核酸结构
大沟与小沟(major and minor grooves)
用手指顺着一根拧过的绳子或一根拐杖糖滑过去,你会摸到一道螺旋形的沟。DNA 双螺旋也有沟,而由于它的两条骨架在螺旋上并不是均匀分布的,这些沟便有了两种大小——一道宽阔的大沟和一道狭窄的小沟。这些沟正是蛋白质在从不打开 DNA 的情况下阅读它的地方。
当两条反向平行的链相互扭转时,骨架在一侧靠得更近、在另一侧离得更远,于是沿分子盘旋而下刻出两条宽度不等的螺旋形通道:宽阔的大沟和较窄的小沟。碱基对的边缘朝这些沟里露出来,而关键在于,宽阔大沟里所呈现的化学图案,对每一种碱基对都不同(A-T 与 T-A 与 G-C 与 C-G 各异)。那图案就像一种盲文,蛋白质能用触觉读出来。
这些沟之所以重要,是因为它们正是细胞从外部读取一个基因序列的方式。像转录因子这样的蛋白质会把自身的一部分——常常是一段小螺旋——插进大沟,读取暴露在外的碱基边缘,从而在不解开链的情况下识别一段特定序列。大多数序列专一的 DNA 结合蛋白都是这样工作的,所以这些沟就是基因调控赖以建立的阅读表面。
一个锌指转录因子把一段短的 α 螺旋伸进大沟,一次读三个碱基;把若干个指头串起来,这蛋白质就能识别基因组里一个更长、独一无二的“地址”。
大沟是 DNA 可被读取的表面——一段写成盲文的序列。
大沟不是“通往 DNA 内部的开口”——螺旋仍然是闭合的。蛋白质读的是朝沟里露出来的碱基边缘;只有一些特殊步骤(如复制或转录)才真正把两条链撬开。
又称
另见