分子生物學(xué)第二章DNA結(jié)構(gòu)

第一節(jié)遺傳物質(zhì)的本質(zhì)第二節(jié)核酸的化學(xué)組成第三節(jié)DNA的二級結(jié)構(gòu)第四節(jié)DNA的物理化學(xué)性質(zhì)第五節(jié)超螺旋和拓?fù)洚悩?gòu)本文檔共80頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期三\2點3分第一節(jié)遺傳物質(zhì)的本質(zhì)本文檔共80頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期三\2點3分

a、編碼蛋白質(zhì)和RNA的信息(編碼tRNA、rRNA)

64個三聯(lián)體密碼子3個終止密碼子編碼氨基酸的61個密碼子有簡并性、通用性一、DNA攜帶兩類不同的遺傳信息本文檔共80頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期三\2點3分

b、編碼基因選擇性表達(dá)的信息基因選擇性表達(dá)表現(xiàn)在：細(xì)胞周期的不同時相中個體發(fā)育不同階段不同的器官和組織不同的外界環(huán)境下基因的表達(dá)與否以及量的差異本文檔共80頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期三\2點3分

*原核生物的結(jié)構(gòu)基因占Genome的比例很大

Φx174phage5386bp結(jié)構(gòu)基因用去5169bp比例達(dá)96％*真核生物的結(jié)構(gòu)基因占Genome的比例很小

哺乳動物中結(jié)構(gòu)基因只占10％～15％本文檔共80頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期三\2點3分其余80％以上的DNA起什么作用目前還無法精確解釋，但可以肯定其中大部分DNA序列是編碼基因選擇性表達(dá)的遺傳信息所以又稱－－調(diào)控序列本文檔共80頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期三\2點3分二、RNA也可作為遺傳物質(zhì)

*RNA病毒傳染媒介是病毒顆粒（病毒基因組RNA、蛋白質(zhì)外殼）如:煙草花葉病毒（TobaccoMosaicVirus，TMV)

*類病毒（viroid）:使高等植物產(chǎn)生疾病的傳染性因子分子結(jié)構(gòu)：含246~375個核苷酸的單鏈環(huán)狀RNA分子，沒有蛋白質(zhì)外殼。專性活細(xì)胞內(nèi)寄生。本文檔共80頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期三\2點3分三、是否存在核酸以外的遺傳物質(zhì)

Prion(proteinaccousinfectionsparticle)朊病毒－－－蛋白質(zhì)樣的感染因子羊搔癢病(scripie)人類庫魯（kuru）病牛海綿狀腦炎(瘋牛病)…均由傳染性病原蛋白顆粒引起統(tǒng)稱Prion(朊病毒)

Prion復(fù)制?轉(zhuǎn)錄?翻譯?

本文檔共80頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期三\2點3分疾病癥狀發(fā)病機(jī)理發(fā)現(xiàn)病例庫魯?。↘uru）共濟(jì)失調(diào)、繼發(fā)癡呆通過同類相食（人）傳染約2600例醫(yī)源性克雅氏病(iCJD）癡呆，共濟(jì)失調(diào)通過朊病毒污染的HGH，或通過角膜移植約80例家族性克雅氏病同上PrP基因種系突變約100個家族零星發(fā)生克雅氏病同上體細(xì)胞突變PrPc自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc？每年發(fā)生率約百萬分之一克雅氏病新突變體vCJD共濟(jì)失調(diào)，常伴有癡呆牛朊病毒傳染？46例GS綜合癥（GSS）共濟(jì)失調(diào)，常伴有癡呆PrP基因種系突變約50個家族致死性家族失眠癥（FFI）睡眠隔離，接著失眠，癡呆PrP基因種系突變（D178N和M129）9個家族

人類朊病毒疾病、癥狀及發(fā)病機(jī)理

本文檔共80頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期三\2點3分致死性中樞神經(jīng)系統(tǒng)的慢性退化病理表現(xiàn)：大腦皮層的神經(jīng)原細(xì)胞退化、空泡變性、死亡、消失，最終被星狀細(xì)胞取代，因而造成海棉狀態(tài)本文檔共80頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期三\2點3分朊病毒帶來了諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎1997

