DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點
(1)主鏈(backbone)：由脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接而成.主鏈有二條,它們似"麻花狀繞一共同軸心以右手方向盤旋,相互平行而走向相反形成雙螺旋構(gòu)型.主鏈處于螺旋的外則,這正好解釋了由糖和磷酸構(gòu)成的主鏈的親水性.所謂雙螺旋就是針對二條主鏈的形狀而言的.
(2)堿基對(base pair)：堿基位于螺旋的內(nèi)則,它們以垂直于螺旋軸的取向通過糖苷鍵與主鏈糖基相連.同一平面的堿基在二條主鏈間形成堿基對.配對堿基總是A與T和G與C.堿基對以氫鍵維系,A與T 間形成兩個氫鍵.DNA結(jié)構(gòu)中的堿基對與Chatgaff的發(fā)現(xiàn)正好相符.從立體化學(xué)的角度看,只有嘌呤與嘧啶間配對才能滿足螺旋對于堿基對空間的要求,而這二種堿基對的幾何大小又十分相近,具備了形成氫鍵的適宜鍵長和鍵角條件.每對堿基處于各自自身的平面上,但螺旋周期內(nèi)的各堿基對平面的取向均不同.堿基對具有二次旋轉(zhuǎn)對稱性的特征,即堿基旋轉(zhuǎn)180°并不影響雙螺旋的對稱性.也就是說雙螺旋結(jié)構(gòu)在滿足二條鏈堿基互補的前提下,DNA的一級結(jié)構(gòu)產(chǎn)并不受限制.這一特征能很好的闡明DNA作為遺傳信息載體在生物界的普遍意義.
(3)大溝和小溝：大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽.小溝位于雙螺旋的互補鏈之間,而大溝位于相毗鄰的雙股之間.這是由于連接于兩條主鏈糖基上的配對堿基并非直接相對,從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝.在大溝和小溝內(nèi)的堿基對中的N 和O 原子朝向分子表面.
(4)結(jié)構(gòu)參數(shù)：螺旋直徑2nm；螺旋周期包含10對堿基；螺距3.4nm；相鄰堿基對平面的間距0.34nm.
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)生物學(xué)意義
1953年,沃森和克里克共同提出了DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu),標(biāo)志著生物科學(xué)的發(fā)展進入了分子生物學(xué)階段.
1953年,沃森和克里克共同提出了DNA 分子的雙螺旋結(jié)構(gòu),標(biāo)志著生物科學(xué)的發(fā)展進入了分子生物學(xué)階段.
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出開始,便開啟了分子生物學(xué)時代.分子生物學(xué)使生物大分子的研究進入一個新的階段,使遺傳的研究深入到分子層次,"生命之謎"被打開,人們清楚地了解遺傳信息的構(gòu)成和傳遞的途徑.在以后的近50年里,分子遺傳學(xué),分子免疫學(xué),細胞生物學(xué)等新學(xué)科如雨后春筍般出現(xiàn),一個又一個生命的奧秘從分子角度得到了更清晰的闡明,DNA重組技術(shù)更是為利用生物工程手段的研究和應(yīng)用開辟了廣闊的前景.在人類最終全面揭開生命奧秘的進程中,化學(xué)已經(jīng)并將更進一步地為之提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持.