医学#2016考研究生西医综合解析DNA

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时间：2016-06-2616:19:21

　　DNA是一种长链聚合物 ，组成单位为四种脱氧核苷酸
，即腺嘌呤脱氧核苷酸(dAMP脱氧腺苷) 、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP脱氧胸苷)
、胞嘧啶脱氧核苷酸(dCMP脱氧胞苷)、鸟嘌呤脱氧核苷酸(dGMP脱氧鸟苷)。而脱氧核糖(五碳糖)与磷酸分子借由酯键相连，组成其长链骨架 ，排列在外侧，四种碱基排列在内侧 。每个糖分子都与四种碱基里的其中一种相连
，这些碱基沿着DNA长链所排列而成的序列，可组成遗传密码 ，指导蛋白质的合成
。读取密码的过程称为转录
，是以DNA双链中的一条单链为模板转录出一段称为mRNA(信使RNA)的核酸分子。

1 、DNA的一级结构

　　指构成核酸的四种基本组成单位––脱氧核糖核苷酸(核苷酸)，通过3',5'-磷酸二酯键彼此连接起来的线形多聚体 ，以及其基本单位-脱氧核糖核苷酸的排列顺序 。/

2、DNA的二级结构

DNA双螺旋结构是核酸的二级结构。双螺旋的骨架由　糖和磷酸基构成
，两股链之间的碱基互补配对，是遗传信息传递者 ，DNA半保留复制的基础
，结构要点：

a.DNA是一反向平行的互补双链结构　亲水的脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧，而碱基位于内侧 ，碱基之间以氢键相结合
，其中，腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对 ，形成两个氢键，鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对
，形成三个氢键
。

b.DNA是右手螺旋结构　螺旋直径为2nm。每旋转一周包含了10个碱基，每个碱基的旋转角度为36度 。螺距为3.4nm ，每个碱基平面之间的距离为0.34nm
。

c.DNA双螺旋结构稳定的维系　横向靠互补碱基的氢键维系
，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持，尤以后者为重要。

3
、DNA的三级结构

三级结构是在双螺旋基础上进一步扭曲形成超螺旋 ，使体积压缩 。在真核生物细胞核内
，DNA三级结构与一组组蛋白共同组成核小体
。在核小体的基础上，DNA链经反复折叠形成染色体。

4、主要类别

单链DNA

单链DNA(single-strandedDNA)大部分DNA以双螺旋结构存在 ，但一经热或碱处理就会变为单链状态 。单链DNA就是指以这种状态存在的DNA
。单链DNA在分子流体力学性质 、吸收光谱
、碱基反应性质等方面都和双链DNA不同。某些噬菌体粒子内含有单链环状的DNA
，这样的噬菌体DNA在细胞内增殖时则形成双链DNA 。

闭环DNA

闭环DNA(closedcircularDNA)没有断口的双链环状DNA，亦称为超螺旋DNA
。由于具有螺旋结构的双链各自闭合 ，结果使整个DNA分子进一步旋曲而形成三级结构。另外如果一条或二条链的不同部位上产生一个断口
，就会成为无旋曲的开环DNA分子 。从细胞中提取出来的质粒或病毒DNA都含有闭环和开环这二种分子。可根据两者与色素结合能力的不同，而将两者分离开来
。

连接DNA

连接DNA(LinkerDNA)：核小体中除146bp重要DNA外的所有DNA。

模板DNA

模板DNA可以是单链分子 ，也可以是双链分子，可以是线状分子
，也可以是环状分子(线状分子比环状分子的扩增效果稍好).就模板DNA而言，影响PCR的主要因素是模板的数量和纯度 。

互补DNA

互补DNA(cDNA,complementaryDNA)构成基因的双链DNA分子用一条单链作为模板 ，转录产生与其序列互补的信使RNA分子
，然后在反转录酶的作用下，以mRNA分子为模板 ，合成一条与mRNA序列互补的单链DNA
，最后再以单链DNA为模板合成另一条与其互补的单链DNA，两条互补的单链DNA分子组成一个双链cDNA分子.因此 ，双链cDNA分子的序列同转录产生的mRNA分子的基因是相同的.所以一个cDNA分子就代表一个基因.但是cDNA仍不同于基因
，因为基因在转录产生mRNA时，一些不编码的序列即内含子被删除了 ，保留的只是编码序列
，即外显子.所以cDNA序列都比基因序列要短得多，因为cDNA中不包括基因的非编码序列---内含子
。

5、功能

DNA的基本功能就是作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板 ，它是生命遗传繁殖的物质基础，也是个体生命活动的基础。

DNA中的核糖和磷酸构成的分子骨架是没有差别的
，不同区段的DNA分子只是碱基的排列顺序不同 。

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