生物百科  > 所属分类  >  生物化学   

D环

D环(D-loop/D-ring)在生物化学与分子生物学中有多重含义,具体指代需结合语境。以下分领域系统解析:


🧬 一、分子生物学:线粒体DNA的D环(Displacement Loop)

1. 结构与功能

特征说明
位置线粒体DNA(mtDNA)的非编码控制区(Control Region)
结构三链区:一条短链(7S DNA)置换双链中的一条,形成“D形环”
核心功能复制起点:mtDNA复制起始位点(OH位点)
转录调控:含启动子(LSP/HSP)
高变区HV1/HV2区域(突变率≈核DNA的10倍),用于法医鉴定和进化研究

2. 临床关联

  • 疾病突变热点
    ✅ 老年痴呆症:D310区C-tract多态性(如C₈→C₇)关联发病风险↑
    ✅ 癌症:D环突变(如T414G)促进肿瘤细胞能量代谢重组

  • 法医学应用
    测序HV1/HV2区(610 bp)→ 个体识别(差异率>99%)


⚗️ 二、类固醇化学:甾核D环(D-ring)

1. 结构定位

  • 甾核四环:A、B、C、D环(环戊烷多氢菲结构)

  • D环特征:五元环(含C17位侧链),是激素功能基团的修饰位点

2. D环修饰与生物活性

激素类型D环修饰功能影响
雌激素C17酮基→羟基(雌二醇)激活雌激素受体(ERα/ERβ)
雄激素C17羟基(睾酮)结合雄激素受体(AR)
维生素DD环开环(9,10-断键)形成骨化三醇[1,25-(OH)₂D₃]

💡 维生素D活化
皮肤7-脱氢胆固醇 → UVB照射开环 → D环断裂生成维生素D₃前体 → 肝肾羟化


🧪 三、材料科学:高分子链D环(D-loop)

1. 定义与形成

  • 场景:聚合物(如DNA、橡胶)受外力拉伸时

  • 机制:分子链局部解缠结形成环状结构,耗散能量

  • 表征:原子力显微镜(AFM)直接观测

2. 材料性能影响

材料类型D环作用应用意义
弹性体增加滞后损耗(hysteresis)轮胎抗形变(耗能减震)
DNA纳米结构调控拓扑张力设计分子马达
合成高分子改善抗疲劳性(如聚氨酯)延长医疗器械寿命

⚠️ 四、关键区分与记忆要点

D环类型核心领域标志特征功能关键词
mtDNA D环分子生物学三链置换环,含HV1/HV2高变区复制起点,进化时钟
甾核D环生物化学甾体C17位侧链附着点激素活性修饰位点
高分子D环材料科学分子链解缠结能量阱耗能缓冲,抗疲劳

💎 五、研究前沿

  1. 线粒体D环

    • 基因编辑:CRISPR-Cas9靶向纠正致病突变(如Leber遗传性视神经病变)

    • 抗癌策略:抑制D环突变mtDNA的选择性复制(如用肽核酸PNA)

  2. 甾体D环工程

    • 合成C17-酰胺衍生物→ 开发选择性雌激素受体调节剂(SERMs)

  3. 高分子D环调控

    • 光响应D环材料→ 智能阻尼器(汽车/航天)

记忆口诀
“D环三义须分明:线粒三链启复制,甾核侧链定活性,高材解缠耗动能。”

理解D环需结合场景——分子生物学关注mtDNA调控,生物化学聚焦激素修饰,材料科学探索力学耗散机制

附件列表


0

词条内容仅供参考,如果您需要解决具体问题
(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。

如果您认为本词条还有待完善,请 编辑

上一篇 DNA酶    下一篇 Edman降解

关键词

同义词

暂无同义词