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     

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     

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。     

谈谈DNA的碱基配对

在高中“生物”课讲脱氧核糖核酸(DNA)的分子结构,介绍碱基互补配对原则时,学生常会向老师提出:为什么腺嘌呤(A)一定与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)一定与胞嘧啶(C)配对。从如下几方面解释可较圆满地回答这个问题: 1.每种生物双链DNA的四种碱基都是腺嘌呤(A)的百分比等于胸腺嘧啶(T)的百分比;鸟嘌呤(G)的百分比等于胞嘧啶(C)的百分比。     

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 ,…     

核酸分子中碱基含量的计算

关于核酸分子中碱基含量的计算,在遗传学和高中生物教学中相当重要,但在教科书中通常没有专门讲述。我们根据碱基互补配对规律及中心法则进行归纳总结,从DNA结构、DNA复制、转录、翻译等方面探讨了DNA、RNA、蛋白质3者之间的关系,分析了核酸分子中碱基的含量。互核酸分子中碱基含量的计算1．且已知双链DNA分子中一种碱基的含量,推断其他碱基的含量：例1：一双链‘DNA分子中,（A－C）占碱基总量的Zo％。求A、T、G、C各占多少？解：在双链DNA分子中,据规律知,1．2由碱基含量推断核酸分子的结构——单链或双链、DNA或RNA…     

基于CRISPR/Cas系统的DNA碱基编辑技术及其在生物医学和农业中的应用

近年来,基于成簇的规律间隔短回文重复序列及其相关系统(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein,CRISPR/Cas)的基因编辑技术飞速发展,该系统可以利用同源定向重组(Homology directed repair,HDR)来完成其介导的精准编辑,但效率极低,限制了其在农业和生物医学等领域上的推广应用。基于CRISPR/Cas系统的DNA碱基编辑技术作为一种新兴的基因组编辑技术,能在不产生双链断裂的情况下实现碱基的定向突变,相对于CRISPR/Cas介导的HDR编辑具有更高的编辑效率和特异性。目前,已开发出了可将C碱基突变为T碱基的胞嘧啶碱基编辑器(Cytidine base editors,CBE),将A碱基突变为G碱基的腺嘌呤碱基编辑器(Adenine base editors,ABE),以及可实现碱基任意变换和小片段精准插入和缺失的Prime编辑器(Prime editors,PE)。另外,能实现C到G颠换的糖基化酶碱基编辑器(Glycosylase base editors,GBE)以及能同时编辑A和C两种底物的双碱基编辑器也已被开发出来。文中主要综述了几种DNA碱基编辑器的开发历程、研究进展及各自优点和局限性;介绍了DNA碱基编辑技术在生物医学以及农业中的成功应用案例,以期为DNA碱基编辑器的进一步优化和选择应用提供借鉴。     

高效液相色谱法测定红树林放线菌DNA的[G+C)mol%含量

应用高效液相色谱法测定了放线菌的(G+C)mol%,并就有关分析条件和DNA水解条件进行了优化选择.以Escherichia.coli DH5α作为标准菌株,实验室分离鉴定的8株红树林放线菌作为待测菌株,采用流动相为20 mmol/L KH2PO4缓冲液(pH 5.6)∶甲醇(体积比90∶10),检测波长为260 nm,硫速为1 ml/min,柱温为35℃,分析时间15 min对4种碱基进行分离.结果表明:标准碱基溶液的pH值、流动相的组成和pH值是影响各碱基色谱峰分离和峰形的主要因素.在优化选择的条件下测定,DNA碱基分离效果好,无杂峰干扰,以峰面积计算得到标准菌株Escherichia coli DH5 α的(G+C)mol%为54.9694%与已经报道的差异不显著;待测菌株的(G+C)mol%均在菌株所在科或属下的(G+C)mol%围内;采用酸水解放线菌的DNA可缩短鉴定时间,步骤简明.实验结果充分显示高效液相色谱法测定放线菌(G+C)mol%快速、准确、结果稳定,是放线菌分类鉴定的一种可靠方法.     

