《生物化学》教学课件：第2章 核酸的结构与功能

Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics第第 二二 章章核酸的结构和功能核酸的结构和功能Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics核核 酸酸(nucleic acid)是以核苷酸为基本组成单位（通过磷是以核苷酸为基本组成单位（通过磷酸二酯键连接）的生物大分子，携带和传酸二酯键连接）的生物大分子，携带和传递遗传信息。递遗传信息。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics核酸的发现和研究工作进展核酸的发现和研究工作进展 1868年年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取从脓细胞中提取“核素核素”1944年年 Avery等人等人证实证实DNA是遗传物质是遗传物质 1953年年 Watson和和Crick发现发现DNA的双螺旋结构的双螺旋结构 1968年年 Nirenberg发现发现遗传密码遗传密码 1975年年 Temin和和Baltimore发发现现逆转录酶逆转录酶 1981年年 Gilbert和和Sanger建建立立DNA 测序方法测序方法 1985年年 Mullis发明发明PCR 技术技术 1990年年 美国启动美国启动人类基因组计划人类基因组计划(HGP)1994年年 中国人类基因组计划启动中国人类基因组计划启动 2001年年 美、英等国美、英等国完成人类基因组计划基本框架完成人类基因组计划基本框架Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics第一节第一节核酸的化学组成及一级结构核酸的化学组成及一级结构Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics一、核酸可以分为二类一、核酸可以分为二类 90%90%以上分布于细胞核，其余分布于以上分布于细胞核，其余分布于核外核外如线粒体，叶绿体，质粒等。如线粒体，叶绿体，质粒等。分布于胞核、胞液。分布于胞核、胞液。(deoxyribonucleic acid,DNA)(ribonucleic acid,RNA)脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 核糖核酸核糖核酸携带遗传信息，决定细胞和个携带遗传信息，决定细胞和个体的基因型体的基因型(genotype)。参与细胞内参与细胞内DNA遗传信息的表遗传信息的表达。某些病毒达。某些病毒RNA也可作为遗也可作为遗传信息的载体传信息的载体。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics二、核酸的基本组成单位是核苷酸二、核酸的基本组成单位是核苷酸 1.元素组成元素组成C、H、O、N、P（910%）2.分子组成分子组成 碱基碱基(base)：嘌呤碱，嘧啶碱：嘌呤碱，嘧啶碱 戊糖戊糖(ribose)：核糖，脱氧核糖：核糖，脱氧核糖 磷酸磷酸(phosphate)Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics嘌呤嘌呤(purine)碱碱 基基腺嘌呤腺嘌呤(adenine,A)鸟嘌呤鸟嘌呤(guanine,G)Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics嘧啶嘧啶(pyrimidine)尿嘧啶尿嘧啶(uracil,U)胞嘧啶胞嘧啶(cytosine,C)胸腺嘧啶胸腺嘧啶(thymine,T)Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics 稀有碱基稀有碱基 其他碱基的衍生物其他碱基的衍生物：黄嘌呤、次黄嘌呤、可可碱、咖啡因黄嘌呤、次黄嘌呤、可可碱、咖啡因Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics戊戊 糖糖（构成（构成RNA）1 2 3 4 5 OHOCH2OHOHOH核糖核糖(ribose)（构成（构成DNA）OHOCH2OHOH脱氧核糖脱氧核糖(deoxyribose)Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics核苷：核苷：AR,GR,UR,CR脱氧核苷：脱氧核苷：dAR,dGR,dTR,dCR核苷核苷(ribonucleoside)碱基和核糖（脱氧核糖）碱基和核糖（脱氧核糖）通过通过糖苷键糖苷键连接形成核苷连接形成核苷（脱氧核苷）。（脱氧核苷）。OHOCH2OHOHNNNH2O1 1Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsPOOOHOHOCH2OHOHNNNH2OOHOCH2OHOHNNNH2O核苷酸核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP 核苷酸核苷酸(ribonucleotide)核苷（脱氧核苷）和磷酸核苷（脱氧核苷）和磷酸以以磷酸酯键磷酸酯键连接形成核苷酸连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）。（脱氧核苷酸）。