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核酸热力学

指数 核酸热力学

核酸熱力學是指溫度影響雙鏈DNA(dsDNA)的核酸結構。DNA变性(DNA denaturation)又稱DNA融化(DNA melting)是DNA雙螺旋解開成為兩條單股長鏈的過程。在過程中,使兩股長鏈上的鹼基相連的氫鍵會斷裂。 DNA的變性可以是溫度升高而產生的作用,也可能是其他化學物質如尿素的誘導。使DNA解開的融化溫度(Tm)是依DNA鏈的長度,以及特定核苷酸序列的組成形式而定。.

23 关系: 寡核苷酸尿素引物分子生物学统计力学熔点DNA微陣列聚合酶链式反应遗传学鳥嘌呤鹼基胞嘧啶胸腺嘧啶脱氧核糖核酸腺嘌呤雜交退火GC含量核糖核酸核甘酸核苷酸氢键温度

寡核苷酸

寡核苷酸 (Oligonucleotide),是一类只有20个以下碱基的短链核苷酸的总称(包括脱氧核糖核酸DNA或核糖核酸RNA内的核苷酸),寡核苷酸可以很容易地和它们的互补对链接,所以常用来作为探针确定DNA或RNA的结构,经常用于基因芯片、电泳、荧光原位杂交等过程中。 寡核苷酸合成的DNA(脱氧核糖核酸)可以用于链聚合反应,能放大确定几乎所有DNA的片段,在这个过程中寡核苷酸是作为引物,和DNA 中标的的互补片段结合,作成DNA的复制品。 调控寡核苷酸用于抑制RNA片段,防止其翻译成蛋白,在制止癌细胞活动方面能起一定的作用。.

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尿素

尿素(Urea) 是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物,又稱脲(與尿同音)。其化学公式为 CON2H4、(NH2)2CO 或 CN2H4O,分子质量60,国际非专利药品名称为 Carbamide(碳酰胺)。外观是无色晶体或粉末。它是动物蛋白质代谢后的产物,通常用作植物的氮肥。 尿素在肝合成,是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物。這代謝过程称为尿素循环。 尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。活力论從此被推翻。.

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引物

引物(英文:primer),又譯引子,是一小段單鏈DNA或RNA,作爲DNA複製的起始點,存在於自然中生物的DNA複製(RNA引物)和聚合酶鏈式反應(PCR)中人工合成的引物(通常爲DNA引物)。 之所以需要引物是因为在DNA合成中DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已有的DNA链上。.

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分子生物学

分子生物学(Molecular biology)是对生物在分子層次上的研究。这是一门生物学和化学之间跨学科的研究,其研究领域涵盖了遗传学、生物化学和生物物理学等学科。分子生物学主要致力于对细胞中不同系统之间相互作用的理解,包括DNA,RNA和蛋白质生物合成之间的关系以及了解它们之间的相互作用是如何被调控的。.

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统计力学

统计力学(Statistical mechanics)是一個以波茲曼等人提出以最大熵度理論為基礎,藉由配分函數 將有大量組成成分(通常為分子)系統中微觀物理狀態(例如:動能、位能)與宏觀物理量統計規律 (例如:壓力、體積、溫度、熱力學函數、狀態方程式等)連結起來的科学。如氣體分子系統中的壓力、體積、溫度。易辛模型中磁性物質系統的總磁矩、相變溫度、和相變指數。 通常可分為平衡態統計力學,與非平衡態統計力學。其中以平衡態統計力學的成果較為完整,而非平衡態統計力學至今也在發展中。統計物理其中有許多理論影響著其他的學門,如資訊理論中的資訊熵。化學中的化學反應、耗散結構。和發展中的經濟物理學這些學門當中都可看出統計力學研究線性與非線性等複雜系統中的成果。.

