DNA结构分析
(完整版)DNA分子的结构详解

⑵转运RNA(tRNA):含有反密码子
tRNA
一个转运RNA 只能携带一种特定的氨基酸!
细胞中的转运RNA至少有 61 种!
UA U
异亮氨酸
UA U 携带什么氨基酸?
A U A mRNA
5.转录 地点:主要在细胞核 模板: DNA的一条链 原料: 4 种核糖核苷酸 条件: RNA聚合酶、ATP
DNA分子是有 2 条链组成,反向平行 盘旋
成 双螺旋 结构。 脱氧核糖和磷酸 交替连接,排列在外侧, 构成基本骨架; 碱基对 排列在内侧。 碱基通过 氢键 连接成碱基对,并遵循
碱基互补配对 原则。
2、DNA的多样性
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
碱基对的排列顺 序是千变万化
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
一个DNA分子的结构
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
T 脱氧核苷酸
磷酸
脱氧
碱基
核糖
脱氧核苷酸的种类
A
腺嘌呤脱氧核苷酸
G
鸟嘌呤脱氧核苷酸
C
胞嘧啶脱氧核苷酸
T
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
硫酸二酯键
一条脱氧核苷酸链
…
DNA 分 子 结 构 主 要 特 点
A
T
C
G
A
T
A
T
C
dna的二级结构特点

dna的二级结构特点
DNA的二级结构特点主要有以下几个方面:
1.双螺旋结构:DNA由两条多核苷酸链组成,这两条链以右手螺旋的方式围绕同一中心轴盘旋。
2.碱基配对:DNA双链之间形成了互补碱基对,配对原则是A-T、G–C对应,称为“互补原则”。
每个碱基对中的两个对应碱基处于同一平面,且与中心轴垂直,各碱基对平面平行,且保持0.34nm的相等距离。
3.螺旋结构:DNA双链每旋转一圈的螺距为3.4nm,直径2nm。
每个旋距有10个碱基对。
这些特点一起构成了DNA的二级结构,对生物的遗传和表达具有重要意义。
DNA的分子结构和特点

酸
• • • •
判断下列生物中所含核苷酸的种类与数量: ①噬菌体:( 4 )种,为脱氧(核糖) 核苷酸 ②烟草花叶病毒:( 4 )种,为 核糖 核苷酸 ③烟草细胞:( 8 )种,为4种脱氧(核糖) 核苷酸
4种核糖核苷酸
二、DNA的空间结构
• • • • • 规则的双螺旋结构(要点) DNA分子两条链,反向平行双螺旋 脱氧核糖和磷酸,外侧交替成主干 内侧横档碱基对,碱基连接是氢键 A配T来G配C, 配对原则不会变
=
=1
嘌呤总数=嘧啶总数 A+T = 1 G+C
(A+T)/(G+C) 具有DNA分子的特 异性。
练习1:
• 在双链DNA分子中,有腺嘌呤P个,占全 部碱基的比例为N/M(M>2N),则该 DNA分子中鸟嘌呤的个数为((PM/2N)-P )
A A+T+C+G A=T=P G=C = N M
练习2:
• 某DNA分子一个单链上(A+G)/(T+C) =0.4,则该DNA的另一条单链和整个DNA 分子中同样的碱基比是( B) A、0.4和0.6 B、2.5和1.0 C、0.4和0.4 D、0.6和1.0
20
练习3:
• 某生物遗传物质的碱基的组成成份是嘌呤 碱基占42%,嘧啶碱基占58%,此生物可能 是( C ) A.烟草 B.小麦 C.烟草花叶病毒 D.任何生物
20
练习4:
• 一段mRNA有30个碱基,其中A=G有12个, 则转录成mRNA的一段DNA分子中应有( D ) 个C+T A.12 B.18 C.24 D.30
问题:生物界中的主要遗传物质是?
DNA
作为主要遗传物质的DNA 具有怎样的分子结构和特 点能“担此重任”呢?
DNA的结构和功能是什么