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics 核苷酸：可以是核苷酸：可以是2 ，3 ，5 核苷酸核苷酸 脱氧核苷酸：可以是脱氧核苷酸：可以是3 ，5 核苷酸核苷酸 体内游离存在的有生物学活性的大多是体内游离存在的有生物学活性的大多是 5核苷酸核苷酸Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics体内重要的游离核苷酸及其衍生物体内重要的游离核苷酸及其衍生物l含核苷酸的生物活性物质：含核苷酸的生物活性物质：NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有等都含有 AMPl 多磷酸核苷酸：多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTPl 环化核苷酸环化核苷酸:cAMP，cGMPNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOHNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOPOOHOHNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOPOOHOPOOHOHNOCH2OOHONNNNH2POOHNADP+NAD+Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics5 端端3 端端三、核苷酸通过三、核苷酸通过3 3,5 磷磷酸二酯键连接成多聚核酸二酯键连接成多聚核苷酸链苷酸链的连接的连接 CGAZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics四、核酸的一级结构就四、核酸的一级结构就是核苷酸的排列顺序是核苷酸的排列顺序核酸中核苷酸的排核酸中核苷酸的排列顺序。列顺序。由于核苷酸间的差由于核苷酸间的差异主要是碱基不同，所异主要是碱基不同，所以也称为以也称为碱基序列碱基序列。55端端3端端CGAZhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsA G P5 P T PG PC PT P OH 3 书写方法书写方法5 pApCpTpGpCpT-OH 3 目目 录录 pA C T G C T A C T G C T Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics第二节第二节DNA的结构与功能的结构与功能Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics一、一、DNA的二级结构的二级结构双螺旋结构双螺旋结构Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics 碱基组成分析碱基组成分析Chargaff 规则：规则：1.A=T、G C A+G=T+C2.不同生物来源的不同生物来源的DNA碱基组成不同，碱基组成不同，A+T/G+C比值不同比值不同3.同以生物的不同组织的同以生物的不同组织的DNA组成相同组成相同4.一种生物的一种生物的DNA碱基组成不会改变。碱基组成不会改变。目目 录录（一）（一）DNA的碱基组成的碱基组成Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics碱基的理化数据分析碱基的理化数据分析：A-T、G-C以氢键以氢键配对较合理配对较合理DNA纤维的纤维的X-线衍射图谱分析线衍射图谱分析 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics（Watson,Crick,1953）uDNADNA分子由两条分子由两条相互平行但相互平行但走向相反走向相反的脱氧多核苷酸链的脱氧多核苷酸链组成，两链以组成，两链以-脱氧核糖脱氧核糖-磷磷酸酸-为骨架，以为骨架，以右手螺旋右手螺旋方方式绕同一公共轴盘。形成大式绕同一公共轴盘。形成大沟沟(major groove)及小沟及小沟(minor groove)相间。相间。目目 录录（二）（二）DNA的的B型双螺旋结构模型要点型双螺旋结构模型要点Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geneticsu碱基垂直螺旋轴居双螺旋内碱基垂直螺旋轴居双螺旋内側，与对側碱基形成側，与对側碱基形成氢键配氢键配对对（互补配对形式：（互补配对形式：A=T;G C）。u相邻碱基平面距离相邻碱基平面距离0.34nm，螺旋一圈螺距螺旋一圈螺距3.4nm，一圈，一圈10对碱基对碱基，螺旋直径为螺旋直径为2nm。目目 录录Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics碱基互补配对碱基互补配对 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Geneticsu氢键氢键维持双链维持双链横向稳定横向稳定性性，碱基堆积力碱基堆积力维持双维持双链链纵向稳定性纵向稳定性。目目 录录Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics目目 录录（三）（三）DNA双螺旋结构有双螺旋结构有A、B、Z型型Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics超螺旋结构超螺旋结构(superhelix 或或supercoil)DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。正超螺旋正超螺旋(positive supercoil)盘绕方向与盘绕方向与DNA双螺旋方同相同双螺旋方同相同 负超螺旋负超螺旋(negative supercoil)盘绕方向与盘绕方向与DNA双螺旋方向相反双螺旋方向相反 二、二、DNA的三级结构的三级结构是是超螺旋结构超螺旋结构Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics意义：意义：DNA超螺旋结构整体或局部的拓扑学变超螺旋结构整体或局部的拓扑学变化及其调控对于化及其调控对于DNA复制和复制和RNA转录过程具转录过程具有关键作用。有关键作用。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics（一）原核生物（一）原核生物DNA的环状超螺旋结构的环状超螺旋结构Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics（二）真核生物线粒体、叶绿体（二）真核生物线粒体、叶绿体DNA是环状是环状双链超螺旋结构双链超螺旋结构 16569 bp 37个基因个基因 22 tRNA 2 rRNA 13 蛋白质蛋白质Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics（三）真核生物（三）真核生物DNA与组蛋白组装成染色体与组蛋白组装成染色体真核生物染色体由真核生物染色体由DNA和蛋白质构成，和蛋白质构成，其基本单位是其基本单位是 核小体核小体(nucleosome)。