StanleyB.Prusiner發(fā)現(xiàn)朊病毒是作為老年性癡呆癥等疾病的病原并能在寄主細(xì)胞中繁殖傳播本文檔共80頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期三\2點3分第二節(jié)核酸的化學(xué)組成本文檔共80頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期三\2點3分嘧啶Pyrimidines嘌呤Purines一、堿基、核苷、核苷酸☉堿基NitrogenousbasesUracil(U)本文檔共80頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期三\2點3分☉核苷（nucleotide）糖苷鍵Glycosidicbond嘧啶的1位N原子、嘌呤的9位N原子核糖是戊糖RNA－核糖核苷DNA－脫氧核糖核苷本文檔共80頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期三\2點3分1’9☉核苷酸（nucleotideacid）核苷的磷酸酯脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸其中α和β、β和γ之間是高能磷酸鍵αβγdNTP本文檔共80頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期三\2點3分堿基＋戊糖＝核苷核苷＋磷酸＝核苷酸核糖核苷三磷酸縮寫為NTP本文檔共80頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期三\2點3分二、DNA分子的一級結(jié)構(gòu)(DNAsequence)1、多聚核苷酸鏈

主鏈?zhǔn)呛颂呛土姿醾?cè)鏈為堿基由3’,5’磷酸二酯鍵連接2、鏈的方向：同一個磷酸基的3’酯鍵到5’酯鍵的方向(5’→3’)5’-UCAGGCUA-3’=UCAGGCUA

默認(rèn)書寫順序5‘→3’3’5’本文檔共80頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期三\2點3分第二節(jié)DNA的二級結(jié)構(gòu)本文檔共80頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期三\2點3分*1953.Watsosn&Crick

右手B-DNADoublehelixModel

一、DNA雙螺旋模型的提出（doublehelixmodel）本文檔共80頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期三\2點3分每一單鏈具有5‘3’極性兩條單鏈極性相反反向平行兩條單鏈間以氫鍵連接以中心為軸，向右盤旋（直徑2nm）雙螺旋中存在大，小溝

*雙螺旋的主鏈本文檔共80頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期三\2點3分磷酸二酯鏈(PhosphodiesterBackbone)本文檔共80頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期三\2點3分C-GT-A

堿基互補本文檔共80頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期三\2點3分·直徑20?

*雙螺旋模型參數(shù)·螺距為34?（任一條鏈繞軸一周所升降的距離）·每圈有10個核苷酸（堿基）·有大溝和小溝配對堿基并不充滿雙螺旋空間，且堿基對占據(jù)的空間不對稱

·兩個堿基之間的垂直距離是3.4?。螺旋轉(zhuǎn)角是36度本文檔共80頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期三\2點3分Pitch34?Rise3.4?Width20?MajorGrooveMinorGroove10.4bp/turn本文檔共80頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期三\2點3分Twist36°本文檔共80頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期三\2點3分?大、小溝的差異⊕大溝中堿基差異容易識別，往往是蛋白質(zhì)因子結(jié)合特異DAN序列的位點⊕小溝相對體現(xiàn)的信息較少本文檔共80頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期三\2點3分二、影響雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素

l

氫鍵

(Hydrogenbond4~6kc/mol)

消除DNA單鏈上磷酸基團(tuán)間的靜電斥力

弱鍵,可加熱解鏈氫鍵堆積,有序排列(線性,方向)

l

磷酸酯鍵(phosphoesterbond80~90kc/mol)l

0.2mol/LNa+

生理鹽條件

強鍵,需酶促解鏈

*維持穩(wěn)定性的因素本文檔共80頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期三\2點3分l

堿基堆積力(非特異性結(jié)合力)

(1kc/mol—0.6kc/mol)×n

☆范德華力（Vandewaalsforce）

(1.7A°/嘌呤環(huán)與嘧啶環(huán)作用半徑)(0.34nm/堿基對間距)3.4A°本文檔共80頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期三\2點3分☆疏水作用力(Hydrophobicinteraction)

不溶于水的非極性分子在水中相互聯(lián)合,成串結(jié)合的趨勢力.(磷酸骨架,氨基,酮基周圍水分子間的有序排列)l

磷酸基團(tuán)間的靜電斥力

堿基內(nèi)能增加(溫度),使氫鍵因堿基排列有序狀態(tài)的破壞而減弱

*不穩(wěn)定因素本文檔共80頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期三\2點3分三、雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本形式

