dna必看介紹
以人類為例，在人類的基因組中只有1.5%屬於含有蛋白質編碼的外顯子，另有超過50%屬於無編碼的重複序列。 真核生物基因組中如此大量的非編碼DNA，以及物種之間不尋常的基因組大小或C值差異，長久以來一直是個難題，人們稱之為「C值謎」。 不過這些不含蛋白質編碼的脱氧核醣核酸序列，仍可能合成出具有功能的非編碼RNA分子，用以調控基因表現。 基因的表現，受染色體上的染色質結構與異染色質（基因無表現或低表現）區域裡的胞嘧啶甲基化所影響。
- 拓撲異構酶是一種同時具有核酸酶與連接酶效用的酶，可改變脱氧核醣核酸的超螺旋程度。
- 由於組成密碼子的鹼基共有四種，且以三字母為一單位，因此可能存在的密碼子一共有64種（43）。
- 之後核醣體會幫助帶着氨基酸的轉移RNA與信使RNA進行鹼基配對，進而將信使RNA解碼。
- 但是這些物質也因為能夠抑制脱氧核醣核酸的轉錄與複製，而可應用於化學治療中，用以抑制癌症細胞的快速生長情形。
- 到了2001年，多國合作的國際團隊與私人企業塞雷拉基因組公司，分別將人類基因組序列草圖發表於《自然》與《科學》兩份期刊。
- 多一條氫鍵使GC配對的穩定性高於AT配對，也因此兩股脱氧核醣核酸的結合強度，是由GC配對所佔比例，以及雙螺旋的總長度來決定。
此外脱氧核醣核酸運算在能源消耗、空間需求以及效率上優於電子電腦，且脱氧核醣核酸運算為具有高度平行（見平行運算）的計算方式。 許多其他問題，包括多種抽象機器的模擬、布爾可滿足性問題，以及有界形式的旅行推銷員問題，皆曾利用脱氧核醣核酸運算做过分析。 由於小巧緊密的特性，脱氧核醣核酸也成為密碼學理論的一部分，尤其在於能夠利用脱氧核醣核酸有效地建構並使用無法破解的一次性密碼本。 轉錄作用是由依賴脱氧核醣核酸作為合成模板的RNA聚合酶來進行，此類酶可將脱氧核醣核酸長鏈上的序列複製成RNA版本。
dna: 脱氧核糖核酸
由於RNA聚合酶的作用方式，是根據模板上的訊息來合成一段與模板互補的RNA片段，因此正義mRNA的序列實際上與脱氧核醣核酸上的正義股相同。 此外，反義RNA在原核生物或真核生物體內皆存在，但是其功能尚未明瞭。 有研究認為，反义RNA可利用RNA與RNA之間的鹼基配對，來調控基因的表現。
遺傳重組過程中產生的Holliday交叉結構，圖中的紅色、藍色、綠色與黃色分別表示四條不同的DNA長鏈。 為了測出所有人類的脱氧核醣核酸序列，人類基因組計畫於1990年代展開。 到了2001年，多國合作的國際團隊與私人企業塞雷拉基因組公司，分別將人類基因組序列草圖發表於《自然》與《科學》兩份期刊。
dna: 生物資訊學
不過如果犯罪現場遭受多人的脱氧核醣核酸污染，那麼將會變得較為複雜難解。 依賴RNA作為模板的脱氧核醣核酸聚合酶是一種較特別的聚合酶，可將RNA長鏈的序列複製成脱氧核醣核酸版本。 其中包括一種稱為逆轉錄酶的病毒酶，此種酶參與了逆轉錄病毒對細胞的感染過程；另外還有複製端粒所需的端粒酶，本身結構中含有RNA模板。 脱氧核醣核酸有多種不同的構象，其中有些構象之間在構造上的差異並不大。 目前已辨識出來的構象包括：A-DNA、B-DNA、C-DNA、D-DNA、E-DNA、H-DNA、L-DNA、P-DNA與Z-DNA。 不過以現有的生物系統來說，自然界中可見的只有A-DNA、B-DNA與Z-DNA。
