核酸热力学
核酸熱力學是指溫度影響雙鏈DNA(dsDNA)的核酸結構。DNA变性(DNA denaturation)又稱DNA融化(DNA melting)是DNA雙螺旋解開成為兩條單股長鏈的過程。在過程中,使兩股長鏈上的鹼基相連的氫鍵會斷裂。 DNA的變性可以是溫度升高而產生的作用,也可能是其他化學物質如尿素的誘導。使DNA解開的融化溫度(Tm)是依DNA鏈的長度,以及特定核苷酸序列的組成形式而定。 基礎概念 雜交 雜交,又稱雜合,是建立在兩個以…
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核酸熱力學是指溫度影響雙鏈DNA(dsDNA)的核酸結構。DNA变性(DNA denaturation)又稱DNA融化(DNA melting)是DNA雙螺旋解開成為兩條單股長鏈的過程。在過程中,使兩股長鏈上的鹼基相連的氫鍵會斷裂。 DNA的變性可以是溫度升高而產生的作用,也可能是其他化學物質如尿素的誘導。使DNA解開的融化溫度(Tm)是依DNA鏈的長度,以及特定核苷酸序列的組成形式而定。 基礎概念 雜交 雜交,又稱雜合,是建立在兩個以…
的序列比对。 这些序列是蛋白质中氨基酸120-180残基。灰色高亮的残基在所有序列中高度保守。在蛋白质序列下方标注为 保守序列 (),保守突变(:),半保守突变 (.),或者非保守突变( )。]] 保守序列()在生物学中是指在核酸序列(如RNA及DNA序列)、蛋白质序列、蛋白质结构或多聚糖序列内相似或相同的序列,这种情况可以发生在各物种间(种间同源序列)或由相同生物产生的不同分子(种内同源序列)间。对于物种间保守的情况,这意味着尽管物种…
蘇糖核酸(,缩写:TNA)是一種與DNA和RNA相似的化學物質,但組成物有所不同。地球上已知生物並未發現體內有此物質。 TNA的骨架是由重複排列的蘇糖(threose)單位,經由磷酸酯鍵連結而成。在實驗室中,可利用DNA聚合酶合成出DNA與TNA的混合長鏈。 前DNA系統 在生命起源合成理論的脈絡下,TNA可能曾是早期的一種遺傳系統,也是RNA的前身。 TNA比RNA更為簡單,且可由單一起始物質合成。TNA能夠與RNA以及與該RNA互補…
寡核苷酸(oligonucleotides)又称寡核糖核苷酸,是短 DNA 或 RNA低聚物,在基因检测、研究和法医学方面有广泛的应用。寡核苷酸通常在实验室里通过固相化学合成法制备[1],并可以按照用户的需求合成指定序列的小片段核酸,对基因合成、聚合酶链式反应(PCR)、DNA测序、分子克隆至关重要。在自然界中,寡核苷酸通常以小RNA分子的形式出现 ,在基因表达的调控中发挥作用(如microRNA)[2];或者是较大核酸分子分解后的降解…
和鳥嘌呤的搖擺鹼基對]] 在分子生物學中,搖擺鹼基對()是RNA分子中不遵守沃森-克里克碱基配对规则的碱基对 四個主要擺動鹼基对是鳥嘌呤-脲嘧啶(guanine-uracil,G-U)、次黄嘌呤-脲嘧啶(inosine-uracil,I-U)、肌苷-腺嘌呤(inosine-adenine,I-A)和肌苷-胞嘧啶(inosine-cytosine,I-C)。搖擺鹼基對的熱力學穩定性與沃森-克里克鹼基對大致相等。搖擺鹼基对是RNA二級結構的…
結合的RNA適體的結構,黃色的是適體的表面與骨架,生物素(圓形)與RNA表面的凹槽結合]] 適體 (,源自「適合」和「部位」)是指與特定的目標分子結合的寡聚核酸或是 肽鏈。適體常常從大量的隨機序列被挑選出來,但自然的適體依舊存在如核糖开关中。適體可以用在學術研究亦可以當作大分子藥物應用在臨床診斷上。在適體的目標分子存在的情況下,適體能與核酶結合並進行自我剪切的動作,這些複合物能應用在研究、工業與臨床診斷上。 有高度專一性的適體能如下分類…
肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)是一種人工合成,以多肽骨架取代核糖磷酸主链的 DNA 或 RNA 类似物;地球上已知的生物並未發現任何體內擁有PNA的個體。肽核酸具有结构稳定、不被核酸酶和蛋白酶降解、能以碱基互补方式与核酸单链结合、细胞毒性低等特点,因此可用來作為分子生物學研究或是醫學治療;例如:可作为基因探针,并能以反义序列的形式用于基因功能、基因表达调控等研究。 PNA的骨架是由重複排列的N-2-(氨乙基)…
。]] 《核酸的分子結構:去氧核糖核酸之構造》(),这是第一篇描述利用X射线衍射和螺旋变换数学方法发现DNA双螺旋结构的文章,由弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森发表在《自然》期刊第171期〔卷〕(1953年4月25日)的第737—738页上。 这篇文章常被誉为科学界的“明珠”,因为它篇幅精简(只有2页),却解答了关于生命有机体的一个根本谜题。这个谜题就是:遗传指令是如何储存在生物体内,又是如何代代相传的?文章提出了一个简洁而精妙的解释,这…
殘基(紅色)與DNA中天然T核苷酸(藍色)骨架的比較]] GNA全名Glycerol nucleic acid,中文直譯甘油核酸。是一種與DNA或RNA相似的化學物質,但組成物有所不同。並不存在任何目前已知的自然界生物體內。 DNA和RNA分別以脫氧核糖和核糖為骨架,而GNA的骨架則由重複的乙二醇(甘油)單元以磷酸二酯鍵連接而成。雖然甘油分子只有3個碳原子,但GNA仍然可比表現出沃森-克-{里}-克鹼基配對(A對T;G對C),而且比起D…
胡斯坦碱基对是核酸中碱基配对的变体,例如A•T对。 以这种方式,两个核碱基,每个链上一个,可以通过主要凹槽中的氢键保持在一起。 一个胡斯坦碱基对利用嘌呤碱基(作为氢键受体)的和C6氨基(作为供体)的N7位置,其结合嘧啶碱基的沃森-克里克(N3–C4)面 。 历史 在詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)发表他们的DNA双螺旋模型十年之后,一名在荷兰出生的美国生化学家(Karst Hoog…
核苷三磷酸(nucleoside triphosphate,NTP)又称三磷酸核苷,是在生物化學與分子生物學中,三个磷酸基团与核苷的C-5′羟基氧原子共价连接生成的化合物分子,属于一種類型的核苷酸,常见的是核苷-5′-三磷酸。 核苷三磷酸是生命必需的,因為它們提供了核酸(DNA和RNA)的結構單元,並且在細胞代謝和調節中具有許多其它作用。核苷三磷酸通常提供能量和用於磷酸化的磷酸基團。 自然界常見的型態包括腺苷三磷酸(ATP)、鳥苷三磷酸…
日本DNA数据库(、,缩写:DDBJ)是日本国立遗传学研究所(静冈县三岛市)建造的DNA核酸序列的序列数据库。它也是(INSDC)的成员。 它每天与欧洲生物信息研究所(EMBL-EBI)的欧洲分子生物学实验室,和美国国家生物技术信息中心(NCBI)的GenBank交换数据。因此,这三大国际数据库在任何给定时间包含相同的数据。 DDBJ于1986年在国立遗传学研究所开始了数据库的运作,并且仍然是亚洲唯一的核苷酸序列数据库。尽管DDBJ主要…
核酸序列()是指核酸結構中的含氮鹼基,共有四種,分別為A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤),並且有無窮盡的線性排列組合來表達基因,而各個基因都具有獨特的鹼基序列。两个碱基形成一个碱基对,碱基对的配对规律是固定的,即A配對T,C配對G。三个相邻的碱基对形成一个密码子。一种密码子对应一种氨基酸,不同的氨基酸合成不同的蛋白质。在DNA的复制及蛋白质的合成过程中,碱基配对规律是十分关键的。 DNA的字母排列有A、C、G、T,…
