DNA攜帶有合成RNA和蛋白質所必需的遺傳信息,是生物體發育和正常運作必不可少的生物大分子。DNA中的核苷酸中堿基的排列順序構成了遺傳信息。該遺傳信息可以通過轉錄過程形成RNA,然后其中的mRNA通過翻譯產生多肽,形成蛋白質。
在基因組中,遺傳信息存儲在稱為基因的DNA序列中,這個遺傳信息的傳遞由互補的含氮堿基序列的存在得到保證。事實上,在轉錄過程中,遺傳信息可以很容易地被轉錄到互補的RNA鏈中(mRNA)。mRNA通過翻譯合成蛋白質。或者,細胞可以通過稱為DNA復制的過程簡單地復制遺傳信息。
基因組結構
真核生物基因組DNA位于細胞核內,線粒體和葉綠體內也有DNA。原核生物DNA被包裹在細胞質中不含細胞膜的不規則細胞器類核中。遺傳信息包含在基因中,基因是能夠影響生物體表型的遺傳單位。每個基因含有開放閱讀框(能夠轉錄成RNA的區域)和由啟動子和增強子組成的調節區。在許多物種中,只有一小部分基因組序列可以被轉錄和翻譯。
例如,人類基因組中只有1.5%序列含有編碼蛋白質的外顯子,超過50%的人類基因組由重復的非編碼DNA序列組成。在任何情況下,不編碼蛋白質的DNA序列也可以轉錄成非編碼RNA,參與基因表達的調控。 一些非編碼序列是對染色體的結構組成部分。端粒和著絲粒區域通常含有非常少的基因,但對于染色體的功能和穩定性是必需的。
轉錄和翻譯
基因是含有能夠影響生物體表型特征的遺傳信息的DNA序列。基因內的DNA堿基序列作為模板可以合成RNA分子,在大多數情況下,RNA分子被翻譯成多肽,最終稱為蛋白質。將基因的核苷酸序列復制到RNA鏈中的過程稱為轉錄,由RNA聚合酶催化發生。
RNA鏈有不同的命運:一些RNA分子實際上具有結構(例如在核糖體內發現的那些rRNA)或催化(如核酶)功能;絕大多數RNA經歷成熟過程產生mRNA,被翻譯成蛋白質。翻譯過程發生在細胞質中,其中mRNA與核糖體結合,并由遺傳密碼介導。核糖體允許順序讀取mRNA密碼子,有利于它們識別和與特定tRNA相互作用,這些tRNA攜帶對應于每個單個密碼子的氨基酸分子。
遺傳密碼
遺傳密碼是一組規則,將DNA或RNA序列以三個核苷酸為一組的密碼子轉譯為蛋白質的氨基酸序列,以用于蛋白質合成。密碼子由mRNA上的三個核苷酸(例如ACU,CAG,UUU)的序列組成,每三個核苷酸與特定氨基酸相關。
例如,三個重復的胸腺嘧啶(UUU)編碼苯丙氨酸。使用三個字母,可以擁有多達64種不同的組合。由于有64種可能的三聯體和僅20種氨基酸,因此認為遺傳密碼是多余的(或簡并的):一些氨基酸確實可以由幾種不同的三聯體編碼。但每個三聯體將對應于單個氨基酸。最后,有三個三聯體不編碼任何氨基酸,它們代表停止(或無意義)密碼子,分別是UAA,UGA和UAG。
DNA由脫氧核苷酸組成的大分子聚合物。脫氧核苷酸由堿基、脫氧核糖和磷酸構成。其中堿基有4種:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
DNA分子結構中,兩條多脫氧核苷酸鏈圍繞一個共同的中心軸盤繞,構成雙螺旋結構。脫氧核糖-磷酸鏈在螺旋結構的外面,堿基朝向里面。兩條多脫氧核苷酸鏈反向互補,通過堿基間的氫鍵形成的堿基配對相連,形成相當穩定的組合。
脫氧核糖核酸(DNA)是生物細胞內攜帶有合成RNA和蛋白質所必需的遺傳信息的一種核酸,是生物體發育和正常運作必不可少的生物大分子。
法醫鑒定
通常從血液、皮膚、唾液、頭發和其它組織和體液中分離DNA,以識別罪犯或犯罪行為。常用的遺傳指紋識別。該技術比較重復DNA的可變區段的長度,例如短串聯重復序列和小衛星,它們在個體之間有不同。因此,檢查中的兩個DNA樣品之間的比較不是基于對整個DNA序列的分析,而是僅基于這些重復序列部分。
事實上,兩個沒有血緣關系的個體間99.9%的DNA序列是相同的。這種方法通常非常可靠,但犯罪現場被其他人的DNA污染時,對罪犯的識別會很復雜。這種方法由英國遺傳學家Sir Alec Jeffreys于1984年開發。遺傳指紋識別也可用于識別群體性事件的受害者。未經同意采集DNA的行為稱為基因盜竊。
基因工程
現代生物學和生物化學大量使用DNA。術語重組DNA是指人工構建和組裝的DNA片段。它們可以以質粒的形式或通過其它類型的載體整合插入到生物體中。由此產生的生物被稱為轉基因生物。可用于生產重組蛋白,用于生物醫學研究或農業栽培。
食品安全
2022年,國際標準化組織(ISO)發布兩項國際標準,通過實時熒光PCR方法檢測火雞和鵝的特異DNA片段,實現了對食品和飼料中相關動物成分種類的鑒定。該方法標準的建立將有效遏制企業肉類摻假行為,對保障全球肉類真實性和飼料安全性發揮重要的技術支撐作用。
DNA攜帶有合成RNA和蛋白質所必需的遺傳信息,是生物體發育和正常運作必不可少的生物大分子。DNA中的核苷酸中堿基的排列順序構成了遺傳信息。...
dna是生物細胞內含有的四種生物大分子之一核酸的一種。DNA攜帶有合成RNA和蛋白質所必需的遺傳信息,是生物體發育和正常運作必不可少的生物大...
DNA(脫氧核糖核酸)的功能一般包括遺傳信息的存儲,遺傳信息的傳遞,蛋白質合成,細胞功能的調控,遺傳變異的基礎等。DNA是生物體內遺傳信息的...
脫氧核糖核酸(縮寫為DNA)是生物細胞內含有的四種生物大分子之一核酸的一種。DNA攜帶有合成RNA和蛋白質所必需的遺傳信息,是生物體發育和正...
dna是生物細胞內含有的四種生物大分子之一核酸的一種。dna攜帶有合成RNA和蛋白質所必需的遺傳信息,是生物體發育和正常運作必不可少的生物大...
DNA初步分解是4種脫氧核糖核苷酸,分別是腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶,DNA徹底分解產物是3種產物,脫氧核糖、磷酸、4種含氮堿基。dn...
dna的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸。DNA是染色體主要組成成分,同時也是主要遺傳物質。DNA攜帶有合成RNA和蛋白質所必需的遺傳信息,是生...
DNA是英文脫氧核糖核酸的縮寫,是脫氧核苷酸的基本組成單位。DNA呈現雙螺旋結構,組成DNA的堿基有四種,包括腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧...