BP13 DNA双螺旋

目标:以多种方式形象地说明DNA的双螺旋空间结构。

两个相邻的核酸单体通过其中一个的第5位碳上的磷酸和下一个的第3位羟基形成酯键相连。磷酸和糖基团交替以这种方式形成了多核苷酸。碱基作为侧链插入在糖与磷酸酯骨架任意一侧。链的两个端基可以相互区分:其中一端含有一个自由的5'位磷酸酯基团，而另一端含有一个自由的3'位羟基。

 

   不同核苷酸的顺序以及核酸的一级结构可以通过链中碱基的顺序来表示。按照惯例，将5'末端放在左侧，将3'末端放在右侧

5’      CGCGAATTCGCG     3’

沃森(Watson)和克里克(Crick)利用 X 射线衍射的方法提出了 DNA 的三维结构。在这著名的双螺旋结构中，两条多核苷酸链相互铰合。在这个右手双螺旋中，亲水的糖-磷酸酯骨架处于外侧，并与外界 的水溶液环境相互接触，碱基间通过氢键作用使两条链结合在一起。

双螺旋可以比做一个螺旋梯(右图)，其中台阶是由碱基组成的，扶栏是糖-磷酸酯骨架。在图中，这一点被沿骨架描绘的红-蓝丝带进一步强调。左边的图形展示了双螺旋的空间模型，说明了双螺旋并不是 圆柱状的，而是表面带有凹槽，它在DNA与其他分子相互作用过程中发挥了重要作用。(见BP18和24)处于双螺旋中间的较大的凹槽称为大沟(用M表示)，它被一些小沟(用m表示)包围。中间的图放大了两条链之间的相互作用。

碱基对是通过氢键(黄色的杆)形成的，它们在螺旋中依次升高。每一个碱基对相对于前一个碱基对。旋转了36°(可以通过分子中阴影部分清楚地看出来)，螺旋旋转一周包含了10个碱基对。两个碱基对之间 的距离大约是0.34nm。两条链是以相反的方向盘绕的(即反平行)。比较两条链中的3’位和5’位氧原子，可以很清楚地看出这一点。