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熔点

點、液化點(M.P.)是在大氣壓下晶体將其物態由固態轉變為液態的过程中固液共存状态的溫度;各种晶体的熔点不同,对同一种晶体,熔点又与所受压强有关,壓強越大,熔點越高。不過,與沸點不同,熔點受壓强的影響很小,因爲由固態轉變(熔化)為液態的过程中,物質的體積幾乎不變化。 進行相反動作(即由液態轉為固態)的溫度,稱之為凝固点、結晶點(對水而言也称為冰点),在一定大氣壓下,任何晶体的凝固点和熔点相同。習慣上,根據常溫(25℃)時物質的狀態使用凝固点或熔点稱呼這一個溫度:對於常溫下為固態的物質,這個溫度稱爲凝固点;對於常溫下為液態的物質,這個溫度稱爲熔点。 一般的,非晶体并没有固定的熔点和凝固点。.

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DNA微陣列

DNA微陣列(DNA microarray)又稱DNA陣列或DNA晶片,比較常用的名字是基因晶片(gene chip)。是一塊帶有DNA微阵列(microarray)的特殊玻璃片或矽晶元片,在數平方公分之面積上佈放數千或數萬個核酸探針;檢體中的DNA、cDNA、RNA等與探針結合後,藉由--或電流等方式偵測。經由一次測驗,即可提供大量基因序列相關資訊。它是基因组学和遗传学研究的工具。研究人員應用基因芯片就可以在同一時間定量的分析大量(成千上万个)的基因表現,具有快速、精確、低成本之生物分析檢驗能力。.

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聚合酶链式反应

聚合酶連鎖反應(英文:Polymerase chain reaction,縮寫:PCR),是一種分子生物学技術,用於扩增特定的DNA片段,這種方法可在生物體外進行,不必依賴大腸桿菌或酵母菌等生物體。這種方法由凱利·穆利斯(Kary Mullis)Mullis, Kary B. et al.

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遗传学

遗传学是研究生物体的遗传和变异的科学,是生物学的一个重要分支Hartl D, Jones E (2005)。史前时期,人们就已经利用生物体的遗传特性通过选择育种来提高谷物和牲畜的产量。而现代遗传学,其目的是寻求了解遗传的整个过程的机制,则是开始于19世纪中期孟德尔的研究工作。虽然孟德尔并不知道遗传的物理基础,但他观察到了生物体的遗传特性,某些遗传单位遵守简单的统计学规律,这些遗传单位现在被称为基因。 基因位于DNA上,而DNA是由四类不同的核苷酸组成的链状分子,DNA上的核苷酸序列就是生物体的遗传信息。天然DNA以双链形式存在,两条链上的核苷酸互补,而每一条链都能够作为模板来合成新的互补链。这就是生成可以被遗传的基因的复制方式。 基因上的核苷酸序列可以被细胞翻译以合成蛋白质,蛋白质上的氨基酸序列就对应着基因上的核苷酸序列。这种对应性被称为遗传密码。蛋白质的氨基酸序列决定了它如何折叠成为一个三维结构,而蛋白质结构则与它所发挥的功能密不可分。蛋白质执行细胞中几乎所有的生物学进程来维持细胞的生存。DNA上的一个基因的改变可以改变其编码的蛋白质的氨基酸,并可能改变此蛋白质的结构和功能,进而对细胞甚至整个生物体造成巨大的影响。 虽然遗传学在决定生物体外形和行为的过程中扮演着重要的角色,但此过程是遗传学和生物体所经历的环境共同作用的结果。 例如,虽然基因能够在一定程度上决定一个人的体重,人在孩童时期的所经历的营养和健康状况也对他的体重有重大影响。.

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鳥嘌呤

鳥嘌呤(Guanine,又稱鳥糞嘌呤)是五種不同碱基中的其中之一,並同時存在於脱氧核醣核酸(DNA)及核醣核酸(RNA)中。鳥嘌呤是嘌呤的一種,並與胞嘧啶(cytosine)以三個氫鍵相連。.

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鹼基

基(英語:Base),或稱鹽基,可能是指:.

