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1、第二章 核酸化学,周毅峰2015年秋,核酸作为遗传物质的证实与核酸的分类,核苷酸结构与功能,核酸结构,核酸性质及研究方法,第一节核酸作为遗传物质的证实与核酸的分类,核酸是一类重要的生物大分子，担负着生命信息的储存与传递。,核酸是现代生物化学、分子生物学的重要研究领域，是基因工程操作的核心分子。,1核酸作为遗传物质的证实,核酸的研究发现史,1868年，F. Miescher（瑞士）首次在绷带上的脓细胞核中发现一种富含磷酸呈酸性又不溶于酸溶液的分子，命名为核素（nuclein ），其实是核蛋白。,Johann Friedrich MiescherSwiss biochemist (18441895
2、),Physiological Laboratory of the University of Basel,1889年，R.Altman从酵母和小牛的胸腺中提取了一种溶于碱性溶液中的纯净物，这才是真正的核酸。从此，对核酸的研究全面展开，揭开了生物化学领域惊天动地的一页。,1928年，Griffith F.首次发现肺炎双球菌（Streptococcus pneumoniae）的转化现象。,Frederick Griffith (1879 - 1941),Griffiths experiments (1928) first demonstrated that genetic information
3、 could be transferred. Without knowing what this information was, he called it the Transforming Principle.,1944年， Oswald Theodore Avery等在离体条件下重复这一实验，并对转化本质进行了研究。,DNA的纯度越高，转化就越有效。,用DNA酶处理DNA，S型死细菌就不能使R型细菌发生转化。,discovering,1952年，Hershey & Chase 用E. coli, phage T2做材料，利用同位素示踪法进行实验。,Alfred D. Hershey（190
4、81997）,Alfred Hershey and Martha Chase did the Hershey-Chase blender experiment that proved phage DNA, and not protein, was the genetic material.,Alfred Hershey and Martha Chase （1928-2003） 1953,The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1969,Hershey-Chase blender experiment,DNA是遗传物质！,conclusion,2核酸的
5、种类和分布,脱氧核糖核酸 Deoxyribonucleic Acid （DNA）,核酸分为两大类：,核糖核酸 Ribonucleic Acid（RNA）,DNA,真核,原核,98核中（染色体中）,线粒体（mDNA）,叶绿体（ctDNA）,拟核,核外：质粒（plasmid）,病毒：DNA病毒,核外,主要的RNA种类,第二节核苷酸结构与功能,1核苷酸的组成,1.1戊糖,在溶液中-D-核糖和-D-2-脱氧核糖都可发生环状和直链分子的互换。但在RNA和DNA中只存在环状分子。,戊糖的构象,在核苷酸中核糖呋喃环存在4种折叠结构。,-D-2-脱氧核糖,-D-核糖,1.2核酸分子中常见碱基,嘧啶,嘌呤,1.
6、3核酸分子中稀有碱基,二氢尿嘧啶dihydrouracil,7-甲基鸟嘌呤,1.4碱基的性质,碱基几乎不溶水,碱基的互变异构,酸碱解离,强烈的紫外吸收,1.5核苷,碱基与戊糖形成糖苷键，核苷具有高度亲水性和碱性条件下的稳定性。,嘧啶核苷可抗酸水解，而嘌呤核苷易发生酸水解。,核苷的构象,呋喃环平面与碱基平面近似垂直，自由嘌呤核苷常成顺式构象,DNA和RNA中嘌呤核苷主要是反式构象,syn-,anti-,嘧啶环O-2和戊糖C-5之间空间位阻，使得嘧啶核苷常为反式构象,1.6核苷酸,常见核苷酸,常见脱氧核苷酸,核苷酸的存在形式,核苷酸的构象,核苷酸上的COP之间的键可以旋转,核苷酸上有7个扭角：、,
7、戊糖环的四种构象使得核苷酸也有四种构象,戊糖环与碱基之间的糖苷键使得核苷酸存在顺反异构,2核苷酸的功能,能量货币,遗传物质合成的前体,信息转导中的信号分子,作为其它物质的前体或辅酶/辅基的成分,代谢活化的中间物,作为酶的别构效应物参与代谢调节,调节基因表达,第三节核酸结构,1核酸的一级结构,5未端,3未端,核酸一级结构特征,核酸具有方向或极性,核酸在生理pH下带电荷,核酸碱基的有序性,pA-C-G-T-AOH、pApCpGpTpA、pACGTA,核酸的一级结构是指构成核酸链上的所有核苷酸残基或碱基的排列顺序,核酸的一级结构书写方式有,2DNA的二级结构,1950年，Chargaff应用紫外分光
