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南京农业大学:《生物化学 Biochemistry》课程教学资源(PPT课件)第十三章 DNA、RNA、核酸(13.3)核酸的酶促降解

核酸酶 凡能水解核酸的酶均称为核酸酶( nucleases) 。所有细胞都含有不同核酸酶。核酸酶催化的反应 都是使磷酸二酯键水解,故核酸酶属磷酸二酯酶。 由于多核苷酸链内部每个磷酸基涉及与两端的两个 戊糖残基上C-3'位和邻近戊糖残基C-5位的-OH形 成磷酸二酯键,酯键可能是在磷酸基的3端或者5′ 端被水解,因而产物的3端或5端含有磷酸基。
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5 第三节 核酸的酶促降解 A=(…) y

第三节 核酸的酶促降解

一.核酸酶 凡能水解核酸的酶均称为核酸酶〔 nucleases) 。所有细胞都含有不同核酸酶。核酸酶催化的反应 都是使磷酸二酯键水解,故核酸酶属磷酸二酯酶。 由于多核苷酸链内部每个磷酸基涉及与两端的两个 戊糖残基上C3′位和邻近戊糖残基C5位的OH形 成磷酸二酯键,酯鍵可能是在磷酸基的3端或者5′ 端被水解,因而产物的3端或5端含有磷酸基

凡能水解核酸的酶均称为核酸酶(nucleases) 。所有细胞都含有不同核酸酶。核酸酶催化的反应 都是使磷酸二酯键水解,故核酸酶属磷酸二酯酶。 由于多核苷酸链内部每个磷酸基涉及与两端的两个 戊糖残基上C-3位和邻近戊糖残基C-5位的-OH形 成磷酸二酯键,酯键可能是在磷酸基的3端或者5 端被水解,因而产物的3端或5端含有磷酸基。 一.核酸酶

一.核酸酶 1转录的反应 有些核酸酶的作用部位是位于多核苷酸链的内部, 这样的核酸酶称为核酸内切酶( endonucleases) 有些核酸酶是从核苷酸链的一端依次水解产生单核 苷酸,这类酶称为核酸外切酶( exonucleases)

1. 转录的反应 有些核酸酶的作用部位是位于多核苷酸链的内部, 这样的核酸酶称为核酸内切酶(endonucleases) 有些核酸酶是从核苷酸链的一端依次水解产生单核 苷酸,这类酶称为核酸外切酶(exonucleases) 一.核酸酶

1核酸酶的专一性 像大多数酶一样,核酸酶对它们所作用的底物具 有不同的选择性。作用于DNA的酶称为DNA酶( DNases),而催化RNA水解的酶称作RNA酶( RNases) 有些核酸酶催化核苷酸链水解较广泛,即对戊糖 和碱基识别能力差,它们既作用于DNA,又能作 用于RNA,这类酶称为非专一性核酸酶

1.核酸酶的专一性 像大多数酶一样,核酸酶对它们所作用的底物具 有不同的选择性。作用于DNA的酶称为DNA酶( DNases),而催化RNA水解的酶称作RNA酶( RNases)。 有些核酸酶催化核苷酸链水解较广泛,即对戊糖 和碱基识别能力差,它们既作用于DNA,又能作 用于RNA,这类酶称为非专一性核酸酶

1核酸酶的专一性 有些核酸酶可能对多核苷酸链中的碱基具有不 同的选择性,因而表示出不同的专一性。有的核酸 酶只能识别特定的碱基序列,并在该序列内降解核 酸

1.核酸酶的专一性 有些核酸酶可能对多核苷酸链中的碱基具有不 同的选择性,因而表示出不同的专一性。有的核酸 酶只能识别特定的碱基序列,并在该序列内降解核 酸

2,非专一性核酸酶-脱氧核糖核酸酶 脱氧核糖核酸酶( DNases)能催化单股的或双 股的多聚脱氧核苷酸链水解。从牛胰中分离的 DNases是一种a型內切酶,其产物的5端含有磷酸 基,并对嘧啶和嘌呤核苷酸之间的磷酸酯键表现出 某种程度的优先。在低浓度下,这个酶能使 dsDNA 随机地在内部位置产生具有游离3'-OH的缺口 nick)。 DNaseⅡ是一种b型内切酶,产物是3端 含磷酸基的寡核苷酸片段。从动物的胸腙和脾脏中 都可以分离到这种酶

