胸腺嘧啶比氨基尿嘧啶啶多一个5位甲基,这个甲基增大了遗传的准确性?

构成物质:
ATP,GTP,CoA
嘌呤和嘧啶的衍生物
根据发现的DNA衰变速度,《侏罗纪公园》影片中的故事永远不可能成为现实。人类可能提取到极短的DNA片段,但只有少量碱基对能够存在100万年或者更长时间。
碱基核酸中的含氮碱称碱基,包括嘌呤碱和嘧啶碱两类。嘌呤碱主要有腺嘌呤(adenine,A)和鸟嘌呤(guanine,G)。&嘧啶碱主要有胞嘧啶(cytosine,C)、尿嘧啶(uracil,U)和胸腺嘧啶(thymine,,T)。含氮碱杂环中C和N的编号以不加撇号的1,2,3……表示。
碱基在脱氧核糖核酸和核糖核酸中,起配对作用的部分是含氮碱基。5种碱基都是杂环化合物,氮原子位于环上或取代氨基上,其中一部分(取代氨基,以及嘌呤环的1位氮、嘧啶环的3位氮)直接参与碱基配对。碱基共有5种:(缩写作C)、(G)、(A)、(T,DNA专有)和(U,RNA专有)。顾名思义,5种碱基中,腺嘌呤和鸟嘌呤属于嘌呤族(缩写作R),它们具有双环结构。胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶属于嘧啶族(Y),它们的环系是一个六元杂环。RNA中,尿嘧啶取代了胸腺嘧啶的位置。值得注意的是,胸腺嘧啶比尿嘧啶多一个5位甲基,这个甲基增大了遗传的准确性。碱基通过共价键与核糖或脱氧核糖的1位碳原子相连而形成的化合物叫核苷。核苷再与磷酸结合就形成核苷酸,磷酸基接在五碳糖的5位上。
近几年,有人将表观遗传学修饰——5-胞嘧啶甲基称为第5种碱基,5-羟甲基胞嘧啶(5-hmC)称为第6种碱基。在最新的研究成果中,研究人员发现了第7种,和第8种DNA碱基:5-胞嘧啶甲酰(5-formylcytosine),5-胞嘧啶羧基(5-carboxylcytosine)。这两种碱基实际上都是由胞嘧啶经由张毅教授研究组一直研究的关键蛋白:Tet蛋白修饰后形成。
碱基(the&principle&of&complementary&base-pairing)
在DNA分子结构中,由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变,使得碱基配对必须遵循一定的规律,这就是Adenine(A,腺嘌呤)一定与Thymine(T,胸腺嘧啶)配对,Guanine(G,鸟嘌呤)一定与Cytosine(C,胞嘧啶)配对,反之亦然。碱基间的这种一一对应的关系叫做碱基互补配对原则。
腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有两个氢键,鸟嘌呤与胞嘧啶之间有三个氢键,即A=T,G≡C。根据碱基互补配对的原则,一条链上的A一定等于互补链上的T;一条链上的G一定等于互补链上的C,反之如此。
在DNA转录成RNA时,有两种方法根据碱基互补配对原则判断:1)将模板链根据原则得出一条链,再将得出的链中的T改为U(尿嘧啶)即可;2)将非模板链的T改为U即可。如:DNA:ATCGAATCG(将此为非模板链)TAGCTTAGC(将此为模板链)转录出的mRNA:AUCGAAUCG(可看出只是将非模板链的T改为U,所以模板链又叫无义链。这也是中心法则和碱基互补配对原则的体现。)
组成DNADNA(脱氧核糖核酸)的结构出奇的简单。DNA分子由两条很长的糖链结构构成骨架,通过碱基对结合在一起,就象梯子一样。整个分子环绕自身中轴形成一个双螺旋。两条链的空间是一定的,为2nm。
