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核酸的二级结构

时间:2022-05-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:在这种双螺旋结构中,亲水的脱氧戊糖基和磷酸基位于双螺旋的外侧,而碱基朝向内侧。一条链的碱基与另一条链的碱基通过氢键结合成对,碱基对的平面与螺旋结构的中心轴垂直。由于碱基对的方向性,碱基对所占据的空间是不对称的,因此在双螺旋的外部形成了一个大沟和一个小沟。配对的多核苷酸链形成双螺旋结构,不能配对的碱基则形成突环。

三、核酸的二级结构

核酸链在氢键的维持下,形成复杂的高级结构——二级和三级结构。

1.DNA的双螺旋结构 DNA分子由两条核苷酸链组成,它们沿着一个共同轴心以反平行走向盘旋成右手双螺旋结构(图1-6-1)。在这种双螺旋结构中,亲水的脱氧戊糖基和磷酸基位于双螺旋的外侧,而碱基朝向内侧。一条链的碱基与另一条链的碱基通过氢键结合成对,碱基对的平面与螺旋结构的中心轴垂直。

配对碱基始终是腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,形成两个氢键,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,形成3个氢键。有几何形状的限制,只能由嘌呤和嘧啶配对才能使碱基对合适地安置在双螺旋内(图1-6-2)。

沿螺旋轴方向观察,碱基对并不充满双螺旋的空间。由于碱基对的方向性,碱基对所占据的空间是不对称的,因此在双螺旋的外部形成了一个大沟和一个小沟。这些沟对DNA和蛋白质的相互识别是非常重要的。因为只有在沟内才能觉察到碱基的顺序,而在双螺旋的表面,是脱氧核糖和磷酸的重复结构,不可能提供信息。

2.RNA的二级结构 大多数天然RNA以单链形式存在,但在单链的许多区域可发生自身回折,在回折区内,可以相互配对的碱基以A—U与G—C配对,分别形成两个或3个氢键。配对的多核苷酸链(占40%~70%)形成双螺旋结构,不能配对的碱基则形成突环(图1-6-3)。

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1-6-1 DNA双螺旋结构示意图

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图1-6-2 DNA双螺旋分子的碱基配对

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图1-6-3 RNA的二级结构

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