核酸的结构与功能

核酸的化学组成

• 元素：C、H、O、N、P（含磷量9~10%→定量测定基础）
• 基本单位：核苷酸 = 碱基 + 核糖 + 磷酸

核酸	戊糖	碱基
DNA	脱氧核糖	A、G、C、T
RNA	核糖	A、G、C、U

• 核苷 = 碱基 + 戊糖（糖苷键）；核苷酸 = 核苷 + 磷酸（酯键）
• 一级结构：核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接，方向5'→3'

DNA空间结构与功能

**双螺旋结构模型（Watson & Crick, 1953）**要点：

• 两条反向平行的多核苷酸链围绕同一轴盘旋
• 碱基对位于内侧（A=T, G≡C），遵循Chargaff规则
• 螺旋直径2nm，螺距3.4nm（10bp），相邻碱基对间距0.34nm
• 大沟和小沟：蛋白质识别结合位点

DNA二级结构多形性：B-DNA（标准右手）、A-DNA、Z-DNA（左手螺旋，可能与基因表达调控有关）

DNA功能：遗传信息的载体。基因→DNA分子上编码功能性产物的特定区段。

RNA的空间结构与功能

RNA类型	特点	功能
mRNA	5'端帽子(m⁷GpppN)、3'端polyA尾，编码区含三联体密码子	蛋白质合成的模板
tRNA	二级结构为三叶草形（氨基酰臂、反密码环、TψC环、DHU环），含稀有碱基	转运氨基酸、"翻译器"
rRNA	与蛋白质结合成核糖体（原核70S=30S+50S，真核80S=40S+60S）	蛋白质合成场所
非编码RNA	miRNA、siRNA、lncRNA等	基因表达调控（miRNA→mRNA降解/翻译抑制）

口诀：三叶草tRNA运氨基酸，帽子尾巴mRNA做模板

核酸的理化性质

• 紫外吸收：260nm（碱基共轭双键），定量测定依据
• DNA变性：加热/碱→双链解链为单链，增色效应（A₂₆₀升高）
• Tm值（解链温度）：50%DNA解链时的温度。影响因素：G+C含量越高→Tm越高、离子强度
• 复性：缓慢降温→互补单链重新形成双螺旋（退火）
• 核酸分子杂交：不同来源的DNA/DNA或DNA/RNA通过碱基互补配对形成杂化双链→Southern/Northern blot等