·B-DNA資料來自相對濕度為92％所得到的DNA鈉鹽纖維·此外人們還發(fā)現(xiàn)了A、C、D、E等右手雙螺旋和左手雙螺旋

Z構(gòu)象等形式DNA結(jié)構(gòu)的多態(tài)性：幾種不同的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)以及同一種雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)參數(shù)存在差異的現(xiàn)象原因：多核苷酸鏈的骨架含有許多可轉(zhuǎn)動的單鍵磷酸二酯鍵的兩個P-O鍵、糖苷鍵、戊糖環(huán)各個鍵本文檔共80頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期三\2點3分ABZHandednessBaseInclination本文檔共80頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期三\2點3分ABZ大溝寬小溝窄小溝窄大溝變深小溝寬淺大溝不存在小溝窄而深本文檔共80頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期三\2點3分1、反向重復(fù)序列與二級結(jié)構(gòu)

反向重復(fù)序列（invertedrepeatitivesequenceorinvertedrepeatsIR）又稱回文序列（廻文）：指兩段同樣的核苷酸序列同時存在于一個分子中，但具有相反的方向有時也有不完全相同的情況RNA和DNA中都可能存在

此外還可有directedrepeatitivesequence---正向重復(fù)序列四、一些DNA序列的不尋常結(jié)構(gòu)本文檔共80頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期三\2點3分C本文檔共80頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期三\2點3分反向重復(fù)序列間間隔較短或無間隔反向重復(fù)序列間間隔較長本文檔共80頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期三\2點3分

*較短的回文序列可能是作為一種信號

如：限制性內(nèi)切酶的識別位點一些調(diào)控蛋白的識別位點

例如限制性內(nèi)切酶EcoRⅠ的識別位點5‘－－GAATTC－－3’3‘－－CTTAAG－－5’本文檔共80頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期三\2點3分

（1）形成條件

一股為嘌呤，另一股為嘧啶的核苷酸雙鏈能夠形成三鏈如：polyA/polyUpolydA/polydTpolyd(AG)/polyd(CT)2、三螺旋DNA(TribleHelixDNA,T.SDNA)可能與基因調(diào)控區(qū)域的功能和染色體重組有關(guān)本文檔共80頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期三\2點3分PolyT/A

TTTTTTTTTTT

AAAAAAAAAA

PolyT/A

TTTTTTTTTTT

AAAAAAAAAATTTTTTTTTTTAAAAAAAAAATTTTTTTTTTTAAAAAAAAAAD.S.DNA+D.S.DNAT.S.

DNA+

S.S.

DNA（2）組成形式本文檔共80頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期三\2點3分

b、

分子組成

☆

PY/PU+PU(偏堿性介質(zhì)中穩(wěn)定)G＊G、A＊A、G＊A＋

☆PY/PU+PY(偏酸性介質(zhì)中穩(wěn)定)常見類型

G＊C＋A＊T第三條鏈位于B-DNA的Majorgroove中H-DNA兩種異構(gòu)體本文檔共80頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期三\2點3分

T.S.DNA的連接鍵

Watsonbonding

A＝TG≡C(D.S.DNA)H+Hoogsteen氫鍵G＝C+(質(zhì)子化)(第三鏈,pH小于7)本文檔共80頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期三\2點3分三股螺旋DNA結(jié)構(gòu)特點總結(jié)第三條單鏈DNA分子位于B-DNA大溝內(nèi)與B-DNA以Hoogsteen鍵連接AT,GC兩氫鍵配對，C必需質(zhì)子化

poly(Py):(Pu):(Py)為常見類型TriblehelixMajorgroovePy:Pu:Py3ed*可能功能可能與基因調(diào)控區(qū)域的功能和染色體重組有關(guān)本文檔共80頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期三\2點3分3、四股螺旋DNA

(tetraplexDNA,TetrableHelixDNA)

均有形成四股螺旋DNA的可能

5’---TTAGGGTTAGGGTTAGGG-3’3’---AATCCCAATCCC-5’

Poly(G)染色體端粒高度重復(fù)的DNA序列形成條件－－串聯(lián)重復(fù)的鳥苷酸已有實驗結(jié)果表明－－真核細(xì)胞端粒中存在四鏈結(jié)構(gòu)

本文檔共80頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期三\2點3分結(jié)構(gòu)特點堿基之間靠Hoogsteen鍵連接GGGG基本結(jié)構(gòu)單元－－鳥嘌呤四聯(lián)體本文檔共80頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期三\2點3分可能的功能

A、穩(wěn)定真核生物染色體結(jié)構(gòu)

B、保證DNA末端準(zhǔn)確復(fù)制

C、與DNA分子的組裝有關(guān)

