双螺旋模型的特点

高级结构

1953年，J.D.沃森和F.H.C.克里克根据DNA分子中碱基组成的规律性，DNA的X射线衍射图谱以及其他一些实验结果，提出了DNA的双螺旋模型。

这个模型的特征是：

1.DNA由两条多核苷酸链构成，这两条链的方向相反，即一条链的5′－末端和另一条链的3′－末端相对应，两条链都以右手螺旋方式盘绕同一中心轴成双螺旋结构，这样的旋转形成了大沟和小沟。

2.脱氧核糖和磷酸形成的骨架在外侧，碱基在双螺旋内侧，两两配对，A对T，G对C，T对A，C对G，配对碱基之间以氢键联系，从而使两条多核苷酸链形成固定的关系。此外，堆集碱基之间的疏水作用也有助于维持DNA的双链结构。由于DNA两条链的碱基具有严格的配对关系，通常叫它们为互补链，如果一条链的核苷酸顺序弄清楚了，另外一条链上的核苷酸顺序也就一目了然。

3.每对碱基处于同一平面，而和中心轴垂直，不同碱基对的平面互相平行，相邻两平面的间距为3.4埃，螺旋每转一圈的螺距为3.4埃，所以每一圈螺旋含10对碱基，螺旋的直径为20埃。DNA的双螺旋结构有3种，即A型，B型和C型，在生物体内和溶液中最常见的为B型，就是具有上述各种特征的一种类型。A型和C型与B型类似，但有微小差异。

1979年以来对人工合成的dCpGpCpGpCpGp，dpCpGpCpG晶体和聚d（GC）纤维进行X射线衍射研究，发现这些化合物为左旋结构，被命名为Z型DNA。其他嘌呤和嘧啶相间的DNA片段也具有Z型的左旋结构。Z型DNA比B型DNA细而长，碱基对偏离轴心，靠近双螺旋的外侧，呈现一种比较暴露的状态，可能较易受外来因素的影响。Z型DNA还能在异体动物体内诱生抗体，用Z型DNA抗体进行实验，发现它能和天然DNA结合，说明天然DNA分子中有Z型DNA的结构。

DNA还有三级结构，如超螺旋结构，由双螺旋链扭曲而成。在原核生物内长1毫米的DNA链能压缩在直径1微米的细胞内就是这种盘旋扭曲的结果。在真核生物细胞染色体上，DNA链与组蛋白组成核小体，在电子显微镜下呈念珠状，在一根长丝上附着很多小球，小球直径100埃左右，由长约140碱基对的DNA绕在由组蛋白H2A，H2B，H3和H4各两分子组成的八聚体蛋白质核心外面，小球之间为细丝，由DNA和组蛋白H1构成。核小体进一步旋绕折叠压缩而成染色质。