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核DNA

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核DNA(英文:nuclear DNA,常简写为nDNA)核脱氧核糖核酸,是存在于真核生物细胞核内的DNA[1]它编码了真核生物基因组的大部分遗传信息,其余部分则由线粒体DNA质体DNA编码。核DNA遵循孟德尔遗传规律,遗传自亲本双方,而不像线粒体或质体DNA那样仅通过母系遗传。 [2]

结构

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核DNA是一种核酸,是一种聚合生物分子生物聚合物,存在于真核细胞的细胞核中。其结构为双螺旋,即由两条链相互缠绕而成,这一结构最早由弗朗西斯·克里克詹姆斯·D·沃森于1953年基于罗莎琳德·富兰克林收集的数据提出。每一条链均为由重复核苷酸组成的长聚合物链。[3]

每个核苷酸由一个五碳糖、一个磷酸基团和一个有机碱基组成。根据碱基的不同,核苷酸可分为两类:嘌呤类(大碱基,包括腺嘌呤鸟嘌呤)和嘧啶类(小碱基,包括胸腺嘧啶胞嘧啶)。依据查加夫法则,腺嘌呤总是与胸腺嘧啶配对,而鸟嘌呤总是与胞嘧啶配对。磷酸基团之间通过磷酸二酯键连接,而碱基之间则通过氢键结合[4]

与线粒体DNA的区别

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核DNA与线粒体DNA在许多方面存在差异,首先体现于其分布位置和结构上;核DNA位于真核细胞的细胞核内,每个细胞通常有两个拷贝,而线粒体DNA则位于线粒体中,每个细胞含有100到1,000个拷贝。

另外,核DNA染色体的结构是线性的,具有开放的末端,例如在人类中包括46条染色体,核苷酸总数达30亿个;相比之下,线粒体DNA染色体的结构通常是封闭、环状的,核苷酸数在人类中仅为16,569个。[5]

动物的核DNA通常是二倍体,一般从父母双方各获取一份,而线粒体DNA是单倍体,仅来自母亲。

核DNA的突变率不到0.3%,而线粒体DNA的突变率在动物物种中一般更高[6],但不同类别的生物有所不同(例如某些真菌的线粒体DNA突变率比核DNA更低[7])。

参考

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  1. ^ DNA. [2011-06-04]. (原始内容存档于2020-03-21) –通过The Free Dictionary. 
  2. ^ * Nuclear genome (Biology) - Definition, meaning - Online Encyclopedia. en.mimi.hu. [2011-06-04]. (原始内容存档于2020-03-21). 
  3. ^ Nuclear DNA. thefreedictionary.com. [2013-03-19]. (原始内容存档于2013-09-27). 
  4. ^ DNA: The Genetic Material. highered.mcgraw-hill.com. [2013-03-19]. (原始内容存档于2020-11-09). 
  5. ^ Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG. Sequence and organization of the human mitochondrial genome. Nature. Apr 1981, 290 (5806): 457–65. Bibcode:1981Natur.290..457A. PMID 7219534. S2CID 4355527. doi:10.1038/290457a0. 
  6. ^ Mitochondrial DNA. [2014-04-23]. (原始内容存档于2014-02-01). 
  7. ^ De Chiara, Matteo; Friedrich, Anne; Barré, Benjamin; Breitenbach, Michael; Schacherer, Joseph; Liti, Gianni. Discordant evolution of mitochondrial and nuclear yeast genomes at population level. BMC Biology. 2020-12, 18 (1) [2025-04-19]. ISSN 1741-7007. PMC 7216626可免费查阅. PMID 32393264. doi:10.1186/s12915-020-00786-4 (英语).