2.非专一性核酸酶-脱氧核糖核酸酶 脱氧核糖核酸酶(DNases)能催化单股的或双 股的多聚脱氧核苷酸链水解。从牛胰中分离的 DNases I是一种a型内切酶,其产物的5端含有磷酸 基,并对嘧啶和嘌呤核苷酸之间的磷酸酯键表现出 某种程度的优先。在低浓度下,这个酶能使dsDNA 随机地在内部位置产生具有游离3-OH的缺口( nick)。DNase Ⅱ是一种b型内切酶,产物是3端 含磷酸基的寡核苷酸片段。从动物的胸腺和脾脏中 都可以分离到这种酶

2,非专一性核酸酶-核糖核酸酶 核糖核酸酶催化RNA水解。胰核糖核酸酶A RNase a)是一种被详细研究和具有广泛应用的核 酸内切酶。该酶催化核糖核苷酸链內嘧啶核苷酸C 3'位磷酸基与相邻核苷酸C5位-OH之间的酯键水 解,产生3端含磷酸基的寡核苷酸片段

2.非专一性核酸酶-核糖核酸酶 核糖核酸酶催化RNA水解。胰核糖核酸酶A( RNase A)是一种被详细研究和具有广泛应用的核 酸内切酶。该酶催化核糖核苷酸链内嘧啶核苷酸C- 3位磷酸基与相邻核苷酸C-5位-OH之间的酯键水 解,产生3端含磷酸基的寡核苷酸片段

(1)修饰 3.专一性核酸酶-限制性内切酶 微生物中的修饰和限制现象是上世纪五十年代 初发现的一种细菌自卫的方式。例如从大肠杆菌K 株繁殖出来的噬菌体λ(K)只能感染大肠杆菌K株 不能感染大肠杆菌B株,反之亦然。这个现象称 为“限制”现象。然而,被某菌株限制的噬菌体群 体中也会有极少个体幸存下来,幸存者的子代可以 在原来受限制的菌株中正常繁殖,这个现象称为 修饰”。修饰和限制的性质都是由宿主的基因所决 定的,同噬菌体的基因无关

3.专一性核酸酶-限制性内切酶 微生物中的修饰和限制现象是上世纪五十年代 初发现的一种细菌自卫的方式。例如从大肠杆菌K 株繁殖出来的噬菌体(K)只能感染大肠杆菌K株 ,不能感染大肠杆菌B株,反之亦然。这个现象称 为“限制”现象。然而,被某菌株限制的噬菌体群 体中也会有极少个体幸存下来,幸存者的子代可以 在原来受限制的菌株中正常繁殖,这个现象称为“ 修饰” 。修饰和限制的性质都是由宿主的基因所决 定的,同噬菌体的基因无关。 (1) 修饰

(1)修饰 3.专一性核酸酶-限制性内切酶 进一步的研究发现细菌内有兩种不同功能的酶 一种是核酸内切酶,它能识别并切开DNA分子 上一个特定的碱基序列,这就是限制性内切酶;另 种酶是甲基化酶,它能识别限制性内切酶所识别 的碱基顺序,并把其中某些碱基甲基化,这是修饰 酶

3.专一性核酸酶-限制性内切酶 进一步的研究发现细菌内有两种不同功能的酶 ,一种是核酸内切酶,它能识别并切开DNA分子 上一个特定的碱基序列,这就是限制性内切酶;另 一种酶是甲基化酶,它能识别限制性内切酶所识别 的碱基顺序,并把其中某些碱基甲基化,这是修饰 酶。 (1) 修饰

3限制性内切酶 (1)修饰现象 被修饰酶甲基化了的DNA就不能被限制性内 切酶降解了。细菌的DNA总是被自身的修饰酶修 饰好了,因此不会被自身的限制酶所降解。异源的 DNA由于没有被修饰过,它一旦侵入细菌就会被 限制酶降解,因此这个系统可以保护细菌免受外来 DNA的入侵。显然,限制性內切酶的这种性质是 一种十分奇异的特性

被修饰酶甲基化了的DNA就不能被限制性内 切酶降解了。细菌的DNA总是被自身的修饰酶修 饰好了,因此不会被自身的限制酶所降解。异源的 DNA由于没有被修饰过,它一旦侵入细菌就会被 限制酶降解,因此这个系统可以保护细菌免受外来 DNA的入侵。显然,限制性内切酶的这种性质是 一种十分奇异的特性。 3.限制性内切酶 (1) 修饰现象

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