利用模板連的互補鏈轉(zhuǎn)錄翻譯 堿基互補配對原則
日期:2023-03-11 12:39:36 / 人氣: 1208 / 發(fā)布者:成都翻譯公司
甚至單鏈RNA中凡在空間靠近、可以氫鍵互相結(jié)合的堿基,也能這樣配對。中文名:堿基互補配對原則根據(jù)堿基互補配對的原則,一條鏈上的A一定等于互補鏈上的T;一條鏈上的G一定等于互補鏈上的C,反之如此。規(guī)律二:在雙鏈DNA分子中,兩個互補配對的堿基之和的比值與該DNA分子中每一單鏈中這一比值相等。另外,在DNA轉(zhuǎn)錄成RNA時,有兩種方法根據(jù)堿基互補配對原則判斷:這也是中心法則和堿基互補配對原則的體現(xiàn)。堿基互補配對是指核酸分子中各核苷酸殘基的堿基按照A與T、A與U、G與C的對應關系,通過氫鍵連接的現(xiàn)象。*早由Watson和Crick在DNA雙螺旋結(jié)構模型中,后來發(fā)現(xiàn)不僅DNA復制有這個規(guī)律利用模板連的互補鏈轉(zhuǎn)錄翻譯,在轉(zhuǎn)錄過程中DNA和RNA的關系也有類似規(guī)律。甚至單鏈 RNA 中空間接近且可以相互形成氫鍵的堿基也可以通過這種方式配對。因此,這一原理具有極其重要的生物學意義。遺傳信息傳遞的基本生物學過程,如復制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄和翻譯等,都遵循這一原則。
中文名稱:堿基互補配對原理
外文名稱 堿基互補配對原理
概述:堿基之間的這種一一對應關系
實際應用:使用雙脫氧核苷酸進行 DNA 測序
DNA配對原理:AT、CG
RNA配對方法:AU、CG、GC、UA
創(chuàng)始人:沃森、克里克
堿基互補
在脫氧核糖核酸分子中,含氮堿基是腺嘌呤 (A)、鳥嘌呤 (G)、胞嘧啶 (C) 和胸腺嘧啶 (T)。每個堿基與糖和磷酸結(jié)合形成核苷酸。在其雙鏈螺旋結(jié)構中,磷酸-糖-磷酸-糖的序列構成了聚乙醇酸的骨架。主鏈內(nèi)側(cè)有堿基連接,但一條鏈上的堿基必須與另一條鏈上的堿基以對應的方式存在,即腺嘌呤對應胸腺嘧啶(A到T或T到A)和鳥嘌呤對應于胞嘧啶(C vs. G 或 G vs. C)形成堿基對。這種排列稱為堿基互補原理,也稱為堿基配對原理。
在DNA雙螺旋結(jié)構中,位于兩條相反平行的多核苷酸鏈上的嘌呤嘧啶堿基環(huán)繞螺旋軸,形成氫鍵相互配對,稱為堿基配對。堿基配對,即一條長鏈上的A總是與另一條長鏈上的T形成氫鍵;而G總是與C形成氫鍵,即A=T,G≡C。Watson-Crick 將這種特定的堿基組合稱為“堿基互補原理”。DNA除自我復制外,還可以以單鏈DNA為模板,通過堿基互補配對,即轉(zhuǎn)錄,合成單鏈RNA。復制、轉(zhuǎn)錄和逆轉(zhuǎn)錄都通過堿基配對產(chǎn)生新的核酸分子。知道核酸鏈的序列,可以確定其互補鏈的堿基序列。[2]
堿基對通過氫鍵連接。在脫氧核糖核酸分子中,相互對應的堿基稱為互補堿基,兩條核苷酸鏈稱為互補鏈。由于堿基配對關系,一旦確定了一個核苷酸的堿基序列,另一條互補核苷酸鏈的堿基序列也隨之確定。在脫氧核糖核酸分子中,每對堿基及其相鄰堿基對的順序是隨機的。堿基對的種類很多,每一種都含有豐富的遺傳信息,核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。) 結(jié)構相似,但核糖核酸由核苷酸鏈組成。只有一個連接到這條鏈的堿基與脫氧核糖核酸不同。使用尿嘧啶 (U) 代替胸腺嘧啶 (T)。因此,當核糖核酸上的堿基需要與脫氧核糖核酸的堿基配對時,腺嘌呤和尿嘧啶之間存在對應關系(A vs. U或U vs. A)。分子生物學已經(jīng)闡明,一個核酸分子中每3個堿基就會編譯成一個密碼子,決定一個氨基酸。在蛋白質(zhì)合成過程中,核酸分子上堿基的線性排列作為模板,指導氨基酸的組裝順序,決定了蛋白質(zhì)的差異性,也決定了生物體的結(jié)構和功能。區(qū)別; 在 DNA 自我復制的過程中,堿基序列充當模板,引導游離核苷酸。支配其裝配序列以形成新的多核苷酸鏈。堿基互補原理是遺傳的生物學機制之一。它揭示了具有重大哲學意義的基因-表型同構,加深了人們對復雜宇宙和人類自身的認識。
