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固相萃取裝置旋結構上存在著兩條凹溝

時間:2020-04-18     瀏覽:28

分子由兩條脫氧核糖核苷酸鏈組成,兩條鏈的走向呈反向平行。在 $%&雙鏈中,親水的脫氧 核糖磷酸位于螺旋的外側,彼此通過 (/,0/磷酸二酯鍵連接,形成 $%&分子的骨架;堿基位于雙螺旋的 內側,每個堿基均與對應鏈上的堿基處于同一平面而以氫鍵(12345678 9583)結合。在 :種堿基中,固相萃取裝置,腺嘌呤 (&)總是跟胸腺嘧啶(+)配對,形成兩個氫鍵;鳥嘌呤(,)總是跟胞嘧啶())配對,形成三個氫鍵。這種嚴 格的堿基配對方式稱做“堿基互補原則”(圖 !-)。所以,$%&分子兩條鏈的堿基序列是互補的。堿基 平面與雙螺旋的長軸垂直,糖環的平面則與長軸平行。 # # ;. $%&是右手螺旋結構。螺旋的直徑為 ; 8<,螺距為 (.: 8<,螺旋每旋轉一周包含 !=對堿基,所以 每個堿基平面之間的距離為 =.(: 8<。雙


螺旋結構上存在著兩條凹溝,與脫氧核糖磷酸骨架平行。較深 的溝稱為大溝(<>?54 6455@7),較淺的稱為小溝(B7 BC>DEA86 F54D7)來維系,其中堿基堆積力是 維持 $%&分子穩定性的主要因素。 # # $%&雙螺旋結構模型的提出具有劃時代的意義,它近乎完美地說明了遺傳物質的主要生化和結構的 特征。從此,遺傳學和生物學的歷史正式從細胞階段進入了分子階段。 ##(二)$%&二級結構的多樣性 # # $%&的結構不是一成不變的。G $%&是 $%&分子在生理條件下最穩定的結構,如果改變溶液的 離子強度或相對濕度,$%&螺旋結構的上述特征都會發生變化。例如,在相對濕度低于 H0I時,$%&分 子的結構為 &型。& $%&的螺旋寬而短,每一個螺旋含 !!個堿基對(9>B7 J>A4,9J),并且堿基對不垂直 于雙螺旋的軸。!-H-年,&K7L>8374 MAD1等又發現了左手螺旋。他們在研究人工合成的 ),),),片段的 晶體結構


時,意外地發現這個片段形成的是左手螺旋。后來證明這種結構同樣存在于天然的 $%&分子 中。左手螺旋結構的一個明顯特征是,脫氧核糖磷酸骨架在螺旋中呈鋸齒形(NA6N>6),所以,取其英文單 詞的第一個字母將其命名為 O $%&(圖 ! !=)。O $%&每個螺旋含 !;對堿基,只有一條溝,其功能與 基因的表達調控有關。 第一章 #核##酸"! 圖 ! !"#不同類型的 $%&雙螺旋結構 三、 !"#的高級結構 ##除了少數 ’%&病毒以外,地球上所有生物的遺傳信息都貯存在 $%&分子中。不同物種間的 $%&分 子大小及復雜程度差別很大。一些小的病毒 $%&可能只含有幾千個堿基對,細菌含有數百萬個堿基對, 而植物及哺乳動物的 $%&分子則由數十億堿基對構成。并且,所有生物的基因組 $%&的長度通常比含 此 $%&的細胞直徑大得多。因此, $%&在形成雙螺旋結 構的基礎上,必須進一步折疊成超級螺旋結構,并且在蛋 白質的參與下,再進行精密的包裝。這樣, $%&才能存在 于小小的細胞中,甚至細胞核中。 ##(一)原核生物細胞中

