dna高级结构有哪些(dna高级结构的主要形式)
定义:核苷酸或碱基的排列顺序
书写方法:从左到右,第5端到第3端
含义:DNA的一级结构储存着各种遗传信息
1、DNA的二级结构
DNA的二级结构主要是各种形式的螺旋,尤其是B型双螺旋。此外,还有A型双螺旋、Z型双螺旋、三链螺旋和四链螺旋。
B型双螺旋:
DNA二级结构的主要形式是1953年Watson和Crick提出的B型双螺旋,其主要内容是:
(1)DNA由两条反向平行的多核苷酸链组成,两条链相互缠绕形成右旋双螺旋;
(2)组成右手双螺旋的两条链是互补的,并通过特殊的碱基对键合在一起。一条链上的A始终与另一条链上的T和G配对。AT碱基对有两个氢键,GC碱基对有3个氢键;
(3)碱基对位于双螺旋内部并垂直于暴露的脱氧核糖磷酸主链。碱基对通过疏水键和范德华力相互堆叠,对稳定双螺旋起到一定的作用;
(4)双螺旋表面有明显的大沟和小沟(其宽度分别为2.2nm和1.2nm);
(5)双螺旋的其他常数包括相邻碱基对之间的距离,为0.34nm,相差约36。螺旋的直径为2nm,每个完整的螺旋包含10个碱基对,其高度为3.4nm。
B型DNA双螺旋结构的主要特征
DNA双螺旋结构的证据
X射线衍射数据Chargaff稳定常规碱基互变异构双螺旋的因素:
(1)氢键
氢键很重要,但它们主要决定碱基配对的特异性,对双螺旋稳定性的贡献并不是最重要的。对双螺旋的稳定性起决定性作用的是碱基的堆积力。
(2)基础堆叠能力
这是碱基对之间在垂直方向上相互作用产生的力。它包括疏水相互作用和范德华力。碱基之间相互作用的强度与相邻碱基之间的环重叠面积成正比。总的趋势是嘌呤与嘌呤之间、嘌呤与嘧啶之间、嘧啶与嘧啶之间。此外,碱基的甲基化可以提高碱基的堆积能力。
(3)磷酸基团被阳离子或带正电荷的化合物中和
2、DNA的三级结构——超螺旋
如果通过某种手段使DNA双螺旋每圈的碱基对数量多于或少于10对,就会导致DNA双螺旋缠绕过多或不足;如果DNA的两端是固定的或者DNA本来是一个共价闭环,张力就无法释放而自发形成超螺旋结构。
DNA超螺旋分为正超螺旋和负超螺旋。正超螺旋是左手超螺旋,是由DNA双螺旋过度缠绕引起的。负超螺旋是右旋超螺旋,是由DNA双螺旋缠绕不足引起的。
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