1953年Watson和Crick以實驗結(jié)果為基礎(chǔ),提出DNA的二級結(jié)構(gòu)形式——雙螺旋模型。雙螺旋模型不僅能合理地解釋ChargaK的發(fā)現(xiàn),同時為揭示DNA的復(fù)制等機(jī)制奠定了基礎(chǔ),在遺傳學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域具有劃時代的意義。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點:WatSOIl和Crick提出的DNA雙螺旋模型結(jié)構(gòu)特點如下。
1.DNA分子由兩條相互平行,但走向相反(一條鏈為3'-5‘,另一條鏈為5'-3’)的脫氧多核苷酸鏈組成;兩條鏈以脫氧核糖和磷酸形成的長鏈為基本骨架,以右手螺旋方式繞同一中心軸盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
2.在這條雙螺旋DNA鏈中,脫氧核糖與磷酸是親水的,位于螺旋的外側(cè),而堿基是疏水的,處于螺旋內(nèi)部;鏈間形成氫鍵,使兩條鏈的堿基相互配對,從而起到穩(wěn)定螺旋的作用。堿基是嘌呤對嘧啶,即A-T、G-C,前者間形成兩個氫鍵,后者間形成三個氫鍵。這種堿基配對也稱堿基互補(bǔ),具有堿基互補(bǔ)的多核苷酸鏈則稱為互補(bǔ)鏈。
3.每個堿基對的兩堿基處于同一平面,該平面垂直于雙螺旋的中心軸。各堿基對的平面彼此平行,互相重疊,堿基對之間借縱向范德華引力使雙螺旋結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定。
4.每兩個相鄰堿基對平面之間的距離是O.34nm;螺旋每轉(zhuǎn)一圈的螺距為3.4nm,每個旋距內(nèi)含10個堿基對。
5.堿基可以在多核苷酸鏈中以任何排列順序存在。氫鍵是由靜電作用引起的一種弱鍵,雖然單個氫鍵在室溫下不穩(wěn)定,然而DNA分子中大量氫鍵集合在一起,產(chǎn)生很大維系力。堿基堆積力是堿基對之間在垂直方向上的相互作用,堿基堆積力可使堿基締合、層層堆積,分子內(nèi)部形成疏水核心,這對DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是很有利的,堿基堆積力對維持DNA的二級結(jié)構(gòu)起主要作用。
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點:WatSOIl和Crick提出的DNA雙螺旋模型結(jié)構(gòu)特點如下。
1.DNA分子由兩條相互平行,但走向相反(一條鏈為3'-5‘,另一條鏈為5'-3’)的脫氧多核苷酸鏈組成;兩條鏈以脫氧核糖和磷酸形成的長鏈為基本骨架,以右手螺旋方式繞同一中心軸盤繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
2.在這條雙螺旋DNA鏈中,脫氧核糖與磷酸是親水的,位于螺旋的外側(cè),而堿基是疏水的,處于螺旋內(nèi)部;鏈間形成氫鍵,使兩條鏈的堿基相互配對,從而起到穩(wěn)定螺旋的作用。堿基是嘌呤對嘧啶,即A-T、G-C,前者間形成兩個氫鍵,后者間形成三個氫鍵。這種堿基配對也稱堿基互補(bǔ),具有堿基互補(bǔ)的多核苷酸鏈則稱為互補(bǔ)鏈。
3.每個堿基對的兩堿基處于同一平面,該平面垂直于雙螺旋的中心軸。各堿基對的平面彼此平行,互相重疊,堿基對之間借縱向范德華引力使雙螺旋結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定。
4.每兩個相鄰堿基對平面之間的距離是O.34nm;螺旋每轉(zhuǎn)一圈的螺距為3.4nm,每個旋距內(nèi)含10個堿基對。
5.堿基可以在多核苷酸鏈中以任何排列順序存在。氫鍵是由靜電作用引起的一種弱鍵,雖然單個氫鍵在室溫下不穩(wěn)定,然而DNA分子中大量氫鍵集合在一起,產(chǎn)生很大維系力。堿基堆積力是堿基對之間在垂直方向上的相互作用,堿基堆積力可使堿基締合、層層堆積,分子內(nèi)部形成疏水核心,這對DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是很有利的,堿基堆積力對維持DNA的二級結(jié)構(gòu)起主要作用。