 $%&的組裝 ##絕大部分原核生物的 $%&都是閉合環狀雙螺旋結 構,裸露而不與蛋白質結合。這種雙螺旋分子還需進一步 螺旋化形成超螺旋結構(圖 ! !!),致密壓縮才能容納于 細胞內。在細菌中,超螺旋 $%&分子形成一條染色體后, 再與蛋白質及 ’%&相互作用,高度壓縮構成原核細胞的 類核(()*+,-./)。另外,除了染色體 $%&,還有獨立于染色 體之外的環狀 $%&分子,稱為質粒( 0+123./)。環狀 $%& 分子進一步扭轉形成超螺旋。其中,負超螺旋為右手螺 旋,是自然界中存在的主要形式,有利于 $%&的復制與轉錄。 ##(二)真核生物細胞中 $%&的組裝 ##在真核細胞內,由于 $%&分子較原核細胞大得多,所以它們壓縮得更為致密。真核細胞的 $%&與蛋 白質結合,以染色質(*45-316.()的形式存在于細胞核內。在細胞分裂期,染色質進一步壓縮折疊,形成光 學顯微鏡下可見的染色體(*45-3-2-3,)。染色質與染色體都是 $%&的高級結構形式,并且基本上是同一 物質,只不過是不同時期(一個是間期,一個是分裂期)的不同形態而已。它們的基本結構單位都是核小 體(()*+,-2-3,)。 ##核小體由 $%&雙螺旋纏繞在組蛋白上形成,其核心為四種組蛋白構成的八聚體( -*613,5)。組蛋白 共有五種,分別稱為 7! 、78&、789、7: 和 7; 。其中 78& 789形成 8個二聚體,位于核心的一側;另一側 圖 ! !!#環狀 $%&結構示意圖 "!第一篇 9生物分子的結構與功能 的四聚體由兩對 !" 和 !# 組成。 $%&雙螺旋分子在組蛋白八聚體表面繞 ’( )*圈,長度約 ’#+ ,’-+ ./, 構成核小體的核心顆粒(0123 /4256073)。相鄰的兩個核心顆粒由長約 -+./的 $%&連接,連接區結合有一 個組蛋白分子 !’ 。這樣的結構不斷重復,形成所謂的“串珠樣”外觀(圖 ’ ’8)。 圖 ’ ’89核小體結構示意圖 99由于核小體的形成, $%&分子的長度被壓縮 -:)左右。在此基礎上,核小體再進一步盤旋折疊,形成 纖維狀結構及袢環結構,最后形成染色體。經過這樣的壓縮折疊,將長度超過細胞核直徑 ’+ +++倍的 $%&分子容納于其中。 四、線粒體 !"# 99對于真核生物而言, $%&除了存在于細胞核內,還有少量的 $%&位于細胞的線粒體( ;6510<1=>261=) 中,稱為線粒體 $%&( ;6510<1=>2647

 $%&,;5$%&)。;5$%&與細菌的 $%&相似,也是超螺旋雙鏈環狀分 子,裸露而不與組蛋白結合,分散在線粒體基質的不同區域。不同生物細胞線粒體內的 $%&分子數目大 不相同,一個線粒體中可能有一個或幾個 $%&分子。與細胞核內的 $%&相比, ;5$%&的相對分子質量 較小,約為 ’+ ?’+-。;5$%&中貯存的遺傳信息主要用于指導線粒體自身的 @%&及蛋白質的合成。 99人類 ;5$%&的長度為 ’-*-A ./。其外環為重鏈(!鏈),含有較多的鳥嘌呤,內環為輕鏈( B鏈),含 較多互補的胞嘧啶。兩條鏈均具有編碼功能,含有 ")個基因,分別編碼 8種 2@%&、88種 5@%&和 ’"種蛋 白質?;虻呐帕斜容^緊密,僅被少數(或無)非編碼序列隔開。 第三節 9 $"#的結構與功能 9 9 @%&由核糖核苷酸通過 "C,*C磷酸二酯鍵連接而成。與 $%&相比, @%&在結構和功能上有自己獨 特之處(表 ’")。雖然 $%&是遺傳的物質基礎,但對于某些病毒來說,它們的遺傳信息是貯存在 @%& 分子中的。原核和真核生物都含有三類基本的 @%&:信使 @%&(;3DD3=E32 @%&,;@%&)、轉運 @%&(524=DF G32 @%&,5@%&)和核糖體 @%&(26.1D1;47 @%&,2@%&)。在真核生物中,還含有另外一些少量的

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