原理法
根據(jù)堿基互補配對原理,一條鏈上的A必須等于互補鏈上的T;一條鏈上的 G 必須等于互補鏈上的 C,反之亦然。因此,可以推斷出許多用于基數(shù)計算的規(guī)則。
規(guī)則 1:在雙鏈 DNA 分子中,A=T 和 G=C。即:A+G=T+C 或 A+C=T+G。也就是說,嘌呤堿基的總數(shù)等于嘧啶堿基的總數(shù),各占堿基總數(shù)的50%。
規(guī)則2:在雙鏈DNA分子中,兩對互補堿基之和的比值等于DNA分子每條單鏈中的比值。(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A2) +T2)/(G2+C2)
規(guī)則3:在一條DNA分子鏈中,兩個非互補配對堿基之和的比值等于在另一條互補鏈中該比值的倒數(shù),即在一條DNA分子鏈中的比值等于其互補鏈中的比率倒數(shù)。(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)
定律4:在雙鏈DNA分子中,兩條互補堿基與總堿基的比值,等于任意單鏈與堿基的比值,也等于該比值在由以下構成的mRNA中的比值它的轉(zhuǎn)錄。即雙鏈(A+T)%或(G+C)%=任意單鏈(A+T)%或(G+C)%=(A+U)%或(G+C) mRNA 中的百分比。DNA是雙鏈雙螺旋結(jié)構。
法則5:在不同生物的DNA分子中,互補配對堿基總和的比值(A+T)/(G+C)不同,代表了每個生物DNA分子的特異性。
計算方法
關于堿基互補配對規(guī)律的計算,生物學知識庫是基因控制蛋白質(zhì)合成。因為基因控制著蛋白質(zhì)的合成過程:⑴微觀領域——分子水平的復雜生理過程利用模板連的互補鏈轉(zhuǎn)錄翻譯,學生沒有感性知識作為基礎,學習感覺很抽象。(2)涉及多種堿基互補配對關系。DNA分子有A與T配對,C與G配對;DNA 分子模板鏈和生成的 RNA 有 A 與 T 配對,A 與 U 配對,C 與 G 配對。在學習過程中,學生很難理解清楚。⑶涉及許多數(shù)量關系(規(guī)律),在DNA雙鏈中,
①A=T,G=C,A+G=T+C,A+G/T+C=1。
②一條單鏈的A+G/T+C值與另一條互補單鏈的A+G/T+C值互為倒數(shù)。
③單鏈的A+T/C+G值等于另一條互補鏈的A+T/C+G值。
④雙鏈DNA與其轉(zhuǎn)錄的RNA有如下關系:一條鏈上的(A+T)等于(A+T)另一條鏈上的等于RNA分子(A+U)等于12個DNA在雙鏈的(A+T)等等。
判斷規(guī)則
另外,DNA轉(zhuǎn)錄成RNA時,根據(jù)堿基互補配對的原理,有兩種判斷方法:
1) 根據(jù)原理從模板鏈中獲取一條鏈,然后將得到的鏈中的T改為U(尿嘧啶);
2) 將非模板鏈的 T 改為 U,如:
DNA:ATCGAATCG(這是非模板鏈);
UAGCUUAGC(這是模板鏈);轉(zhuǎn)錄的mRNA:AUCGAAUCG(可以看出只有非模板鏈的T變成了U,所以模板鏈也稱為無義鏈。這也是中心定律和互補堿基配對原理的體現(xiàn)。
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