8、光度法结合纸层析等简单技术，对多种生物DNA作碱基定量分析，总结了DNA碱基组成 “Chargaff规则”,Erwin Chargaff1905-2002,2.1 Chargaff规则,不同生物来源的DNA四种碱基比例关系,不同生物来源的DNA碱基组成不同,同一生物的不同组织的DNA碱基组成相同,同一种生物DNA碱基组成不随生物体的年龄、营养状态或者环境变化而改变,在所有生物的DNA，无论种属来源如何，其腺嘌呤摩尔含量与胸腺嘧啶摩尔含量相同A=T，鸟嘌呤摩尔含量与胞嘧啶摩尔含量相同G=C。总的嘌呤摩尔含量与总的嘧啶摩尔含量相同，即AG=CT。,Chargaff Rules,2.2 DNA双螺旋
9、结构的揭示,Francis Crick (35y),1951,James Watson (23y),丹麦 哥本哈根,剑桥大学 Cavendish Lab.,生命科学的重要里程碑,Rosalind Elsie Franklin (1920-1958),Maurice Hugh Frederick Wilkins,Francis Harry Compton Crick (1916-2004),James Dewey Watson（1928）,2006年10月18日,James Watson (34y)Francis Crick (46y)Maurice Wilkins (46y),DNA Doub
10、le Helix model 1953,1962,2.3DNA的B-型双螺旋结构,DNA是由两条呈反向平行的多聚核苷酸链组成，一股链是53走向，另一股链是35走向。,链的骨架(backbone)由交替出现的亲水的脱氧核糖基和磷酸基构成，位于双螺旋的外侧。,碱基位于双螺旋的内侧，两股链中的嘌呤和嘧啶碱基以其疏水的、近于平面的环形结构彼此密切相近，平面与双螺旋的长轴相垂直。,一股链的嘌呤碱基与另一股链中位于同一平面的嘧啶碱基之间以氢链相连，称为碱基互补配对或碱基配对(base pairing) 。碱基互补配对总是出现于A与T之间(A=T)，形成两个氢键；或者出现于G与C之间(G=C)，形成三个氢键
11、。,两股DNA链围绕一假想的共同轴心形成一右手螺旋结构，双螺旋的螺距为3.4nm，双螺旋每转一周为10碱基对（bp），碱基对层间的距离为0.34nm。双螺旋直径为2.0nm。,表面形成一条大沟，一条小沟。大沟与小沟是蛋白质识别DNA的碱基序列，与其发生作用的基础。,The homeodomain of the Engrailed protein binds to a particular site in the DNA. Helix 3 contacts the base pairs in the major groove, while the amino-terminal portion o
12、f the homeodomain enters the minor groove.,The HMG-I(Y) DNA-bending protein wraps a 60-base-pair coil of DNA around the transcriptional activators NF-kB (the p50/p65 complex), IRF1, and ATF2/c-Jun. The HMG-I(Y) is in the minor groove, while the other transcription factors operate in the major groove
13、 of the double helix. Once the enhanceosome is assembled, it contacts the basal transcription apparatus at several sites.,结构回顾,2.4A型双螺旋,DNA在75%相对湿度的钠盐中形成A-DNA螺旋的构型。,A-DNA螺旋是右手螺旋,螺旋一周11bp，螺距2.46nm，螺旋直径2.6nm碱基平面与螺旋轴成19夹角，大沟窄而深，小沟宽而浅。,DNA与RNA的杂分子和RNA双链为A型双螺旋,2.5Z-型双螺旋DNA,Z-DNA螺旋是左手螺旋,1979. Alecxander R
