DNA 的全称是什么?
简介
脱氧核糖核酸 (DNA) 是一种存在于细胞核中并携带遗传信息的长的化学化合物链。
DNA 具有双螺旋结构,可以复制并传递到下一代。RNA 是一种单链结构,负责蛋白质合成。
DNA 的定义
DNA 是一种存在于细胞核中、负责生物体产生和发育的双链螺旋核糖核酸结构。它是一种自我复制的分子,也是染色体的主要组成部分。这种有机分子存在于原核生物和真核生物中。
DNA 有三种不同的类型:
A-DNA - 是一种右手螺旋 DNA,主要在脱水等极端条件下形成以保护 DNA。
B-DNA - 是最常见的 DNA 构象类型,具有右手螺旋结构。
Z-DNA - DNA 具有左手螺旋结构,对基因调控很重要。
DNA 的发现
DNA 的发现最早是在 1869 年由瑞士科学家弗雷德里希·米歇尔完成的,他从淋巴细胞的细胞核中分离出这种有机分子,并将其命名为核素。1951 年,罗莎琳德·富兰克林通过X 射线晶体学发现了 DNA 的结构,DNA 的双螺旋结构在 1953 年由詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克证实,因此该模型被称为沃森-克里克模型。
DNA 的结构
DNA 是大型聚合物;通过重复使用称为单体的单个分子构建而成。它是由 4 个氮碱基组成的双链螺旋结构:腺嘌呤 (A)、鸟嘌呤 (G)、胸腺嘧啶 (T) 和胞嘧啶 (C)。它有两个多核苷酸链,磷酸和糖-脱氧核糖构成 DNA 的骨架。糖分子是环状结构,在第三个碳原子上连接有羟基。氮碱基通过氢键彼此配对。
配对基于查加夫法则;腺嘌呤和鸟嘌呤称为嘌呤,胸腺嘧啶和胞嘧啶称为嘧啶。根据该规则,腺嘌呤总是与胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤总是与胞嘧啶配对。碱基通过氢键结合在一起,鸟嘌呤和胞嘧啶之间有三个键,胸腺嘧啶和腺嘌呤之间有两个氢键。
磷酸基团、糖和氮碱基一起被称为核苷酸。链是扭曲的,每圈有十个核苷酸。人类 DNA 由 30 亿个碱基对组成,其中 99% 在所有人中都是相同的。
DNA 的功能
DNA 存在于细胞核内,以高度盘绕的形式与称为组蛋白的蛋白质结合,DNA 的盘绕形式称为染色质。在细胞复制过程中,这些染色质进一步浓缩形成染色体。人类有 23 对染色体。编码蛋白质的 DNA 片段称为基因。DNA 被称为遗传单位,代代相传。
基因负责转录和翻译。DNA 转换为信使 RNA (mRNA) 称为转录,mRNA 转换为蛋白质称为翻译或蛋白质合成。转录过程发生在细胞核中,形成的 mRNA 通过核孔离开细胞核并释放到细胞质中,在那里进行蛋白质合成。
在翻译过程中,使用三种类型的 RNA:mRNA 充当模板,rRNA 和tRNA。蛋白质是聚合物,由重复的氨基酸单元组成。这些多肽链折叠成二级、三级和四级结构形成蛋白质。蛋白质是许多生物体的结构和功能单位。
DNA 还参与其他过程,例如:
DNA 指纹
突变
DNA 复制
细胞代谢
基因治疗
结论
脱氧核糖核酸 (DNA) 是一种双链螺旋结构,负责生物体的产生和发育。DNA 链彼此互补,负责蛋白质合成。
常见问题
Q1. 什么是突变?
答:由于化学物质或辐射引起的 DNA 任何变化都称为突变。导致突变的化学物质称为诱变剂。突变有各种类型:
缺失
插入
替换
易位
Q2. 什么是 DNA 复制?
答:复制基因组 DNA 的过程称为复制,这发生在细胞分裂之前,以便子细胞获得亲本 DNA 的每一份副本。
Q3. DNA 复制需要哪些酶?
答:复制所需的酶有解旋酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶、引发酶、拓扑异构酶、DNA 聚合酶 II 和 DNA 聚合酶 III。