DNA的结构和功能是什么DNA(脱氧核糖核酸)是一种含有遗传信息的生物分子,它在细胞的遗传转录和复制中起着关键作用。
DNA的结构和功能对于理解遗传学和生物学的许多基本原理至关重要。
本文将介绍DNA的结构和功能,包括DNA的双螺旋结构、遗传信息的编码和传递,以及DNA在细胞中的作用。
一、DNA的双螺旋结构DNA的基本结构是由两条互补的链组成的双螺旋结构。
每条链都由磷酸、糖(脱氧核糖)和碱基组成。
磷酸和糖以磷酸酯键连接,在DNA链的外侧形成螺旋的“支架”。
碱基(腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C))则以氢键相互配对,连接在两条链的内部。
A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键。
这种互补配对使得DNA的双链稳定且具有高度准确性。
二、遗传信息的编码和传递DNA携带着生物体的遗传信息。
DNA中的碱基序列决定了蛋白质的合成,从而决定了生物体的功能和特征。
遗传信息的编码和传递主要通过DNA的复制和转录来实现。
在DNA复制过程中,双链DNA解旋,每条链作为模板合成新的互补链。
由于碱基的互补配对,新合成的DNA分子与原始DNA分子完全相同,确保了基因的传递和遗传的连续性。
转录是将DNA中的信息转化为RNA的过程。
RNA分子的合成是通过RNA聚合酶在DNA模板上合成互补的RNA链来实现的。
这样的RNA链称为信使RNA(mRNA),携带着基因信息从细胞核到细胞质中的核糖体,参与蛋白质的合成。
三、DNA在细胞中的作用DNA作为细胞的遗传物质,在细胞中发挥着重要的作用。
首先,DNA是基因的载体。
基因是遗传信息的基本单位,它指导细胞合成特定蛋白质,从而决定了生物体的性状和功能。
其次,DNA通过编码RNA和蛋白质的合成,参与了几乎所有细胞的生物过程,比如细胞分裂、细胞迁移和细胞分化等。
此外,DNA还参与了细胞对外界刺激的响应,调控基因的表达和维持细胞的稳态。
最后,DNA还可以通过基因突变和重组来产生遗传变异,从而为进化提供了遗传基础。
DNA序列分析与结构比对

DNA序列分析与结构比对DNA(脱氧核糖核酸)是构成遗传物质的分子,它指导所有生命的形成和发展。
DNA序列是由不同的碱基对组成的排列顺序,而这些碱基对的不同排列顺序,决定了不同的生物体的基因特征。
因此,DNA序列的分析和比对,对于理解生命的机理、诊断和治疗疾病都具有非常重要的意义。
一、DNA序列的分析DNA序列的分析是指对DNA序列进行测序、注释、分类、比对等过程。
DNA测序是一项基础的实验前提,通过它我们可以获取到DNA序列的数据。
DNA注释是将测序数据进行翻译、比对和分类,并以一定的方式存储。
在分类的过程中,我们可以将DNA序列根据不同的类型进行分类,如线粒体DNA、叶绿体DNA和核DNA等等。
我们可以通过对DNA序列的分析,来研究基因,从而探索生命的本质和各种生物体的演化过程。
二、DNA序列的比对DNA序列的比对是将两个DNA序列进行对比,确定其相同和不同之处的过程。
DNA序列的比对可以用于基因检测、病理诊断、动物进化研究等领域。
在DNA序列的比对当中,比对技术是非常核心的一部分。
目前,主要有以下两种DNA序列比对的算法:1、全局比对:通过比对整个DNA序列来确定差异。
全局比对的优点在于比对的结果非常准确,但是由于比对的长度过长,所以计算速度相对较慢。
2、局部比对:主要是针对两个DNA序列中长度较短的区域,进行匹配和比对。
局部比对的优点在于比对速度非常快,但是比对的结果可能仅限于某一段序列,因此需要进行针对性的分析。
三、DNA序列的结构比对DNA序列的结构比对指的是查找DNA序列中的一些结构特征,例如基础对序列、序列的二级结构以及序列的三级结构等。
DNA序列的结构比对可以通过计算序列的折叠情况、组合情况来求出序列的结构差异。
通过比对不同的序列结构,我们可以获得更精确的结构信息,这些信息在疾病预测、治疗和药物设计上具有重要的价值。
在DNA序列的分析和比对中,遗传多样性是非常重要的一部分。
DNA序列的遗传多样性涵盖了种类、强度、频率等多个方面。
DNA结构及分析

