DNA螺旋上溝的特徵在其信息表達過程中起關鍵作用

2021-01-18 夢想餐廳主廚東尼唐

Z－DNA有什麼生物學意義呢?應當指出Z－DNA的形成通常在熱力學上是不利的。因為Z－DNA中帶負電荷的磷酸根距離太近了，這會產生靜電排斥。但是，DNA鏈的局部不穩定區的存在就成為潛在的解鏈位點。DNA解螺旋卻是DNA複製和轉錄等過程中必要的環節，因此認為這一結構與基因調節有關。比如SV40增強子區中就有此結構，又如鼠類微小病毒DNS複製區起始點附近有GC交替排列序列。此外，DNA螺旋上溝的特徵在其信息表達過程中起關鍵作用。

調控蛋白都是通過其分子上特定的胺基酸側鏈與DNA雙螺旋溝中的鹼基對一側的氫原子供體或受體相互作用，形成氫鍵從而識別DNA上的遺傳信息的。大溝所帶的遺傳信息比小溝多。溝的寬窄和深淺也直接影響到調控蛋白質對DNA信息的識別。ZDNA中大溝消失，小溝狹而深，使調控蛋白識別方式也發生變化。這些都暗示ZDNA的存在不僅僅是由於DNA中出現嘌呤一啶嘧交替排列之結果，也一定是在漫漫的進化長河中對DNA序列與結構不斷調整與篩選的結果，有其內在而深刻的含意，只是人們還未充分認識而已。

DNA構象的可變性，或者說DNA二級結構的多態性的發現拓寬了人們的視野。原來，生物體中最為穩定的遺傳物質也可以採用不同的姿態來實現其豐富多採的生物學功能。

多年來，DNA結構的研究手段主要是X射線衍射技術，其結果是通過間接觀測多個DNA分子有關結構參數的平均值而獲得的。同時，這項技術的樣品分析條件使被測DNA分子與天然狀態相差甚遠。因此，在反映DNA結構真實性方面這種方法存在著缺陷。1989年，應用掃描隧道顯微鏡(scanning tummelingmicroscopy,STM)研究DNA結構克服了上述技術的缺陷。這種先進的顯微技術，不僅可將被測物放大500萬倍，且能直接觀測接近天然條件下單個DNA分子的結構細節。STM技術的應用是DNA結構研究中的重要進展，可望在探索DNA結構的某些未知點上展示巨大潛力。

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