核酸的结构与功能探索：DNA与RNA的比较分析

该思维导图概述了核酸的结构与功能，包括DNA和RNA的分类、化学组成、层次结构及其功能。DNA主要以双链形式存在，负责遗传信息存储与复制；RNA为单链，参与转录、翻译及基因调控。文中还讨论了染色质的高级结构、核小体的组成，以及核心功能如遗传存储和表达调控。此外，介绍了关键技术应用如PCR和基因编辑，提供了思维导图构建的建议。

源码

# 核酸的结构与功能探索
- 核酸的分类
  - DNA（脱氧核糖核酸）
    - 主要存在形式
      - 双链（dsDNA）
    - 功能
      - 遗传信息长期存储
      - 复制
  - RNA（核糖核酸）
    - 主要存在形式
      - 单链（可局部折叠）
    - 功能分类
      - mRNA：遗传信息传递模板
      - tRNA：氨基酸转运与密码子识别
      - rRNA：核糖体催化中心
      - 非编码RNA：调控基因表达（miRNA, siRNA, lncRNA等）
- 核酸的化学组成
  - 基本单元
    - 核苷酸
      - 结构
        - 磷酸基团
        - 戊糖（DNA：脱氧核糖；RNA：核糖）
        - 含氮碱基
      - 碱基类型
        - 嘌呤
          - 腺嘌呤（A）
          - 鸟嘌呤（G）
        - 嘧啶
          - 胞嘧啶（C）
          - 胸腺嘧啶（T，仅DNA）
          - 尿嘧啶（U，仅RNA）
  - 连接方式
    - 磷酸二酯键
      - 连接核苷酸形成多聚链（5'→3'方向）
- DNA的结构层次
  - 一级结构
    - 核苷酸线性序列（携带遗传密码）
  - 二级结构
    - Watson-Crick双螺旋模型
      - 反向平行双链
      - 碱基互补配对
        - A=T（2氢键）
        - G≡C（3氢键）
      - 螺旋参数
        - 直径2nm
        - 螺距3.4nm（10bp/圈）
    - 构象变体
      - B-DNA（生理条件，右旋）
      - A-DNA（脱水条件，右旋）
      - Z-DNA（高盐/GC重复，左旋）
  - 三级结构
    - 超螺旋
      - 正超螺旋（过旋）
      - 负超螺旋（欠旋，常见于活细胞）
      - 拓扑异构酶调节超螺旋度
    - 高级折叠
      - 原核
        - 环状DNA形成超螺旋域
      - 真核
        - 染色质中的核小体结构
- RNA的结构特点
  - 单链折叠多样性
    - 茎环结构（发夹、内环、膨出）
    - 碱基配对
      - A-U
      - G-C
      - G-U（不稳定）
  - 典型RNA结构示例
    - tRNA
      - 三叶草二级结构
      - L型三级结构
        - 反密码子环
        - 氨基酸臂
        - D环/TΨC环
    - rRNA
      - 复杂折叠（16S rRNA含功能位点）
    - mRNA
      - 5'帽子（m⁷GpppN）
      - 5'UTR
      - CDS
      - 3'UTR
      - polyA尾
- 高级结构：染色质与染色体
  - 核小体
    - 染色质基本单位
      - 组成
        - 146bp DNA
        - 组蛋白八聚体（H2A-H2B-H3-H4）×2
        - 连接DNA + H1组蛋白（稳定核小体）
      - 结构
        - DNA缠绕1.65圈（约2.8圈/200bp重复单元）
  - 染色质层级组装
    - 核小体
    - 螺线管（30nm纤维）
    - 染色质环
    - 染色体
- 核酸的核心功能
  - DNA的核心功能
    - 遗传信息存储
      -

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