氟氏链霉菌离子束注入突变谱的分析

用低能N⁺离子束注入转谷氨酰胺酶产生菌氟氏链霉菌后,通过试验,初步确定了注入的效应曲线,获得了一系列突变菌株。提取原始菌株和突变菌株的DNA,采用PCR反应分段扩增出转谷氨酰胺酶基因进行单链构象多态性分析(SSCP),并将特异性条带克隆测序进行基因突变型的鉴定,分析离子束注入引起链霉菌基因的基因突变类型及特点。结果显示:碱基变异的类型包括转换、颠换和缺失。在检测到的24个碱基突变中,主要是碱基的置换(87.5%),碱基缺失的比例比较小(12.5%)。在碱基置换中,转换的频率(58.3%)高于颠换的频率(29.2%)。转换主要以C→T,A→G为主,颠换以G→T,C→G为主。此外构成DNA的4种碱基均可以被离子束辐照诱发变异,其中胞嘧啶发生突变的频率较高。     

鸟嘌呤碱基与羟基自由基反应的密度泛函理论

羟基自由基 (·OH)进攻嘌呤碱基是破坏核酸造成DNA断链损伤的重要原因之一 .采用密度泛函 (DFT)理论中B3LYP方法在 6— 31G基组水平上对鸟嘌呤 (G)受羟基自由基进攻形成的各种可能产物自由基进行几何全优化 .根据总能量、键长和自旋密度的计算结果 ,从理论上确认了C 5和C 8位加成机制 .得产物自由基G5OH·、G8OH· ,且G5OH·易与N 11位H脱水得一个更稳定的产物自由基 ,而G8OH·不易发生开环反应 ,得到与实验一致的结论 .这些稳定自由基的形成造成DNA断链损伤     

基于Z曲线的新城疫病毒基因组生物信息分析

Z曲线是DNA序列信息的一种几何学表示形式。利用Z曲线坐标所对应的生物学含义,可以对DNA序列的生物信息进行系统分析。本文对40株自测序和从GenBank下载的新城疫病毒(NDV)全基因组序列,利用网络提供和自开发的Z曲线分析系统,对NDV生物信息进行了比较分析,构建了NDV全基因组的X、Y、Z分量沿序列的分布曲线和三维Z曲线,比较了不同基因型NDV基因组Z曲线的特征。结果显示,在NDV全基因组中A、G碱基或A、C碱基是占优势的,在基因组的前1/3序列中,G、C含量大于A、T的含量。不同基因型NDV全基因组的Z曲线(从ClassI到ClassII的I-VIII型)有向Z轴靠拢的趋势。     

DNA序列高维空间数字编码的运算法则

DNA序列的高维空间二进制数字编码,除可以对DNA序列的碱基结构、功能基团、碱基互补、氢键强弱等性质进行编码之外,还可以方便地进行 数学运算和逻辑运算。DNA序列高维空间数字编码的运算法则是：（1）根据DNA序列数码的奇偶性质,可以推导出其与末位碱基的对应关系。当DNA序列S的数值X（S）＝4n,4n 1,4n 2,4n 3时,其末位碱基依次为C,T,A,G（n=0,1,2,…）。（2）提出DNA序列高维空间的表观维数Nv,数值维数Nx及差异维数Nd的概念。当Nd=0时,首位碱基为A或G,当Nd=2n或2n 1(n=1,2,…）时,首痊碱基为（C）^n或（C）^nT。（3）推导出DNA序列点突变（单核苷酸多态性SNP）的运算法则。（4）推导出DNA重复序列（Tandem repeat)的运算法则。（5）提出DNA子序列（subsequence)的概念并定义DNA子序列的定值部Xi(digital value)和定位部Qi(location value)及其计算公式。（6）推导出DNA序列的延长运算、删除运算、缺失运算、插入运算、转位运算、换位运算和置换运算等的运算法则。（7）通过按位加运算求得DNA序列的汉明距离dh,碱基距离dh‘,基团距离dh″和共轭距离dG以及这些距离的意义与联系。（8）分析结果表明DNA序列的数字编码比常规的字符编码在数学运算上具有明显的优越性。     

