基因組與染色質
DNA 雙螺旋(double helix)
/ DEE-en-AY DUH-bul HEE-lix /
想像一架長長的繩梯,然後抓住兩端把它擰起來,讓整架梯子像開瓶器一樣旋轉成螺旋。那架擰起來的梯子就是雙螺旋——也就是 DNA 所採取的形狀。兩條長長的側邊扶手是它的結構骨架,而中間的橫檔則是遺傳資訊的橫檔。這個單一而優雅的形狀,以一種可以被複製、被讀取、又能被緊密收納的形式,儲存著生命的全部指令。
用分子的語言來說,DNA 由兩條相互纏繞的鏈組成。每一條扶手都是一條糖-磷酸骨架,而每一根橫檔都是從相對的兩條鏈上伸出來、在中間靠微弱的氫鍵相互攥住的一對化學鹼基。這兩條鏈是互補的:知道了一條扶手的序列,就自動知道了另一條的序列,因為 A 永遠與 T 配對、G 永遠與 C 配對。這個結構由詹姆斯·華生和法蘭西斯·克里克於 1953 年解出,其中關鍵性地建立在羅莎琳·富蘭克林的 X 射線影像之上。
雙螺旋的精妙之處在於:它的形狀本身就是它的功能。由於兩條鏈攜帶著互為鏡像的資訊,這個分子可以從中間被拉開,每一半都被當作模板來重建缺失的另一半——這正是細胞在分裂前複製 DNA 的方式。這個螺旋還讓海量的資訊能夠安全地、受保護地待在內部,直到細胞需要讀取某個特定基因。
如果你把一個人類細胞中所有的 DNA 都解開拉直,這條雙螺旋會延展到大約兩公尺長——可它卻被擠進了一個直徑只有幾千分之一毫米的細胞核裡。
兩公尺長的螺旋被收進一個微觀的細胞核中。
華生和克里克搭建了這個模型,但羅莎琳·富蘭克林的 X 射線繞射工作(尤其是著名的「51 號照片」)才是螺旋形狀的決定性證據,而她的貢獻長期未得到應有的承認。
又稱
另見