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最新附件1第四章核苷酸与核酸课件ppt

最新附件1第四章核苷酸与核酸课件ppt
polyA可能有多方面功能：
①可能与mRNA从细胞核到细胞质的转移有关； ②可能与mRNA的半寿期有关。 （新合成的mRNA中polyA链较长，而衰老的mRNA，polyA链缩短）
二、tRNA的二级结构
tRNA的二级结构都呈 “三叶草”形状，在结构上 具有某些共同之处，一般 可将其分为四臂五环： 包括：氨基酸臂
反密码环 二氢尿嘧啶环 TC环 可变环
反密码环正中的3个核苷酸残 基称为反密码子
链长一般在73-78个核苷 酸之间。
氨基酸臂
(1)氨基酸臂 包含有tRNA的3’-末端和5’-末端，
3’-末端的最后3个核苷酸残基都是CCA。
A为核苷，氨基酸可与其成酯，该区在蛋
白质合成中携带氨基酸。 (2)反密码区 与氨基酸臂相对的一般含有7个核苷
酸残基的区域，其正中的3个核苷酸残基
称为反密码子。
（3)二氢尿嘧啶环
该区含有二氢尿嘧啶(D)
(4) TC环 该区与二氢尿嘧啶环相对， 假尿嘧啶核苷()—胸腺嘧啶核
苷环(TC)由7个核苷酸组成，通过由5对碱基组成的双螺旋区 (TC臂)与tRNA的其余部分相连。除个别例外，几乎所有tRNA在 此环中都含有TC 。
RNA分为： 信使RNA
（mRNA，messenger RNA）
转运RNA
（tRNA，transfer RNA ）
核糖体RNA
（rRNA，ribosome RNA）
RNA的主要特点：
①RNA几乎都是单链分子。 （不遵守碱基种类的数量比例关系）
②RNA分子中，部分区域也能形成双螺旋结构； 不能形成双螺旋的部分，则形成突环。
３、DNA双螺旋的稳定因素
DNA双螺旋结构在生理条件下是很稳定的。 维持这种稳定性的主要因素包括： (1)两条DNA链之间碱基配对形成的氢键和碱基堆积力； (2)存在于DNA分子中的一些弱键在维持双螺旋结构的稳 定性上也起一定的作用。

核酸的结构与功能及核苷酸代谢(课堂PPT)

核酸的结构与功能及核苷酸代谢(课堂PPT)
34
三叶草形
局部的双螺旋 + 非互补区形成的环状结构
四个螺旋区、四个环
氨基酸臂：结合氨基酸 Tψ-C环：结合核蛋白体。含T、ψ 额外环：数目变异大。作为tRNA分类标志 反密码环：其中三个核苷酸组成反密码子与
mRNA上的密码子形成氢键
DHU环：环中含有DHU（二氢尿嘧啶核苷酸）
35
倒L型
在二极结构上的一个折叠，形成两端，一端为氨基 酸臂，另一端为反密码环
在双螺旋的基础上进一步盘曲所形成的超螺旋结 构。 正超螺旋(positive supercoil)
盘绕方向与DNA双螺旋方同相同 负超螺旋(negative supercoil)
盘绕方向与DNA双螺旋方向相反
24
真核生物DNA的高级结构 ----DNA与蛋白质形成复合物
真核生物基因组DNA比较大，通常与蛋白质结 合，进行折叠压缩染色体结构。
糖核苷酸（碱基）的排
列顺序
参与碱基
A、G、C、T
方向
5’----3’
连接键
3’- 5’磷酸二酯键
分子大 功能:携带遗传信息 部位:细胞核和线粒体
RNA的一级结构
多核苷酸链中的核糖核苷酸（碱基） 的排列顺序
参与碱基
A、G、C、U、有少量的稀有碱基
方向
5’----3’
连接键
※ 含有较多的磷酸，呈现酸性 ※ 分子很大，溶液中黏度很高，RNA分子小于
DNA，黏度小于DNA
45
二、核酸的紫外吸收
核酸中的碱基内的共轭双键，在260nm波长的 紫外有较强的吸收，可用于核苷酸、核酸进行定性、 定量分析
46
三、核酸的变性、复性和杂交 变性：
在一定理化因素作用下，核酸双螺旋等空间结构 中碱基之间的氢键断裂，双螺旋结构解开变成单链的 现象。

