双螺旋结构模型
1953年Watson和Crick正式提出了关于DNA二级结
构的右手双螺旋结构模型,主要内容有:
(1)DNA分子由两条反向平行的多聚核苷酸链围绕同
一中心轴盘曲而成,两条链均为右手螺旋,链呈反平行走向,一条走向是5′→3′,另一条是3′→5′。
(2)DNA链的骨架由交替出现的亲水的脱氧核糖基和磷酸基构成,位于双螺旋的外侧,碱基配对位于双螺旋的内侧。
(3)两条多聚核苷酸链以碱基之间形成氢键配对而相连,即A与T配对,形成两个氢键,G与C配对,形成三个氢键。碱基相互配对又叫碱基互补。RNA中若也有配对区,A是与U以两个氢键配对互补。
(4)碱基对平面与螺旋轴几乎垂直,相邻碱基对沿轴转36°,上升0.34nm。每个螺旋结构含10对碱基,螺旋的距为3.4nm,直径是2.0nm。DNA两股链之间的螺旋形成凹槽:一条浅的,叫小沟;一条深的,叫大沟。大沟是蛋白质识别DNA的碱基序列发生相互作用的基础,使蛋白质和DNA可结合而发生作用。DNA双螺旋结构要与pr的相区别:DNA是两条核苷酸链通过碱基之间氢键相连而成,而蛋白质的α-螺旋是一条肽链自身盘曲而成,其氢键是其内部第一位肽键的N-H与第四个肽键的羰基氧形成的。
(5)DNA双螺旋结构的稳定主要由互补碱基对之间的氢键和碱基堆积力来维持。碱基堆积力是碱基对之间在垂直方向上的相互作用,可以使DNA分子层层堆积,分子内部形成疏水核心,这对DNA结构的稳定是很有利的,碱基堆积力对维持DNA的二级结构起主要作用。