基因组与染色质
DNA 双螺旋(double helix)
/ DEE-en-AY DUH-bul HEE-lix /
想象一架长长的绳梯,然后抓住两端把它拧起来,让整架梯子像开瓶器一样旋转成螺旋。那架拧起来的梯子就是双螺旋——也就是 DNA 所采取的形状。两条长长的侧边扶手是它的结构骨架,而中间的横档则是遗传信息的横档。这个单一而优雅的形状,以一种可以被复制、被读取、又能被紧密收纳的形式,储存着生命的全部指令。
用分子的语言来说,DNA 由两条相互缠绕的链组成。每一条扶手都是一条糖-磷酸骨架,而每一根横档都是从相对的两条链上伸出来、在中间靠微弱的氢键相互攥住的一对化学碱基。这两条链是互补的:知道了一条扶手的序列,就自动知道了另一条的序列,因为 A 永远与 T 配对、G 永远与 C 配对。这个结构由詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克于 1953 年解出,其中关键性地建立在罗莎琳·富兰克林的 X 射线图像之上。
双螺旋的精妙之处在于:它的形状本身就是它的功能。由于两条链携带着互为镜像的信息,这个分子可以从中间被拉开,每一半都被当作模板来重建缺失的另一半——这正是细胞在分裂前复制 DNA 的方式。这个螺旋还让海量的信息能够安全地、受保护地待在内部,直到细胞需要读取某个特定基因。
如果你把一个人类细胞中所有的 DNA 都解开拉直,这条双螺旋会延展到大约两米长——可它却被挤进了一个直径只有几千分之一毫米的细胞核里。
两米长的螺旋被收进一个微观的细胞核中。
沃森和克里克搭建了这个模型,但罗莎琳·富兰克林的 X 射线衍射工作(尤其是著名的“51 号照片”)才是螺旋形状的决定性证据,而她的贡献长期未得到应有的承认。
又称
另见