核酸結構

糖磷酸骨架(sugar-phosphate backbone)

想像一架梯子。兩根長長的邊梁由一種重複的材料從頭貫穿到尾,橫檔則掛在它們中間。在 DNA 裡,那兩根邊梁就是糖磷酸骨架——一道結實而單調的欄杆,把攜帶資訊的鹼基按順序固定住。

骨架是把三個核苷酸部件中的兩個一遍遍交替搭起來的:糖、磷酸、糖、磷酸,一路順著鏈往下。前一個核苷酸的磷酸從一個糖的 3' 碳架橋到下一個糖的 5' 碳,於是骨架讀起來就是「糖—磷酸—糖—磷酸」,像穿在線上的珠子。鹼基根本不屬於骨架;它們從糖上分叉出來、朝裡指。由於每個磷酸都帶一個負電荷,整條骨架是均勻帶負電的,這正是 DNA 在凝膠電泳裡朝正極移動的原因。

把骨架當成「只是結構」恰恰是對的,而且出奇地有用。它的千篇一律正是關鍵:一道均勻、無特徵的欄杆意味著任何鹼基序列都能被承載,而不改變分子的整體形狀,於是這四字母的資訊可以自由地訴說任何內容。骨架也是酶抓握和切割的對象,而它的負電荷,正是蛋白質、染料以及分子生物學實驗工具所識別和抓住的東西。

在凝膠電泳中,電場把 DNA 拉著穿過一層膠凍、朝正極移動;它之所以能這麼做,正是因為每個片段沿骨架都帶著同樣均勻的負電荷,於是它們純粹按長度分開。

一道均勻帶負電的欄杆——無論拼出什麼,形狀都一樣。

鹼基不在骨架裡。一個常見的混淆是以為序列寫在邊梁上;其實邊梁處處相同,資訊完全活在從它們分叉出來的鹼基上。

又稱
the backbonephosphodiester backbone骨架主链