2021-02-01
2021-01-25
2021-01-18
2021-01-12
2021-01-04
2020-12-28
2020-11-30
2020-11-18
2020-11-13
2020-11-02
2020-10-26
2020-10-20
写时不必要也不可能采用如图 !"这样复杂的结构式,恒温金属浴,通常可将其简写。简写时,各碱基用其英文字母 缩写代表,碱基之下的垂直线代表核糖,斜线代表连接各核苷酸的 #$,%$磷酸二酯键,斜线与垂直线的交 点即为 & #$和 & %$的位置。最左方为 %$磷酸末端,最右方为 #$ ’(末端: ))该简写式还可进一步简化为 %$ *+*,*&*-*-*,*& ’( #$或 %$ +,&--,& #$,,+&-等缩写字 母,既可代表碱基,也可代表核酸中的核苷酸。 第二节 ) !"#的结构 ) ) !.//年, ’01234 ,5678等完成了著名的肺炎球菌转化实验,利用从致病肺炎球菌中提取的纯化 9:, 转移到另一种非致病性肺炎球菌中,使后者的遗传性状发生改变,成为一种致病菌,从而证明了 9:,是遗 传的物质基础。如果 9:,的结构发生改变,则会发生遗传改变或者造成遗传性疾病。 一、 !"#的一级结构 ))组成 9:,分子的脱氧核糖核苷酸主要有四种,即脱氧腺苷酸( 4,;<)、脱氧鸟苷酸( 4+;<)、脱氧胞 苷酸
(4&;<)和脱氧胸苷酸(4-;<)。9:,分子的一级结构就是这四种脱氧核糖核苷酸的排列顺序,或者 四种碱基的顺序。遗传信息就是以碱基排列顺序的方式蕴藏在 9:,分子中的。组成 9:,的脱氧核糖核 苷酸虽然只有四种,但是各种核苷酸的数量、比例和排列顺序不同,并且 9:,分子中核苷酸的数目巨大, 因此可以形成各种特异性的 9:,片段,从而造就了自然界丰富的物种以及个体之间的千差万别。另外要 注意的是, 9:,分子是有方向性的,所以在书写 9:,序列时,要注明它的 %$端和 #$端,这样才能真正表达 9:,分子中的遗传信息。 二、 !"#的二级结构 ) ) =>世纪 />年代末到 =>世纪 %>年代初,美国生物化学家 ?71@A &B27C2DD采用色谱和紫外吸收分析等 方法研究了 9:,的组成成分,发现不同来源的 9:,分子中,嘌呤类核苷酸和嘧啶类核苷酸的总数总是相 等的,腺苷酸(,)的数目总是等于胸苷酸(-)的数目;鸟苷酸(+)的数目也总是等于胞苷酸( &)的数目,即 ,E-,+E&;,F+E-F&。这就是著名的 “&B27C2DD规则”。 ))与此同时,英国物理化学家 ;2G7@H6 I@3J@A0等人用 K射线衍射技术研究 9:,的分子结构,发现 9:, 是一种螺旋结构。 !.%!年,英国女物理学家 LM023@A4 N72AJ3@A拍到了一张十分清晰的 9:, K射线衍射照 片。这些卓有成效的工作为 9:,双螺旋结构的发现打下了坚实的基础。 ))在当时这些研究成果的基础上, O2P60 I2Q0MA和 N72AH@0 &7@HJ于 !.%#年
提出了 9:,的双螺旋(4MGRS 36 B63@T)结构模型。这个模型不仅解释了当时所知道的 9:,的一切理化性质,而且还将结构与功能联系 起来,大大地推动了分子生物学的发展。 ))(一) 9:,二级结构模型 ))由于当时技术条件的限制, I2Q0MA和 &7@HJ所用的资料来自在相对湿度为 .=U时所得到的 9:,钠盐 纤维,这种 9:,称为 V型 9:,(V 9:,)。因为在生物体内的生理条件下, 9:,几乎都是以 V 9:,存 在,所以这里将详细地讨论 V 9:,双螺旋结构模型(图 !W)。 "!第一篇#生物分子的结构与功能 胸腺嘧啶(+)# # #’#腺嘌呤(&) $ $$ ** ’() %# #*++ ) %’++++#% ’% %%% %%** $ $$ % %% % # % # &&* , % * # $ $ $$ $ $* $$ % %%氢键 $ $$$ ’ $ 胞嘧啶())#### $###鸟嘌呤(,)# $ $$ # ’++* % % % %% **%% # % # ) %+++#+’% **% $ $$ % %% % # * $$ #&&*# # ) * # $$ % %% $ $$ +++# #’% %%% $ $$ ’ 图 ! "# $%&双螺旋结构示意图 图 ! -#碱基互补原则 # # !. $%&分子由两条脱氧核糖核苷酸链组成,两条链的走向呈反向平行。在 $%&双链中,亲水的脱氧 核糖磷酸位于螺旋的外侧,彼此通过 (/,0/磷酸二酯键连接,形成 $%&分子的骨架;碱基位于双螺旋的 内侧,每个碱基均与对应链上的碱基处于同一平面而以氢键
(12345678 9583)结合。在 :种碱基中,腺嘌呤 (&)总是跟胸腺嘧啶(+)配对,形成两个氢键;鸟嘌呤(,)总是跟胞嘧啶())配对,形成三个氢键。这种严 格的碱基配对方式称做“碱基互补原则”(图 !-)。所以,$%&分子两条链的碱基序列是互补的。碱基 平面与双螺旋的长轴垂直,糖环的平面则与长轴平行。 # # ;. $%&是右手螺旋结构。螺旋的直径为 ; 8<,螺距为 (.: 8<,螺旋每旋转一周包含 !=对碱基,所以 每个碱基平面之间的距离为 =.(: 8<。双螺旋结构上存在着两条凹沟,与脱氧核糖磷酸骨架平行。较深 的沟称为大沟(<>?54 6455@7),较浅的称为小沟(