D、與染色體的meiosis&mitosis有關(guān)

HoogsteenBonding

5’-----TTAGGGTTAGGGTTAGGGT

3’-----AATCCCAATCCC

GGG

TA本文檔共80頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期三\2點3分本文檔共80頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期三\2點3分第四節(jié)DNA的物理、化學(xué)性質(zhì)本文檔共80頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期三\2點3分

DNA雙股鏈的互補是其結(jié)構(gòu)和功能上的一個基本特征也是DNA研究中一些實驗技術(shù)的基礎(chǔ)本文檔共80頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期三\2點3分一、DNA分子的變性變性（denaturation或融解melting）：DNA雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂，使雙螺旋的兩條鏈完全分開變成單鏈，這一雙鏈分離的過程叫做變性1、條件：加熱,極端pH,有機(jī)溶劑（尿素、酰胺)，低鹽濃度等

2、變性過程的表現(xiàn)

¤

是一個爆發(fā)式的協(xié)同過程，變性作用發(fā)生在一個很窄的溫度范圍¤導(dǎo)致一些理化性質(zhì)發(fā)生劇烈變化本文檔共80頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期三\2點3分表現(xiàn)為：※熔液黏度降低※沉降速度加大※浮力密度上升※此外吸收值升高（A260nm），即增色效應(yīng)指在DNA變性的過程中，他在260nm的吸收值先是緩慢上升，達(dá)到某一溫度時及驟然上升天然DNA和變性DNA的吸收值相差可達(dá)34％D.SDNAA260=1.0S.SDNAA260=1.37dNTPsA260=1.60

當(dāng)濃度為50μg/ml時：本文檔共80頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期三\2點3分1.1851.01.37OD℃

Tm

=OD增加值的中點溫度(一般為85-95℃)或DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)失去一半時的溫度3、熔解曲線與融解溫度(Tm值)

緩慢而均勻地增加DNA溶液的溫度（現(xiàn)可做到0.1℃／分）可根據(jù)各點的A260值繪制成DNA的熔解曲線

這也是一般PCR實驗技術(shù)中把變性溫度定為94℃的原因本文檔共80頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期三\2點3分1、影響Tm值的因素

（1）在A,T,C,G隨機(jī)分布的情況下，決定于GC含量（2）GC%含量相同的情況下GC%愈高→Tm值愈大GC%愈低→Tm值愈小

AT形成變性核心，變性加快，Tm值小堿基排列對Tm值具有明顯影響5`GC3`CGn＞＞5`CG3`GCn5`TA3`ATn＜＜5`AT3`TAn36.7℃57.02℃

Tm136.12℃72.55℃

本文檔共80頁；當(dāng)前第51頁；編輯于星期三\2點3分

※

嘌呤嘧啶的排列順序?qū)﹄p螺旋結(jié)構(gòu)（穩(wěn)定性）的影響

即－－氫鍵數(shù)目相同，但相鄰堿基的堆積力不同

從嘌呤到嘧啶方向的堿基堆積力作用顯著地大于同樣組成的嘧啶到嘌呤方向的堿基堆積作用Pyrimidine-PurineStepsHaveLittleBaseStacking5’3’3’5’CGAT5’CA3’3’GT5’本文檔共80頁；當(dāng)前第52頁；編輯于星期三\2點3分Purine-PyrimidineStepsHaveExtensiveBaseStacking5’3’3’CATG5’5’AC3’3’TG5’本文檔共80頁；當(dāng)前第53頁；編輯于星期三\2點3分生物體內(nèi)僅UAA為最有效的終止密碼子因為：UAAAUU的Tm值是最低的一個，即使生理溫度下也不穩(wěn)定本文檔共80頁；當(dāng)前第54頁；編輯于星期三\2點3分（3）大片段D.SDNA分子之間比較片段長短對Tm值的影響較小,與組成和排列相關(guān)（4）小于100bp的D.SDNA分子比較片段愈短，變性愈快，Tm值愈小（5）變性液中含有尿素，甲酰胺等尿素，甲酰胺與堿基間形成氫鍵改變堿基對間的氫鍵Tm值可降至40℃左右

（6）鹽濃度的影響

每升0.18molNa+是常用的標(biāo)準(zhǔn)條件

思考題：室溫下蒸餾水中的DNA會如何？本文檔共80頁；當(dāng)前第55頁；編輯于星期三\2點3分pH~12酮基→烯醇基pH~2-3NH2→NH2+(質(zhì)子化)

