DNA的一级结构是由数量极其庞大的四种脱氧核糖核苷酸,通过35-磷酸二酯键彼此连接起来的 直线形或环形分子。由于脱氧戊糖中C-2上不含羟基,C-1′与碱基相连,所以唯一可能的是形成3,5 磷酸二酯键。所以,DNA没有侧链 基因:是染色体上的具有特定功能的一段DNA序列,是一种相对独立的遗传信息基本单位,它编 码蛋白质、tRNA或rRNA分子,或者调节这样一段序列的转录。 基因组:是一种生物结构建成和生命活动所需遗传信息的总和,即生物体的全套DNA序列。这些 信息编码在细胞内的DNA分子中。对真核生物例如人类来说,细胞核内全部染色体分子的总和就是它 们的基因组。 基因芯片 Gene chip)又称DNA芯片、DNA微阵列( DNA microarray),是将大量的DNA片段按 预先设计的排列方式固化在载体表面如硅片、玻片上,并以此为探针,在一定的条件下,与样品中待测 的靶基因片段杂交,通过检测杂交后的信号,实现对靶基因信息的快速检测。基因芯片可以分为很多种 类,常见并广泛应用的有cDNA微点阵和寡核苷酸原位合成两种。 三、DNA的二级结构 Ⅰ、B-DNA的结枃一双螺旋结枃 Watson和 Crick两人于1953年提岀了DNA分子双螺旋结构模型 (图3-1)。认为在相对湿度为92%时结晶的B型DNA钠盐是由两条反向平行的多核苷酸链,围绕同一个 肀心轴构成的双螺旋结构。多核苷酸链的方向取决于核苷酸间的磷酸二酯键的走向。习惯上以C3’→Cs 为正向。两条链都是右手螺旋。链之间的螺旋形凹槽,一条较浅,宽度为0.6nm,深度为0.75nm;另 条较深,宽度为12nm,深度为0.85nm。嘌呤和嘧啶碱基层叠于螺旋内侧,碱基平面与纵轴相垂直,碱 基之间的堆集距离为0.34rm。磷酸基与脱氧核糖在外侧,彼此之间通过磷酸二酯键相连接,形成DNA 的骨架。糖环平面与纵轴平行,双螺旋的直径为2nm。顺轴方向,每隔0.34nm有一个核苷酸,两个核 苷酸间的夹角为36°,因此,沿中心轴每旋转一周有10个核苷酸,每隔34nm重复出现同一结构。两条 核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相联系而结合在一起。碱基之间形成氢键,A与T相结合,其间 形成两个氢键;G与C相结合,其间形成三个氢键。所以G、C之间的连接更为稳定一些。这种碱基之间 互相匹配的情形称为碱基互补。因此,当一条核苷酸链的碱基序列确定以后,即可推知另一条互补核苷 酸链的碱基序列。DNA复制、转录、反转录的分子基础都是碱基互补。 H C (c) 图3-1(a)DNA分子的定向;(b)碱基配对;(c)双螺旋结构模型(单位nmDNA 的一级结构是由数量极其庞大的四种脱氧核糖核苷酸，通过 3′,5′-磷酸二酯键彼此连接起来的 直线形或环形分子。由于脱氧戊糖中 C-2′上不含羟基，C-1′与碱基相连，所以唯一可能的是形成 3′,5′- 磷酸二酯键。所以，DNA 没有侧链。 基因：是染色体上的具有特定功能的一段 DNA 序列，是一种相对独立的遗传信息基本单位，它编 码蛋白质、tRNA 或 rRNA 分子，或者调节这样一段序列的转录。 基因组：是一种生物结构建成和生命活动所需遗传信息的总和，即生物体的全套 DNA 序列。这些 信息编码在细胞内的 DNA 分子中。对真核生物例如人类来说，细胞核内全部染色体分子的总和就是它 们的基因组。 基因芯片(Gene chip) 又称 DNA 芯片、DNA 微阵列(DNA microarray)，是将大量的 DNA 片段按 预先设计的排列方式固化在载体表面如硅片、玻片上，并以此为探针，在一定的条件下，与样品中待测 的靶基因片段杂交，通过检测杂交后的信号，实现对靶基因信息的快速检测。基因芯片可以分为很多种 类，常见并广泛应用的有 cDNA 微点阵和寡核苷酸原位合成两种。 三、DNA 的二级结构 1、B-DNA的结构—双螺旋结构 Watson 和Crick 两人于 1953 年提出了DNA分子双螺旋结构模型 (图 3-1)。认为在相对湿度为 92%时结晶的B型DNA钠盐是由两条反向平行的多核苷酸链，围绕同一个 中心轴构成的双螺旋结构。多核苷酸链的方向取决于核苷酸间的磷酸二酯键的走向。习惯上以C3′→ C5′ 为正向。两条链都是右手螺旋。链之间的螺旋形凹槽，一条较浅，宽度为 0.6nm，深度为 0.75nm；另一 条较深，宽度为 1.2nm，深度为 0.85nm。嘌呤和嘧啶碱基层叠于螺旋内侧，碱基平面与纵轴相垂直，碱 基之间的堆集距离为 0.34nm。磷酸基与脱氧核糖在外侧，彼此之间通过磷酸二酯键相连接，形成DNA 的骨架。糖环平面与纵轴平行，双螺旋的直径为 2nm。顺轴方向，每隔 0.34nm 有一个核苷酸，两个核 苷酸间的夹角为 36°，因此，沿中心轴每旋转一周有 10 个核苷酸，每隔 3.4nm重复出现同一结构。两条 核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相联系而结合在一起。碱基之间形成氢键，A与T 相结合，其间 形成两个氢键；G与C相结合，其间形成三个氢键。所以G、C之间的连接更为稳定一些。这种碱基之间 互相匹配的情形称为碱基互补。因此，当一条核苷酸链的碱基序列确定以后，即可推知另一条互补核苷 酸链的碱基序列。DNA复制、转录、反转录的分子基础都是碱基互补。 65 S A T S P S C S P S S P T A S P P P C S P A T P P P C P P P C P N N N N N O N O H H N H C H H H H H H T C A N N N N N O N N H N O H H H H H H 图3-1 (a)DNA分子的定向；(b)碱基配对；(c)双螺旋结构模型（单位nm） H G 0.34 1.0 3.4 G G G (a) 50。 51。 G (b) 52。 54。 (c) 1' 2' 3' 4' 5' 1 2 3 4 5