分子生物学Chapter 4

第一章遗传物质基础1.2 DNA的结构DNA一级结构：定义：指DNA 分子中四种脱氧核苷酸按照一定的排列顺序，通过磷酸二酯键连接形成的多核苷酸。

方向性：5’→3’5’-端：C5’没有和其他核苷酸相连的末端残基，含磷酸，又称5’磷酸端3’-端：C3’没有和其他核苷酸相连的末端残基，含有-OH，又称3’羟基端通常用bp、kb或Mb的数目表示大小生理pH下，核酸是多聚阴离子化合物DNA的二级结构：DNA双螺旋结构的研究背景：碱基组分分析（Chargaff 规则）：不同来源DNA：[A] = [T]，[G] = [C]。

不同物种DNA：A+T/G+C不同。

A+G = T+C DNA双螺旋结构模型要点：主链：1由脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成。

2二条主链相互平行而走向相反形成右手双螺旋构型3主链处于螺旋外侧，亲水性4螺旋直径为2nm，形成大沟及小沟相间碱基对：1 碱基位于螺旋的内侧，同一平面的碱基在二条主链间形成碱基对（A=T 和G=C），以氢键维系。

2碱基平面取向与螺旋轴垂直。

螺距3.4nm，螺旋周期含10碱基对，相邻碱基平面间距0.34nm。

作用力：碱基堆积力：在水相中，轴向平行相邻的碱基平面将自发地相互靠近，从而形成碱基堆积，它的实质是疏水相互作用和范德华引力。

DNA双螺旋结构的多态性：DNA的分子结构是动态的，在不同的条件下可以有所不同。

A构象B构象C构象D构象Z构象DNA的三级结构：定义：双螺旋DNA进一步扭曲盘绕则形成其三级结构，是一种比双螺旋更高层次的空间构象。

超螺旋是DNA三级结构的主要形式。

超螺旋按其方向分分类正超螺旋：形成超螺旋时的旋转方向与DNA双螺旋方向相同，结果加大了DNA分子内部张力，有紧旋效应。

负超螺旋：形成超螺旋时旋转方向与DNA双螺旋方向相反，旋转结果使DNA分子内部张力减小，称为松旋效应。

在自然条件下共价封闭环状DNA呈负超螺旋结构。

DNA超螺旋的特点：1环状DNA分子：双螺旋扭曲而形成麻花状的超螺旋结构。

分子生物学（全套课件557P）简介分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科。

它涉及到核酸、蛋白质和其他生物分子的研究，以及它们在细胞和生物体中的功能。

本文档是一套全面的分子生物学课件，共有557页。

本课件旨在帮助读者系统地了解分子生物学的各个方面，包括基本的分子生物学原理、实验技术、研究方法以及应用等。

目录1.第一章：分子生物学概述2.第二章：DNA结构与功能3.第三章：RNA结构与功能4.第四章：蛋白质结构与功能5.第五章：基因表达调控6.第六章：基因突变与遗传变异7.第七章：分子生物学实验技术8.第八章：分子生物学研究方法9.第九章：分子生物学的应用领域第一章：分子生物学概述1.1 什么是分子生物学分子生物学是研究生物体内分子的结构、功能以及相互作用的学科。

它涉及到DNA、RNA、蛋白质等生物分子的研究，以及它们在细胞和生物体中的功能。

1.2 分子生物学的历史与发展分子生物学起源于20世纪50年代，当时发现DNA是物质遗传信息的携带者后，科学家们开始研究DNA的结构和功能，从而奠定了现代分子生物学的基础。

1.3 分子生物学的重要性分子生物学的研究对于了解生命的本质和机理至关重要。

它不仅有助于解释遗传现象，还可以揭示细胞的结构、功能和调控机制，甚至为疾病的诊断和治疗提供理论基础。

2.1 DNA的组成与结构DNA是由基因序列组成的生物分子，它由核苷酸组成。

本节将介绍DNA的基本结构、双螺旋结构和碱基对的配对方式。

2.2 DNA复制与遗传信息传递DNA复制是细胞分裂过程中最重要的事件之一，它确保了遗传信息的传递和稳定性。

本节将介绍DNA复制的过程和机制。

2.3 DNA修复与突变DNA在生物体内容易受到各种外界因素的损伤，因此细胞拥有多种修复机制来修复DNA损伤。

本节将介绍DNA修复的方式和维护基因组稳定性的重要性。

3.1 RNA的种类与功能RNA是DNA转录的产物，它在细胞内发挥着多种功能，包括mRNA的编码信息传递、tRNA的氨基酸运载和rRNA的构建核糖体等。

CHAPTER4 Translation4.1 Outline of Translation 4.2 Genetic Code4.3 tRNA and Anticodon4.4 Ribosome4.5 Protein Synthesis4.6 Posttranslational Events4.1 Outline of TranslationFrom mRNA to protein4.2 Genetic CodeProtein: 20 different amino acidsmRNA: 4 different basesA single base as a codon: 4 codonsPairs of bases as codons: 16 codonsTriplets of bases as codens: 64 codonsThe genetic code is the correspondence between base sequences in DNA (or RNA) and amino acids in protein.A codon is a triplet of nucleotides that represents an amino acid or a start/termination signal of translation.The genetic code is triplet终止密码子：UAA(赭石, ochre); UAG(琥珀, amber),UGA(蛋白石, opal)起始密码子: AUG (有些为GUG)A reading frame is one of the three possible ways of reading a nucleotide sequence. Each reading frame divides the sequence into a series of successive triplets.Open reading frameAn open reading frame (ORF)is a sequence of DNA consisting of triplets that can be translated into amino acids starting with an initiation codon and ending with a termination codon.There are three possible ways of translating any nucleotide sequence into protein, depending on the starting point. For example:For the sequence ACGACGACGACGACGACG……the three possible reading frames are:(AUG) ACG ACG ACG ACG ACG ACG ACG….. (AUG) CGA CGA CGA CGA CGA CGA CGA….. (AUG) GAC GAC GAC GAC GAC GAC GAC…..遗传密码的特点1. 遗传密码的简并性简并性(degeneracy):指一个氨基酸有一个以上的密码子为其编码。