DNA碱基组成的比较研究

当把各种生物的DNA中碱基鸟嗦吟和胞 嚓咤(G十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十C含量变 化范围非常宽,分别为30.9-73多和22.8一 73关。真核细胞原生生物的DNA中G十C含量 变化范围也呈类似情况,G+C占碱基组成的 23-65多。我们注意到昆虫纲中DNA的G+C 含量变化范围则显著缩小,为31.9-41.6%, 在鱼纲、两栖纲、鸟纲和哺乳纲中的DNA的 G十C含量变化范围,则进一步缩小,变化范围 皆为40-45拓,含量变化相差只有4-5务。由 此可以看出,在生物演化过程中,各类生物 DNA中G+C含量变动范围趋于缩小,并趋 于稳定在G十C占DNA碱基组成的4。一料多 范围〔工,。笔者曾制备家蚕蛹生殖腺（翠丸和卵 巢）DNA,并对其碱基组成进行分析^[2]。本文 报道大鼠和鲤鱼辜丸DNA的制备及其紫外吸 收特性和碱基组成分析。     

齐口裂腹鱼线粒体DNA控制区结构分析

利用直接测序法对齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)线粒体DNA控制区进行了测序,并对其序列结构进行了分析.结果表明,齐口裂腹鱼线粒体控制区碱基组成中碱基A和T的含A明显高于G和C的含量,所有类型碱基组成中碱基G的含量最低,这与其他硬骨鱼类控制区碱基组成一致.通过与哺乳类和鲤形目鱼类控制区序列进行对...     

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     

原核生物基因组DNA链组成的非对称性

迄今,已有60多个原核生物的基因组全序列被发表。我们因此有可能对它们基因组的构成有更深入的认识。绝大多数生物基因组DNA的G与C和A与T的含量相等^[1]。但是,在许多原核生物基因组的先导链和后随链内存在G与C或A与T分布的不对称(Gc shew或AT shew)、原核生物DNA链的非对称性表现在碱基、密码子和基因水平。     

人乳铁蛋白cDNA的克隆及序列分析

从北京正常人乳腺组织中提取总RNA,用RT-PCR的方法扩增人乳铁蛋白(hLF)的cDNA,将其克隆到pGEM-T载体上并进行DNA序列测定。结果表明,所克隆的hLF cDNA序列全长为2136bp,其DNA序列与GenBank中另外5个hLF cDNA序列相比,有2个碱基与这5个序列不同：1740位这5个序列是G,本文序列是C;1756位这5个序列是T,本文序列是C。其中1740位碱基的变化导致了第580位氨基酸由Glu变为Asp。     

BE3型胞嘧啶碱基编辑器在谷氨酸棒杆菌中的开发及应用

碱基编辑技术结合了CRISPR/Cas系统的靶向特异性与碱基脱氨酶的催化活性,因其不产生双链DNA断裂、不需要外源DNA模板、不依赖同源重组修复,自开发以来,便受到研究者的追捧,在哺乳动物细胞、植物、微生物等领域相继得到开发与应用。为了进一步丰富碱基编辑系统在谷氨酸棒杆菌中的应用,将鼠源胞嘧啶脱氨酶(rAPOBEC1)与nCas9蛋白融合,实现了在谷氨酸棒杆菌中C到T的编辑,编辑比例较低(0-20%);在上述融合蛋白C端添加UGI蛋白,构建BE3型胞嘧啶碱基编辑器,抑制体内的DNA碱基切除修复机制,显著的提高了碱基编辑效率,使得C到T的碱基编辑效率高达90%;为了简化操作,将双质粒碱基编辑系统优化为单质粒碱基编辑系统,并显著提高转化效率;最后通过单质粒碱基编辑系统对基因组中其他位点的编辑测试,进一步证明了BE3型碱基编辑器在谷氨酸棒杆菌中的高效性,同时发现该碱基编辑器具有较宽的编辑窗口(PAM上游-11到-19位),有助于覆盖更多的基因组靶标位点,为谷氨酸棒杆菌的基因组改造提供了更多的工具选择。