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在潮湿状态下,DNA的纤维会变的较长较细,称做A型;而干燥的时候则变得较短较粗,称为B型.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:生物作业 时间:2024/05/23 20:28:07
在潮湿状态下,DNA的纤维会变的较长较细,称做A型;而干燥的时候则变得较短较粗,称为B型.
可是A型存在条件的相对湿度是75% 而B型的是92% 这不是很奇怪么、 存在需要相对湿度高的反而在干燥的时候呈现、 这是为什么?
A型和B型指的是DNA二级结构里的两种构象
首先要明确的是:关于“在潮湿状态下,DNA的纤维会变的较长较细,称做A型;而干燥的时候则变得较短较粗,称为B型.”这句话不是对DNA构象的科学表述,而是出自传记作者的一种很不严谨的文学性描述.
这个问题涉及DNA结构的多态性,这是一个复杂的问题,DNA的构象绝不仅仅是随着湿度的改变而改变那样简单.
Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构属于B型双螺旋,它是以在生理盐溶液中抽出的DNA纤维在92%相对湿度下进行X-射线衍射图谱为依据进行推测的,这是DNA分子在水性环境和生理条件下最稳定的结构.
在以钠、钾或铯作反离子,相对湿度为75%时,DNA分子的X-射线衍射图给出的是A构象,A-DNA每螺旋含11个碱基对,而且变成A-DNA后,大沟变窄、变深,小沟变宽、变浅.
以锂作反离子,相对湿度进一步降为66%,DNA分子的X-射线衍射图给出的是C构象.C构象仅在实验室中观察到.
D和E构象:相对湿度进一步下降,同时DNA分子中G-C碱基对较少时的X-衍射图为此.
然而研究表明DNA的结构是动态的.一般说来,A-T丰富的DNA片段常呈B-DNA.采用乙醇沉淀法纯化DNA时,整个过程中,大部分DNA由B-DNA经过C-DNA,最终变构为A-DNA.若DNA双链中一条链被相应的RNA链所替换,会变构成A-DNA.当DNA处于转录状态时,DNA模板链与由它转录所得的RNA链间形成的双链就是A-DNA.由此可见A-DNA构象对基因表达有重要意义.此外,B-DNA双链都被RNA链所取代而得到由两条RNA链组成的双螺旋结构也是A-DNA.总之,DNA的双螺旋结构永远处于动态平衡中,DNA分子构象的变化与糖基和碱基之间空间相对位置有关.
上述这些不同构象的DNA都有共同的一点,即它们都是右手双螺旋;两条反向平行的核苷酸链通过Watson-Crick碱基配对结合在一起;链的重复单位是单核苷酸;这些螺旋中都有两个螺旋沟,分为沟与小沟,只是它们的宽窄和深浅程度有所不同.
1979年,Wang和Rich等人在研究人工合成的CGCGCG单晶的X-射线衍射图谱时又发现了与上述完全不同的DNA构象,它是左手双螺旋,每个螺旋含12个碱基对,分子长链中磷原子不是平滑延伸而是锯齿形排列,有如“之”字形一样,因此叫它Z构象.
DNA构象的可变性,或者说DNA二级结构的多态性的发现拓宽了人们的视野.原来,生物体中最为稳定的遗传物质也可以采用不同的姿态来实现其丰富多采的生物学功能.
 多年来,DNA结构的研究手段主要是X射线衍射技术,其结果是通过间接观测多个DNA分子有关结构参数的平均值而获得的.同时,这项技术的样品分析条件使被测DNA分子与天然状态相差甚远.因此,在反映DNA结构真实性方面这种方法存在着缺陷.1989年,应用扫描隧道显微镜(scanning tummeling microscopy,STM)研究DNA结构克服了上述技术的缺陷.这种先进的显微技术,不仅可将被测物放大500万倍,且能直接观测接近天然条件下单个DNA分子的结构细节.STM 技术的应用是DNA结构研究中的重要进展,可望在探索DNA结构的某些未知点上展示巨大潜力.