核酸化学与核苷酸代谢 ppt课件.ppt

第 八 章核酸化学与核苷酸代谢,核酸的分类及分布,第一节 核酸的化学组成,一.元素组成C、H、O、N、P（910%）,二.基本单位-核苷酸,核苷酸=核苷(=戊糖+碱基)+磷酸,嘌呤(purine),腺嘌呤(adenine,A),鸟嘌呤(guanine,G),碱 基,嘧啶(pyrimidine),胞嘧啶(cytosine,C),尿嘧啶(uracil,U),胸腺嘧啶(thymine,T),稀有碱基,1-甲基腺嘌呤 1-甲基鸟嘌呤 次黄嘌呤 二氢尿嘧啶,戊 糖,H,核苷酸：AMP,GMP,UMP,CMP脱氧核苷酸：dAMP,dGMP,dTMP,dCMP,核酸的化学组成,体内重要的游离核苷酸及其衍生物,辅酶类核苷酸NAD+、NADP+、CoA-SH、FAD 等都含有 AMP,多磷酸核苷酸：NMP，NDP，NTP,环化核苷酸:cAMP，cGMP,AMP,ADP,ATP,cAMP,C,G,A,第二节 核苷酸代谢,一、嘌呤核苷酸的合成与分解代谢,从头合成途径:利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位等简单物质，经一系列酶促反应合成核苷酸的途径.补救合成途径:利用体内现存的游离碱基或核苷作为前体，经简捷的反应合成核苷酸的的途径。,（一）嘌呤核苷酸的从头合成,1.合成原料,2.合成过程,IMP转变为腺苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP),体内嘌呤核苷酸的互变,（二）嘌呤核苷酸的补救合成,由嘌呤与PRPP经磷酸核糖转移酶作用生成核苷酸。,由腺嘌呤核苷经腺苷激酶作用生成AMP。,Lesch Nyhan综合征,Lesch Nyhan综合征，是一种遗传病，1964年首先由Lesch和Nyhan报道。该病是由于基因缺陷导致HGPRT的完全缺失，从而使得次黄嘌呤和鸟嘌呤不能转换为IMP和GMP，而是降解为尿酸。患者脑发育不全、智力低下，常咬伤自己的嘴唇、手和足趾，故该病亦称为自毁容貌征，患者大多死于儿童阶段。,（三）嘌呤核苷酸的分解代谢,痛风,痛风是嘌呤代谢紊乱或尿酸排泄减少引起的一种临床综合征。其特点为高尿酸血症、特征性急性关节炎反复发作、痛风石沉积、痛风石性慢性关节炎，常累及肾脏。关节滑液尿酸盐晶体的检出或痛风石的出现为痛风确诊的依据。随着饮食结构和环境因素的改变、经济的发展及人类寿命的延长，痛风的发病率日益增高，成为当今世界尤其是中老年男性的常见病。临床治疗痛风需要达到两个目的，一是及时控制痛风性关节炎的急性发作，二是长期治疗高尿酸血症，预防尿酸盐沉积及痛风急性复发，促进痛风石的吸收。,二、嘧啶核苷酸的合成与分解代谢,（一）嘧啶核苷酸的从头合成1、合成原料,2.合成过程,嘧啶核苷酸的互变,第三节核酸的结构与功能,DNA一级结构与功能的关系1953，Watson和Crick提出著明的DNA二级结构模型：右手双螺旋模型DNA的高级结构与功能的关系tRNA的结构特点及功能rRNA的结构特点及功能mRNA的结构特点及功能,操作方法1.电泳分离：在琼脂糖凝胶上电泳分离DNA。取出凝胶，切去边缘多于部分，EB染色，在紫外灯下照相（放一标尺，可从像片中读出DNA迁移的距离）。2.变性：将凝胶置于200mL变性液中，浸泡45分钟，并温和地不断振荡，使凝胶上的ds-DNA转变为ss-DNA，然后用重蒸水冲洗凝胶几次。3.用中和液浸泡凝胶并不断地振荡45分钟，将凝胶中和至中性。防止凝胶的碱性破坏硝酸纤维膜。,4.转印：取一个瓷盘，在底部放一块玻璃板（或一块海绵）使盛器内的20倍SSC转移滤液低于玻板表面，在玻板表面盖一张3mm的二号滤纸，滤纸两边浸没于20倍SSC溶液中，在玻璃和滤纸之间，赶掉所有的气泡。把凝胶底面朝上放在滤纸上，赶走两层之间出现的气泡。裁剪一张硝酸纤维膜，其长与宽大于凝胶12mm，并在角上作记号，以确定滤膜方位。先把它放在去离子水中润湿后，再放在20倍SSC溶液中润湿5分钟，然后放在凝胶表面，两层之间不可有气泡。然后再把两张与滤膜一样大小的二号滤纸，在2倍SSC溶液中浸湿，覆盖在硝酸纤维膜上，同样要把气泡赶走。把一叠吸水纸（或卫生纸，约有58cm高，略小于滤纸），放置在滤纸上，在吸水纸上再放一块玻璃板和重约500g的重物，放置过夜。,转移结束后，移去上面的吸水纸和滤纸，同时翻转取出凝胶与硝酸纤维膜，把凝胶的点样与硝酸纤维膜的相对应位置用铅笔或解剖针的针尖做好标记.把已转移了DNA的硝酸纤维膜放在6倍SSC溶液中振荡浸泡5分钟，然后放在滤纸上吸干溶液。再把它夹在两层滤纸之间，80真空干燥2小时。,