脱氧核醣核酸與RNA最主要的差異之一，在於組成糖分子的不同，DNA為2-脫氧核醣，RNA則為核醣。 另一種酶脱氧核醣核酸連接酶，則可利用來自腺苷三磷酸或煙醯胺腺嘌呤二核苷酸的能量，將斷裂的脱氧核醣核酸長鏈重新接合。 連接酶對於脱氧核醣核酸複製過程中產生的延遲股而言尤其重要，這些位於複製叉上的短小片段，可在此酵素作用下黏合成為脱氧核醣核酸模板的完整複製品。 在轉錄作用中，基因裡的密碼子會在RNA聚合酶的作用下，複製成為信使RNA。 之後核醣體會幫助帶着氨基酸的轉移RNA與信使RNA進行鹼基配對，進而將信使RNA解碼。 dna 由於組成密碼子的鹼基共有四種，且以三字母為一單位，因此可能存在的密碼子一共有64種（43）。
dna: 脱氧核醣核酸與纳米科技
聚合酶在各類酵素中尤其重要，此種蛋白質可與脱氧核醣核酸結合，並作用於轉錄或脱氧核醣核酸複製過程。 端粒另外還可形成一種大型環狀結構，稱為端粒環或T環（T-loop）。 是由單股脱氧核醣核酸經過端粒結合蛋白的作用之後，捲曲而成的一個大迴圈。 在T環長鏈最前端的地方，單股的脱氧核醣核酸會附着在雙股脱氧核醣核酸之上，破壞雙螺旋脱氧核醣核酸與另一股的鹼基配對，形成一種稱為替代環或D環的三股結構。 拓撲異構酶是一種同時具有核酸酶與連接酶效用的酶，可改變脱氧核醣核酸的超螺旋程度。 其中有些是先使脱氧核醣核酸雙螺旋的其中一股切開以形成缺口，讓另一股能穿過此缺口，進而減低超螺旋程度，最後再將切開的部位黏合。
DNA是一種長鏈聚合物，組成單位稱為核苷酸，而糖類與磷酸藉由酯鍵相連，組成其長鏈骨架。 dna 每個糖單位都與四種鹼基裡的其中一種相接，這些鹼基沿著DNA長鏈所排列而成的序列，可組成遺傳密碼，是蛋白質氨基酸序列合成的依據。 讀取密碼的過程稱為轉錄，是根據DNA序列複製出一段稱為RNA的核酸分子。 多數RNA帶有合成蛋白質的訊息，另有一些本身就擁有特殊功能，例如核糖體RNA、小核RNA與小干擾RNA。 脱氧核醣核酸最早在運算上應用，是解決了一個屬於NP完全的小型直接漢彌爾頓路徑問題。 脱氧核醣核酸可作為「軟體」，將訊息寫成核苷酸序列；並以酵素或其他分子作為「硬體」進行讀取或修飾。
dna: 遺傳工程
這些序列通常只可算是分子化石，不過有時候也會因為基因重複與趨異演化，而成為新基因裡的新遺傳物質。 這些序列富含鳥嘌呤，可形成一種由四個鹼基重疊而成的特殊結構，使染色體末端較為穩定。 四個鳥嘌呤可構成一個平面，並且重疊於其他平面之上，產生穩定的G-四聯體結構。 鹼基與位在四個鹼基中心的金屬離子螯合物之間，是經由氫鍵結合以穩定結構。
同源重組是最常見的染色體互換方式，可發生於兩條序列相類似的染色體上。 重組作用的第一個步驟，是內切酶作用，或是脱氧核醣核酸的損壞所造成的脱氧核醣核酸雙股斷裂。 重組酶可催化一系列步驟，使兩條螺旋結合產生Holliday交叉。 其中每條螺旋中的單股脱氧核醣核酸，皆與另一條螺旋上與之互補的脱氧核醣核酸連結在一起，進而形成一種可於染色體內移動的交叉形構造，造成脱氧核醣核酸鏈的互換。 重組反應最後會因為交叉結構的斷裂，以及脱氧核醣核酸的重新黏合而停止。
dna: 遺傳重組
脱氧核醣核酸所具有的構象可根據脱氧核醣核酸序列、超螺旋的程度與方向、鹼基上的化學修飾，以及溶液狀態，如金屬離子與多胺濃度來分類。 dna 三種主要構象中以B型為細胞中最常見的類型，與另兩種脱氧核醣核酸雙螺旋的差異，在於其幾何形态與尺寸。 脱氧核醣核酸链在双螺旋基础上如繩索般扭轉的現象與過程稱為DNA超螺旋。 當脱氧核醣核酸處於「鬆弛」狀態時，雙螺旋的兩股通常會延着中軸，以每10.4個鹼基對旋轉一圈的方式扭轉。 當脱氧核醣核酸扭轉方向與雙股螺旋的旋轉方向相同時，稱為正超螺旋，此時鹼基將更加緊密地結合。
