RNP)、核小分子核糖核蛋白体(snRNP)、编辑体(editosome)等研究热点。
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研究进入分子水平与整体水平相结合的阶段。比如果蝇的发育受调控基因网络的控制,一些实验室正在以整体与分子水平相结合的方式进行研究。
本 章 名 词 解 释
核苷(nucleoside):是嘌呤或嘧啶碱通过共价键与戊糖连接组成的化合物。核糖与碱基一般都是由糖的异头碳与嘧啶的N-1或嘌呤的N-9之间形成的β-N-糖键连接。
核苷酸(uncleoside):核苷的戊糖成分中的羟基磷酸化形成的化合物。
cAMP(cycle AMP):3ˊ,5ˊ-环腺苷酸,是细胞内的第二信使,由于某部些激素或其它分子信号刺激激活腺苷酸环化酶催化ATP环化形成的。 磷酸二脂键(phosphodiester linkage):一种化学基团,指一分子磷酸与两个醇(羟基)酯化形成的两个酯键。该酯键成了两个醇之间的桥梁。例如一个核苷的3ˊ羟基与别一个核苷的5ˊ羟基与同一分子磷酸酯化,就形成了一个磷酸二脂键。 脱氧核糖核酸(DNA):含有特殊脱氧核糖核苷酸序列的聚脱氧核苷酸,脱氧核苷酸之间是是通过3ˊ,5ˊ-磷酸二脂键连接的。DNA是遗传信息的载体。
核糖核酸(RNA):通过3ˊ,5ˊ-磷酸二脂键连接形成的特殊核糖核苷酸序列的聚核糖核苷酸。 核糖体核糖核酸(Rrna,ribonucleic acid):作为组成成分的一类 RNA,rRNA是细胞内最 丰富的 RNA .
信使核糖核酸(mRNA,messenger ribonucleic acid):一类用作蛋白质合成模板的RNA .
转移核糖核酸(Trna,transfer ribonucleic acid):一类携带激活氨基酸,将它带到蛋白质合成部位并将氨基酸整合到生长着的肽链上RNA。TRNA含有能识别模板mRNA上互补密码的反密码。
转化(作用)(transformation):一个外源DNA 通过某种途径导入一个宿主菌,引起该菌的遗传特性改变的作用。
转导(作用)(transduction):借助于病毒载体,遗传信息从一个细胞转移到另一个细胞。 碱基对(base pair):通过碱基之间氢键配对的核酸链中的两个核苷酸,例如A与T或U , 以及G与C配对 。
夏格夫法则(Chargaff’s rules):所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等(A=T),鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等(G=C),既嘌呤的总含量相
祝大家07年生物考研取得好成绩!!! 等(A+G=T+C)。DNA的碱基组成具有种的特异性,但没有组织和器官的特异性。另外,生长和发育阶段`营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。
DNA的双螺旋(DNAdouble helix):一种核酸的构象,在该构象中,两条反向平行的多核甘酸链相互缠绕形成一个右手的双螺旋结构。碱基位于双螺旋内侧,磷酸与糖基在外侧,通过磷酸二脂键相连,形成核酸的骨架。碱基平面与假象的中心轴垂直,糖环平面则与轴平行,两条链皆为右手螺旋。双螺旋的直径为2nm,碱基堆积距离为0.34nm, 两核甘酸之间的夹角是36゜,每对螺旋由10对碱基组成,碱基按A-T,G-C配对互补,彼此以氢键相联系。维持DNA双螺旋结构的稳定的力主要是碱基堆积力。双螺旋表面有两条宽窄`深浅不一的一个大沟和一个小沟。
大沟(major groove)和小沟(minor groove):绕B-DNA双螺旋表面上出现的螺旋槽(沟),宽的沟称为大沟,窄沟称为小沟。大沟,小沟都、是由于碱基对堆积和糖-磷酸骨架扭转造成的。 DNA超螺旋(DNAsupercoiling):DNA本身的卷曲一般是DNA双`螺旋的弯曲欠旋(负超螺旋)或过旋(正超螺旋)的结果。
拓扑异构酶(topoisomerse):通过切断DNA的一条或两条链中的磷酸二酯键,然后重新缠绕和封口来改变DNA连环数的酶。拓扑异构酶Ⅰ、通过切断DNA中的一条链减少负超螺旋,增加一个连环数。某些拓扑异构酶Ⅱ也称为DNA促旋酶。
核小体(nucleosome):用于包装染色质的结构单位,是由DNA链缠绕一个组蛋白核构成的。 染色质(chromatin): 是存在与真核生物间期细胞核内,易被碱性染料着色的一种无定形物质。染色质中含有作为骨架的完整的双链DNA,以及组蛋白`非组蛋白和少量的DNA。
染色体(chromosome):是染色质在细胞分裂过程中经过紧密缠绕`折叠`凝缩和精细包装形成的具有固定形态的遗传物质存在形式。简而言之,染色体是一个大的单一的双链DNA分子与相关蛋白质组成的复合物,DNA中含有许多贮存和传递遗传信息的基因。
DNA变性(DNAdenaturation):DNA双链解链,分离成两条单链的现象。
退火(annealing):既DNA由单链复性、变成双链结构的过程。来源相同的DNA单链经退火后完全恢
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复双链结构的过程,同源DNA之间`DNA和RNA之间,退火后形成杂交分子。
熔解温度(melting temperature,Tm):双链DNA熔解彻底变成单链DNA的温度范围的中点温度。 增色效应(hyperchromic effect):当双螺旋DNA熔解(解链)时,260nm处紫外吸收增加的现象。 减色效应(hypochromic effect):随着核酸复性,紫外吸收降低的现象。
核酸内切酶(exonuclease): 核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶中能够水解核酸分子内磷酸二酯键的酶。
核酸外切酶(exonuclease):从核酸链的一端逐个水解核甘酸的酶。
限制性内切酶(restriction endonuclease):一种在特殊核甘酸序列处水解双链DNA的内切酶。Ⅰ型限制性内切酶既能催化宿主DNA的甲基化,又催化非甲基化的DNA的水解;而Ⅱ型限制性内切酶只催化非甲基化的DNA的水解。
限制酶图谱(restriction map):同一DNA用不同的限制酶进行切割,从而获得各种限制酶的切割位点,由此建立的位点图谱有助于对DNA的结构进行分析。
反向重复序列(inverted repeat sequence):在同一多核甘酸内的相反方向上存在的重复的核甘酸序列。在双链DNA中反向重复可能引起十字形结构的形成。
重组DNA技术(recombination DNA technology):也称之为基因工程(genomic engineering).利用限制性内切酶和载体,按照预先设计的要求,将一种生物的某种目的基因和载体DNA重组后转入另一生物细胞中进行复制`转录和表达的技术。 基因(gene):也称为顺反子(cistron).泛指被转录的一个DNA片段。在某些情况下,基因常用来指编码一个功能蛋白或DNA分子的DNA片段。
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第六章 核 酸--王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美打印版)
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