核酸结构

B 型、A 型与 Z 型 DNA(B-, A-, Z-DNA)

教科书上的那个双螺旋是真实的,但它并不是 DNA 唯一能拧成的样子。就像一根绳子可以拧得紧一点、松一点、甚至反过来编,DNA 会随着自身序列和周围环境,呈现出几种各不相同的形状,即构象。

有三种有名字的形态值得记住。B 型 DNA 是大家熟悉的那个:右手螺旋,大约每圈十个碱基对,是正常细胞那种含水条件下占主导的形状。A 型 DNA 也是右手的,但更短更胖,碱基对是倾斜的;它出现在 DNA 脱水时,也是双链 RNA 以及 RNA-DNA 杂合体通常的形状。Z 型 DNA 是个异类——一种左手螺旋,沿骨架曲折地“之”字下行(“Z”由此而来),由某些交替序列(如反复的 G-C)和负超螺旋所偏好。这三种都按同样的 A-T、G-C 规则配对碱基;它们的区别在于螺旋是怎么拧的。

这些形态之所以重要,是因为它们戳破了“DNA 是一根僵直棒子”的想法。这分子是动态而可弯曲的,会弯折去缠绕蛋白质,会局部打开以被阅读,会随条件改变构象。尤其是 Z-DNA 并非单纯的奇观:在移动的聚合酶后方会短暂形成一小段,可能在基因调控中起作用,提醒我们 DNA 的形状本身就是它被使用方式的一部分。

当细胞造出一段双链 RNA,或制造一份与其 DNA 模板配对的 RNA 拷贝时,那个杂合双链天然采取矮胖的 A 型,而非纤细的 B 型,因为核糖上多出的那个 2' 氧不允许 B 型那种几何形状。

同样的碱基配对规则,三种不同的拧法。

Z-DNA 是左手螺旋,但这并不会颠倒遗传密码或破坏碱基配对——A 仍配 T,G 仍配 C。手性描述的是骨架盘旋的方向,而不是它携带的信息。

又称
DNA conformationsB-DNAA-DNAZ-DNADNA 构象右手螺旋左手螺旋