DNA序列分析PPT课件

DNA序列分析PPT课件

Sanger 双脱氧一pUC体系 DNA序列分析法基本 步骤
➢待测DNA与pBR322或pUC分子重组； ➢转化：转化反应物涂布在补加有Xgal-IPTG选择性培养基平板上，经37℃
过夜培养；
➢挑选白色菌落，制备质粒NA。 ➢碱变性处理，与引物一起退火，然后按双脱氧法作序列分析。
优点：无需将DNA克隆到M13载体上，更为简单快速，现已被许多研究工 作者采用。
M13载体克隆DNA片段
➢ 将DNA片段克隆在M13mp载体特定位点上，即位于 Lac区段 中含有多克隆位点的多聚衔接物（polylinker）内。
➢ 重组体噬菌体，在含有IPTG和Xgal的培养基平板上形成白色 的噬菌斑，而非重组体的噬菌体则形成蓝色的噬菌斑。
➢ 从白色的噬菌班中分离重组体噬菌体，并制备出单链DNA， 就可以直接按双脱氧链终止法进行序列分析。
➢ 当然这种随机的方法，也需要通过顺序的测定将派生的序列 拼连起来，恢复成原来结构形式的总DNA序列。
使用M13载体系列的优点
所有的待测定的DNA片段，都可以共用一种引物。这样，就避免 了合成和分离各种不同引物的许多麻烦。
最初使用的引物，是克隆在PBR322质粒载体上的一种短的限制片 段。以后J．Messing等人（1981）发展出了一种更加适用的长度为 15bp的合成引物，这段引物同M13的其它位点之间有低度的同源性， 后来又合成出了改进的同M13其它任何位点均无同源性的引物。
1965，Cornall大学以S．W．Holle，为首的科学家小组，首次完成75个核 苷酸的酵母丙氨酸tRNA的全序列测定。即利用各种RNA酶把tRNA降解 成寡核苷酸，经分离纯化后，再分别测定短片段顺序。
引物—延伸测序策略
➢1968年华裔生物化学、生物学家吴瑞博士（Dr．Ray Wu） 独创性地

《核酸的结构》PPT课件_OK

《核酸的结构》PPT课件_OK

12
（二） DNA双螺旋结构模型要点
（Watson, Crick, 1953）
大 多 数 天 然 DNA 属 于 双 链DNA,某些病毒中DNA 属于单链DNA.
氢键维持双链横向稳定 性，碱基堆积力维持双 链纵向稳定性。
2021/9/3
13
DNA双螺旋结构记忆歌诀
☻DNA，双螺旋，正反向，互补链。 ☻A对T，GC连，配对时，用氢键(AT2，GC3) ☻十碱基，转一圈，螺距34点中间。 ☻碱基力和氢键，维持螺旋结构坚。 PS: ☻ AT2，GC3：指AT之间二个氢键，GC间三个. ☻ 螺距34点中间即3.4。
盘。
碱基对糖苷键的角度差异，使
得形成大沟及小沟相间排列。
大沟和小沟处碱基基团分布不
同，可以与蛋白质特异作用。
两个核苷酸间的夹角36°
2021/9/3
9
（二） DNA双螺旋结构模型要点
碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对
側碱基形成氢键配对（互补配对形式：
A=T; GC） 。碱基在一条链上的排
列顺序不受任何限制。但根据碱基配
2. 镜像重复 此重复序列可能形成三螺旋DNA结构。 三螺旋结构可以阻止DNA的体外合成。
3. 四链结构 由串联重复的鸟苷酸链构成。4条主链平行排列。
2021/9/3
19
第四节 DNA的高级结构
（一）定义 DNA双螺旋通过扭曲和折叠所形成的特定构象。 包括： 不同二级结构单元间的相互作用 单链与二级结构单元间的相互作用 DNA的拓扑特征 超螺旋是DNA三级结构的主要形式。
盘绕方向与DNA双螺旋方向相反 ，可减少螺
旋圈数。解开负超螺旋，双螺旋部分区域会形
成单链区。生物体内以负超螺旋存在