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胞嘧啶

胞嘧啶(cytosine, C),學名為2-羰基-4-氨基嘧啶,是组成DNA的四种基本碱基之一。胞嘧啶核苷、胞嘧啶核苷酸均可作为升高白细胞(白血球)的药物。可由二巯基脲嘧啶、浓氨水和氯乙酸为原料合成制得。 Category:胺 Category:嘧啶酮.

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胸腺嘧啶

胸腺嘧啶(Thymine,簡寫為 T),又稱為5-甲基尿嘧啶(5-methyluracil),為嘧啶類鹼基,是形成DNA核苷酸中四種鹼基(G-C-A-T)的其中一種。.

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脱氧核糖核酸

--氧核醣核酸(deoxyribonucleic acid,縮寫:DNA)又稱--氧核醣核酸,是一種生物大分子,可組成遺傳指令,引導生物發育與生命機能運作。主要功能是資訊儲存,可比喻為「藍圖」或「配方」。其中包含的指令,是建構細胞內其他的化合物,如蛋白質與核醣核酸所需。帶有蛋白質編碼的DNA片段稱為基因。其他的DNA序列,有些直接以本身構造發揮作用,有些則參與調控遺傳訊息的表現。 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。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。 在細胞內,DNA能組織成染色體結構,整組染色體則統稱為基因組。染色體在細胞分裂之前會先行複製,此過程稱為DNA複製。對真核生物,如動物、植物及真菌而言,染色體是存放於細胞核內;對於原核生物而言,如細菌,則是存放在細胞質中的拟核裡。染色體上的染色質蛋白,如組織蛋白,能夠將DNA組織並壓縮,以幫助DNA與其他蛋白質進行交互作用,進而調節基因的轉錄。.

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腺嘌呤

腺嘌呤(Adenine,簡稱A,旧称维生素B4)是一種嘌呤,在生物化學上具有許多不同的功用。於細胞呼吸中,是以富有能量的腺苷三磷酸(ATP),以及輔因子煙醯胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)等形式發生作用。並且在蛋白質生物合成過程裡作為DNA與RNA的組成物。.

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雜交

#重定向 杂交.

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退火

退火(Annealing)在冶金學或材料工程中,是一種改變材料微結構且進而改變如硬度和強度等機械性質的熱處理。 過程為將金屬加溫到某個高於再結晶溫度的某一温度並維持此溫度一段時間,再將其緩慢冷卻。退火的功用在於恢復该金属因冷加工而降低的性質,增加柔軟性、延性和韌性,並釋放內部殘留應力、以及產生特定的顯微結構。退火過程中,多以原子或晶格空位的移動来釋放內部殘留應力,透過這些原子排列重組的過程來消除金屬或陶瓷中的差排,這項改變也讓金屬中的差排更易移動,增加了它們的延性。 在銅、鋼鐵、銀、黃銅的案例中,退火需要歷經很高的温度,通常都要将金屬加熱到熾熱並維持一段時間再冷卻。不像其它含鐵的合金需要緩慢冷卻,銅、銀和黃銅它們可以在空氣中緩慢冷卻,也可以快速在水中淬火。退火過後的金屬可以再進一步加工,如沖壓、塑造、成形等。.

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GC含量

GC含量是在所研究的对象(例如放线菌)的全基因组中,(鸟嘌呤)(Guanine)和胞嘧啶(Cytosine)所占的比例。一种生物的基因組或特定DNA、RNA片段有特定的GC含量。 在DNA链中G和C是以三个氢键相连,而T和A则是两个氢键相连的。氢键的多少体现连接的能量,氢键多的不容易被打断。 在双链DNA中,腺嘌呤与胸腺嘧啶(A/T)之比,以及鸟嘌呤与胞嘧啶(G/C)之比都是1。但是,(A+T)/(G+C)之比则随DNA的种类不同而异。GC含量愈高,DNA的密度也愈高,同时热及碱不易使之变性,因此利用这一特性便可进行DNA的分离或测定。 测定GC含量的方法有:Tm法,HPLC法.

