DNA的双螺旋结构是一种具有螺旋状外观的双螺旋形态,由两条螺旋状的单链DNA沿着中心轴相互缠绕而成。具体来说,DNA分子由两条互补的单链DNA组成,它们以氢键相互连接。这两条单链DNA沿着共同的中心轴线扭转螺旋结构,形成一个双螺旋结构。这种结构状似梯子的形态,其中每个螺旋线被称为DNA的一个链。
DNA双螺旋结构的关键特点包括:
反向平行的双链:
两条DNA单链在空间上反向平行,一条是5'端到3'端,另一条是3'端到5'端。
碱基互补配对:
两条链上的碱基按照A-T(腺嘌呤与胸腺嘧啶)和G-C(鸟嘌呤与胞嘧啶)的互补配对原则相互连接,通过氢键形成双螺旋结构。
磷酸与糖基构成骨架:
DNA分子的外部是由磷酸和脱氧核糖交替构成的骨架,这些单元通过磷酸二酯键相连,形成核酸的骨架。
右手螺旋结构:
两条链以右手螺旋的方式围绕同一中心轴相互缠绕,螺旋的平均直径为2nm,碱基堆积距离为0.34nm,每对螺旋由10对碱基组成。
大沟与小沟:
DNA双螺旋的表面存在大沟和小沟,这些沟是由于碱基对堆积和糖-磷酸骨架扭转造成的,是蛋白质与DNA相互作用的基础。
DNA双螺旋结构的发现,开启了分子生物学时代,使遗传学的研究深入到分子水平,揭示了基因信息的构成和传递方式。