碱金属离子——Na~ 与 DNA 中碱基,配对碱基,双联体↓■↑、↓■↑的相互作用

本文根据分子中原子和离子之间非键相互作用的半经验势函数,并应用BFGS变尺度法进行最优化处理而研究Na~ 与脱氧核糖核酸(DNA)中碱基(胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)),配对碱基G—C、A—T 碱基对,螺旋双联体↓■↑、↓■↑等的相互作用,得到了它们各自的最优配位模式。     

生物工程技术讲座(九)

双链的DNA分子是由一条单链上的碱基与另一条单链上碱基相配对组成。分子中的碱基腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)间有两处,鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)间有三处通过氢(H)结合配对,形成双链间的对应互补。由H在双链分子间形成的结合虽稳定,但是可逆的即经加热或碱     

《生物工程讲座》名词解释(Ⅰ-Ⅳ讲)

1.bp碱基对。DNA长度的单位。1000bp=1kb。 2.kp千碱基对。参见bp。 3.A,G,T,C DNA双链上四种脱氧核苷酸(或其碱基)的符号,A为脱氧腺嘌呤核苷酸,G为脱氧鸟便嘌呤核苷酸,T为脱氧胸腺嘧啶核苷酸,C为脱氧胞嘧啶核苷酸。在双链上。A恒与T配对,G恒与C配对。在RNA链上,四种核苷酸的符号为A,G,u,c,相应为腺嘌呤核苷酸,鸟便嘌呤核苷酸,尿嘧啶核苷酸和胞嘧啶核苷酸。     

Watson-Crick模型的修饰

一、引言 26年前,Watson-Crick提出了DNA的双螺旋结构模型。他们指出,DNA通常是双股的,并以糖-磷酸酯骨架反平行走向。碱基是按着腺嘌呤与胸腺嘧啶、鸟嘌呤与胞嘧啶的方式配对。这是由大量实验支持的。鸟嘌呤与胞嘧啶以三个氢键牢固地配对,腺嘌呤与胸腺嘧啶配对则有所变动。现在似乎这种配对时的构象     

细菌分类学中日益重要的DNA体外杂交方法

由于微生物分类学中日益广泛应用分子生物学和遗传学成就,例如DNA中G C克分子%、核甙酸序列的相似性和基因组大小等,使人们对微生物的认识从表型相似性逐步深入到遗传本质的相关性,从而探索其间的亲缘关系。DNA链由腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)四种碱基和脱氧核糖及磷酸相连而成,其中碱基的组成和排列直接关系着决定性状的“遗传密码”。因此,这些测定项目是本质性的。从最近的     

名词解释

核苷、核苷酸碱基与脱氧核糖或核糖以糖苷键连接而成的糖苷叫做核苷。所含的糖若为脱氧核糖,所形成的核苷叫脱氧核糖核苷:所含的糖若为核糖。则所形成的核苷叫核糖核苷。碱基有多种,组成脱氧核糖核苷的碱基主要有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)四种:而组成核糖核苷的碱基主要也是四种,但它没有胸腺嘧啶(T),被尿嘧啶(U)所代替。组成核酸的碱基数量都是很大的,排列的顺序富有多样性。核替的糖上再连上一个磷酸,就成为核苷酸。很多核苷酸连接起来,就成为多核苷酸——核糖核酸(RNA)或脱氧核糖核酸(DNA)。     

细菌的GC%鉴定法

<正>DNA的化学组成及构造 脱氧核糖核酸(DNA)担负着生物的所有遗传信息,从细胞水平来看,它可能是信息表达的兰图,细胞分裂时形成两个相同的分子(这叫做复制),分配给两个子细胞,使之遗传下去。其化学基本单位是由1分子脱氧核糖,1分子磷酸及1分子碱基(4种中的某一种)所构成,称为核苷酸。如图1所示,4种碱基乃是2种嘌呤碱基,即腺嘌呤、鸟嘌呤和2种嘧啶碱基,即胸腺嘧啶,胞嘧啶。腺嘌呤与胸腺嘧啶之间能形成     

核酸教学中应注意的几个问题

1.碱基、核苷和核苷酸的代号在高中《生物》教材“遗传与变异”一章中,关于DNA的结构,书中以A、G、C、T、U分别代表腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶五种碱基.按照规定,它们应表示相应的核苷.如果要表示碱基,则应用Ade、Gua、Cyt、Thy和Ura三字母缩写代号,这些代号都是相应的英文单词的缩写.在某些教科书和其它一     

DNA甲基化作用和基因功能

在DNA分子中,除含有A,T,C,G几种碱基外,还普遍地发现有5-甲基胞嘧啶(5-mc):大约在35年前,首先从小牛胸腺DNA中发现有5-甲基胞嘧啶,随后发现这种微量的碱基广     