核小体的组成核小体的组成DNA：约约200bp 组蛋白：组蛋白：H1H2A，H2BH3H4Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsZhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsZhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsZhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics三、三、DNA的功能是携带遗传信息的功能是携带遗传信息DNA是遗传信息的载体，以是遗传信息的载体，以基因基因的形式荷载的形式荷载遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生遗传信息，并作为基因复制和转录的模板。它是生命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。命遗传的物质基础，也是个体生命活动的信息基础。基因（基因（gene）定义，）定义，是指是指DNA分子中的特定区分子中的特定区段，其核苷酸排列顺序决定了基因的功能。段，其核苷酸排列顺序决定了基因的功能。基因组（基因组（genome）定义，指一个细胞或生物所定义，指一个细胞或生物所含有的全套基因。含有的全套基因。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics第三节第三节 RNA的结构与功能的结构与功能Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsRNA的种类、分布、功能的种类、分布、功能核蛋白体核蛋白体RNA信使信使RNA转运转运RNA核内不均一核内不均一RNA核内小核内小RNA胞浆小胞浆小RNA 细胞核和胞液细胞核和胞液线粒体线粒体功功能能rRNAmRNA mt rRNAtRNAmt mRNAmt tRNAHnRNASnRNASnoRNAscRNA/7SL-RNA 核蛋白体组分核蛋白体组分蛋白质合成模板蛋白质合成模板转运氨基酸转运氨基酸成熟成熟mRNA的前体的前体参与参与hnRNA的剪接、转运的剪接、转运rRNA的加工、修饰的加工、修饰蛋白质内质网定位合成蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组分的信号识别体的组分核仁小核仁小RNA核蛋白体核蛋白体RNA信使信使RNA转运转运RNA核内不均一核内不均一RNA核内小核内小RNA胞浆小胞浆小RNA 细胞核和胞液细胞核和胞液线粒体线粒体功功能能rRNAmRNA mt rRNAtRNAmt mRNAmt tRNAHnRNASnRNASnoRNAscRNA/7SL-RNA 核蛋白体组分核蛋白体组分蛋白质合成模板蛋白质合成模板转运氨基酸转运氨基酸成熟成熟mRNA的前体的前体参与参与hnRNA的剪接、转运的剪接、转运rRNA的加工、修饰的加工、修饰蛋白质内质网定位合成蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组分的信号识别体的组分核仁小核仁小RNAZhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticshnRNA 内含子内含子(intron)mRNA *mRNA成熟过程成熟过程 外显外显子子(exon)目目 录录一一、mRNA从从DNA转录遗传信息指转录遗传信息指导蛋白质合成导蛋白质合成Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics*mRNA结构特点结构特点1.大多数真核大多数真核mRNA的的5 末端均在转录后加上末端均在转录后加上一个一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C 2也也是甲基化，形成帽子结构：是甲基化，形成帽子结构：m7GpppNm-。2.大多数真核大多数真核mRNA的的3 末端有一个多聚腺苷酸末端有一个多聚腺苷酸(polyA)结构，称为多聚结构，称为多聚A尾。尾。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics帽子结构帽子结构Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsmRNA核内向胞质的转位核内向胞质的转位mRNA的稳定性维系的稳定性维系翻译起始的调控翻译起始的调控 帽子结构和多聚帽子结构和多聚A尾的功能：尾的功能：Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics原核生物与真核生物原核生物与真核生物mRNA的不同点的不同点 原核：多顺反子；真核：单顺反子原核：多顺反子；真核：单顺反子 原核：直接生成；真核：加工修饰原核：直接生成；真核：加工修饰Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics*mRNA的功能的功能 从从DNA转录遗传信息，并作为指导蛋转录遗传信息，并作为指导蛋白质合成的模板，是传递遗传信息的信使白质合成的模板，是传递遗传信息的信使。DNAmRNA蛋白蛋白转录转录翻译翻译原核细胞原核细胞 细胞质细胞质细胞核细胞核DNA内含子内含子外显子外显子转录转录转录后剪接转录后剪接转运转运mRNAhnRNA翻译翻译蛋白蛋白真核细胞真核细胞 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics 细胞内分子量最小的一类核酸，细胞内分子量最小的一类核酸，70-120个核苷酸组个核苷酸组成，占总成，占总RNA的的15。