在形成稳定螺旋结构的碱基对中共有4种不同碱基。根据它们英文名称的首字母分别称之为A(ADENINE&腺嘌呤)、T(THYMINE&胸腺嘧啶)、C(CYTOSINE&胞嘧啶)、G(GUANINE&鸟嘌呤),另有U(URACIL尿嘧啶)。DNA与RNA共有的碱基是腺嘌呤、胞嘧啶和鸟嘌呤。胸腺嘧啶存在于DNA中,而尿嘧啶则存在于RNA中。每种碱基分别与另一种碱基的化学性质完全互补,嘌呤是双环,嘧啶是单环,两个嘧啶之间空间太大,而嘌呤之间空间不够。这样A总与T配对,G总与C配对。这四种化学“字母”沿DNA骨架排列。“字母”(碱基)的一种独特顺序就构成一个“词”(基因)。每个基因有几百甚至几万个碱基对。
嘌呤和嘧啶都有酮-烯醇式互变异构现象,一般生理pH条件下呈酮式。&AGCT(U)四种碱基在DNA中的排列遵循碱基互补配对原则
有些核酸中含有修饰碱基(或稀有碱基),这些碱基大多是在上述嘌呤或嘧啶碱的不同部位甲基化(methylation)或进行其它的化学修饰而形成的衍生物。例如有些DNA分子中含有5-甲基胞嘧啶(m5C),5-羟甲基胞嘧啶(hm5C)。某些RNA分子中含有1-甲基腺嘌呤(m1A)、2,2-二甲基鸟嘌呤(m22G)和5,6-二氢尿嘧啶(DHU)等。构成物质碱基还构成一些生命必须物质或是重要的辅酶,如ATP,GTP,CoA等,对生命活动的作用非常大。
腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有两个氢键,鸟嘌呤与胞嘧啶之间有三个氢键,即A=T,G≡C。根据碱基互补配对的原则,一条链上的A一定等于互补链上的T;一条链上的G一定等于互补链上的C,反之如此。因此,可推知多条用于碱基计算的规律。碱基规律一:在一个双链DNA分子中,A=T、G=C。即:A+G=T+C或A+C=T+G。也就是说,嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,各占全部碱基总数的50%。规律二:在双链DNA分子中,两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等。(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)。规律三:DNA分子一条链中,两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数,即DNA分子一条链中的比值等于其互补链中这一比值的倒数。(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)。规律四:在双链DNA分子中,互补的两个碱基和占全部碱基的比值等于其中任何一条单链占该例的比值,且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值。即双链(A+T)%或(G+C)%=任意单链(A+T)%或(G+C)%=mRNA中(A+U)%或(G+C)%。规律五:不同生物的DNA分子中,其互补配对的碱基之和的比值(A+T)/(G+C)不同,代表了每种生物DNA分子的特异性。
碱基互补配对规律的计算的生物学知识基础是基因控制蛋白质的合成。由于基因控制的合成过程是: (1)微观领域———分子水平的复杂生理过程,学生没有感性知识为基础,学习感到非常抽象。 (2)涉及到多种碱基互补配对关系,DNA分子内部有A与T配对,C与G配对;DNA分子的模板链与生成的RNA之间有A与U配对, T与A配对,C与G配对。学习过程中,学生不易认识清楚。 (3)涉及许多数量关系(规律),在DNA双链中,①A等于T,G等于C,A+G/T+C等于A+G/T+C等1;②一条单链的A+G/T+C的值 与另一条互补单链的A+G/T+C的值互为倒数。