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核糖核酸

核糖核酸(Ribonucleic acid),簡稱RNA,是一類由核糖核苷酸通過3',5'-磷酸二酯鍵聚合而成的線性大分子。自然界中的RNA通常是單鏈的,且RNA中最基本的四種鹼基爲A(腺嘌呤)、U(尿嘧啶)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)通過轉錄後修飾,RNA可能會帶上(Ψ)這樣的稀有鹼基,相對的,與RNA同爲核酸的DNA通常是雙鏈分子,且含有的含氮鹼基爲A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)四種。 RNA有着多種多樣的功能,可在遺傳編碼、翻譯、調控、基因表達等過程中發揮作用。按RNA的功能,可將RNA分爲多種類型。比如,在細胞生物中,mRNA(信使RNA)爲遺傳信息的傳遞者,它能夠指導蛋白質的合成。因爲mRNA有編碼蛋白質的能力,它又被稱爲編碼RNA。而其他沒有編碼蛋白質能力的RNA則被稱爲非編碼RNA(ncRNA)。它們或通過催化生化反應,或通過調控或參與基因表達過程發揮相應的生物學功能。比如,tRNA(轉運RNA)在翻譯過程中起轉運RNA的作用,rRNA(核糖體RNA)於翻譯過程中起催化肽鏈形成的作用,(小RNA)起到調控基因表達的作用。此外,RNA病毒甚至以RNA作爲它們的遺傳物質。 RNA通常由DNA通過轉錄生成。RNA在細胞中廣泛分佈,真核生物的細胞核、細胞質、粒線體中都有RNA。.

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核甘酸

#重定向 核苷酸.

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核苷酸

核苷酸(Nucleotide)为核酸的基本组成单位。核苷酸由一個含氮鹼基作為核心,加上一個五碳糖和一個或者多个磷酸基團組成。含氮碱基有五种可能,分别是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。五碳糖为脱氧核糖者称为脱氧核糖核苷酸(DNA的單體),五碳糖为核糖者称为核糖核苷酸(RNA的單體)。 根据构成核酸的核苷酸数量分为寡核苷酸(少于或等于15个核苷酸)和多核苷酸(15个核苷酸以上)。.

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氢键

氫鍵是分子間作用力的一種,是一种永久偶极之间的作用力,氢键发生在已经以共价键与其它原子键结合的氢原子与另一个原子之间(X-H…Y),通常发生氢键作用的氢原子两边的原子(X、Y)都是电负性较强的原子。氢键既可以是分子间氢键,也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol,一般为5-30kJ/mol,比一般的共价键、离子键和金属键键能要小,但强于静电引力。 氢键对于生物高分子具有尤其重要的意义,它是蛋白质和核酸的二、三和四级结构得以稳定的部分原因。.

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温度

温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。溫度理論上的高極點是「普朗克溫度」,而理論上的低極點則是「絕對零度」。「普朗克溫度」和「絕對零度」都是無法通过有限步骤達到的。目前国际上用得较多的温标有摄氏温标(°C)、华氏温标(°F) 、热力学温标(K)和国际实用温标。 温度是物体内分子间平均动能的一种表现形式。值得注意的是,少數幾個分子甚至是一個分子構成的系統,由於缺乏統計的數量要求,是沒有溫度的意義的。 溫度出現在各種自然科學的領域中,包括物理、地質學、化學、大氣科學及生物學等。像在物理中,二物體的熱平衡是由其溫度而決定,溫度也會造成固體的熱漲冷縮,溫度也是熱力學的重要參數之一。在地質學中,岩漿冷卻後形成的火成岩是岩石的三種來源之一,在化學中,溫度會影響反應速率及化學平衡。大气层中气体的温度是气温(Atmospheric temperature),是氣象學常用名词。它直接受日射所影響:日射越多,氣温越高。 溫度也會影響生物體內許多的反應,恒温动物會調節自身體溫,若體溫升高即為發熱,是一種醫學症狀。生物體也會感覺溫度的冷熱,但感受到的溫度受風寒效應影響,因此也會和周圍風速有關。.

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