1、什么是核酸？ 核酸（Nucleic Acid）即多聚核苷酸（polynucleotide），是由多个核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键相连的多聚物。可分为核糖核酸（Ribonucleic acid, RNA ）和脱氧核糖核酸（Deoxyribonucleic acid, DNA）两类。 其中DNA是独立生存的生物体和大多数病毒的遗传物质，只有少数病毒以RNA为遗传物质。但即使不一定是遗传物质，RNA也存在于所有活细胞中，在某些过程中起着重要作用——遗传信息的传递。 2、核酸的基本结构是什么？ 核酸是由一系列几乎相同的小分子（称为核苷酸）组成的长链状大分子。每个核苷酸都由一个含氮芳香族碱基组成，该碱基与戊糖（五碳）糖相连，戊糖又与磷酸基团相连。（每个核苷酸含一个碱基、一个戊糖和一个磷酸集团。）
如果没有连接的磷酸基团，一个碱基和一个糖相连时称为核苷，加上磷酸基团后则称为核苷酸。 前一个核苷酸五碳糖上的3'-OH（3号碳原子上携带的羟基）与下一个核苷酸的5'磷酸（5号碳原子上连接的磷酸）脱水缩合，形成3',5'-磷酸二酯键。若干个核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接成的多核苷酸链，称为核酸。这种连接方式在 RNA 和 DNA 中是相同的。
RNA的戊糖带有2'-OH，理论上，多聚核糖核苷酸还可以通过2',5'-磷酸二酯键连接在一起，但自然界中很难找到这种方式连接的多聚核苷酸。不过，高等动物体内的干扰素在作用时，可诱导靶细胞合成一种以2',5'-磷酸二酯键连接的多聚核苷酸。
（1）DNA中的戊糖是脱氧核糖，缺乏2'-OH，RNA中的戊糖是核糖，含有2'-OH。这项差别对于两种核酸各自的功能和结构有重要影响，也是用于判断一种核糖是DNA和RNA的主要标准。 DNA由于缺乏2'-OH，降低了磷酸二酯键自发水解的速率，提高了DN的稳定性，这对于遗传物质至关重要。而RNA带有2'-OH，容易发生水解（尤其是在碱性溶液里），使其很不稳定，这也使得RNA并不适合充当遗传物质。 当然，在细胞中有很多种不同类型的RNA，它们的稳定性也并不形同。比如tRNA和rRNA就特别稳定，原因一方面它们在细胞内不断地被循环使用，细胞需要它们稳定，另一方面，它们的很多2'-OH发生了甲基化修饰，大大降低了发生反应的可能性。mRNA则不稳定，在需要时被转录出来充当合成蛋白质的模板，在不需要时则被迅速降解。（甲基化修饰为表观遗传修饰的一种形式，在DNA中也常存在。这种修饰能够在不改变DNA序列的前提下，改变其遗传表现。） RNA带有2'-OH，还有一个用处，就是使得它们能够利用羟基，作为酶催化一些重要的生化反应。 （2）每个核酸含有五种可能的含氮碱基中的四种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）。A和G被归类为嘌呤，C、T和U被归类为嘧啶。所有核酸都含有碱基A、C 和 G；然而，T一般仅存在于 DNA 中，而 U 一般存在于 RNA 中。 但这项差别不是绝对的，有的RNA分子中也存在少量的T，这部分T由转录出来的U发生甲基化修饰产生；而有的DNA分子中也会含有少量的U，一是因为细胞中有少量dUTP，在DNA复制时，有可能会代替T而直接掺入新合成的DNA链上，二是DNA分子上，C自发脱氨基而变成U，不过无论哪种途径产生U，只要出现在DNA分子上，会被细胞内的DNA修复系统视为损伤而将其修复。此外，目前也有发现某些噬菌体的DNA完全用U代替T，如枯草杆菌的PBS2噬菌体，这可能是有利于保护它的基因组，使其免受宿主细胞编码的限制性内切酶的水解。 （3）RNA通常是单链；DNA通常是双链，结构更为稳定，使它其能够充分地行使作为遗产物质的功能。
但这项差别也不绝对，有的RNA也是双链，比如某些RNA病毒（轮状病毒是双链RNA病毒的一个例子，它是幼儿肠胃炎的常见原因）和真核细胞内的miRNA，也有DNA是单链，比如某些DNA病毒（猫血液中白细胞减少症的病毒——猫细小病毒）。
学习资料： 1.https://www.britannica.com/science/nucleic-acid 2.杨荣武《生物化学原理》（第2版） |
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