反向雙螺旋是DNA雙螺旋(DNA double helix)的一種常見構象,在該構象中,兩條反向平行的多核苷酸鏈相互纏繞形成一個右手的雙螺旋結構。
基本介紹
- 中文名:反向雙螺旋
- 外文名:DNA double helix
- 甘酸的夾角:36゜
- 雙螺旋直徑:2nm
DNA雙螺旋(DNA double helix):一種核酸的構象,在該構象中,兩條反向平行的多核甘酸鏈相互纏繞形成一個右手的雙螺旋結構。鹼基位於雙螺旋內側,磷酸與糖基在外側,通過磷酸二脂鍵相連,形成核酸的骨架。鹼基平面與假象的中心軸垂直,糖環平面則與軸平行,兩條鏈皆為右手螺旋。雙螺旋的直徑為2nm,鹼基堆積距離為0.34nm, 兩核甘酸之間的夾角是36゜,每對螺旋由10對鹼基組成,鹼基按A-T,G-C配對互補,彼此以氫鍵相聯繫。維持DNA雙螺旋結構的穩定的力主要是鹼基堆積力。雙螺旋表面有兩條寬窄`深淺不一的一個大溝和一個小溝。
大溝(major groove)和小溝(minor groove):繞B-DNA雙螺旋表面上出現的螺旋槽(溝),寬的溝稱為大溝,窄溝稱為小溝。大溝,小溝都、是由於鹼基對堆積和糖-磷酸骨架扭轉造成的。
DNA超螺旋(DNAsupercoiling):DNA本身的捲曲一般是DNA雙`螺旋的彎曲欠旋(負超螺旋)或過旋(正超螺旋)的結果。
1953年4月25日,克里克和沃森在英國雜誌《自然》上公開了他們的DNA模型。經過在劍橋大學的深入學習後,兩人將DNA的結構描述為雙螺旋,在雙螺旋的兩部分之間,由四種化學物質組成的鹼基對扁平環連結著。他們謙遜地暗示說,遺傳物質可能就是通過它來複製的。這一構想的意味是令人震驚的:DNA恰恰就是傳承生命的遺傳模板。
1953年沃森和克里克提出著名的DNA雙螺旋結構模型,他們構造出一個右手性的雙螺旋結構。當鹼基排列呈現這種結構時分子能量處於最低狀態。沃森後來撰寫的《雙螺旋:發現DNA結構的故事》(科學出版社1984年出版過中譯本)中,有多張DNA結構圖,全部是右手性的。這種雙螺旋展示的是DNA分子的二級結構。那么在DNA的二級結構中是否只有右手性呢?回答是否定的。雖然多數DNA分子是右手性的,如A-DNA、B-DNA(活性最高的構象)和C-DNA都是右手性的,但1979年Rich提出一種局部上具有左手性的Z-DNA結構。現在證明,這種左手性的Z-DNA結構只是右手性雙螺旋結構模型的一種補充。21世紀是資訊時代或者生命信息的時代,僅北京就有多處立起了DNA雙螺旋的建築雕塑,其中北京大學後湖北大生命科學院的一個研究所門前立有一個巨大的雙螺旋模型。人們容易把它想像為DNA模型,其實是不對的,因為雕塑是左旋的,整體具有左手性。就算Z-DNA可以有左手性,也只能是局部的。因此,雕塑造形整體為一左手性的雙螺旋是不恰當的,至少用它暗示DNA的一般結構是錯誤的。