14、ich,美国麻省理工学院教授,GCGCGC在高盐条件下形成, 戊糖磷酸骨架呈“Z”字形走向,Z型双螺旋的结构特征,鸟嘌呤核苷（G）的糖苷键呈顺式,胞嘧啶核苷（C）的糖苷键呈反式,G与C交替排列, 左手双螺旋,鸟嘌呤核苷（G）的糖苷键呈顺式，不仅使螺旋方向发生改变，而且使G残基位于分子表面, 分子外形呈波形,鸟嘌呤核苷（G）的糖苷键呈顺式，不仅使螺旋方向发生改变，而且使G残基位于分子表面, C和G 的构象促使了Z型双螺旋的形成,胞嘧啶核苷（C）戊糖C2为内式构象，碱基为反式构象（anti-）使糖环转离小沟，而鸟嘌呤核苷（ G ）戊糖C3为内式构象，碱基为顺式构象（syn-）使糖环弯向小沟。,胞嘧
15、啶C5和鸟嘌呤N7、C8填满了大沟并指向表面，使大沟变得不明显，而小沟窄且深。,影响Z-DNA稳定的因素(in vivo),1 m5C,(G-C)n 排列不是Z-DNA形成的必要条件,2 Z-DNA 中G的C2-NH2在大沟内与H2O-H2O形成氢键连接,3 Z-DNA中G的N7, C8外露, 易与特异蛋白(或Br)结合,Histon H1,稳定B-DNA,H2A, H2B, H3, H4,稳定Z-DNA,4 B-DNA,负向超螺旋,应力,Z-DNA,m5C- GATm5C-G Gm5CTA-Gm5C,可能的功能,基因表达调控,基因关闭,基因表达,2.6双螺旋稳定的力（Forces that
16、help to form the DNA double helix ）,氢键（Hydrogen bonding is not the most energtically signicant component note: maintenance of distance from the two phosphate backbone requires Pur-Pyr）,碱基堆积力（Stacking interactions - electronic interactions between planar bases）,磷酸骨架的刚性（Rigid phosphate backbone）,离子键（I
17、onic interactions - salt stabilizes the duplex form of DNA shielding of phosphate backbone）,疏水作用（Hydrophobic interactions - highly negative phosphate backbone vs. nonpolar bases）,2.7与DNA碱基顺序相关的特殊二级结构,回文序列指含有反向重复（ inverted repeat ）碱基序列的一个DNA区域，DNA双链呈二重对称。,回文序列 （palindrome）,DNA片段旋转180后，顺序不变,回文序列中的单链可形
18、成发夹结构,双链可形成十字架结构,这种发夹结构或十字架结构在大肠杆菌细胞DNA中已有发现,镜象重复（mirror repeat）结构,镜象重复指每条DNA链内存在的反向重复序列,三股螺旋（triplex DNA, H-DNA）,多嘌呤-多嘧啶的镜象序列可形成三螺旋结构(H-螺旋或Hoogsteen螺旋),参与三股螺旋DNA氢键的原子称为Hoogsteen位点，为有嘌呤的N-7、为O6和N6,这种非Watson-Crick配对称为Hoogsteen配对,三股螺旋（ tripleDNA ）可分为分子内的三股螺旋、分子间的三股螺旋和平行三股螺旋,1987 年 Mirkin . S . M Natur
19、e 330 (495) 证明plasmid DNA 在 pH= 4.3的溶液中, 有T.S DNA的存在,分子内的三股螺旋,由于分子内的三股螺旋结构类似于“铰链”，因此，也称为Hinge DNA，H-DNA。,1957年Davis , Felsenfeld , Rich 发现,poly(U) + poly(U) + poly(A) T.S RNA,T.S DNA的概念,1966年Miller & Sobell,实现 RNA + D.S DNA,Triple polyNt,但由于D.S DNA的提出而被忽视,但因证明 LacI 产物为 Repressor 而被忽视,as Repressor 关闭
20、基因,分子间的三股螺旋,1987年 Dervan . Moser Science 238 (645) 合成S.S DNA + D.S DNA T.S DNA,该种结构主要发生DNA分子重组交换过程中,RecA蛋白促使ssDNA与序列相似极性相同的同源dsDNA发生交换形成的三股螺旋（tsDNA）叫R-DNA,平行三股螺旋,l S. S. DNA + D. S. DNA T. S. DNA Pu + Pu/Py (偏碱性介质中稳定) Py + Pu/Py (偏酸性介质中稳定) 常见类型,第三条链位于B-DNA的Major groove中与D. S. DNA一起旋转, G四股螺旋（G tetrap
