什么是DNA

DNA是脱氧核糖核酸的缩写。它是存在于细胞核中染色体形式的遗传或遗传物质或分子或基因组。然而，一些DNA也存在于线粒体中，线粒体是细胞中存在的细胞器。

DNA包含或携带生长、繁殖、发育以及生物体性状或特征的遗传密码或指令或信息，并将其传递给后代。它存在于生物体身体的每个细胞中，例如人体内的每个细胞。

谁发现了DNA？

瑞士生物学家约翰内斯·弗里德里希·米歇尔于1869年在研究白细胞时首次发现了DNA。多年来，科学家们未能进一步了解DNA及其重要性。后来，在1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克成功地揭示了DNA的双螺旋结构，该结构可以携带遗传信息。

DNA的类型

在植物、动物等真核生物细胞中，除了细胞核，少量DNA也存在于线粒体等细胞器中。因此，根据位置，DNA可以分为以下两种类型：

• 核DNA：顾名思义，它是位于真核细胞核中的DNA。它呈线性，具有开放末端，细胞核中有46条染色体（23对）。因此，这种DNA是二倍体，因为它遗传自双亲。其突变率低于0.3%。
• 线粒体DNA：顾名思义，这种DNA位于线粒体中。这种DNA结构呈闭合圆形，是单倍体，因为它只来自一个亲本（母亲）或由母亲传给后代。其突变率高于核DNA。

DNA的形式 | DNA的结构构象

DNA是核苷酸的长聚合物。它根据盐浓度、水合水平、DNA序列、化学修饰碱基的存在等各种因素，可以呈现不同类型的结构构象。

经典沃森-克里克模型所揭示的DNA被称为B-DNA或B型DNA。在某些条件下，DNA可以呈现各种其他形式或构象，其中一些如下所述：

DNA的常见结构构象如下所述：

1) A-DNA

它是一种罕见的DNA构象类型，是DNA在脱水条件下形成的。虽然它也像B-DNA一样具有双螺旋结构，但它更短，结构组织更紧凑。A-DNA的结构特征如下：

• A-DNA在脱水条件下由B-DNA形成或产生。
• 脱氧核糖在A型中呈C3'内构象。
• 碱基对偏离中心轴，靠近大沟。因此，它具有带状螺旋，具有较宽的圆柱形核心。
• 它比B-DNA更宽更扁平。
• 它也具有右旋螺旋，螺旋直径为23埃（2.3纳米）。
• 由于每个碱基对的垂直升高较小（2.56埃），它比B-DNA更短。
• 它每圈有11个碱基对。
• 相邻碱基对之间的距离为2.9埃。

2) B-DNA

这种形式的DNA是大多数人熟悉的沃森-克里克双螺旋DNA模型。它是在细胞中盐浓度和pH值等自然生理条件下DNA最常见的构象或形式。B-DNA的一些重要结构特征如下：

• DNA在细胞中主要以B-DNA构象或形式存在。
• 脱氧核糖在B型中呈C2'内构象。
• 它也具有右旋螺旋。
• 碱基对几乎位于螺旋轴中心，这意味着它们位于核心，糖磷酸骨架位于螺旋的外围。
• 所有碱基对的宽度相同。
• 每圈大约10个碱基对。
• 螺旋直径约为0纳米或20埃。
• 相邻碱基对之间的距离为3.4埃。
• B-DNA的大沟宽而深，而小沟窄而深。
• B-DNA中的糖苷键构象呈反式。

3) Z-DNA

当DNA具有交替的嘌呤-嘧啶序列（例如GCGCGC）时形成。此外，在此序列中，G和C核苷酸具有不同的构象，使其呈现之字形模式。G核苷酸的糖具有C3'内构象，类似于A-DNA，与B-DNA不同，而鸟嘌呤碱基处于顺式构象，因此鸟嘌呤位于糖环上方，不像A和B型DNA中常见的反式构象。

Z型DNA的一些主要结构特征

• 它具有左旋双螺旋DNA构象或形状。
• 螺旋以之字形模式向左盘绕，或者糖磷酸骨架呈之字形模式。
• Z-DNA由安德烈斯·王和亚历山大·里奇发现。
• 其螺旋直径为18埃。
• 每个碱基对之间的距离或每个碱基对的螺旋上升高度为4埃。
• 每个螺旋圈包含12个碱基对。
• 大沟扁平，而小沟窄而深。
• 糖苷键构象对于嘧啶是反式，对于嘌呤是顺式。

DNA的功能

• 它储存形成每个生物体蛋白质和RNA所需的完整遗传信息。它提供合成所有细胞体蛋白质（如结构蛋白和酶）的指令或信息。
• 它规定了生物体的身份。
• 它决定了生物体的活动、功能和行为，例如妊娠期、出生、成熟、衰老和死亡。
• 它复制形成子代DNA，从而在细胞分裂过程中将一份基因传递给子细胞。因此，遗传物质代代相传。