DNA的分子结构其基本内容

[所属分类:行业动态] [发布时间:2021-11-1] [发布人:网站管理员2] [阅读次数:] [返回]

DNA的分子结构其基本内容

如下：

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A. DNA是由两条反向平行的脱氧多核苷酸链相互围绕形成的右手双螺旋；

B. 碱基位于螺旋的内侧，碱基环与中心轴垂直，两条链通过碱基之间形成的氢键连接在一起，形成碱基配对,配对规律为：A-T， G-C。 所以知道一条链的碱基顺序，就可知道另一条链的顺序。A-T 为2个氢键；G-C 为3个氢键。所以GC含量高的区域DNA双螺旋稳定。
C. 磷酸基和脱氧核糖位于螺旋的外侧，构成双螺旋的骨架。
D. 螺旋的直径为2nm，螺距为3.4nm，碱基平面间的距离为0.34nm，所以一个螺距包括10个碱基对。
E. 双螺旋形成有大沟（major groove）和小沟，（minor groove）并交替出现。DNA双螺旋之间形成的沟称为大沟，而两条DNA链之间形成的沟称为小沟。
5 DNA 三级结构：DNA的三级结构是指DNA分子双螺旋通过弯曲和扭转所形成的特定构象，其主要形式是超螺旋（Super helix或Super coiled DNA)，主要是在原核生物和病毒中发现的。有些病毒，如λ噬菌体的DNA分子可在线型与环形间互变，在病毒内是线性，侵入宿主细胞后呈环形。环状DNA是DNA链首尾相连或称共价闭合。后来发现超螺旋是环状或线状DNA共有的特征，也是DNA三级结构的一种普遍形式。
为了说明超螺旋的形成，我们将DNA双螺旋中一条链沿右手方向缠绕另一条链的次数称为连锁数（Linking number，L），如图 4‑15A所示为一线状DNA，连锁数为L=25。这样的DNA链连接起来形成闭合环，此环状DNA称为松弛型（图 4‑15B）。螺旋数（twisting number，T）是指DNA的一条链绕双螺旋轴所做的完整的旋转数。超螺旋数（writhing number，W）是指DNA的双螺旋轴在空间的转动数。L、T、W三者之间的关系为：
L = T + W
T和W可以是小数，但L必须是整数。L值相同的DNA之间可以不经链的断裂而相互转变。
这些仅仅因为连锁数不同的分子互为拓扑异构体（topoisomer），拓扑学是数学的一个分支，它研究那些不因为变形（如拉长和弯曲）而改变的结构特性。自然界存在的所有超螺旋DNA分子都是最初缠绕不足，而形成的负超螺旋。
DNA拓扑学特性可用以下3个参数描述：
连环数(linking number, L): 指双螺旋中两条链相互缠绕的次数。一级结构相同而L值不同的环形DNA分子称为拓扑异构体。
缠绕数(twisting number, T)：指DNA分子中Watson-Crick螺旋的数目。
超螺旋数(number of turns of supercoiling)或扭曲数(writhing number, W)
三者之间的关系可表示为: L=T+W。Ｌ代表整个分子的特征，Ｔ与Ｗ可在分子的不同区域有所变化。当Ｌ为定值时，Ｔ与Ｗ呈相反的变化关系。
真核细胞的DNA主要以染色质的形式存在于细胞核中。染色质的结构极为复杂。已知染色质的基本构成单位为核小体，核小体的主要成分为DNA和组蛋白，它是以组蛋白为核心颗粒，而双螺旋DNA则盘绕在此核心颗粒上形成核小体（核小体中的DNA为超螺旋）。许多核小体之间由高度折叠的DNA链相连在一起，构成串珠状结构，这种结构再进一步盘绕成更复杂更高层次的结构。