DNA结构及分析DNA(脱氧核糖核酸)是构成生物体及病毒基因组的分子。
其结构是一个包含有遗传信息的双螺旋,由四种不同的碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和齐嘧啶)、磷酸基团和脱氧核糖构成。
DNA的分析是研究基因组的组成、结构和功能的重要手段。
DNA结构的发现是由詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克于1953年提出的。
他们根据一些早期实验结果(如克里斯特·弗朗克的X射线晶体学研究、罗莎琳·富兰克林的X射线衍射图像等)提出了双螺旋模型。
这个模型描述了两条互补链以螺旋形式缠绕在一起,并以碱基间的氢键连接。
DNA分析主要包括两个方面:DNA测序和DNA指纹。
DNA测序是用来确定DNA的碱基序列的方法,而DNA指纹则是通过比较DNA样本中的特定区域的差异来鉴定个体之间的关系。
DNA测序的方法有多种,其中最常用的是Sanger测序。
Sanger测序是一种基于DNA复制的方法,通过在复制过程中加入被标记的核酸链终止剂来分析DNA的碱基序列。
这种方法的优点是能够产生较长的序列,但速度相对较慢。
随着技术的发展,新一代测序技术(如454测序、Illumina 测序、Ion Torrent测序等)的出现大大提高了测序的速度和准确性。
DNA指纹是通过比较DNA中特定区域的长度差异来鉴定个体的方法。
这些特定区域通常是在DNA中高度变异的部分,称为多态性位点。
常用的DNA指纹技术包括PCR(聚合酶链式反应)和STR(短串联重复序列)分析。
PCR可以扩增特定区域的DNA片段,而STR分析则是通过测定特定STR区域的DNA片段长度来鉴定个体。
DNA分析在种种应用中展现出强大的作用。
在基因组学研究中,DNA 测序技术的不断进步使得大规模基因组测序成为可能,为深入了解生命的基本机制提供了重要的工具。
在医学中,DNA分析被广泛应用于遗传性疾病的诊断和预测,以及药物疗效的个体化调整。
在法医学中,DNA指纹技术被用于犯罪现场的调查、亲子鉴定和灾难人员的身份确认等领域。
DNA的结构

DNA的结构DNA(脱氧核糖核酸)是构成生物体基因的重要物质。
它的结构组成和功能非常复杂,对于理解生物遗传和进化过程至关重要。
本文将介绍DNA的结构以及它在生物体内的作用。
DNA分子是由两条互补的链构成的双螺旋结构,类似于梯子的形状。
这种结构被称为DNA的“双螺旋结构”。
每条链由一系列称为核苷酸的单元组成。
核苷酸由三个基本部分组成:一个五碳糖分子(称为脱氧核糖),一个磷酸基团,以及一个氮碱基。
氮碱基有四种类型:腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)。
这四种基于是DNA的信息存储的基础。
DNA的双螺旋结构是由两条互补的链通过氢键相互连接在一起。
A氮碱基会与T氮碱基形成两个氢键,而C和G氮碱基则会形成三个氢键。
这种碱基配对是稳定DNA螺旋结构的基础,它确保了两条链之间的互补性。
例如,如果一条链上有A氮碱基,那么与之配对的另一条链上必然会有T氮碱基。
DNA的结构还包括螺旋层面(包括糖和磷酸基团)以及碱基的平面。
DNA的螺旋层面是由两条链以反向方向缠绕形成的,并呈右旋形态。
这种结构使得DNA能够紧密地包裹起来,容纳巨大的数量的遗传信息。
DNA分子的长度可以长达数百万个核苷酸。
碱基平面则是垂直于螺旋层面的,它们是形成分子编码信息的关键。
DNA的结构也具有一定的空间结构。
碱基对之间的间距是固定的,从而确定了分子的宽度。
每条链上的相邻核苷酸之间的距离也是固定的。
这些固定的间隔和结构使得DNA能够在复制和转录过程中准确地进行。
DNA在生物体内具有多种功能。
最重要的功能是存储和传递遗传信息。
由于DNA的碱基配对规则以及双螺旋结构的复制方式,每一条DNA链都可以通过互补配对来复制。
这种复制过程使得生物体可以在细胞分裂过程中将遗传信息传递给下一代。
此外,DNA还能被转录成为RNA,RNA则能进一步翻译成蛋白质。
蛋白质是细胞和生物体功能的关键组成部分,它们通过为生物体提供结构、催化反应和传递信号等方式发挥作用。
DNA的结构与功能解析

