核酸结构

链的 5' 与 3' 方向性(5' and 3' directionality)

/ five-prime / three-prime /

一条 DNA 链不是一根你怎么读都行的对称面条;它有头有尾,像一句话只有从左往右读才讲得通。那两端被命名为 5'(五撇)和 3'(三撇),从一端到另一端的方向,赋予这条链一种与生俱来的“哪边是前进方向”的感觉。

这两个名字来自糖上编号的碳。链的一端有一个自由的 5' 碳(带着它的磷酸)伸在外面,不与任何东西相连;另一端有一个自由的 3' 碳(带着它的羟基)。由于每个磷酸二酯键都把一个 3' 碳连到下一个 5' 碳,整条链就有了一致的极性,按惯例从 5' 读写到 3'。所以像 5'-ATGC-3' 这样的序列有确切的含义;倒过来写就描述了一个不同的分子。

方向性不是记账用的约定——细胞是真的在意它。DNA 和 RNA 聚合酶只能往 3' 端添加新核苷酸,所以链总是 5'-到-3' 地搭建,绝不反过来。核糖体也是 5'-到-3' 地阅读信使 RNA。弄清哪端是哪端,对设计 PCR 里用的短引物、对正确读出任何序列都至关重要;把方向弄反,你拿到的就是错的分子。

订购 PCR 引物时,按惯例你要把它的序列从 5' 写到 3';要是倒着订,它就会退火到错误的位置,或者根本退不上去——这是个经典而代价不小的新手错误。

5' 是头,3' 是尾——而细胞只朝一个方向阅读。

那两个撇号(5'、3')指的是糖上的碳,而不是碱基——碱基上的碳编号不带撇号。撇号正是用来把糖上的“5”与碱基上可能出现的“5”区分开来。

又称
polarity of a strand5' end and 3' end链的极性5' 端与 3' 端