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  • 1 # wifi都能重名

    這是一個非常好的問題,在回答這個題時,首先要明白DNA與基因定義上的區別。

    DNA: Deoxyribonucleic acid,脫氧核糖核酸,是主要的遺傳物質,偏向一個化學概念。下面分步驟拆解DNA的結構。

    1.我們平時所說的DNA多指長鏈的聚合物,主要由四種脫氧核苷酸組成,分別是腺嘌呤脫氧核苷酸,鳥嘌呤脫氧核苷酸,胸腺嘧啶脫氧核苷酸,胞嘧啶脫氧核苷酸。

    2.脫氧核苷酸是由脫氧核糖,磷酸分子,鹼基組成。脫氧核糖是一種帶有五個碳原子的糖(五碳糖有很多種,它只是一種,糖化學內容很多,這裡不贅述),磷酸就是磷酸,組成DNA的含氮鹼基主要有四種,腺嘌呤 Adenine,鳥嘌呤 Guanine,胸腺嘧啶 Thymine,胞嘧啶 Cytosine,提示這裡記一下首字母。

    3.(從這裡開始由拆解反過來變成組裝)有了上面提到的幾種原材料,大家就可以一起玩了。每一個鹼基與脫氧核糖與磷酸組成一種脫氧核糖核酸,四個上面提到的鹼基就分別組成四種脫氧核糖核酸,因為磷酸和脫氧核糖都是一樣的,所以一般用含氮鹼基來區分。還記得首字母大寫吧,ATCG,對!就是四種脫氧核糖核酸。

    4.有了脫氧核糖核酸,就可以組裝長鏈DNA了,先看一個維度(增長一條鏈的長度),脫氧核糖核酸間透過磷酸形成3"-5"磷酸二酯鍵,逐漸的增長。接下來看二維的,兩條鏈之間會透過鹼基之間的氫鍵(一種相互作用,可以理解成幫助兩條鏈手拉手的方式),根據含氮鹼基的大小,AT之間形成氫鍵(兩隻手),CG之間形成氫鍵(三隻手),這樣就形成了雙鏈DNA,兩條鏈反向平行。

    5.根據鹼基,糖,磷酸的空間結構,反向平行的雙鏈DNA形成雙螺旋結構(像兩條龍盤旋在一起)。

    6.深入些講,DNA還可以形成超螺旋結構,還有在拓撲酶作用下形成更復雜的結構。要知道,複雜的三維結構對於很多生物學功能是很重要的!這一點說開了可以做一篇博士論文了,有機會以後再講。

    講到這裡,DNA的結構就可以有一個簡要印象了。下面解析一下基因的結構。

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    還是先定義。基因: 帶有遺傳資訊的DNA片段。這是一個偏生物的概念。簡單來說,如果DNA是一條很長的繩索,那麼基因則是某一段繩索。到這裡,你一定會問,其他部分是幹什麼的?所以更細分的結構繼續看吧。

    1.基因帶有遺傳資訊,可以編碼RNA(核糖核酸鏈),RNA又會指導細胞合成蛋白質(protein)。而蛋白質則是主要的功能行使者。關於RNA和蛋白質,我們以後找機會再講,回到基因的結構。

    首先要知道,基因在細菌等原核生物中是連續的,也就是一段繩子上的資訊都是蛋白質的氨基酸資訊。但是像我們人類,準確點說從酵母菌開始,基因裡又分為編碼區和不直接編碼蛋白質的部分,分別是外顯子(exon)和內含子(intron)。內含子雖然不直接對應蛋白質上的氨基酸,但是對於正確的讓外顯子幹活是非常重要的,具有調節作用。這些統稱為結構基因,都是與編碼有最密切關係的。下面說其他部分。

    2.非結構基因,指的是結構基因兩邊的不編碼部分。包括啟動子,增強子,沉默子,多聚腺嘌呤核苷酸尾。這些結構顧名思義,都會對結構基因裡的序列編碼合成蛋白質起到相應的作用。

    3.其實,我們不要忘了DNA這條繩子上的不是基因的片段,這些片段現在研究很多,以前大家剛發現基因時覺得這些部分沒有用,是垃圾序列。但是近些年的研究認為,這些序列對於DNA的結構與調節基因表達具有極其重要的意義,說起來已經不是幾篇博士論文可以講清楚得了,我們以後逐漸找機會聊吧。

    總的來說,要區分DNA結構還有基因結構,重點還是要搞清楚兩者的定義,知道它們代表了什麼,再從化學角度和生物學角度逐個剖析。

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