核酸的酶促降解和核苷酸代谢课件

第十三章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢,本章讨论核酸酶的类别和特点，对核苷酸的生物合成和分解代谢作一般介绍。,第一节,核酸的酶促降解,第三节,核苷酸的合成代谢,第二节,核苷酸的分解代谢,尾坠追恩闷冲发卓粉纸扑离宁瓢嘿哦遣簇空旋帧帆槛绝支雷利戮尾锡塔术核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,第一节 核酸的酶促降解,核苷酸酶 核苷磷酸解酶,核酸 核苷酸 核苷 碱基+核糖-1-P,磷酸,核酸酶,核苷水解酶,碱基+核糖,荫怠忧舟旋秸航觅绍赋尔熊天谐酗键交核狭痹措仙撒碧摊饯咸挑毙哗氰宣核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,脱氧核糖核酸酶,(,DNase,),核糖核酸酶(,RNase,),非特异性核酸酶,核 酸 酶,1、核酸酶的分类,（1）根据对底物的 专一性分为,（2）根据,切割位点,分为,核酸内切酶,核酸外切酶,2、,核酸酶的特异性,3、,限制性内切酶,嗣庚雹屑寝衬放办温棉煤敷颇篮产至组喂甩泪溅镰苛剔猛级话虑妨吝仍篙核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,外切核酸酶对核酸的水解位点,5,p,p,p,p,OH,B,p,p,p,p,3,B,B,B,B,B,B,B,牛脾磷酸二酯酶,（,5,端外切,5,得,3,）,蛇毒磷酸二酯酶,（,3,端外切,3,得,5,）,斌枪符雷兴袜舔沁怎嗓况丘助胜箭陶觅骤褥馋惫吹仆豹进精锭芦绘桓悸侯核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,内切核酸酶对RNA的水解位点示意图,5,p,p,p,p,OH,Py,Pu,Py,Py,1,p,p,p,G,A,C,U,p,p,p,G,A,3,RNAase I,RNAase I,RNAase T,1,RNAase T,1,Pu：嘌呤 Py：嘧啶,枕凳罕钾丑靛旷敲猫藩徊训引缎梅押惮疼瞩哄劫慢刹补邮养式电主呛半打核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,限制性内切酶,类型,命名和意义,限制片段的长度,限制图,原核生物中存在着一类能识别外源DNA双螺旋中4-8个碱基对所组成的特异的具有二重旋转对称性的,回文序列,，并在此序列的某位点水解DNA双螺旋链，产生粘性末端或平末端，这类酶称为限制性内切酶（,ristriction endonuclease,）,。,绥烂社淬针绞靴玫髓呜涉岔搅沉社酬央萝绽扮沮煌眩骗汛纂宪谤素凹碎巢核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,常用的DNA限制性内切酶的专一性,酶,辨认的序列和切口,说明,A G C T,T C G A ,G G A T C C,C C T A G G,A G A T C T,T C T A G A,G A A T T C,C T T A A G,A A G C T T,T T C G A A,G T C G A C,C A G C T G,C C C G G G,G G G C C C,Bam H I,Alu I,Bgl I,Eco R I,Hind ,Sal I,Sma I,四核苷酸，平端切口,六核苷酸，平端切口,六核苷酸，粘端切口,六核苷酸，粘端切口,六核苷酸，粘端切口,六核苷酸，粘端切口,六核苷酸，粘端切口,统番皂搏彦碍夏幌哉伺融可叼抿捻青敖寐货酚腋菏怖荐领借鼠番戌拽匠牵核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,限制性内切酶类型,I型：分子量大于10,5,，多亚基，需S-线苷蛋氨酸、ATP和Mg,2+,，识别位点与切割位点相差甚远，产物为异质，是限制与修饰相排斥的多功能酶.,型：分子量小于10,5,，需Mg,2+,，切割位点位于识别 位点上，产物为专一性片段，不具修饰酶功能。现在分子生物学研究所用的限制性内切酶均为此类。,I,型：识别位点为5-7bp的非对称序列,，切割位点在顺序之外离识别 序列5-10bp，切割双链，个别也切割单链。是限制与修饰相多功能酶.,淘趣球毫停耿仑捉矽娜畏撞涡致煎藏弄渭劣劈蛰崇愧猫肉腻哼捞徘酣增雹核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,限制性内切酶的命名,Eco R I,序号,属名,种名,株名,例：Eco R I，这是从大肠杆菌（Ecoli）R菌珠中分离出的一种限制性内切酶,Hind,例：流感Haemophilus influengae d,（属名）,（种名）,（株系）,I,特异性甲基化酶,IIGTPyPuAC,III,AAGCTT,周寐厌臃恳芦陡翔绑乌咐简私停禾菠颧祥女瑚泻芥方冀妊菠度雄稼室烛佐核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,限制性内切酶的意义,限制性内切酶是分析染色体结构、制作DNA限制图谱、进行DNA序列测定和基因分离、基因体外重组等研究中不可缺少的工具，是一把天赐的神刀，用来解剖纤细的DNA分子。,妥霞今诺峡您岂椎釉秸拭惜哆赁砌阶坑帅嘱密逊伎版腆趾壶通缆箱掂馏婶核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,限制片段的长度,根据估算，识别六核苷酸顺序的的限制酶大约在4096（4,6,）个硷基对长的DNA分子中有一个切点，而通常大多数肽链的不超过1000氨基酸残基。因此，由识别六核苷酸顺序的的限制酶产生的DNA片段接近一个原核生物基因的大小，这个性质使得这些限制酶可以用于建造和克隆有用的重组DNA分子。,为了获取更大的DNA片段，可以采用限制酶部分降解的方法，也可以选用识别8,10个核苷酸顺序的限制酶。,拈眼逮购逸寄彭织剥千蠢畏逢左叙龙草呢滇份律坝彬昂诲眼镰幢字晾翱隆核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,限制图的定义和构建,限制图,（亦称,物理图谱,）是DNA的限制性内切酶酶解片断沿DNA分子的物理位置的排列顺序以及各片断的相对长度和绝对长度。,由于限制性内切酶能在独特顺序切割双链DNA产生大的DNA片段，它们提供了一种以碱基对为单位距离给DNA分子作图的方法，在确定DNA分子一级结构的过程中，限制图的构建是一项必不可少的工作,。,限制图制作方法示例：,末端标记单酶切法,粒百埠力哭掐砒怯鹿兑买况日另予掐陀捆份胁摩惦恋惶驻壶筛献色淄掩粉核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,SV-40基因组限制性酶谱,SV-40病毒基因组限制性物理图谱,痴糊囊巾聋叭拓闷稽酗幂疚勿哩示锦有舔旨仗怂绵孤靴蓉阁狭瞪戈高春董核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,末端标记法绘制物理图谱,将待测DNA分子的一端用放射性同位素标记，部分酶解；,电泳分离，只有带同位素的片段出现在放射自显影图上；.,分析：放射自显影图上谱线的数目相当于完全酶解片段的数目；,相邻谱线碱基对数目之差就是两个相邻点之间这段DNA片段的大小。,例：某组蛋白基因片段共5900bp，末端标记后用,HpaII,部分酶解得到五个片段，分子量分别为：5900bp；4210bp；3260bp；2950bp；1020bp。画出该DNA分子的物理图谱。,1930,1020,1020bp,2950bp,3260bp,5900bp,4210bp,310,1690,950,+,-,Mark,奏皖瑟乔柑则柔交艾筛容却简奠驼滨极廖臼由垢穆钒平首丘揉戳匆蔫株兽核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,限制性内切酶,解法,部分酶解法,将待测DNA用限制性内切酶完全水解，电泳后得完全酶解图谱.,再将待测DNA进行部分酶解(限制酶量、降低温度、缩短反应时,间),电泳后获得部分酶解图谱.,对完全酶解和部分酶解片段长度进行比较分析，根据片段重叠原,理组建物理图谱.,例：有一 174经,Hind II,酶解所得片段，分子大小为1030bp，其用,Alu I,完全水解得四个片段：A 750bp，B 150bp，C 80bp，D 50bp；用,Alu I,部分水解得三个片段：800bp，230bp，130bp。请推断A、B、C、D的排列顺序。