21、lex）,多数真核生物细胞端粒3端具有富含G的短重复序列组成的悬垂（overhang），长度常为12-16bp。,悬垂在体外特定条件下可形成四股螺旋,G四股螺旋（G tetraplex）的Hoogsteen氢键配对,G四股螺旋（G tetraplex）存在平行式和反平行式,由单链形成的四股螺旋,双链,四链,其它类型（p119-202）,PDNA,DNAbending,滑动错配DNA（slipped mispaired DNA，SMPDNA）,3DNA的三级结构DNA supercoiling,超螺旋DNA三级结构的主要形式,DNA双螺旋进一步扭曲盘绕形成新的螺旋，常称为DNA超螺旋（DNA s
22、upercoiling）,将一个螺旋结构的链分离引起超螺旋,当DNA轴线没有弯曲时的状态称为松驰（relaxed）状态,松驰状态,松驰状态,超螺旋,2道和3道是利用拓扑异构酶处理的效果,松驰状态,螺旋程度逐渐增加,DNA超螺旋分为正超螺旋和负超螺旋,正超螺旋由DNA双螺旋过度缠绕引起，是左手螺旋,负超螺旋由DNA双螺旋缠绕不足引起，是右手螺旋,环状DNA分子两条链都没有断裂时的DNA分子称为闭环DNA（closed-circular DNA，ccDNA）,连接数（linking number）,指DNA分子的一条链按左手或右手的方向环绕螺旋轴的次数，用Lk或L表示,指DNA分子链按右手方向相互
23、绕螺旋定义为正值,指DNA分子链按左手方向相互绕螺旋定义为负值,ccDNA为260bp,松驰态DNA为B型DNA双螺旋，螺旋一周以10bp计,扭转数(twisting number),Watson-Crick螺旋数，用Tw或T表示,“T”等于松驰态DNA为B型DNA双螺旋的“L”,缠绕数（writhing number）,双螺旋进行进一步螺旋的圈数，用Wr或W表示,DNA双螺旋按右手方向螺旋定义为正值,DNA双螺旋按左手方向螺旋定义为正值,超螺旋数描述公式,或,超螺旋密度（superhelical densty）,每一圈B型DNA中出现超螺旋数，用表示,如SV40基因组大小5226bp，DNA
24、具有超螺旋数W26,DNA拓扑异构酶（DNA topoisomerase）,拓扑异构酶I,拓扑异构酶II,切断DNA双链中一股并再连接断端，不需ATP供能,使DNA双链同时发生断裂和再连接，需ATP供能。,拓扑异构酶I切断DNA双链中一股并再连接断端,拓扑异构酶可催化超螺旋的形成,拓扑异构酶II DNA双链同时发生断裂和再连接,4RNA的结构与功能,4.1RNA特点,碱基组成,A、G、C、U （AU/GC，也有GU） 稀有碱基较多，稳定性较差，易水解,多为单链结构，少数局部形成链内螺旋,分子较小,主要的RNA,mRNA,tRNA,rRNA,4.2tRNA,占RNA总量的15一种氨基酸对应最少一
25、种RNA,分子量25000左右，大约由7394个核苷酸组成，沉降系数为4S左右。,分子中含有较多的修饰成分。,3-末端都具有CpCpAOH的结构。,tRNA的二级结构,“三叶草（cloverleaf）”结构,四环四茎四臂,氨基酸臂：CCA,D环：含D核苷（二氢尿嘧啶）,反密码子环：阅读mRNA密码，5端总是“U”，3端总嘌呤核苷残基,TC环：含假尿嘧啶（），核糖体与tRNA结合的识别位点,额外环：区分不同tRNA的标志,tRNA三级结构,倒“L”结构,4.3rRNA,占RNA总量的80,rRNA的二级结构,rRNA三级结构,4.4mRNA,占细胞总RNA的35,mRNA起始密码AUG上游约81
26、3个核苷酸处，有49个核苷酸组成的富含嘌呤的一致序列，以AGGA为核心，也叫做核蛋白体结合位点(ribosomal binding site, RBS),原核生物mRNA,S-D序列 (Shine-Dalgarno sequence ),The purine-rich mRNA sequence, the ribosome-binding site, is often called the Shine-Dalgarno sequence in honor of its discoverers,3-末端有一段长达200个核苷酸左右的聚腺苷酸(polyA)，称为 “尾结构” ，5 -末端有一个甲基
27、化的鸟苷酸，称为“ 帽结构” 。,真核细胞mRNA,5真核生物细胞DNA的高级结构,5.1真核生物染色体结构层次,DNA双螺旋结构（2nm）,一环（突环，75000bp）,核小体组成的10nm“串珠”结构,30nm纤丝,玫瑰花环（6个一环）,螺旋（超螺线管，30个玫瑰花环）,染色体（10个超螺线管）,5.2核小体Nucleosomes,核小体组成的10nm“串珠”结构电镜图,组蛋白的组成成分,组蛋白H2A、H2B、H3、H4形成蛋白核供DNA盘绕称为核心组蛋白（core histone）,组蛋白H1与连接DNA结合称为连接组蛋白(linker histone),组蛋白的特征,组蛋白正电荷氨基酸
