目录
- 脱氧核糖核酸代表脱氧核糖核酸,其是含有有机体需要发展,生活和繁殖的指令的分子。
- 在每个细胞内都发现了这些指令,并从父母传递给他们的孩子。
- 它是核酸,是众所周知的四种主要类型的大分子之一,这对于所有形式的生命来说是必不可少的。
- 在核中发现DNA,在大核中的线粒体中存在少量DNA。
DNA结构
- 1953年,詹姆斯·沃森和弗朗西斯克里克发现了DNA的结构。
- Rosalind Franklin的作品导致沃森和克里克的发现。富兰克林首次指出,DNA由两轮螺旋组成。
- DNA的结构是双螺旋结构,因为它看起来像一个扭曲的梯子。
- 梯子的侧面由交替的糖(Deoxyibose)和磷酸盐分子制成,而梯子的步骤由一对氮基体组成。
- 有4种类型的氮碱腺嘌呤(A)胸腺嘧啶(T)胞苷(g)胞嘧啶(c)DNA配对。氮碱具有特定的配对图案。
- 发生配对模式是因为腺嘌呤的量等于胸腺量;鸟嘌呤的量等于胞嘧啶的量。该对通过氢键在一起。
DNA的详细结构和组成
图像来源:复方兴趣。
- DNA是双链螺旋。这是每个DNA分子由两个彼此卷绕的生物聚合物股线组成以形成双螺旋结构。这两个DNA链称为多核苷酸,因为它们由称为核苷酸的更简单的单体单元制成。
- 每条股线有5'次(用磷酸盐组)和3'(用羟基)。
- 股线是反平行的,这意味着一条股线在5'TO 3'中延伸,而另一个股线在3'至5'方向上运行。
- 两条股通过氢键在一起并彼此互补。
- 基本上,DNA由脱氧核糖核苷酸组成。
- 脱氧核糖核苷酸由3 ' - 5 '磷酸二酯键连接在一起。
- 构成脱氧核糖核苷酸的含氮碱包括腺嘌呤,胞嘧啶,胸腺嘧啶和鸟嘌呤。
- 股线的互补是由于含氮基础的性质。碱腺嘌呤总是通过两个氢键和胞嘧啶在相对股线上与胸腺嘧啶(A-T)相互作用,并且胞嘧啶总是通过相对股线上的三个氢键与鸟嘌呤(C-G)相互作用。
- 通过氢键和碱之间的氢粘合和疏水相互作用稳定螺旋形状。
- 双螺旋直径为2nm,双螺旋结构以3.4nm的间隔重复,其对应于十个碱基对。
DNA的主要和次要凹槽
- 由于DNA的双螺旋性质,分子具有两个不对称的凹槽。一个凹槽小于另一个凹槽。
- 该不对称性是磷酸盐,糖和基部基团之间的键合的几何构型的结果,其迫使基团以120度角在120度而不是180度。
- 较大的凹槽被称为主要凹槽,当骨架相距较远时发生;虽然较小的较小的凹槽,但在它们靠近时发生。
- 由于主要和次要凹槽暴露碱的边缘,因此可以使用凹槽来告诉特异性DNA分子的碱基序列。
- 这种识别的可能性至关重要,因为蛋白质必须能够识别在其上结合的特定DNA序列,以便进行身体和细胞的适当功能。
DNA的性质
- DNA螺旋可以是右手或左手。但是具有右手螺旋的DNA的B - 构象是最稳定的。
- 在加热两条DNA彼此分离和冷却时,再次冷却这些杂交。
- 两条链完全分离的温度称为熔化温度(Tm)。熔化温度对于每种特定序列特异。
- 具有较高熔点的DNA样品必须具有更多的C-G含量,因为C-G对具有3个氢键。
- 沿DNA分子的碱基序列对所有生物体中的每种蛋白质中的氨基酸序列编码。
DNA的类型
真核生物如动物,植物和真菌,将其大部分DNA储存在细胞核内,并在细胞器中的一些DNA,如线粒体。
基于DNA的位置:
核DNA
- 位于真核生物细胞的核内。
- 通常每个细胞有两个副本。
- 核DNA染色体的结构是线性的,具有开放末端,包括含有3亿核苷酸的46染色体。
- 核DNA是二倍体,通常来自两个父母的DNA。核DNA的突变率小于0.3%。
线粒体DNA
- 线粒体DNA位于线粒体中。
- 每个单元格包含100-1,000份。
- 线粒体DNA染色体通常具有闭合,圆形结构,并在人中含有例如16,569个核苷酸。
- 线粒体DNA是单倍体,只来自母亲。
- 线粒体DNA的突变率通常高于核DNA。
DNA的形式
- 大多数DNA是经典的Watson-Cric模型,简单地称为B-DNA或B形DNA。
- 在某些情况下,发现不同形式的DNA被发现如A-DNA,Z-DNA,C-DNA,D-DNA,E-DNA。
- 这种形式的这种偏差是基于它们的结构多样性。
- B-DNA
最常见的,最初推导于DNA纤维钠盐的X射线衍射,在92%相对湿度下。
- A-DNA
最初是通过在75%相对湿度下分析DNA纤维的X射线衍射。
- Z-DNA
左手双螺旋结构向左侧的左侧缠绕。
- C-DNA
形成在66%的相对湿度和Li +和Mg 2 +离子存在下。
- D-DNA
罕见的变体,每个螺旋转向8个碱基对,结构形成缺乏鸟嘌呤。
- e-DNA
延伸或偏心DNA。
DNA的功能
DNA在大多数生物体中具有至关重要的作用。它携带从细胞到细胞的遗传信息,并从一代到生成。
因此,其主要功能包括:
- 存储遗传信息
- 引导蛋白质合成
- 确定遗传编码
- 直接负责代谢活动,进化,遗传和分化。
它是一个稳定的分子,并在更长的时间内保持更复杂的信息。
参考文献
- http://www.differingbetween.net/science/difference-between-mitochondrial-dna-dna-and-nuclear-dna/
- https://en.wikibooks.org/wiki/structural_biochemisty/nucleic_acid/dna/dna_structure#major_and_minor_grooves.
- https://en.wikipedia.org/wiki/nuclear_dna.
- https://www.slideshare.net/vinithaunnikrishnan16/borms-of-dna-49312507
- David Hames和Nigel Hooper(2005)。生物化学。第三次。泰勒&弗朗西斯集团:纽约。
- Bailey,W. R.,Scott,E.G,FineGold,S. M.,B和Baron,J.(1986)。Bailey和斯科特的诊断微生物学。圣路易斯:Mosby。
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