核 酸(与“核苷酸”相关文档)共16张PPT

核 酸(与“核苷酸”相关文档)共16张PPT

遗传信息的携带者－－核酸
脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）
核 酸
核糖核酸（ＲＮＡ）
是细胞内携带遗传信息的物质
第5页，共16页。
核酸的功能：
核酸是一切生物的遗传物质。对于生物 体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要 的作用。
核酸的组成元素：C、H、O、N、P
第6页，共16页。
一个核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖、 一分子磷酸组成
核糖
胞嘧啶(C) 尿嘧于细
胞质中。
4、功能 相同点：两者都是遗传信息的携带者。
第14页，共16页。
DNA和RNA不同点： • DNA的五碳糖为脱氧核糖，RNA的五碳糖为核糖。 DNA的•相对D分子N质A量一的般比碱RNA基大得多含。 有胸腺嘧啶(T)，但不含尿嘧啶(U)， RNA正好相反。 广东省四会市四会中学 方仲扬
核苷酸分子
简式
五碳糖
含氮碱基
五碳糖为脱氧核糖时为脱氧核糖核苷酸（DNA） 五碳糖为核糖时为核糖核苷酸（RNA）
第7页，共16页。
是细胞内携带遗传信息的物质 6分钟时间阅读课本P22-23页，并找到以下问题的答案： 我们现在已经知道遗传物质是核酸。 DNA的相对分子质量一般比RNA大得多。 DNA和RNA不同点： 我们现在已经知道遗传物质是核酸。 DNA的五碳糖为脱氧核糖，RNA的五碳糖为核糖。 3、核酸的组成元素有哪些？ 记住构成核酸分子的基本单位是核苷酸； 不同点：①DNA相对分子质量非常大，RNA相对分子质量小些。 腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G） DNA的相对分子质量一般比RNA大得多。 青蛙的受精卵和蟾蜍的受精卵非常相似，一般的人还无法判别出来，但青蛙的受精卵孵化出来就是青蛙，蟾蜍的受精卵孵化出来就是蟾 蜍。
原因就是，青蛙的受精卵中含 有青蛙的遗传物质，蟾蜍的受精卵 中含有蟾蜍的遗传物质！我们现在 已经知道遗传物质是核酸。

