【生物学中的手性  12.】

（12.  DNA的手性②）

      DNA双螺旋结构的形成。按美国生物学家沃森和英国生物学家克里克提出了DNA双螺旋结构的假设，有三点细则：①DNA有两条反平行的主链。每个核苷酸单元由脱氧核糖、磷酸和生物碱三部分构成，在这个单元中，四种生物碱是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C），它们都是分别与脱氧核糖中的第1位羟基缩合成核苷碱基，那么就有四种不同碱基的核苷酸单元，在脱氧核糖中的第5位和第3位上都可以与磷酸缩合，形成长链。也就是说在第5位和第3 位的末端上延伸。那么DNA的双链的反向延伸的，一条主链自上而下的 5→3 的顺序延伸，碱基在右边，另一条主链则是自下而上的 3→5 的顺序延伸，则碱基在左边。两条主链是反向平行的，使得碱基都夹在两条主链的内铡。②DNA的两条主链互补。主链内侧只能容纳两个碱基，并且嘌呤只能与嘧啶配对连接。腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)由两个氢键连接，记为A=T；鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)由三个氢键连接，记为G≡C。这种严格的碱基配对，使得DNA中的一条主链上的碱基顺序决定了另一条主链上的碱基顺序，即一条链是另一条链的模板，形成双链之间的互补性。当一条主链受到化学诱变剂、致癌物或光辐射等造成损伤时，按照碱基配对原则，可以在另一条主链的指导下自动修复。当细胞分裂时，两条链分别作为模板合成两条新链，使DNA在不改变自身结构的情况下得以复制。这就揭示了DNA的复制机制。③DNA呈右手双螺旋结构。其结构好似一个右旋的“楼梯”，两条主链形似“楼梯”的两个“扶手”，两种碱基对构成“楼梯”的“台阶”。每个螺旋包含10个碱基对，螺旋的直径是2 nm，螺距是3.4 nm。 

        这个“假设”被后来的许多化学和生物学的实验所证明。因此，1953年4月25日成为现代生物学革命的转折点。DNA右手螺旋结构的惊世发现使生命科学由“细胞”层次深入到“分子”层次，标志着分子生物学的真正诞生。

        为此，沃森、克里克和威尔金斯三人分享了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。而富兰克林因去世而未此殊荣。

                                                丰都智愚河畔环境技术工作室