核酸結構

维基百科,自由的百科全书
(重定向自DNA的機械性質
跳转至: 导航搜索

核酸結構英语:Nucleic acid structure)是指如DNARNA核酸生物分子结构英语Biomolecular structure。从化学角度上讲,DNA与RNA是非常相似的。DNARNA的结构常分为四个不同水平:一级、二级、三级及四级。

能夠直接計算出DNA機械性質的實驗技術相對較新,且要再溶液中進行高解析度觀察也較困難,不過科學家仍然解出了許多關於DNA機械性質的數據。關於DNA機械性質的研究,包括不同型態的DNA雙螺旋、DNA超螺旋、非螺旋型態、鹼基配對鍵結、熔點等。

一级结构[编辑]

一级结构是由通过磷酸二酯键连接在一起的核苷酸的线性序列。它是核苷酸的这种线性序列组成DNARNA的一级结构。核苷酸由3个组成部分组成:

  1. 含氮基
    1. 腺嘌呤
    2. 鸟嘌呤
    3. 胞嘧啶
    4. 胸腺嘧啶(仅存在于DNA中)
    5. 尿嘧啶(仅存在于RNA中)
  2. 被称为脱氧核糖(在DNA中发现)和核糖(在RNA中发现)的5碳糖。
  3. 一个或多个磷酸基[1]

二级结构[编辑]

二级结构是碱基之间的相互作用集合,即链的哪些部分彼此结合。 在DNA双螺旋中,两条DNA链通过氢键连在一起。 一条链碱基上的核苷酸与另一条链上的核苷酸成对配对。 二级结构负责核酸所承受的形状。DNA中的碱基被分类为嘌呤嘧啶

三级结构[编辑]

三级结构是指原子在三维空间中的位置,考虑到几何和位阻效应空间限制。 它比二级结构更高一级,其中发生线性聚合物的大规模折叠,并且整个链条被折叠成特定的三维形状。DNA的结构形式有4个不同区域。

  1. 手性 - 右手性或左手性
  2. 螺旋匝的长度
  3. 每匝碱基对数
  4. 主凹槽与次凹槽之间的尺寸差异

DNA的双股螺旋空间的三级排列包括B-DNA,A-DNAZ-DNA

四级结构[编辑]

核酸的四级结构与蛋白质四级结构相似。 虽然一些概念不完全相同,但四级结构是指较高级别的核酸组织。 此外,它是指核酸与其他分子的相互作用。 核酸的较高级组织的最常见形式以染色质的形式出现,这导致其与小蛋白质组蛋白的相互作用。 此外,四元结构是指核糖体剪接体中分离的RNA单元之间的相互作用[2]

DNA螺旋幾何[编辑]

据信在自然界中发现了至少三种DNA构象,即A-DNA,B-DNA和Z-DNA。

A-、B-与Z-DNA的结构。
A-、B-与Z-DNA的螺旋轴
三種主要DNA型態的結構特色
幾何學特性 A-DNA B-DNA Z-DNA
螺旋方向 向右 向右 向左
重複單位 1 bp 1 bp 2 bp
每单位转角 33.6° 35.9° 60°/2bp
平均旋转一周所用单位数 10.7 10.0 12
Inclination of bp to axis +19° -1.2° -9°
轴向每单位位移 2.3 Å 3.32 Å 3.8 Å
每旋转一周位移 24.6 Å 33.2 Å 45.6 Å
Mean propeller twist +18° +16°
糖基角 anti anti C: anti,
G: syn
Sugar pucker C3'-endo C2'-endo C: C2'-endo,
G: C3'-endo
直径 25.5 Å 23.7 Å 18.4 Å

参看[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Krieger M, Scott MP, Matsudaira PT, Lodish HF, Darnell JE, Lawrence Z, Kaiser C, Berk A. Section 4.1: Structure of Nucleic Acids. Molecular cell biology. New York: W.H. Freeman and CO. 2004. ISBN 0-7167-4366-3. 
  2. ^ Strucual Biochemistry/Nucleic Acid/DNA/DNA Structure. [11 December 2012].