28、残基含量高,各种组蛋白赖氨酸和精氨酸残基含量超过20%，以便在与DNA结合是时中和DNA分子中磷酸骨架所带负电荷,组蛋白是真核生物与DNA相关蛋白中表达丰度最高的蛋白质, 组蛋白含有组蛋白折叠域（histone-fold domain）和N-端“尾巴”（N-terminal tail）,结合在组蛋白上的DNA,核心DNA（core DNA）：与核小体结合最紧密的DNA，在组蛋白八聚体上缠绕1.65圈，长度约147bp（所有真核生物细胞中的统一特征）,连接DNA（linker DNA）：每个核小体之间的DNA（“念珠”上的 “线”），长度在2060bp，每个真核生物都各自特征性的连接DNA的长度
29、,5.3组蛋白H1与核小体间的DNA结合,利用微球菌核酸酶消化染色体,除了核心组蛋白保护的147bpDNA，还留下了20bp由组蛋白H1保护的DNA片段。,5.4真核生物染色体的包装,5.4.130nm纤丝的形成,左手螺旋，每一圈6个核小体，直径30nm,30nm纤丝模拟图和电镜图,5.4.2环与玫瑰花结的形成,每个环1080kb，一个玫瑰花结6个环,30nm纤丝螺旋折叠成环，环结构附着在非组蛋白支架上形成玫瑰花结,5.4.3超螺线管及染色体的形成,30个玫瑰花环形成超螺线管的一圈，每圈超螺线管含约9Mb的DNA,10个超螺线管形成一个染色体,第四节核酸性质及研究方法,1 一般的理化性质,两性
30、解离 / 一般呈酸性（在中性溶液中带负电荷），可用电泳或离子交换（色谱）进行分离,线性大分子（粘度高。抗剪切力差）,室温条件下，DNA在碱中变性，但不水解，RNA水解,加热条件下，D核糖浓盐酸苔黑酚 绿色 D2脱氧核糖酸二苯胺 蓝紫色,微溶于水，不溶于有机溶剂,2核酸的紫外吸收特性,在核酸分子中，由于嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键体系，因而具有独特的紫外线吸收光谱，一般在260nm左右有最大吸收峰，可以作为核酸及其组份定性和定量测定的依据。,以A260/A280进行定性、定量分析,3变性（Denaturation）,DNA分子中的双螺旋结构解链为无规则线性结构的现象叫DNA变性,DNA双螺旋是紧密
31、的刚性结构，变性后转化成柔软而松散的无规则单股线性结构，因此粘度明显下降。,溶液粘度降低,变性表征,变性后整个DNA分子的对称性及分子构型改变，使DNA溶液的旋光性发生变化。,旋光性发生变化,DNA分子中碱基间电子的相互作用使DNA分子具有吸收260nm波长紫外光的特性。在DNA双螺旋结构中碱基藏入内侧，变性时DNA双螺旋解开，于是碱基外露，碱基中电子的相互作用更有利于紫外吸收，故而产生增色效应。,紫外吸收增强,增色效应(hyperchromic effect) 指DNA变性后其紫外吸收明显增强的效应。,增色效应的跳跃现象 ( Jump of Hyperchromicity ),高分子量的DN
32、A分子在热变性过程中, 富含AT区域首先发生变性, 然后逐步扩展, 表现增色效应的跳跃现象, 使变形过程加快.,rich AT,rich AT,维持双螺旋稳定性的氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，但不涉及到其一级结构的改变。,导致DNA变性的因素,加热、极端的pH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等,凡能破坏双螺旋稳定性的因素，,DNA变性的本质,DNA的变性过程是突变性的，它在很窄的温度区间内完成。因此，通常将紫外吸收的增加量达最大量一半时的温度称熔解温度，用Tm表示。,DNA的均一性,影响 Tm值的因素,在 A, T, C, G 随机分布的情况下,GC%含量相同的情况下,GC%愈高 Tm值
33、愈大,GC%愈低 Tm 值愈小,AT形成变性核心，变性加快，Tm 值小,碱基排列对Tm值具有明显影响（除变性核心外）,G C含量的影响,一般DNA的Tm值在70-85C之间。DNA的Tm值与分子中的G和C的含量有关。,G和C的含量高，Tm值高。因而测定Tm值，可反映DNA分子中G, C含量，可通过经验公式计算（G+C)%=(Tm-69.3)2.44,0.15MNaCl+0.15M柠檬酸钠,变性离子体系,大片段D.S. DNA分子之间比较,片段长短对Tm值的影响较小, 与组成和排列相关,小于100bp 的 D.S DNA分子比较,片段愈短， 变性愈快，Tm值愈小,D.S. DNA分子片段大小,变