若一段脱氧核醣核酸上的鹼基受到一種稱為甲基化的化學修飾，將使其構型轉變成Z型。 某些專門與Z-脱氧核醣核酸結合的蛋白質可辨識出這種少見的結構，此外Z型脱氧核醣核酸可能參與了轉錄作用的調控。 例如一般只帶有少量基因的端粒與着絲粒，對於染色體的穩定性及機能而言顯得相當重要。 人類體內有一類大量存在的非編碼脱氧核醣核酸，稱為偽基因，是一些因突變累積而變得殘缺無用的基因複製品。
dna: 生物機能概觀
這些鹼基可分為兩大類，以5角及6角雜環化合物組合而成的一類稱為嘌呤；只有一個6角雜環的則稱為嘧啶。 組成脱氧核醣核酸的鹼基，分別是腺嘌呤（adenine，縮寫A）、胞嘧啶（cytosine，C）、鳥嘌呤（guanine，G）與胸腺嘧啶（thymine，T）。 還有一種鹼基稱為尿嘧啶（uracil，U），此種鹼基比胸腺嘧啶少了一個位於環上的甲基，一般出現在RNA分子中，角色相當於脱氧核醣核酸裡的胸腺嘧啶。 通常在脱氧核醣核酸中，它会作为胞嘧啶的分解产物，或是CpG岛中還未經甲基化的胞嘧啶突变产物。 少見的例外發現於一種稱為PBS1的細菌病毒，此類病毒的脱氧核醣核酸中含有尿嘧啶。 字串搜尋或比對演算法是從較大的序列或較多的字母中，尋找單一序列或少數字母的出現位置，可發展用來搜尋特定的核苷酸序列。
不過目前尚未明瞭在長達40億年生命史中，脱氧核醣核酸究竟是何時出現並開始發生作用。 dna RNA可能在早期細胞代謝中扮演主要角色，一方面可傳遞遺傳訊息；另一方面也可作為核醣酶的一部分，進行催化作用。 不過染色體之間有時也會發生重組，在重組的過程中，會進行染色體互換：首先兩條脱氧核醣核酸螺旋會先斷裂，之後交換其片段，最後再重新黏合。 重組作用使染色體得以互相交換遺傳訊息，並產生新的基因組合，進而增加自然選擇的效果，且可能對蛋白質的演化產生重要影響。 遺傳重組也參與脱氧核醣核酸修復作用，尤其是當細胞中的脱氧核醣核酸發生斷裂的時候。
dna: 鹼基修飾
例如左圖中的EcoRV可辨識出具有6個鹼基的5′-GAT|ATC-3′序列，並從GAT與ATC之間那條垂直線所在的位置將其切斷。 此類酵素在自然界中能消化噬菌體脱氧核醣核酸，以保護遭受噬菌體感染的細菌，此作用屬於限制修飾系統的一部分。 在技術上，對序列具專一性的核酸酶可應用於分子選殖與脱氧核醣核酸指紋分析。
- 結構蛋白可與脱氧核醣核酸結合，是非專一性脱氧核醣核酸-蛋白質交互作用的常見例子。
- 重組反應最後會因為交叉結構的斷裂，以及脱氧核醣核酸的重新黏合而停止。
- 遺傳重組也參與脱氧核醣核酸修復作用，尤其是當細胞中的脱氧核醣核酸發生斷裂的時候。
- 兩股脱氧核醣核酸長鏈上的鹼基以氫鍵相互吸引，使雙螺旋形态得以維持。
- 每個核苷酸分子的其中一部分會相互連結，組成長链骨架；另一部分稱為鹼基，可使成對的兩條脱氧核醣核酸相互結合。
在其他如文本編輯器的應用裡，通常可用簡單的演算法來解決問題，但只有少量可辨識特徵的脱氧核醣核酸序列，卻造成這些演算法的運作不良。 dna 序列比對則試圖辨識出同源序列，並定位出使這些序列產生差異的特定突變位置，其中的多重序列比對技術可用來研究種系發生關係及蛋白質的功能。 由整個基因組所構成的資料含有的大量脱氧核醣核酸序列，例如人類基因組計畫的研究對象。 若要將每個染色體上的每個基因，以及負責調控基因的位置都標示出來，會相當困難。