基因编辑之“新宠”—单碱基基因组编辑系统

近年发展起来的人工核酸酶可通过引起特定位点的DNA双链断裂实现对目的片段的有效编辑。为进一步提高碱基修改的效率和精确度,2016年研究者们利用CRISPR/Cas9识别特定DNA序列的功能,结合胞嘧啶脱氨酶的生化活性发明了将胞嘧啶高效转换为胸腺嘧啶(C>T)的嘧啶单碱基编辑系统(base editor)。这一系统虽然能精准实现嘧啶直接转换,大大提高精确基因编辑效率,但美中不足的是无法对嘌呤进行修改。近期,Nature报道了将细菌中的tRNA腺嘌呤脱氨酶定向进化形成具有催化DNA腺嘌呤底物的脱氨酶,将其与Cas9系统融合发明了具有高效催化腺嘌呤转换为鸟嘌呤的新工具—腺嘌呤单碱基编辑系统(ABEs, adenine base editors)。本文总结了单碱基编辑工具的发展历程和最新研究进展,着重介绍ABEs的研发过程,并对单碱基编辑工具今后的应用方向和研发方向进行展望。     

基于密度泛函理论研究Watson–Crick碱基对中的氢键特征(英文)

基于密度泛函理论(DFT)研究腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶以及腺嘌呤胸腺嘧啶碱基对、鸟嘌呤胞嘧啶碱基对。在DFT-B3LYP/6-31G**水平上利用自然键轨道理论分析研究结果显示,互补碱基对的结构和电子特征有利于氢键的形成。本文中讨论几何结构、电子结构、分子轨道和能量对于氢键形成的影响。此研究结果将有助于更好的理解AT和GC碱基对中氢键与它们的结构特性之间的关系。     

DNA 分子的多样性是怎样构成的

高中《生物》课本105页写到:“组成 DNA 分子的碱基虽然只有四种,这四种碱基的配对方式只有两种(即 A 与 T 配对;C 与 G 配对),但是,由于它们排列     

DNA碱基组成的比较研究

当把各种生物的DNA中碱基鸟嘌呤和胞嘧啶(G+C)含量进行比较时,可以看出病毒DNA和原核细胞细菌DNA中G+C含量变化范围非常宽,分别为30.9一73％和22.8—73％。真核细胞原生生物的DNA中G+C含量变化范围也呈类似情况,G+C占碱基组成的     

土霉素对扇形游仆虫(原生生物)种群生长及遗传多样性的影响

抗生素作为一类环境污染物在海岸带生境中广泛存在,它们对海洋原生生物遗传多样性的影响还不清楚.本工作以一种海洋纤毛虫原生生物(扇形游仆虫(Euplotes vannus))为例,研究了一种常见四环类抗生素(土霉素)对其生长的影响,并通过单细胞(个体)分析,探索了抗生素对其大核基因组中核糖体小亚基RNA基因(SSU r DNA)序列多样性的影响.结果表明,与对照组相比,3个土霉素处理组(1,10和20μg/m L)中纤毛虫的自然增长率随土霉素浓度升高显著降低,细胞大小则呈增大趋势.SSU r DNA序列单倍型多样性、核苷酸多样性和GC含量随抗生素浓度升高呈现降低趋势.序列单核苷酸多态性位点的碱基转换频率远高于颠换,但随土霉素浓度升高,颠换频率呈增加趋势.在20μg/m L处理组中,SSU r DNA序列中胸腺嘧啶(T)突变为胞嘧啶(C)的频率显著升高,而腺嘌呤(A)突变为鸟嘌呤(G)的频率显著降低.这表明,海岸带抗生素污染对纤毛虫表型与生理产生显著影响的同时也导致基因组内r DNA遗传结构的变化,显示纤毛虫原生生物可通过基因组高度的可塑性来快速适应抗生素胁迫.     

分子遗传学简介

DNA双螺旋结构中碱基之间的配对不是随意的, 总是腺嗦吟(A）与胸腺咯咤(T）相配对, 鸟嗓吟 {G）与胞嚓咤(C）相配对。在DNA分子中,一条链 上有一个G,另一条链上必定有一个C与它配对。同 样一条链上,有一个A,另一条链上必定有一个T与它 配对。因此,这两条链上的碱基配对是互补的。这样, 当一条核普酸链上的碱基顺序固定下来时,按照碱基 互补原则即可决定另一条链上的碱基排列顺序。碱基 互补现象具有十分重要的生物学意义,因为它不仅与 核酸结构有关,而且DNA的复制、转录及遗传信息的 传递都与它有着密切的关系。根据碱基之间连接研究 的结果,确定了腺p吟是与胸腺q, p}相结合的,其间形 成两个氢键;鸟漂吟是与胞嚓咤相结合的,其间形成三 个氢键。所以鸟0吟与胞嚓吮的结合比腺G吟与胸腺 璐咤的结合要稳定得多。其结构式如下：     