改變氫鍵的形成與結(jié)合力（7）極端pH條件的影響一切減弱氫鍵，堿基堆積力的因素均將使Tm

值降低本文檔共80頁；當(dāng)前第56頁；編輯于星期三\2點3分2、常用的變性方法☆熱變性☆堿變性應(yīng)用廣泛，特別是用于變性動力學(xué)研究缺點：高溫引起磷酸二酯鍵的斷裂，得到長短不一的單鏈pH11.3時，全部氫鍵被淘汰無熱變性的缺點，為制備單鏈DNA的首選方法

◎保存單鏈DNA的條件

保持pH大于11.3鹽濃度低于0.01mol/L本文檔共80頁；當(dāng)前第57頁；編輯于星期三\2點3分D.SDNAS.SDNADenaturation▲▼Renaturation復(fù)性過程依賴于單鏈分子間的隨機(jī)碰撞(DependsonthecollisionofcomplementaryS.S.DNA)

二、DNA分子的復(fù)性（annealorrenaturation）概念：變性DNA在適當(dāng)條件下，兩條彼此分開的鏈又可以重新地合成雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程（退火）本文檔共80頁；當(dāng)前第58頁；編輯于星期三\2點3分

1、影響DNA復(fù)性過程的因素：

陽離子濃度0.18~0.2MNa+可消除polydNTP間的靜電斥力復(fù)性反應(yīng)的溫度低于Tm值25℃左右(60-65℃)

S.S,DNA的初始濃度C0

DNA分子中,堿基的排列狀況(隨機(jī)排列,重復(fù)排列)

S.S.DNA分子的長度（片段的大?。㏒.S.DNA愈長S.S.DNA愈短→分子擴(kuò)散愈慢→復(fù)性愈慢→分子擴(kuò)散愈快→復(fù)性愈快本文檔共80頁；當(dāng)前第59頁；編輯于星期三\2點3分3’-ATCTATGCTGTCAT-5’5‘-TAGATACGACAGTA-3’5‘-TAGATACGACAGTA-3’3’-ATCTATGCTGTCAT-5’3’-ATATATATATAT-5’5‘-TATATATATATA-3’3’-ATATATATATAT-5’5‘-TATATATATATA-3’5‘-TATATATATATA-3’3’-ATATATATATAT-5’3’-ATATATATATAT-5’5‘-TATATATATATA-3’本文檔共80頁；當(dāng)前第60頁；編輯于星期三\2點3分二、C0t曲線－－復(fù)性發(fā)生過程的討論dCt/dt=KC02

反應(yīng)初始t=0單鏈DNA的隨機(jī)碰撞過程（randomlycollision）單鏈DNA濃度=C0反應(yīng)達(dá)t時單鏈DNA濃度=CtK＝復(fù)性速度常數(shù)包括兩個因素：DNA的濃度（C，mol/L）和時間(s)本文檔共80頁；當(dāng)前第61頁；編輯于星期三\2點3分dCt/dt=KC02積分Ct/C0=1/(1+KC0t)當(dāng)Ct/C0=1/2時Ct/C0=1/2=1/(1+KC0t(1/2))K=1/Cot(1/2)Cot(1/2)

=1/K(mol.Sec/L)常數(shù)

本文檔共80頁；當(dāng)前第62頁；編輯于星期三\2點3分Ct/C0是C0t的函數(shù)按此公式作圖得C0t曲線Ct/C0

01C0t(1/2)C0t本文檔共80頁；當(dāng)前第63頁；編輯于星期三\2點3分基因組的復(fù)雜性＝單一序列的長度＋重復(fù)序列的長度復(fù)雜性的單位為核苷酸的數(shù)目例如：含單一序列a,b,c,d復(fù)雜性＝a+b+c+d復(fù)雜性＝分子量含106a,103b,10c,d復(fù)雜性＝a+b+c+d復(fù)雜性＜＜分子量基因組的復(fù)雜性(genomiccomplexity)本文檔共80頁；當(dāng)前第64頁；編輯于星期三\2點3分復(fù)雜性

*C0t和DNA的復(fù)雜性間存在線性關(guān)系：themorecomplexaDNA,thehigheritsCot(1/2)

