核酸及其衍生物¶

碱基及其配对¶

碱基配对计算¶

根据查戈夫法则，一条双链 DNA 分子中，嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数（即 \(\mathrm{A + G = T + C}\)）。

沃森-克里克规则认为，腺嘌呤（A）必须与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）必须与胞嘧啶（C）配对，由于现在发现还有很多不同的碱基，这条规则已经不适用，但是一定范围内可以这样认为。

特殊的碱基¶

5-溴尿嘧啶脱氧核糖核苷（5-BrdU）：

• 5-BrdU 是一种合成的核苷类似物，其结构特征为胸腺嘧啶的 5 号位甲基被溴原子取代，形成溴代嘧啶环。

• 5-BrdU 与胸腺嘧啶（T）竞争，与腺嘌呤（A）配对，可以通过免疫荧光染色显示增殖细胞（绿色荧光）。

• 5-BrdU 具有诱变性，致癌。

二腺嘌呤（Z）：

• Z 是一种嘌呤类碱基，与腺嘌呤（A）相比，在 2 号位位置多了一个氨基（-NH₂），使得它与胸腺嘧啶（T）配对时能形成三个氢键（A 与 T 仅有两个氢键），显著增强了碱基对的稳定性。

• Z 最早于 1977 年在蓝细菌噬菌体 S-2L 的基因组中被苏联科学家发现，其完全取代了腺嘌呤，成为噬菌体 DNA 的组成碱基。近年研究发现，含有 Z 基因组的噬菌体分布广泛。Z 基因组的合成系统（如 PurZ 酶）可能起源于古菌，并通过水平基因转移传播至噬菌体。

• Z 与腺嘌呤（A）竞争，与胸腺嘧啶（T）配对，其引入改变了 DNA 的理化性质，可能影响蛋白质与 DNA 的相互作用。从而 Z-DNA 对细菌的限制性内切酶具有抗性，因为宿主酶无法识别 Z-T 配对，从而保护噬菌体基因组不被切割。Z 的合成涉及多酶系统。

‌次黄嘌呤（I）：

• 次黄嘌呤是嘌呤的衍生物，其结构与腺嘌呤相似，但缺少氨基（-NH₂），取而代之的是酮基（C=O）。

• I 可以与 A、U、C 三个碱基配对（摆动配对），这加强了密码子的简并性，提高了翻译效率。次黄嘌呤可能参与 DNA 错配修复，但其在 DNA 中的异常积累也会导致双链不稳定

• 次黄嘌呤是嘌呤分解代谢的核心分子，腺嘌呤通过脱氨酶作用生成次黄嘌呤，次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶（XO）催化下，依次转化为黄嘌呤和尿酸，最终通过肾脏排出。此过程伴随活性氧（如 H₂O₂）的产生，可能与氧化应激相关。

• 黄嘌呤氧化酶活性过高会导致尿酸积累，引发痛风；而次黄嘌呤的异常积累与缺氧、肝损伤等病理状态相关。作为黄嘌呤氧化酶抑制剂，别嘌呤醇通过阻断次黄嘌呤向尿酸的转化，减少痛风患者的尿酸积累。Amplex Red 试剂盒通过检测次黄嘌呤氧化生成的 H₂O₂，定量分析生物样品中的次黄嘌呤含量。

本页面最近更新：正在加载中，更新历史。
编辑页面：在 GitHub 上编辑此页！
本页面贡献者：RainPPR。