tRNA的一级结构特点的一级结构特点 含含 1020%稀有碱基，如稀有碱基，如 DHU 3 末端为末端为 CCA-OH 5 末端大多数为末端大多数为G 具有具有 T C 二、转运二、转运RNAZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics（一）含有稀有碱基（一）含有稀有碱基含含 1020%稀有碱基，如稀有碱基，如 DHUZhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsNNHNHNNOCH3CH3NHNHOOHHHHNHNHSON,N二甲基鸟嘌呤二甲基鸟嘌呤双氢尿嘧啶双氢尿嘧啶4-巯尿嘧啶巯尿嘧啶 稀有碱基稀有碱基 尿嘧啶尿嘧啶(uracil,U)NHNHOOZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics（二）（二）tRNA具有似三叶草形的二级结构和具有似三叶草形的二级结构和倒倒L型的三级结构型的三级结构Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics*tRNA的二级结构的二级结构三叶草形三叶草形 氨基酸臂氨基酸臂 DHU环环 反密码环反密码环 额外环额外环 TC环环氨基酸氨基酸臂臂额外环额外环Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics密码与反密码子配对密码与反密码子配对目目 录录Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticstRNA的三级结构示意图的三级结构示意图Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics*tRNA的三级结构的三级结构 倒倒L型型*tRNA的功能的功能活化、搬运氨基酸活化、搬运氨基酸到核糖体，参与蛋白质到核糖体，参与蛋白质的翻译。的翻译。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics*rRNA含量最多，含量最多，80%以上以上*rRNA的功能的功能参与组成核蛋白参与组成核蛋白体，作为蛋白质生物体，作为蛋白质生物合成的场所。合成的场所。三、三、rRNA参与蛋白质合成的场所核参与蛋白质合成的场所核糖体的组成糖体的组成Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics*rRNA的种类（根据沉降系数）的种类（根据沉降系数）真核生物真核生物5S rRNA28S rRNA5.8S rRNA18S rRNA原核生物原核生物5S rRNA23S rRNA16S rRNAZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics核蛋白体的组成核蛋白体的组成原核生物（以大肠杆菌为例）原核生物（以大肠杆菌为例）真核生物（以小鼠肝为例）真核生物（以小鼠肝为例）小亚基小亚基30S40SrRNA16S1542个核苷酸个核苷酸18S1874个核苷酸个核苷酸蛋白质蛋白质21种种占总重量的占总重量的40%33种种占总重量的占总重量的50%大亚基大亚基50S60SrRNA23S5S2940个核苷酸个核苷酸120个核苷酸个核苷酸28S5.85S5S4718个核苷酸个核苷酸160个核苷酸个核苷酸120个核苷酸个核苷酸蛋白质蛋白质31种种占总重量的占总重量的30%49种种占总重量的占总重量的35%Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics除了上述三种除了上述三种RNA外，细胞的不同部位存外，细胞的不同部位存在的许多其他种类的小分子在的许多其他种类的小分子RNA，统称为，统称为非非mRNA小小RNA(small non-messenger RNAs,snmRNAs)。snmRNAs四四、细胞内其他小分子、细胞内其他小分子RNAZhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticssnmRNAs的种类的种类核小核小RNA（snRNA）核仁小核仁小RNA（snoRNA）胞质小胞质小RNA（scRNA）干扰小干扰小RNA（siRNA）微微 RNA（miRNA）snmRNAs的功能的功能参与参与hnRNA和和rRNA的加工和转运。的加工和转运。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsRNARNA组学研究细胞中组学研究细胞中snmRNAs的种类、结的种类、结构和功能。同一生物体内不同种类的细胞、同构和功能。同一生物体内不同种类的细胞、同一细胞在不同时间、不同状态下一细胞在不同时间、不同状态下snmRNAs的表的表达具有时间和空间特异性。达具有时间和空间特异性。RNA组学（组学（RNomics）Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics核核 酶酶 催化性小催化性小RNA 核酶核酶(ribozyme)是具有催化活性的是具有催化活性的RNA，又称，又称为催化性为催化性RNA。脱氧核酶脱氧核酶(deoxyribozyme)是具有催化活性的是具有催化活性的DNA，又称为催化性，又称为催化性DNA。Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics最简单的核酶二级结构最简单的核酶二级结构锤头状结构锤头状结构 通常为通常为60个核苷酸左右个核苷酸左右 同一分子上包括有催化同一分子上包括有催化部份和底物部份部份和底物部份 催化部份和底物部份组催化部份和底物部份组成锤头结构成锤头结构 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsThe Physical and Chemical Characters of Nucleic Acid目目 录录第四节第四节核酸的理化性质核酸的理化性质Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics一、核酸是具有酸性的生物大分子一、核酸是具有酸性的生物大分子多元酸Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics二、核酸在紫外二、核酸在紫外260nm处有强烈的吸收处有强烈的吸收 碱基都有共轭双键的性质Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics1.DNA或或RNA的定量的定量OD260=1.0相当于相当于50 g/ml双链双链DNA40g/ml单链单链DNA（或（或RNA）20g/ml寡核苷酸寡核苷酸2.