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1)  deoxyribonucleic acid double helix
脱氧核糖核酸双螺旋
2)  duplex deoxyribonucleic aicd
双螺旋脱氧核糖核酸
3)  Triplex deoxyribonucleic aicd
三螺旋脱氧核糖核酸
4)  double helix (DNA)
只螺旋(去氧核糖核酸)
5)  deoxyribonucleic acid double strands break
双链脱氧核糖核酸断裂
6)  double strand deoxyribonucleic acid
双链脱氧核糖核酸
补充资料:脱氧核糖核酸双螺旋
      DNA 的二级结构,即核苷酸排列顺序为互补的两条DNA链,以相反的走向,通过碱基之间的氢键结合〔腺嘌呤(A)对胸腺嘧啶(T);鸟嘌呤(G)对胞嘧啶(C)〕并盘绕成一梯形的右手螺旋。 DNA的双螺旋结构可比拟为一楼梯。糖和磷酸骨架相当于楼梯的扶手,碱基对则如台阶。这个 DNA双螺旋结构模型由J.D.沃森和F.H.C.克里克于1953年提出。它为基因复制和遗传信息传递提供了分子结构基础。碱基互补的概念还圆满地解释了基因表达过程中转录和转译机制。很多人认为 DNA双螺旋结构的提出标志了分子生物学的诞生。
  
  1953年以前化学家L.C.波林等用建造分子模型的方法解决了蛋白质的 α-螺旋结构问题,并试图用同样的方法解决DNA的结构。L.C.波林提出的DNA模型虽然与事实不符,但可作为J.D.沃森和F.H.C.克里克的借鉴。E.查加夫等人分析了许多不同来源 DNA的碱基组成,发现DNA中4种碱基的克分子比总是A=T、G=C,这个实验结果导致双链互补概念的建立。英国人M.威尔金斯和R.富兰克林等对DNA的 X射线晶体衍射分析为DNA双螺旋结构提供了必要的数据。
  
  特点  当DNA钠盐在92%相对湿度下,DNA呈B型双螺旋(图1)。其结构有以下特点:①由两条DNA链组成,其中糖和磷酸骨架绕着一个螺旋轴形成右手螺旋。双螺旋的直径为20埃,螺旋表面有两条沟,一条大沟和一条小沟。这两条沟对一些蛋白质识别碱基顺序起非常重要的作用;②碱基对之间的氢键把两条DNA链维系在一起。碱基平面与螺旋轴垂直,碱基对在螺旋内部,糖和磷酸骨架则在外部;③两条DNA链绕螺旋轴旋转一周(360°)包括10个碱基对,沿螺旋轴方向的距离为34埃,相邻碱基对之间的距离为3.4埃,旋转角度为36°;④碱基平面之间的疏水作用在稳定双螺旋结构方面起着重要的作用,它相当甚至大于碱基对之间氢键的作用;⑤两条脱氧核糖核酸链的化学结构方向相反,即一条链是:......磷酸-5'-脱氧核糖-3'-磷酸......,另一条链是:......磷酸-3'-脱氧核糖-5'-磷酸......(图2);⑥双螺旋结构中碱基对由于几何形状的限制,只能是A与T配对,G与C配对(图3)。这两种碱基对的形状和大小都近似相同。它们的糖苷键也有相同的位置和方向。如果嘌呤与嘌呤或嘧啶与嘧啶配对,这样的碱基对在双螺旋结构中就会大于或小于观察到的螺旋直径(20埃);⑦具有二次旋转对称性。即一对碱基旋转180°并不影响双螺旋的对称性。因此,双螺旋结构只限定碱基配对的方式,并不限定碱基顺序,碱基对可以是A/T,G/C,也可以是T/A、C/G;⑧已知一条DNA链的碱基顺序和方向,可以推断出另一条DNA链的碱基顺序和方向,也就是说两条链的碱基顺序是互补的。  双螺旋结构中,核苷酸之间3',5'-磷酸二酯键的几何构型有利于碱基之间疏水作用的形成,从而有利于稳定DNA双螺旋结构。一条DNA链与另一条核糖核酸(RNA)链之间通过碱基对(A/U,G/C)的氢键也可以形成类似于DNA双螺旋结构的 DNA-RNA杂交链。在转录过程中就出现这种DNA-RNA杂交链。
  
  无论在原核细胞中,还是在真核细胞中,DNA都以双螺旋结构的形式存在。在一些噬菌体中,例如大肠杆菌噬菌体ΦX174和M13的DNA则是单链环状结构。这些噬菌体进入寄主细菌以后立即复制成双链环状结构。
  
  构型  当DNA钠盐在75%相对湿度下,则呈现A型双螺旋。A型与B型的区别在于前者的碱基平面不是垂直于螺旋轴,而有 20°的倾斜度,两个相邻碱基对的距离为2.56埃,绕螺旋轴的旋转角度为32.7°,每旋转一周包括11个碱基对,螺距为28埃。
  
  A型和B型是DNA双螺旋结构的两个基本构型。当DNA钠盐的相对湿度更低或在一些人工合成的DNA链中,还会出现一些其他构型,其中多数与A型或B型相似。有些人工合成的DNA链,如dCpGpCpGpCpGp在一定条件下会形成左手双螺旋或称Z型DNA。与B型DNA相比,Z型DNA细而长,碱基对偏离轴心靠近双螺旋的外侧,容易同外界因子相互作用。用Z型DNA抗体进行实验,发现天然DNA中也存在Z型结构。
  
  外界因素对DNA双螺旋的构型有明显的影响,除湿度外,盐的种类和浓度也会影响DNA的构型。一般认为,DNA在水溶液中以B型结构存在,但是,与纤维状DNA的B型结构稍有区别。水溶液的状态发生变化,如加热或加入有机溶剂,对DNA的构型会产生很大的影响。
  
  双螺旋结构模型也合理地解释了DNA的变性(见脱氧核糖核酸)。热、 酸、碱、尿素等都能破坏维系双螺旋结构的氢键和疏水作用,从而使原有一定刚性的结构变为无规则线团状,原来深埋在双螺旋内的发色基团──碱基暴露出来,因此变性DNA表现出粘度降低、沉降速度增加和紫外线吸收值增高(增色效应)等性质。
  
  

参考书目
   J.D.沃森著,刘望夷等译:《双螺旋──发现DNA结构的故事》,科学出版社,北京,1984。(J.D.Watson,The DoubleHelix-A Personal Account of the Discovery of the Structure of DNA,W.W.Norton & Co.,New York,London,1980.)
  

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