独特的三螺旋DNA

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独特的三螺旋DNA

2023-07-15 16:03| 来源: 网络整理| 查看: 265

第三条链插了进来

那么DNA的双螺旋结构就是DNA不变的形象了吗?未必。

1957年就有人提出过,RNA(核糖核酸)可以形成一种三螺旋结构。但这种三螺旋结构并不是上述克里克等人初步设计的那样。这种三螺旋也是以磷酸骨架作为外部的链条,只是三个链条咬合在了一起。

由于当时DNA的双螺旋结构已经能够完美地解释各种生物学现象,而且最主要的,当时自然界发现的DNA或RNA中还没有以这种三螺旋存在的。因此RNA三螺旋结构的提法也就没有人理睬了。

三十年后的一天,生物学家发现,线粒体DNA在微酸性液体中竟然真的可以形成一种三螺旋结构:原本的双螺旋链又绕上了一条链!这三条链相互间隔还很均匀,就好像3条铁链连成的梯子一样盘旋而上!这个发现就像在生物学领域投了一颗手榴弹,引起了不小的轰动,很多科学家投入到了对三螺旋DNA的研究,他们认为,DNA既然在细胞中会出现三链螺旋,肯定大有玄机。

三条链如何“和平相处”

经过实验研究,科学家发现,能够形成三链的DNA,其三条链的组成非常有特点,这个特点稍后介绍,先说说组成DNA的碱基。我们知道,组成DNA的碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T),A只能与T配对,G只能与C配对,由此组成DNA双链螺旋。一般情况下,每条链上4种碱基是混合在一起的,假如把所有的嘌呤都染成红色,把所有的嘧啶都染成绿色,那么一般的双链DNA,它的每条链上就会红的绿的都有。

而组成DNA三链螺旋的每条链独特之处在于,中间一条链全部都是嘌呤组成,假如染色后,整条链会清一色的红,没有一点绿色。两侧的链,其中有一条链全部由嘧啶组成,一条链清一色的绿,没有一点红色。还有一条链有两种情况,在酸性环境中,它可以是与那条嘧啶链组成完全一样的绿色链,非酸性环境中,也可以是与那条嘌呤链组成完全一样的红色链。也就是说,组成三链DNA的每条链,不仅要求全部由同类碱基组成,还要求有两条链的碱基组成完全一样。

由此可见,三链DNA螺旋出现的机会比较小,所以DNA的三螺旋结构难以在自然界被观测到。不过,科学家可以轻易拼接,在实验室里制造出这种特点的DNA三螺旋。而在生物体内,这种三螺旋结构只是出现在DNA的局部部位,比如说DNA的折叠部位。

“狗皮膏药”能治病

双螺旋结构存在已经可以完成生物体遗传和变异的任务了,为什么还会出现三螺旋结构呢?

三螺旋DNA的第三条链的来源有两种情况,一种是来自分子内,就是双链DNA分子折叠过来时,有4条链挤在一起,当碱基的组成符合条件时,其中的3条链就很容易抱在一起,形成三螺旋结构。这种三螺旋结构比较牢固,就像给DNA的折叠部位夹了一个夹子,让DNA稳定地折叠起来。

另一种可能是,外来的一段碱基序列与DNA的某个部位紧紧缠绕在一起,这种情况并不是出现在DNA的折叠部位,这种三螺旋结构的作用不可小觑。双螺旋结构的DNA是正常的,三螺旋结构是无法正常复制的,哪个部位出现三螺旋,那个部位的基因就无法被复制和遗传下去了。由此可见,DNA内局部的三螺旋结构起到了掩盖基因,以防其起作用的功能。

这个掩盖基因的功能让科学家很兴奋,也许这意味着许多致病的基因可以通过给它贴上一块第三条链的“狗皮膏药”,就可以防止它发作了。

三螺旋DNA的研究起步较晚,相信以后有关它的研究,将为我们展现这种独特结构的更多有趣之处。返回搜狐,查看更多



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