碱基编辑器的开发及其在细菌基因组编辑中的应用

碱基编辑器是近两年发展起来的新型基因组编辑工具,它将碱基脱氨酶的催化活性和CRISPR/Cas系统的靶向特异性进行结合,催化DNA或RNA链上特定位点的碱基发生脱氨基反应,进而完成碱基的替换。碱基编辑器分为DNA和RNA碱基编辑器两大类,其中DNA碱基编辑器分为两种:胞嘧啶碱基编辑器和腺嘌呤碱基编辑器;前者可以实现胞嘧啶到胸腺嘧啶的转换,而后者则可以将腺嘌呤突变为鸟嘌呤。由于DNA碱基编辑器不会造成DNA的双链断裂(DSB),也不依赖于宿主的非同源末端修复和同源重组途径,因此,大大减少了DSB相关的编辑副产物,如小片段插入或缺失等。基于CRISPR/Cas系统的RNA碱基编辑器,可以实现RNA链上腺嘌呤核苷到次黄苷的转换。本文对不同类型碱基编辑器的开发过程、适用范围和编辑特点等进行梳理,并对其在细菌基因组编辑中的应用进行了介绍;最后简要探讨了细菌中碱基编辑器的缺点以及将来可能的研究方向。     

《自然》:专家首次为大肠杆菌植入人工碱基对

英国《自然》杂志近日公布的一项合成生物学研究显示,科学家首次将人工合成碱基对插入大肠杆菌的DNA(脱氧核糖核酸)中,且并未影响其生长和复制过程。这一成果向利用合成技术"订制"特定生物组织迈进一步。遗传物质DNA由两条很长的糖链结构形成骨架,通过碱基对的结合形成稳定的螺旋结构。自然界的生命多姿多彩,最基本的碱基对却只有两种:腺嘌呤-胸腺嘧啶(A-T)和胞嘧啶-鸟嘌呤(C-G)。但美国研究人员构建出一种自然界不存在的生物体,它稳定包含一种代号为"X-Y"的     

影响耶尔森氏鼠疫杆菌基因组密码子使用的因素分析

基因组密码子使用的影响因素分析有助于发现影响密码子使用的进化动力学 ,对发现和预测进化的方向和模式有重要的作用。同时 ,分析完整的基因组可以发现特定基因组中密码子的使用模式 ,从而重新设计高效的PCR引物和外源导入基因 ,促进外源基因在特定生物体中的高效率表达。导致瘟疫等外源性感染疾病的耶尔森氏鼠疫杆菌完整基因组序列已经测序公布。为了对鼠疫杆菌的同义密码子使用的进化模式有更加深入的了解 ,详细的研究分析鼠疫杆菌的基因组密码子的使用模式和影响密码子使用的因素。结果发现 ,尽管鼠疫杆菌基因组序列中“G” “C”含量相对较低 (4 7.6 4 % ) ,高水平表达基因的密码子第三位碱基使用胞嘧啶 (C)的频率比表达水平低的基因使用胞嘧啶 (C)有显著的提高 ,表达水平较低的基因在密码子的第三位碱基更趋向使用鸟嘌呤 (G)。在表达水平高低的两组基因中 ,对密码子的第三位碱基使用腺嘌呤 (A)和胸腺嘧啶 (T)总体上趋于随机使用。基因的表达水平与对应分析的第一条向量轴呈高度相关 (R =0 .6 3,P <0 .0 0 0 1)。通过分析比较表达水平高低两组基因的密码子使用模式发现 ,基因的表达水平对于密码子使用有显著的影响。GC skew分析结果显示 ,复制转录阶段的选择对密码子使用有一定的影响。在不同长度     

PNA简介

多肽核酸寡聚物(Peptide Nucleic Acids)简称PNA寡聚物。此类分子是如此新奇,以致于它们正在改写自然界的性质。 与DNA和RNA相似,PNA也在其4种碱基:腺嘌呤、鸟嘌呤,胞嘧啶和胸腺嘧啶的顺序中携带信息。然而,在PNA中,这些密码的携带是与一种完全不同的骨架(一种类似于多肽中发现的多胺体骨架)联系在一起。PNA寡聚物比其天然副本更为稳定,且能以更高的     

关于计算DNA中各种碱基比例试题类型分析

不论是国际生物学奥林匹克竞赛还是国内生物学奥赛乃至各个省区生物学奥赛的试题中 ,遗传学部分占的比例越来越大 ,其中涉及利用查格夫定则计算DNA结构中各种碱基比值方面的试题几乎每年的试卷中都有 ,出题的角度不同 ,类型各异 ,但是认真分析可以归纳为以下 1 1种类型 :1　知道DNA分子中碱基比值关系 ,推断该DNA分子是双链还是单链　　例如 :在 1个DNA分子中 (A +G) /(T +C) =1 ,A =T ,G =C。此DNA是双链还是单链 ?根据查格夫定则认为该DNA分子可能是双链 ,而不能认为一定是双链。在双链DNA分子中一定是 (A +G) /(T +C) =1 ,…