34、性液中含有尿素，酰胺等,尿素，酰胺与碱基间形成氢键 改变碱基对间的氢键 Tm 值 可降至40左右, 盐浓度的影响,单链DNA主链的磷酸基团,负电荷的静电斥力,两条单链DNA的分离,Na+在磷酸基团周围形成的电子云对静电斥力产生屏蔽作用,减弱静电斥力,Tm ,当Na+浓度低,屏蔽作用小,斥力加强,Tm ,静电斥力,熵值（S）,Tm,OD A260,Na+,当Na+浓度高,屏蔽作用大,斥力减弱,熵值(S)上升,碱基溶解性降低,疏水作用力增加,pH 12,酮基 烯醇基,pH 2-3,NH2 NH2+ (质子化),改变氢键的形成与结合力,一切减弱氢键， 碱基堆积力的因素 均将使Tm 值降低,极端pH条
35、件的影响,4核酸的复性（renaturation）,变性核酸的互补链在适当的条件下，重新缔合成为双螺旋结构的过程称为复性。,D.S DNA,S.S DNA,Denaturation,Renaturation,将热变性的DNA骤然冷却至低温时，DNA不可能复性。变性的DNA缓慢冷却时可复性，因此又称为“退火”(anealing)。 退火温度Tm25,DNA复性后，一系列性质将得到恢复，但是生物活性一般只能得到部分的恢复，具有减色效应(hypochomic effect)。,DNA复性过程,影响DNA复性过程的因素 ：,阳离子浓度,0.18 0.2M Na+ 可消除polydNt 间的静电斥力,复
36、性反应的温度 Tm - 25 (60-65),以消除S.S. DNA 分子内的部分二级结构,S.S, DNA 的初始浓度 C0,S.S. DNA分子的长度,S.S. DNA愈长,S.S. DNA愈短, 分子扩散愈慢, 复性愈慢, 分子扩散愈快, 复性愈快,DNA 分子中, dNt 的排列状况 (随机排列, 重复排列),复性动力学,遵循second order kinetics formula （二级反应动力学）,dCt / dt = -KCt2,反应初始 t = 0,单链DNA的随机碰撞 过程（ randomly collision ）,单链 DNA浓度 = C0,反应达 t 时,单链DNA浓
37、度 = Ct,DNA序列的复杂度（sequence complexity 或复性动力学的复杂程度，kinetic complexity, K.C）,C0t(1/2) of any genome DNA C0t(1/2) of E.Coli DNA,Kinetic Complexity of any genome DNA Kinetic Complexity of E.Coli,K.C. 与Cot(1/2)值呈正比,C0t(1/2) of E.Coli DNA= 6 Kinetic Complexity of E.Coli = 4.6 106,These c0t curves show the
38、rates of reassociation of denatured DNA from various sources and illustrate how the rate of reassociation is inversely proportional to genome complexity.,5分子杂交,核酸的杂交在分子生物学和遗传学的研究中具有重要意义。,DNA单链与在某些区域有互补序列的异源DNA单链或RNA链形成双螺旋结构的过程。这样形成的新分子称为杂交DNA分子。,）Western 杂交 （Western bolting）,Southern 杂交（Southern bol
39、ting,Northern 杂交（Northern bolting）,Paper Towels,Southern Blotting,6核酸的序列测定,依据核酸的核苷酸序列测定方法的基本原理,Sanger的核酸链合成终止法,Maxam和Gilbert的化学降解法,焦磷酸测序法,DNA的合成总是从5端向3端进行的。DNA的合成需要模板以及相应的引物链。DNA的合成过程中，在合成的DNA链的3末端，依据碱基配对的原则，通过生成新的3，5磷酸二酯键，使DNA链合成终止，产生短的DNA链。产生相应的四组具有特定长度的、不同长短的DNA链。,Sanger双脱氧链终止法,Frederick Sanger,Sanger won a second Nobel Prize for Chemistry in 1980 sharing it with Walter Gilbert, for their contributions concerning the determination of base sequences in nucleic acids, and Paul Berg for his work on recombinant DNA.,DNA序列分析自动化,