1:10－62×105:0.42×109:4000本文檔共80頁；當(dāng)前第65頁；編輯于星期三\2點3分A"typical"mammalianC0tcurvehasthreeplateaus*C0t曲線能解釋單一來源的DNA所具有的不同復(fù)雜性部分真核生物的基因組由高度重復(fù)（highlyrepetitive)序列、中度重復(fù)（moderatelyrepetitiveormid-repetitive)序列單一（singlecopy)序列組成本文檔共80頁；當(dāng)前第66頁；編輯于星期三\2點3分四、富含A－T序列和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的呼吸作用●

高等生物染色體的某一區(qū)段，A·T含量變化很大

很多有重要調(diào)節(jié)功能的的DNA區(qū)段都富含A·T

（原核、真核－－復(fù)制起點、啟動子、終止子等區(qū)域）●

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的呼吸作用：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部，配對堿基的氫鍵的迅速斷裂和再生的過程●

DNA內(nèi)富含A·T區(qū)段呼吸作用尤為明顯

這對于某些特殊的蛋白質(zhì)與DNA發(fā)生反應(yīng)并閱讀鏈內(nèi)部的信息具有重要作用本文檔共80頁；當(dāng)前第67頁；編輯于星期三\2點3分第五節(jié)超螺旋和拓?fù)洚悩?gòu)本文檔共80頁；當(dāng)前第68頁；編輯于星期三\2點3分一、超螺旋（superhelixORsupercoil）●

最早在SV40和多瘤病毒中發(fā)現(xiàn)●超螺旋是所有線性或環(huán)形DNA的共有的重要特征ThesupercoilsoftheSV40minichromosomecanberelaxedtogenerateacircularstructure,whoselossofhistonesthengeneratessupercoilsinthefreeDNA.本文檔共80頁；當(dāng)前第69頁；編輯于星期三\2點3分1、超螺旋結(jié)構(gòu)的方向性B-DNA緊纏overwinding(右旋)

正超螺旋（positivesupercoiled）導(dǎo)致左手超螺旋以一根繩子做實驗：原來的繩子的兩股以右旋方向纏繞；在繩子的一端向緊纏方向捻轉(zhuǎn)，再將繩子的兩端連接起來，則產(chǎn)生一個左旋的超螺旋以解除外加捻轉(zhuǎn)的協(xié)變本文檔共80頁；當(dāng)前第70頁；編輯于星期三\2點3分B-DNA松纏unwinding(左旋)

負(fù)超螺旋（NegativeSupercoiled）導(dǎo)致右手超螺旋在繩子的一端向松纏方向捻轉(zhuǎn)，再將繩子的兩端連接起來，則產(chǎn)生一個右旋的超螺旋以解除外加捻轉(zhuǎn)的協(xié)變本文檔共80頁；當(dāng)前第71頁；編輯于星期三\2點3分超螺旋的形成總是要向著抵消初級螺旋改變的方向發(fā)展所有生物的DNA幾乎有5%為NegativeSuperhelix

二、超螺旋狀態(tài)的描述1、可用數(shù)學(xué)公式描述Vinograd方程式L=T+W(α=β+γ)本文檔共80頁；當(dāng)前第72頁；編輯于星期三\2點3分L連接數(shù)（Linkingnumber）

雙鏈DNA的交叉數(shù)，不發(fā)生鏈斷裂時，L為定值T

盤繞數(shù)（Twistingnumber）雙鏈DNA的纏繞數(shù)，初級螺旋圈數(shù)W超盤繞數(shù)（Writhingnumber）直觀上為雙螺旋在空間的轉(zhuǎn)動數(shù)W=負(fù)值（negativesuperhelix）W=正值(positivesuperhelix）

本文檔共80頁；當(dāng)前第73頁；編輯于星期三\2點3分420bp*B-DNA是力學(xué)上穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)(10bp/helix)*

螺旋數(shù)改變的結(jié)果之一是產(chǎn)生超螺旋

或是在B_DNA中保留一單鏈區(qū)域，但須能量的功給本文檔共80頁；當(dāng)前第74頁；編輯于星期三\2點3分

＊

DNA在水溶液中,構(gòu)型偏B型狀態(tài)＊

DNA以10.5bp/helix為最穩(wěn)定構(gòu)型＊

小于10.5bp/helix向正超螺旋發(fā)展(緊縮態(tài))＊

大于10.5bp/helix向負(fù)超螺旋發(fā)展(松弛態(tài))天然的DNA都是負(fù)超螺旋但一些生命活動過程中存在