③一条单链的A+T/C+G的值,与另一条互补链的A+T/C+G的值相等;④在双链DNA及其转录的RNA 之间有下列关系:一条链上的(A+T)等于另一条链上的(A+T)等于RNA分子中(A+U)等于12DNA双链中的(A+T)等,学生往往记不住。 再加之转录、是在不同场所进行的,学生分析问题时难以把二者联系起来。以上分析说明,关于碱基互补配对规律的计算既是教的一个难点 ,也是学的一个难点。教学中,如果能做到:①把复杂抽象的生理过程用简单直观的图示表现出来;②把在不同场所进行的生理过程放在一起思考; ③把记忆复杂繁琐的(规律)转变成观察图示找出数量关系;④在计算时把表示数的符号注上脚标,以免混淆,就能轻轻松松闯过这一难关。
碱基DNA()的结构出奇的简单。DNA分子由两条很长的糖链结构构成骨架,通过碱基对结合在一起,就像梯子一样。整个分子环绕自身中轴形成一个双螺旋。形成DNA、RNA单体以及编码遗传信息的化学结构。组成碱基对的碱基包括A、G、T、C、U。严格地说,是一对相互匹配的碱基(即A:T, G:C,A:U相互作用)被氢键连接起来。然而,它常被用来衡量DNA和RNA的长度(尽管RNA是单链)。它还与核苷酸互换使用,尽管后者是由一个五碳糖、磷酸和一个碱基组成。
碱基科学家们早就了解到,对包含在DNA中的遗传信息进行编码的个别碱基具有高度光稳定性,当它们吸收了来自紫外特有的机制所取代。通过以各种方法测量具有不同碱基序列的DNA分子,德国基尔大学理化研究所弗里德里希·泰姆普斯教授所领导的研究小组终于证实并阐明了该种假设。泰姆普斯教授表示,DNA通过其复杂的双螺旋结构达成其高度的光稳定性。在单股DNA链中,碱基之间的相互作用是一个堆叠在另一个之上,而且在双螺旋中,两个互补单股的碱基对之间的氢键发挥了关键作用。通过观察到的不同交互作用,DNA在某种程度上自己达成了“太阳防护”。
涉及到RNA的试验,经常会要求对RNA分子进行固定化处理,这个过程通常由生物素进行标记,并辅以抗生物素蛋白作为支持物。人们使用目前的技术,可以将UMP、CMP之类的生物素化核苷酸单磷酸盐整合到RNA之中去,或者通过在转录反应中使用核苷酸单磷酸盐5'端衍生物类生物素,从而达到仅仅对RNA的5'端进行标注的目的。当然,人们也可以对纯化的RNA进行5'端或3'端的化学。最简单的方法,就是在转录过程中对标记过程进行整合;但对于一些试验来说,对RNA进行特定位点的标记,比起对5'端进行标记或者为避免改变RNA的功能而仅仅使用单个标记物来说,似乎更为重要。为达到上述目标,IchiroHirao及其在东京大学和RIKEN的合作伙伴对非天然碱基对进行了修饰,这些生物素化的碱基能被以特定位点的方式整合到RNA之中去。例如,2-氨基-6-(2-噻吩基)嘌呤(s)可以被整合到一个DNA模板之中去;接着,在一个标准化的转录反应中,已经被生物素化的2-氧-(1H)吡啶(y)在s补足位点被整合到了RNA转录过程中。这一方法很容易被一般性的试验室掌握,也可以通过引入T7RNA聚合酶的方式作为商业性的转录工具包加以应用。Hirao说:“除了那些包括像s和y或修饰性y底物这类非天然碱基的DNA模板外,这一工具包可在原始协议不加修改的情况下进行应用。”在一篇有关“核酸研究”的论文中,研究小组应用上述方法,在传感器上对一个反义的Raf-1RNA寡聚核苷酸适配子成功进行了生物素化和固定化的处理;这一寡聚核苷酸适配子准确地找到了它的目标靶点。Hirao认为,这一由非碱基对组成的系统对于RNA技术将非常有用。如果这些非天然碱基对能和原核RNA聚合酶、真核RNA聚合酶一起发挥作用的话,这一系统的应用范围将大大扩展,甚至可以应用到体内。Hirao也计划将这一系统的应用扩展到、转录和这些功能过程中。他说:“如果那些包含非天然碱基对的DNA片段能通过PCR手段进行扩增的话,这一系统作为工具进行使用的前景将更为广阔!”