判断核酸样品的纯度判断核酸样品的纯度DNA纯品纯品:OD260/OD280=1.8RNA纯品纯品:OD260/OD280=2.0OD260的应用的应用目目 录录Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics定义定义：变性变性(denaturation)在某些理化因素作用在某些理化因素作用下，下，DNA双螺旋解开成两条单链的过程。双螺旋解开成两条单链的过程。方法：方法：过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素、过量酸，碱，加热，变性试剂如尿素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。目目 录录三、核酸的变性是双链解离的过程三、核酸的变性是双链解离的过程Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsDNA变性的本质是双链间氢键的断裂变性的本质是双链间氢键的断裂Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics 变性后其它理化性质变化：变性后其它理化性质变化：OD260增高增高 粘度下降粘度下降 比旋度下降比旋度下降 浮力密度升高浮力密度升高 酸碱滴定曲线改变酸碱滴定曲线改变 生物活性丧失生物活性丧失Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics例：变性引起紫外吸收值的改变例：变性引起紫外吸收值的改变DNA的紫外吸收光谱的紫外吸收光谱增色效应（增色效应（hyperchromic effect）：）：DNA变性后，变性后，其溶液的紫外吸收作用增强的现象。其溶液的紫外吸收作用增强的现象。目目 录录Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics热变性热变性解链曲线：解链曲线：如果在连续加热如果在连续加热DNADNA的过程中以温的过程中以温度对度对A A260260（absorbanceabsorbance，A A，A A260260代表溶液在代表溶液在260nm260nm处的吸光率）值作图，所得的曲线称为解链曲线处的吸光率）值作图，所得的曲线称为解链曲线。目目 录录Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，在在DNA加热变性过程中，紫外光吸收值达到最大值的加热变性过程中，紫外光吸收值达到最大值的50%时（即时（即50%DNA加热变性）的温度称为加热变性）的温度称为DNA的的解解链温度链温度，又称，又称融解温度融解温度(melting temperature,Tm)。其大其大小小与与G+C含量成正比。含量成正比。目目 录录Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics 在适当条件下，变性在适当条件下，变性DNADNA的两条互补链可恢的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性复性。减色效应减色效应DNA复性时，其溶液的紫外吸收作用减弱的复性时，其溶液的紫外吸收作用减弱的现象。现象。热变性的热变性的DNA经经后即可复性，后即可复性，这一过程称为这一过程称为退火退火(annealing)。目目 录录Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics将不同来源的将不同来源的DNA单链分子或单链分子或RNA分子放在同分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一溶液中，只要两种单链分子之间存在着关系，在适宜的条件（温度及离子强度）关系，在适宜的条件（温度及离子强度）下，不 同 的 分 子 可 以 复 性 形 成下，不 同 的 分 子 可 以 复 性 形 成 杂 化 双 链杂 化 双 链(heteroduplex)。这种杂化双链可以在不同的这种杂化双链可以在不同的DNA与与DNA之间形之间形成，也可以在成，也可以在DNA和和RNA分子间或者分子间或者RNA与与RNA分子间形成。这种现象称为核酸分子杂交。分子间形成。这种现象称为核酸分子杂交。核酸杂交核酸杂交(hybridization)Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsZhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsDNA-DNA杂交双链分子杂交双链分子变性变性 复性复性 不同来源的不同来源的DNA分子分子Zhejiang Provincial Key Lab of Medical GeneticsZhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics核酸分子杂交的应用核酸分子杂交的应用研究研究DNA分子中某一种基因的位置分子中某一种基因的位置定两种核酸分子间的序列相似性定两种核酸分子间的序列相似性检测某些专一序列在待检样品中存在与否检测某些专一序列在待检样品中存在与否是基因芯片技术的基础是基因芯片技术的基础 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics第第 五五 节节 常用的核酸分离纯化技术常用的核酸分离纯化技术 Zhejiang Provincial Key Lab of Medical Genetics 酚抽提法 层析法 密度梯度离心 凝胶电泳法