核酸序列及数据分析-PPT幻灯片

核酸序列及数据分析-PPT幻灯片
本章内容
• 第一节 核酸数据的获取 • 第二节 序列比对 • 第三节 序列特征分析
1
理论 生物学
实验 生物学
生物信 息学
2
3
6
核酸：遗传信息携带着
脱氧核糖核酸（DNA） 核 酸
核糖核酸（RNA）
功能：是细胞内携带遗传信息的物质，在 生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具 有极其重要的作用。
• 已形成了一条世界第六、亚洲最大的基因组测序 技术平台，共有MegaBACE测序仪104台， ABI3730测序仪2台，ABI377测序仪11台，满负荷 运转日产可达50Mb，是一个低投入、高产出，高 度自动化的测序平台。
17
我国测序能力的“三级跳”
• 人类基因组计划1%项目的 finishing (1999年)
RNA
NP_007635 AAC02945 Q28369 1KT7
RefSeq protein GenBank protein SwissProt protein Protein Data Bank structure record
protein
55
NCBI’s important RefSeq project: best representative sequences
49
50
基因编码蛋白的基本信息
51
参考序列信息
mRNA和编码蛋白序列信息
基因组相关序列信息
52
53
CCL21核酸序列
CCL21 mRNA登录号
CCL21 编码蛋白CCL21登录号
54
什么是登录号（accession number）?
An accession number is label that used to identify a sequence. It is a string of letters and/or numbers that corresponds to a molecular sequence.
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FGENESH+ /++
GenomeScan GeneWise
GRAIL
BCM Gene Finder
/GENSCAN.html /genemark/ /GeneMark/ /tools/genefinder/（Dr. Michael Zhang ） /all.htm /tdb/glimmerm/glmr_form.html
Web
核苷酸序列分析 ORF
开放读码框的识别
• 预测ORF的方法都是针对特定物种而设计的 ，如GENSCAN最初是针对人类的，后扩展 对脊椎动物、果蝇、拟南芥、玉米基因的预 测。
• GlimerM适于恶性疟原虫、拟南芥、曲霉菌 和水稻
• 对mRNA, cDNA, EST, 宜用GetOrf, ORF Finder, Plotorf, BestORF 等
1. 第4位的偏好碱基为G; 2. ATG的5’端的15bp范围内的侧翼序列内不含碱基T; 3. 第3、6、9位G为偏好碱基； 4. 除第3、6、9位，在整个侧翼序列区中，C为偏好碱基
。
核苷酸序列分析 ORF Getorf
Plotorf
基因开放阅读框/基因结构分析识别工具
http://bioweb.pasteur.fr/seqanal/interfaces/getorf.html http://bioweb.pasteur.fr/seqanal/interfaces/plotorf.html
• 由于大量重复序列影响序列分析，因此在对真核 基因分析前，最好把重复序列屏蔽掉。
/cgi-bin/WEBRepeatMasker
Arabidopsis thaliana chromosome 2, part sequence (NC_003071.1) Output
核苷酸序列分析 ORF
开放读码框的识别
• 开放读码框（open reading frame, ORF)
是一段起始密码子(ATG)和终止密码子(TAA, TAG, TGA)之间的碱基序列
• ORF 是潜在的蛋白质编码区
• 原核生物中多数基因的编码序列在100氨基酸以上 ；真核生物的编码区由内含子和外显子组成，其外 显子的平均长度约为50个氨基酸。
• 原核基因组中除rRNA、tRNA基因有多个 拷贝外，重复序列（repetitive sequences）不多。
• 哺乳动物基因组中则存在大量重复序列， 分为3类：
1. 高度重复序列。一般较短，长10~300bp，重复 106次左右，占基因组10%~60%，在人类基因 组中约占20%，功能还不明确。
核苷酸序列分析
ORF 应用ORF Finder预测水稻瘤矮病毒（ RGDV）S8片断的ORF
• ORF Finder: /gorf/gorf.html
• 水稻瘤矮病毒(rice gall dwarf virus, RGDV)引起的水稻瘤矮 病是中国及东南亚国家水稻上的一种重要病毒病害.
核苷酸序列分析
重复序列分析 开放读码框（open reading frame, ORF)的识别 基因结构分析
内含子/外显子剪切位点识别 选择性剪切分析 CpG 岛的识别 核心启动子/转录因子结合位点/转录启始位 点的识别 转录终止信号的预测 GC含量/密码子偏好性分析
核苷酸序列分析 ORF
重复序列分析
核苷酸序列分析 ORF
重复序列分析
2. 中度重复序列。长10~300bp，重复10~105次， 占基因组10~40%。哺乳类中含量最多的一种 称为Alu的序列，长约300bp，重复3×105次， 在人类基因组中约占7%，功能不是很清楚。
3. 单拷贝序列。这类序列基本上不重复，占哺乳 类基因组的50%~80%，在人类基因组中约占 65%。
• 为构建融合蛋白的表达载体，需要对RGDV S8片断的基因 序列（GenBank登陆号：AY216767）进行ORF分析并确定 其位置，为设计表达引物提供信息.
• 预测ORF的方法有两类：基于统计分析和模式识别 （如GENSCAN, GeneMark, GRAIL II 等），基于 同源比对。
核苷酸序列分析 ORF
开放读码框的识别
• Kozak规则: ORF中起始密码子ATG前后的碱基具 有特定的偏好性。若将第一个ATG中的碱基分别 标为1、2、3位，则Kozak规则可描述如下：
ORF Finder /gorf/gorf.html
BestORF /all.htm
Web/Linux Web/Linux Web Web
GENSCAN
GeneMark
Gene Finder FGENESH GlimmerM FgeneSB/ FgeneSV Generation GeneBuilder
/grailexp/
/seq-search/genesearch.html
Web/Linux
Web
Web Web/Linux Linux
Web
Web Web Web/Linux Web Web Web/Linux/ Windows
/all.htm
/generation/ r.it/~webgene/genebuilder.html /all.htm /genomescan.html /Software/Wise2/