核酸結構

查戈夫法則(Chargaff's rules)

/ SHAR-gaff /

在還沒有人知道 DNA 是雙螺旋之前,一位化學家在測量來自許多不同生物的 DNA 裡的鹼基時,注意到了一件奇怪地整齊的事。無論是什麼物種,A 的量總是與 T 的量相等,G 的量總是與 C 的量相等。這樁奇怪的「帳目」,就是查戈夫法則。

埃爾溫·查戈夫的第一條法則指出:在雙鏈 DNA 中,腺嘌呤的量等於胸腺嘧啶的量(A 等於 T),鳥嘌呤的量等於胞嘧啶的量(G 等於 C);換個說法,嘌呤總量等於嘧啶總量。第二條觀察是:整體鹼基組成——也就是 DNA 有多富含 GC——在不同物種之間差別很大,所以這些比例並不是處處都五五開。查戈夫在 1940 年代末測出了這些規律,卻不知道它們為何成立。

這些法則之所以極其重要,是因為它們是一條線索,而當時還不是一個解釋。一旦你知道 A 與 T 配對、G 與 C 配對,A 等於 T、G 等於 C 這件事就完全說得通了:一條鏈上每有一個 A,另一條鏈上就必須有一個 T。沃森和克里克在構建模型時,把查戈夫的數據當作一項關鍵約束,而鹼基配對規則把他那些神秘的等式變成了結構的一個顯而易見的結果。

如果你測量一份雙鏈 DNA 樣品、發現其中腺嘌呤佔百分之三十,查戈夫法則讓你立刻預測其餘部分:胸腺嘧啶佔百分之三十,剩下的百分之四十平分為百分之二十的鳥嘌呤和百分之二十的胞嘧啶。

A=T 且 G=C——一條直指鹼基配對的線索。

查戈夫的 A=T、G=C 法則只對雙鏈 DNA 成立,那裡每個鹼基都有夥伴。它對像大多數 RNA 那樣的單鏈分子不一定成立,因為單鏈沒有一條互補夥伴鏈來迫使鹼基計數相等。

又稱
Chargaff's parity rules查戈夫规则夏格夫法则