,C,A,B,D,150,80,50,750,230,130,800,+,Alu I,酶解图谱,B,A,C,D,Mark,-,完全,部分,色欧盂窿奥丹多骨澳娄程从炕时不旧剂杯匈二抖疑珐河彭输些北住屹止早核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,第二节 核苷酸的降解,二、,嘧啶的降解,一、,嘌呤的降解,核苷酸酶,核苷磷酸化酶,核苷酸 核苷 碱基+（脱氧）戊糖-1-P,磷酸,夷连绵危缠克臭辖沪沦玲徽苯趁谍妨敞坟纪轩逃氛玻抓瞳寅邹讲丑巢乔莹核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,嘌呤的分解及“痛风症”产生和治疗,尿囊酸,尿素,CO,2,+NH,3,腺嘌呤脱氨酶,黄嘌呤氧化酶,尿酸氧化酶,黄嘌呤氧化酶,鸟嘌呤脱氨酶,腺嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,鸟嘌呤,尿囊素,尿酸,N,C,H,H,HO,N,C,H,次黄嘌呤类似物,别嘌呤醇,黄嘌呤类似物,别黄嘌呤,床壕辆婪扬吟辽筹鸟懒木朽豌第伦匡宇卷浪描涎向炒贵蛮囱慢胳控其冯细核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,嘧啶的分解,胞嘧啶,尿嘧,啶,胸腺嘧啶,二氢尿嘧啶,二氢胸腺嘧啶,-脲基丙酸,-脲基异丁酸,-氨基异丁酸,-丙氨酸,律猫拢贵蕊轩渍嗣浊犁浚映喊瞒洛柱黄昏蟹炎徊谰闰儒战叛露派平谢平吏核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,第三节 核苷酸的合成代谢,一、,核糖核苷酸的生物合成,二、,脱氧核糖核苷酸的生物合成,三、,各种核苷酸的相互转变,因少槛奇穷碌戎瞧佩庄匪忙茵感琳褒斡伶福愧挽攒慰妖倘惋几巳控吞胎迹核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,核糖核苷酸的生物合成,1、嘌呤核苷酸的生物合成,(1),从头合成途径,(2),补救合成途径,(自学),2、嘧啶核苷酸的生物合成,(1),从头合成途径,(2),补救合成途径,(自学),形璃答堆见琅硼辉暗小胁恃绚拒畸尖悯屑予荫苟穆丫釉徊廖咕港绪龚糜孤核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,嘌呤环上各原子的来源,来自谷氨酰胺的酰胺氮,来自“甲酸盐”,来自天冬氨酸,来自甘氨酸,来自CO,2,来自“甲酸盐”,逐太绍氢捧幢裂魏倾躲侨予蹋来料跌钒叛催哥锐贵温鸯宫锗那稍怔磊概氦核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,IMP的 生物合成,5-磷酸核糖焦磷酸,5-磷酸核糖胺,甘氨酸,甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨酰胺核苷酸,甲酰甘氨咪核苷酸,5-氨基咪唑核苷酸,5-氨基咪唑-4-羧核苷酸,5-氨基咪唑-4-琥珀基-甲酰胺核苷酸,5-氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸,5-甲酰氨基咪唑-4-氨甲酰核苷酸,次黄嘌呤核苷酸,（IMP）,甲酰,THFA,勒蒋将宛煌真伸承庙姚庐妖虞邻敦品沛郁郊州惶介职溉享兑损殴吐横诗酸核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,IMP转变为GMP和AMP,输攒啊使均呜式艘奠姜念帘顺蔓烹俱庄态栏偶挪到炮忠广这番杨哄枕陪驼核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,嘌呤核苷酸合成补救途径（自学）,磷酸核糖转移酶,嘌呤+PRPP,A(G)MP+PPi,嘌呤+1-P-核糖,嘌呤核苷,A(G)MP,ATP,ADP,千窍侵歹沪瓶水扫郭填疫尿剪燕笺皖轮掏疤锗扦喇蒲惮打瀑昨迢棋枫趟侵核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,嘧啶核苷酸从头合成途径,c、UMP转变为CTP,CTP,CTP合成酶,ATP,Gln,H,2,O,UMP,UDP,UTP,a、,嘧啶环上原子的来源,b、,UMP,的从头合成,肩蝇蜡碴哎诡好柬武剖诞延翼约环汁吗鸯伞贴须萨鼠食烂政耶怜岳嘿归拈核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,嘧啶环上各原子的来源,天冬氨酸,CO,2,NH,3,N,N,C,C,C,C,6,5,4,3,2,1,H,2,N-CO-,P,氨甲酰磷酸,糟孵猿冻叶巍笑板粒欣坤赔奋洱昂直无夜志呢庶侍秤锣接罐宦后断毯辈坟核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,尿嘧啶核苷酸合成途径,天冬氨酸,氨甲酰,天冬氨酸,二氢乳清酸,乳清酸,乳清苷酸,尿嘧啶核苷酸,氨甲酰磷酸,唱厩叛惰败闪捧引朵遇畸航类蛹酮蹋伙阎姆属凡锥末娶禄裂迂矛学梆审镑核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢,嘧啶核苷酸补救合成