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來源：互聯網

脫氧核苷[gān]酸（英語：deoxyribonucleotide），全稱脫氧核糖核苷酸，是脫氧核糖核酸（DNA）的小分子單體，是構成生物體遺傳物質DNA的物質基礎。

每個脫氧核糖核苷酸包括三個部分：一個堿基、一個脫氧核糖和一個磷酸基團。脫氧核苷酸的堿基由6-氨基嘌呤（adenine，縮寫為A）、胸腺嘧啶（thymine，縮寫為T）、鳥嘌呤（guanine，縮寫為G）和胞嘧啶（cytosine，縮寫為C）組成，脫氧核糖核苷酸的體內合成包括從頭合成途徑和補救合成途徑，其中從頭合成途徑以核糖核苷酸為原料，而補救合成途徑以核苷和堿基為原料進行重新組裝。脫氧核苷酸是生物體傳遞遺傳信息的重要分子。決定生物的多樣性的就是脫氧核苷酸中四種堿基腺嘌呤（adenine，縮寫為A）、胸腺嘧啶（thymine，縮寫為T）、胞嘧啶（cytosine，縮寫為C）和鳥嘌呤（guanine，縮寫為G）排列順序的不同。四種堿基沿著DNA長鏈排列在內側，其排列順序儲存著遺傳信息。

脫氧核苷酸廣泛用于生物醫藥領域的實驗室研究，其中多聚脫氧核糖核苷酸（PDRN）為重要衍生物。

發展歷史

20世紀中期，英國化學家 Alexander Todd 成功將核苷酸分離并研究了核苷酸的化學組成結構，成功合成了多種核苷酸。而西班牙裔美國生物化學家 Severo Ochoa 研究了核苷酸的合成機制，并成功制備出了核苷酸合成酶，為生物合成核苷酸的研究奠定了基礎。

命名規則

核苷酸的命名通常由其堿基、核糖和磷酸組成部分的名稱組合而成。

脫氧核糖是由四種堿基（6-氨基嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤和胞嘧啶）、脫氧核糖和磷酸組成的。因此，其命名方式為：堿基名稱+脫氧核糖+磷酸，例如腺苷酸（腺苷 monophosphate，AMP）、鳥苷酸（Inosine monophosphate，IMP）等。

分類

根據連接的磷酸基團的數目多少，核苷酸可分為核苷一磷酸(nucleoside 5'-monophosphate, NMP) 、核苷二磷酸 (nucleoside 5'-diphosphate, NDP) 核苷三磷酸 (nucleoside 5'-triphosphate , NTP) 。

根據堿基類型的不同，可進一步分為：單磷酸脫氧腺嘌呤核苷(dAMP)、脫氧腺苷二磷酸(dADP)、脫氧腺苷三磷酸(dATP)、脫氧鳥苷單磷酸(dGMP)、脫氧鳥苷二磷酸(dGDP)、脫氧鳥苷三磷酸(dGTP)、脫氧胞苷一磷酸(dCMP)、脫氧胞苷二磷酸 (dCDP)、脫氧胞苷三磷酸(dCTP)、（脫氧）胸苷一磷酸(dTMP)、(脫氧)胸苷二磷酸(dTDP)、（脫氧）三磷酸胸苷(dTTP)等。

基本結構

脫氧核苷酸的基本結構包括三個部分：一個五碳糖分子、一個堿基和一個磷酸基團。含氮堿基與脫氧核糖的1'號位碳結合，磷酸基團與脫氧核糖的5'號位碳原子結合，脫氧核糖的2'號位碳原子鏈接的是H原子而不是-OH 。

五碳糖分子是核苷酸中的一個重要組成部分，脫氧核糖核酸是脫氧核苷酸中的五碳糖，脫氧前綴表示它缺乏與核糖(核糖核酸或RNA中的糖)的2-碳原子相連的氧原子，而2-羥基的缺失進一步增加了它對水解的抵抗力，具有更強的化學穩定性，使DNA分子更加穩定，適合存儲遺傳信息。

含氮堿基是核苷酸中的第二個重要組成部分，DNA中有四種不同類型的堿基：6-氨基嘌呤（Adenine，A）、鳥嘌呤（Guanine，G）、胸腺嘧啶（Thymine，T）和胞嘧啶（Cytosine，C）。這些堿基可以形成互補聯會，從而在脫氧核糖核酸中進行遺傳信息的傳遞。具體而言，腺嘌呤和胸腺通過雙氫鍵配對，鳥嘌呤和胞嘧啶通過三氫鍵配對。

磷酸基團是核苷酸的第三個重要組成部分，它與五碳糖分子上的羥基（-OH）或脫氧糖的氫原子（-H）連接，形成磷酸BOBBIN。每個核苷酸分子中有一個或多個磷酸基團，磷酸基團的存在使得核苷酸能夠連接成鏈狀結構。每個磷酸二鍵帶一個負電荷。這種負電荷排斥親核物質，如氫氧根；因此，磷酸二酯鍵比其他酯更不容易受到水解攻擊，例如羧酸酯。這種抗性對于維持存儲在核中的信息的完整性至關重要。

合成

生物體內合成

脫氧核苷酸的合成包括從頭合成途徑和補救合成途徑。在從頭組裝途徑中，脫氧核糖核苷酸是通過相應核糖核苷酸還原，以H取代其核糖分子中C2上的羥基而生成，而非從脫氧核糖從頭合成。此還原作用是在二磷酸核苷酸(NDP)水平上進行的。(此處N代表A、G、U、C等堿基)。催化脫氧核糖核苷酸生成的酶是核糖核苷酸還原酶(ribonudeotide 還原酶，RR)。

相反，補救途徑涉及通過核酸降解產生的核苷和核堿基的再利用。核堿基通過與5 -磷酸核糖基- 1焦磷酸(PRPP)的反應被修復，該反應由磷酸核糖基轉移酶催化，而核苷則通過核苷激酶被修復。

人工合成

目前，生產脫氧核苷酸常用鮐魚魚精提取脫氧核糖核酸，再運用酶解法降解脫氧核糖核酸得到四種核苷酸（dAMP、dGMP、dCMP和dTMP）的混合物，然后經陰離子交換樹脂分離純化可以得到四種核苷酸的純品。

分布情況

脫氧核苷酸存在于細胞核和線粒體中。存在于細胞核中的脫氧核苷酸可作為構成基因序列的單體分子。此外，脫氧核苷酸的代謝產物還可以存在于內環境中，參與生理功能的調節和代謝產物的排泄等過程。

研究表明，真核生物必須保持兩個功能不同的脫氧核苷酸分布區域——一個區域用于脫氧核糖核酸的核復制和修復，位于細胞核，主要在有絲分裂的S階段，另一個用于線粒體DNA（mtDNA）復制，分布于線粒體，可以存在于整個細胞周期。

功能

脫氧核苷酸的功能是作為DNA的合成原料傳遞遺傳信息。脫氧核苷酸是DNA的基本組成單位，是構成生物體遺傳物質DNA的物質基礎。決定生物的多樣性的就是脫氧核苷酸中四種堿基，它沿著DNA長鏈排列在內側，其排列順序儲存著遺傳信息。脫氧核苷酸通過堿基聯會的方式傳遞生物體的遺傳信息，對生物體的生長、發育至關重要。脫氧核苷酸為白細胞、血小板、T淋巴細胞及NK細胞的增殖提供脫氧核苷酸原料，刺激上述細胞的增殖及分化成熟，促進骨髓釋放白細胞，提高白細胞水平，減少重度骨髓抑制發生率，提高免疫功能，減少感染的發生。

應用

在醫藥上的應用

多聚脫氧核糖核苷酸是重要的脫氧核苷酸衍生物，是一種脫氧核糖核苷酸的混合物(Polydeoxyribonudeotide)，即PDRN，由三文魚精液脫氧核糖核酸純化提取而來，具有促進組織再生和有效緩解炎癥的功能，在人體皮膚、韌帶和腱膜的再生修復方面效果顯著。PDRN已被證明在治療濃度下可提高原代培養物中許多細胞（如成纖維細胞、軟骨細胞、前脂肪細胞和成骨細胞）的生長速率，改善血管生成，促進成骨細胞活性，增加膠原蛋白的合成，進而促進組織的再生修復。其促進血管生成的能力還可用于外周動脈閉塞性疾病的治療。