(左) 和 DNA (右),顯示分別的螺旋结构和核鹼基。]] 核酸()是一种通常位于细胞内的大型生物分子,主要負責生物体遗传信息的携带和传递。核酸有兩大類,分別是脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。 核酸的单体结构为核苷酸。每一个核苷酸分子由三部分组成:一个五碳糖、一个含氮鹼基和一个或多个磷酸基团。如果其五碳糖是去氧核糖則為去氧核糖核苷酸,此單體之聚合物是DNA。如果其五碳糖是核糖則為核糖核苷酸,此單體之聚合物是RNA。 核酸是…
发生变性和溶解性的损失。(下图) 回形针提供一个可视化的类比来帮助概念化变性的过程。]] 变性()在生物化学中是指蛋白质或核酸受到某些理化因素的作用,其高级结构发生破坏从而丧失生物活性的现象。 蛋白质 蛋白质的变性理论最早由吴宪在1931年提出,他认为蛋白质的活性丧失是其构象在特定因素下发生改变的结果。变性与水解不同的是,变性不涉及蛋白质一级结构的变化(如肽键断裂),只是维系蛋白质高级结构的次级键被严重破坏。 能够使蛋白质变性的方式有:…
。]] 外切体复合物(,或,上下文意思清楚时,可以直接称為),简称外切酶体、外切体,是一种蛋白质复合物,能够降解各种不同的核糖核酸(RNA)。由于复合物表现为核糖核酸外切酶活性,所以被命名为外切体。外切体复合物只存在于真核细胞和古菌中;而细菌中则对应有组成和结构更为简单的“降解体”复合物来发挥类似的功能。 外切体的核心是一个由六个亚基组成的环状结构,外围的亚基都结合在这一环状结构上。在真核细胞中,这一核心存在于细胞质和细胞核(特别是核仁…
碱基对(base pair)是双链核酸的基本组成单位,由两个核碱基通过氢键相互结合而成;它们形成了DNA双螺旋的结构单元,并促成DNA和RNA的折叠结构。碱基对也是编码遗传信息的化学结构。 组成碱基对的碱基包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、脲嘧啶(U)。在DNA或某些双链RNA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,使碱基配对遵循一定的规律,腺嘌呤一定与胸腺嘧啶或者在RN…
反义寡核苷酸()通常指进行了某些化学修饰的短链核酸(约15-25个核苷酸组成),它的碱基顺序排列与特定的靶标RNA序列互补,进入细胞后可按照Watson-Crick碱基互补配对的原则与靶标序列形成双链结构。反义寡核苷酸与靶标基因的RNA结合后可通过各种不同的机制影响靶标基因的表达。 反义寡核苷酸可用于基因沉默,所以是一种研究基因功能的重要工具。大多数药物属于靶标基因(或疾病基因)的抑制剂,因此反义寡核苷酸模拟了药物的作用,这功能丢失(L…
鎖核酸(Locked nucleic acid,LNA)是一種經過修飾的RNA,LNA中一部分核糖上的2'與4'碳連結在一起。一般可見於A-DNA或RNA。 這類核酸可以增加引子或探針(probe)的融解溫度(Tm值),加強這些實驗用物質的穩定性,可應用在即時聚合酶連鎖反應(real-time PCR)等技術中。 參考文獻 外部連結 [https://web.archive.org/web/20110202234613/http://l…
嗎啉基又稱嗎啉(英語:Morpholino),是一種用來修飾基因表現的分子,嗎啉基寡核苷酸是一種反義技術,可用來阻礙其他分子與特定核酸序列的結合。可阻擋RNA上約25個鹼基的區域。此分子可應用在一些模式生物的研究上,包括小鼠、斑馬魚、非洲爪蟾等。 除了組合成寡核苷酸之外,嗎啉基也可能出現在其他分子中。但「Morpholino」指其寡核苷酸形式,也就是磷醯二胺嗎啉代寡核苷酸(phosphorodiamidate morpholino ol…