DNA由缩写为A,T,C和G.它们配对A-T和G-C)的核苷酸组成
DNA(脱氧核糖核酸)是所有生物体的遗传物质,包括人类。DNA通过由四个化学基地组成的代码存储信息:(腺嘌呤),T(胸腺嘧啶),C(胞嘧啶)和G(鸟嘌呤),这是这四个基座的顺序(或序列),其决定了DNA提供的信息。该信息用作建筑和维护生物体的所有细胞的指令。图1说明了这四个基础是如何组织的。人类基因组由大约32亿基对组成。
RNA(核糖核酸)是用于引导蛋白质分子合成的分子。与DNA不同,RNA骨架由核糖代替脱氧纤维素形成。四个碱中的一种是不同的,u(尿嘧啶)代替T(胸腺)。
DNA结构
DNA由沿扭曲在一起的相反方向运行的2个股线组成,也称为双螺旋。股线由核苷酸和脱氧糖组成。磷酸二酯链接彼此相互连接,磷酸盐之间的氢键导致DNA链扭曲。两条链与互补核苷酸之间的弱氢键合并。含氮基础是梯子上的梯级的“内部”。腺嘌呤与胸腺嘧啶和胞嘧啶与鸟嘌呤结合。
收集DNA样品
DNA储存在每个细胞的核中。这意味着可以从含有真核细胞的任何样品中收获DNA。通常,收集血液样品,然后从白细胞中提取DNA(红细胞不含核)。如果血液取样是不可能的或过于危险的(儿童,动物,取证),也可以从口拭子(含有上皮细胞)或少量毛囊中提取较少量的DNA。
DNA以双螺旋形式组织。据说是反平行的,因为一个股线在5'→3'方向上运行,另一条股线在3'→5'方向上运行。
有几种类型的DNA,包括基因组,互补,线粒体和非编码DNA。基因组DNA是全长DNA序列,包括编码(外显子)和非编码(内含子)。除非存在在生命过程中发生的体细胞突变或像差,否则我们体内的所有细胞都将具有相同的基因组DNA序列。互补DNA是逆转录RNA产生的DNA;它通常用于定量PCR方法以量化基因表达水平。因为在RNA模板的基础上产生互补DNA,所以它仅含有基因的外显子。线粒体上存在的DNA也称为线粒体DNA。在人类中,线粒体DNA只能从母亲身上传递。非分量DNA表示不为任何特异性蛋白质代码的DNA序列。人类在基因组中具有高百分比的非编码DNA; in fact, almost 98% of our genome consists of noncoding DNA!
DNA提取
可以从任何细胞中提取DNA。首先,我们需要破坏细胞(也称为细胞裂解)。这可以使用化学和物理方法,研磨或超声处理细胞来实现。一旦细胞破坏,我们需要通过添加表面活性剂或洗涤剂来除去膜脂质,使用蛋白酶消化蛋白质,并使用RNase去除RNA。在此之后,我们可以促使DNA(例如,使用乙醇),并从细胞中的所有其他材料中分离DNA。有几种方法可以选择提取DNA;最流行的方法之一是使用苯酚和氯仿;但是,例如使用列分离开发了更容易和更安全的更新方法。
DNA包装
在没有包装的情况下,DNA分子太长以适应细胞。在细胞中,DNA紧紧地包裹着称为组蛋白的蛋白质。这种DNA和蛋白质的复合物形成称为染色体的结构。核型是一种标准化的格式,可以安排染色体对。正常人有22对纯染色体和一对性染色体,共赋予46个染色体。女性和男性有不同的性染色体。女性有两个X染色体,而男性有一个x和一个y染色体。
DNA核苷酸结构。RNA含有核苷酸,称为尿嘧啶。