基因組與染色質

反平行鏈(antiparallel strands)

/ AN-tee-PAIR-uh-lel STRANDZ /

想像一條雙車道公路,兩條車道並排延伸,但車流方向相反——一條車道往北,緊挨著的另一條往南。DNA 的兩條鏈正是這樣排列的。它們彼此相鄰、相互配對,卻指向相反的方向。這種相反的朝向,正是「反平行」的含義。

每一條 DNA 鏈都自帶方向,因為它的糖-磷酸骨架並不對稱:一端叫作 5'(五-撇)端,另一端叫作 3'(三-撇)端,名字來自糖上的碳原子位置。在雙螺旋中,一條鏈從左到右是 5' 到 3' 走向,而它的搭檔從右到左才是 5' 到 3' 走向。所以在任何一點上,一條鏈的 5' 端總是正對著另一條鏈的 3' 端。它們不像兩支指向同一方向的箭那樣平行;它們是反向平行的。

這一點極其重要,因為細胞的機器只能朝一個方向工作:負責合成新 DNA 或 RNA 的酶只能往 3' 端添加字母,並沿著模板從 3' 朝 5' 方向讀取。反平行的幾何結構,正是 DNA 複製為何如此「偏心」的原因——一條新鏈被平滑、連續地合成,而另一條卻不得不以短小、倒退的片段拼接起來。方向性遠非一個古怪的細節,它塑造了 DNA 如何被複製、讀取和修復。

把一條短 DNA 鏈寫成 5'-ATGC-3'。它反平行的搭檔讀作 3'-TACG-5'——也就是說,按標準的 5' 到 3' 方向來列出,它是 5'-GCAT-3'。

配對發生在兩條鏈「頭對尾」、而非「頭對頭」的方向上。

一個常見的錯誤是以為兩條鏈走向相同;要記住它們是鏡像翻轉的,這正是為什麼在複製時一條被稱為「前導鏈」、另一條被稱為「後隨鏈」。

又稱
antiparallel orientation5' to 3' directionality反向平行反向平行