据澳大利亚广播公司(ABC)报道,经过对从已灭绝的新西兰骨骼中提取的DNA进行遗传物质衰变速率分析,以评估在大约100万年时间里的残存可能性,一支国际研究小组得出了令恐龙迷沮丧的结论。研究结果显示,利用古代再造恐龙的可能性并不存在。新研究发现,虽然短DNA片段可能存在100万年,但30个或者更多碱基对序列在确定条件下的半衰期只有大约15.8万年。
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保存二维码可印刷到宣传品核碱基(Nucleobase)是指一类(nitrogenous base),在生物学上通常简单地称之碱基(base)。是在和中,起配对作用的部分。核碱基都是,其位于环上或取代上,其中一部分(取代氨基,以及嘌呤环的1位氮、嘧啶环的3位氮)直接参与碱基配对。
常见的核碱基共有5种:(缩写C)、(G)、(A)、(T,通常为DNA专有)和(U,通常为RNA专有)。腺嘌呤和鸟嘌呤属于(缩写作R),它们具有双环结构。胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶属于(Y),它们的环系是一个六元杂环。RNA中,尿嘧啶取代了胸腺嘧啶的位置。胸腺嘧啶比尿嘧啶多一个5位,这个甲基增大了遗传的准确性。
碱基通过磷酸双酯键与或的1位相连而形成的化合物叫。核苷再与磷酸结合就形成,磷酸基接在五碳糖的5位碳原子上。
出自A+医学百科 “核碱基”条目
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在脱氧核糖核酸和核糖核酸中,起配对作用的部分是含氮碱基。5种碱基都是杂环化合物,氮原子位于环上或取代氨基上,其中一部分(取代氨基,以及嘌呤环的1位氮、嘧啶环的3位氮)直接参与碱基配对。碱基共有5种:胞嘧啶(缩写作C)、鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T,DNA专有)和尿嘧啶(U,RNA专有)。顾名思义,5种碱基中,腺嘌呤和鸟嘌呤属于嘌呤族(缩写作R),它们具有双环结构。胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶属于嘧啶族(Y),它们的环系是一个六元杂环。RNA中,尿嘧啶取代了胸腺嘧啶的位置。值得注意的是,胸腺嘧啶比尿嘧啶多一个5位甲基,这个甲基增大了遗传的准确性。碱基通过共价键与核糖或脱氧核糖的1位碳原子相连而形成的化合物叫核苷。核苷再与磷酸结合就形成核苷酸,磷酸基接在五碳糖的5位碳原子上。碱基: 腺嘌呤 - 胸腺嘧啶 - 尿嘧啶 - 鸟嘌呤 - 胞嘧啶 - 嘌呤 - 嘧啶 核苷: 腺苷 - 尿苷 - 鸟苷 - 胞苷 - 脱氧腺苷 - 胸苷 - 脱氧鸟苷 - 脱氧胞苷 核糖核苷酸: AMP - UMP - GMP - CMP - ADP - UDP - GDP - CDP - ATP - UTP - GTP - CTP - cAMP - cGMP 脱氧核苷酸: dAMP - dTMP - dUMP - dGMP - dCMP - dADP - dTDP - dUDP - dGDP - dCDP - dATP - dTTP - dUTP - dGTP - dCTP 核酸: DNA - RNA - LNA - PNA - mRNA - ncRNA - miRNA - rRNA - shRNA - siRNA - tRNA - mtDNA - Oligonucleotide 核糖核酸(缩写为RNA,即Ribonucleic Acid),存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体。RNA由核糖核苷酸经磷酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由磷酸,核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有4种,即A腺嘌呤,G鸟嘌呤,C胞嘧啶,U尿嘧啶。其中,U(尿嘧啶)取代了DNA中的T胸腺嘧啶而成为RNA的特征碱基。与DNA不同,RNA一般为单链长分子,不形成双螺旋结构,但是很多RNA也需要通过碱基配对原则形成一定的二级结构乃至三级结构来行使生物学功能。RNA的碱基配对规则基本和DNA相同,不过除了A-U、G-C配对外,G-U也可以配对。在细胞中,根据结构功能的不同,RNA主要分三类,即tRNA(转运RNA), rRNA(核糖体RNA), mRNA(信使RNA)。mRNA是合成蛋白质的模板,内容按照细胞核中的DNA所转录;tRNA是mRNA上碱基序列(即遗传密码子)的识别者和氨基酸的转运者;rRNA是组成核糖体的组分,是蛋白质合成的工作场所。在病毒方面,很多病毒只以RNA作为其唯一的遗传信息载体(有别于细胞生物普遍用双链DNA作载体)。1982年以来,研究表明,不少RNA,如I、II型内含子,RNase P,HDV,核糖体大亚基RNA等等有催化生化反应过程的活性,即具有酶的活性,这类RNA被称为核酶(ribozyme)。20世纪90年代以来,又发现了RNAi(RNA interference,RNA干扰)等等现象,证明RNA在基因表达调控中起到重要作用。
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& &SOGOU - 京ICP证050897号RNA为什么不含碱基T而含碱基U?_百度作业帮
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胸腺嘧啶比尿嘧啶多一个5位甲基,这个甲基增大了遗传的准确性.所以在DNA中采用了T而不是U,为了是增加结构的稳定性,所以双链的DNA比单链的RNA稳定.而RNA中不需要保持遗传稳定性,所以在进化上没有必要采用比尿嘧啶复杂的T.}

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