脱氧核糖核酸（六度百科）

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脱氧核糖核酸（DNA）是一种复杂的分子，在几乎所有生物体中携带遗传信息。它于1869年由瑞士生物化学家弗里德里希·米歇尔（Friedrich Miescher）首次发现，但直到1950年代，科学家们才完全了解其结构和功能。DNA对生命至关重要，因为它控制着允许细胞正常繁殖和运作的过程。了解DNA是许多科学领域的关键，包括遗传学，法医学和医学。

结构

DNA是一种长双链分子，由四种类型的核苷酸组成：腺嘌呤（A），胞嘧啶（C），鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T）。每个核苷酸包含一个糖分子、一个磷酸基团和一个含氮碱基。糖和磷酸盐分子形成分子的骨架，而含氮碱形成梯状结构的梯级。

含氮碱基总是以特定的方式配对：A与T配对，C与G配对。这被称为互补碱基配对。两条DNA链通过含氮碱基之间的氢键结合在一起。

DNA的结构最早是由詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在1953年描述的。他们提出了一种双螺旋结构，其中两条DNA链相互缠绕。DNA结构的发现是20世纪最重要的科学突破之一，它为遗传学和分子生物学的进一步研究铺平了道路。

功能

DNA的主要功能是将遗传信息从一代传递到下一代。该信息被编码在DNA分子中的核苷酸序列中。核苷酸的序列决定了蛋白质中氨基酸的序列，蛋白质负责细胞的结构和功能。

DNA复制是细胞复制其DNA的过程。这个过程确保每个新细胞都能收到一套完整的遗传信息。在复制过程中，两条DNA链被分离，每条链作为合成新互补链的模板。最终结果是两个相同的DNA分子，每个分子由一条原始链和一条新合成的链组成。

DNA转录是DNA中编码的信息用于合成RNA的过程。RNA是一种单链分子，结构与DNA相似，但含有含氮碱尿嘧啶（U）而不是胸腺嘧啶（T）。在转录过程中，DNA分子被用作合成互补RNA分子的模板。然后，该RNA分子可用于通过称为翻译的过程合成蛋白质。

遗传密码

遗传密码是DNA中的遗传信息翻译成蛋白质的一组规则。该代码基于DNA中的核苷酸序列，每个三核苷酸序列（称为密码子）编码特定的氨基酸或停止信号。有64个可能的密码子，但只有20个氨基酸和三个停止信号，因此大多数氨基酸由多个密码子编码。遗传密码是通用的，这意味着它在几乎所有生物体中都是相同的。

突变

DNA容易受到突变的影响，突变是其核苷酸序列的变化。突变可能是由DNA复制过程中的错误或暴露于诱变剂（如辐射或某些化学物质）引起的。大多数突变是无害的，但有些突变可能会产生严重后果。基因中发生的突变可以改变相应蛋白质中的氨基酸序列，从而影响其结构和功能。一些突变也会破坏基因表达的调节，导致癌症等疾病。

应用

DNA在遗传学、法医学和医学等领域有许多实际应用。在遗传学中，DNA测序用于分析DNA中的核苷酸序列，这可以提供有关疾病遗传基础的信息，并帮助研究人员开发新的治疗方法。在法医学中，DNA分析用于根据DNA识别个人。该技术广泛用于刑事调查和亲子鉴定。在医学上，基于DNA的测试可以诊断遗传疾病，并帮助医生选择最有效的治疗方法。

结论

DNA是一种非凡的分子，携带生命所需的遗传信息。它的结构和功能一直是深入研究的主题，并在遗传学、法医学和医学等领域产生了许多实际应用。了解DNA是提高我们的生物学知识和开发可以改善人类健康和福祉的新技术的关键。

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