碱基
碱基，在化学中本是“碱性基团”的简称。有机物中大部分的碱性基团都含有氮原子，称为含氮碱基，氨基（-NH2）是最简单的含氮碱基。 碱基，在生物化学中又称核碱基、含氮碱基，是形成核苷的含氮化合物，核苷又是核苷酸的组分。碱基、核苷和核苷酸等单体构成了核酸的基本构件。
核碱基间可以形成碱基对，且彼此堆叠，所以，它们是长链螺旋结构，例如核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）的重要组成部分。
- 中文名:碱基
- 外文名:nucleobase
- 性 质:嘌呤和嘧啶的衍生物
- 作 用:组成DNA、RNA
- 原 则:互补原则
目录
定义
发现进程
生物体中常见的碱基有5种，分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U） ，2019年又人工合成了4种碱基，美国科学家StevenA. Benner将这4个新成员分别命名为“Z”“P”“S”“B”（顾名思义，前5种碱基中，腺嘌呤和鸟嘌呤属于嘌呤族（缩写作R），它们具有双环结构。胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶属于嘧啶族（Y），它们的环系是一个六元杂环。它们也被称为主要或标准碱基。它们是组成遗传密码的基本单元，其中碱基A、G、C和T存在于DNA中，而A、G、C和U存在于RNA中。值得注意的是，胸腺嘧啶比尿嘧啶多一个5位甲基，这个甲基增大了遗传的准确性。碱基通过共价键与核糖或脱氧核糖的1位碳原子相连而形成的化合物叫核苷。核苷再与磷酸结合就形成核苷酸，磷酸基接在五碳糖的第5位碳原子上）。[1]
新的碱基
甲基胞嘧啶（mC）：源于C，是表观遗传机制的主要原因。作为一种重要的表观遗传修饰，mC参与基因表达调控、X-染色体失活、基因组印记、转座子的长期沉默和癌症的发生。
甲基腺嘌呤（mA），其主要作用是确定表观基因组的性质，并因此在细胞的生命过程中发挥重要作用。藻类、蠕虫以及苍蝇都拥有mA。mA的主要功能是调控某些基因的表达，因此，构成了一种新的表观遗传标记。
新发现的碱基还有：5-胞嘧啶甲基、5-羟甲基胞嘧啶（5-hmC）、5-胞嘧啶甲酰（5-formylcytosine）和5-胞嘧啶羧基（5-carboxylcytosine） 截至2020年已发现的碱基种类共有21种。
碱基配对
在典型的双螺旋DNA中，每个碱基对都含有一个嘌呤和一个嘧啶：A与T配对通过2个氢键相连，C与G配对或Z配P或S配B是通过3个氢键相连。这些嘌呤-嘧啶间的配对现象被称为碱基互补，连接DNA两条链的碱基通常被比喻成梯子中的横档梯级。嘌呤和嘧啶间配对的部分原因是受到空间的限制，因为这种配对组合使得DNA螺旋成为一个具有恒定宽度的几何形状。 A-T和C-G配对在互补碱基的胺和羰基之间形成双或三氢键。
修饰碱基
DNA和RNA分子中还含有核酸链形成后经过修饰形成的其它非主要碱基。这些碱基大多是在上述嘌呤或嘧啶碱的不同部位甲基化（methylation）或进行其它的化学修饰而形成的衍生物。DNA中最常见的修饰碱基是5-甲基胞嘧啶（m5C）。RNA中有许多修饰的碱基，包括核苷类假尿苷（Ψ）、二氢尿苷（D）、肌苷（I）和7-甲基鸟苷（m7G）中含有的碱基 [2] 。次黄嘌呤和黄嘌呤是通过诱变剂处理产生的许多修饰碱基中的两种 [3] ，它们都是通过脱氨作用（用羰基取代胺基）产生的。次黄嘌呤源于腺嘌呤，黄嘌呤源于鸟嘌呤。
合成碱基
在医学中，几种核苷类似物用作抗癌剂和抗病毒剂。病毒聚合酶将这些化合物与非主要碱基结合。病人服用的核苷类似物进入体内被转化为核苷酸而在细胞中被激活.
参考文献
- ↑ [碱基]
- ↑ University of Warsaw，引用日期2019-08-02
- ↑ [[Nguyen, T., Brunson, D., Crespi, C.L., Penman, B.W., Wishnok, J.S., Tannenbaum, S.R．DNA damage and mutation in human cells exposed to nitric oxide in vitro：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，1992：89 (7), 3030–3034]]