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2014-02-05T14:07:23Z

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（一）[[DNA]]的[[碱基组成]]规律

组成DNA[[分子]]的[[脱氧核苷]]酸主要有四种，即dAMP，dGMP、dCMP和dTMP（d代表“脱氧”的意思），此外还含有少量的稀有[[碱基]]（主要是[[甲基化]]碱基）。50年代初，E.Chargaff等人对来自不同[[生物]]的DNA进行完全水解，对碱基进行了定量测定，总结出如下规律，一般称它为Chargaff规则。

1．所有DNA分子中，嘌呤碱总摩尔数等于[[嘧啶]]碱总摩尔数，即A+G=T+C，并且以摩尔为单位，A=T、G=C。

2．DNA的碱基组成具有种属的特异性，即不同生物种属的DNA具有各自独特的碱基组成。

3．DNA的碱基组成没有组织、器官的特性，即同种生物中不同组织及器官的DNA在碱基组成上是一致的。

4．生物体内DNA的碱基组成不受年龄、营养状态和环境的改变之影响。在所有DNA分子中A=T、G=C这一规律的发现，为DNA双[[螺旋结构]]模型的建立提供了重要的依据。

（二）DNA的[[一级结构]]

与[[蛋白质]]结构相似，[[核酸]]的结构也可分级结构与空间结构进行讨论。核酸的一级结构是指其[[多核苷酸]]链中[[核苷酸]]的排列顺序。核酸的空间结构是指多核苷酸链内或链间通过氢键等折叠卷曲的[[构象]]。核酸的空间结构又有[[二级结构]]与[[三级结构]]之分。

DNA是由四种[[脱氧核糖核酸]]通过3′.5′——[[磷酸二酯键]]彼此连接而成的线形或环状大分子。DNA分子没有[[侧链]]。其骨架由脱氧核糖和[[磷酸]]组成DNA的一级结构即是DNA多核苷酸链中核苷酸的排列顺序。

由于生物[[遗传信息]]储存于DNA的[[核苷酸序列]]中，若能搞清各种生物DNA的脱氧核苷酸排列顺序，则对[[生命活动]]本质的认识将有重大意义。

（三）DNA的二级结构

目前公认的DNA二级结构是双螺旋结构，这种模型的建立，主要有两个方面的根据。一是前面提到的50年代初E.Chargaff等人对各种DNA碱基组成的定量分析结果。二是Wilkins小组用X光衍射法研究DNA的[[晶体]],测得DNA分子呈螺旋结构。1953年j .Watson和F.Crick通过进一步研究,提出了DNA分子双螺旋结构模型。从而大大推动了分子[[生物学]]的发展。

DNA双螺旋结构模型的要点如下：

1．DNA分子由两条走向相反（一条5′→3′，另一条3′→5′）但互相平行的脱氧核糖核苷酸链组成，以一共同轴为中心，盘绕成双螺旋结构。

2．碱基在双螺旋内侧。一条链碱基上-NH的氢原子与另一条链碱基上的氧原子或氮原子形成氢键。氢键总是发生在A与T，G与C之间，前者有两个氢键，后者有三个氢键。这称为[[碱基配对]]或碱基互补规律。由此，两条多核苷酸链又可称为互补链。

3．各[[碱基对]]处于同一平面，且垂直于双螺旋的中心轴。相邻碱基对之间尚存在范德华（Vander Warls）引力，从而进一步稳定了双螺旋结构。

4．双螺旋的直径为2nm，每个螺距为3.4nm，内包含10个碱基对，因此每个碱基对距离为0.34 nm。

（四）DNA的三级结构

DNA三级结构是指双螺旋链作进一步的扭曲构象。[[超螺旋结构]]是DNA三级结构形式。目前发现许多[[病毒]]DNA，[[线粒体]]DNA，都是环型双链DNA，而具有超螺旋结构。当[[超螺旋]]型DNA的一条链上出现缺口时，超螺旋结构被松开，可解旋形成开环型结构。

DNA的三级结构与其结合的蛋白质有关。[[真核细胞]][[染色质]]的基本结构单位是[[核小体]]。核小体是由[[组蛋白]]H2A，H2B，H3和H4各二个分子组成的八聚体，外绕DNA形成核心颗粒。连接各[[核心颗粒]]的区域称连接区，它是由组蛋白H1及大约60-100个碱基对DNA组成。一个完整的核小体由核心颗粒与连接区组成。各个核小体彼此相联沿染色质[[纤维]]的纵轴列成一种串珠状重复性结构。串珠状核小体长链可进一步卷曲，形成螺旋筒结构。在形成[[染色单体]]时，螺旋筒再进一步卷曲、折叠。人体每个[[细胞]]中长约1.7μm的DNA双螺旋链，最终被压缩8400多倍，分布于各染色单体中。
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