DNA的结构与功能解析DNA(脱氧核糖核酸)是构成生物体的遗传物质,也是遗传信息的携带者。
它在细胞内起着关键的作用,决定了生物体的性状和功能。
本文将对DNA的结构和功能进行详细解析。
一、DNA的结构DNA的基本结构是由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟苷和胞嘧啶)以及糖和磷酸组成的一条链。
这四种碱基按照一定的规则连接在一起,形成DNA的纤维状结构。
DNA由两条互补的链以螺旋形式绕在一起,形成双螺旋结构。
DNA的双螺旋结构由两条链通过氢键连接在一起。
碱基之间的氢键是成对的,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成两个氢键,鸟苷与胞嘧啶之间形成三个氢键。
这种成对的氢键连接使得DNA的两条链保持稳定,并且具有高度的互补性。
二、DNA的功能1. 遗传信息的存储和传递:DNA中的碱基序列编码了生物体的遗传信息。
通过遗传物质的复制和传递,DNA能够将这些信息传递给下一代。
在细胞分裂过程中,DNA会通过复制来产生新的DNA分子,确保遗传信息的传递。
2. 蛋白质合成的指导:DNA通过转录的过程将遗传信息转化为RNA,然后通过翻译的过程将RNA转化为蛋白质。
蛋白质是细胞的重要组成部分,也是调控细胞功能的关键分子。
DNA扮演着指导蛋白质合成的角色,决定了细胞的结构和功能。
3. 遗传变异和进化的基础:DNA的碱基序列可以发生变异,这种变异称为突变。
突变是生物进化的基础,它创造了遗传多样性,并且通过天然选择的作用使得适应环境的个体获得更多的生存和繁殖机会。
4. 细胞的调控:DNA不仅编码了蛋白质的信息,还包含了调控基因表达的序列元素。
这些序列元素可以结合与之相互作用的蛋白质来调控基因的表达水平。
通过这种方式,DNA能够参与调控细胞的发育、分化和代谢等过程。
5. 法医学应用:DNA具有独特的遗传性,不同个体的DNA序列是不同的。
基于这个原理,DNA技术被广泛应用于法医学领域,如犯罪现场的DNA分析、亲子鉴定等。
结论DNA作为生物体的遗传物质,在细胞内起着至关重要的作用。
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基因结构分析摘要:本文综述了基因的研究背景,并且用X射线衍射技术观察了DNA的双螺旋结构,原子力显微镜观察了pBR322DNA的拓扑结构,电子显微镜观察DNA,扫描隧道显微镜观察了DNA的变异结构,以及用透射电镜观察DNA的转录。
关键词:DNA X射线衍射原子力显微镜电子显微镜1 研究背景1869 年瑞士化学家米歇尔(Friedrich Miescher)在细胞核中发现了一种含有磷酸的奇特的物质,他把这种物质称为“核质”(nuclein),后来改名为核酸(nucleic acid)。
1880年德国生化学家科塞尔(Albrecht Kossel)开始了对核酸的生化分析,到19 世纪末叶已从DNA中分离出4 种碱基,它们是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。
1927年李()从DNA中分离出脱氧核糖。
到20世纪30年代已经确定了DNA的化学组成,它由4个称为核苷酸的基本单位组成,每种核苷酸又是由3 种基本的亚单位,1个碱基,1个脱氧戊糖和1个磷酸基团组成[1]。
1950 年查伽夫(Erwin Chargaff )发现DNA中嘌呤类两个碱基之比例和嘧啶类两个碱基之比例随生物种类不同而大有不同. 他又发现嘌呤类之总量和嘧啶类之总量相等,其中腺嘌呤之量等于胸腺嘧啶之量,鸟嘌呤之量等于胞嘧啶之量[1]。
1952 年赫尔希(. Hershey )和蔡斯(Martha Chase)利用放射性示踪物质对噬菌体侵染过程中分子事件的确切研究,表明了只有DNA(而没有蛋白质)参与了噬菌体颗粒复制的生化过程,说明DNA是遗传物质[2]。
DNA 分子是由许多核苷酸分子连接而成的长链分子,在DNA 中核苷酸是通过磷酸基团连接起来的(如图1所示)。
每一个核苷酸的脱氧核糖与另一个核苷酸的磷酸基连接在一起,形成糖-磷酸基骨架,构成了DNA 的主链,这条主链决定了DNA分子的长度。
虽然糖-磷酸基主链是很有规则的,其结构单元是彼此相同的,但它不是作为一个整体的分子,而只是DNA分子的一部分,因为每个糖有个附着在它上面的碱基,而这个碱基并不总是相同的,沿着这条链它们彼此遵循的顺序是有规律的。
对各种DNA的化学结构而言,相互间的差别主要体现在所含碱基的组成、数量及排列顺序上。
虽然我们从DNA 的化学结构式知道它是一条链,但它自身并未告诉我们这个分子的形状,它的分子排列图形仍然不明。
要进一步了解DNA的三维空间结构,有待于用各种方法进行分析研究。
2 基因提取方法基因有多种提取方法,真核生物、原核生物中的DNA和病毒质粒等的提取方法各不相同。
现在介绍一种实验室常用的普遍的实验方法,步骤如下:1、贴壁细胞用胰酶消化,离心收集。
2、细胞重悬于冰冷的PBS漂洗一次,离心收集。
3、重复2。
4、加入5ml DNA提取缓冲液,(10mmol/L Tris-Cl, mol/L EDTA, % SDS),混匀。
5、入25ul蛋白酶K,使终浓度达到100ug/ml, 混匀,50℃水浴3h。
6、用等体积的酚抽提一次,2500r/min 离心收集水相,用等体积的(酚,氯仿,异戊醇)混合物抽提一次,2500r/min 离心收集水相。
用等体积的氯仿,异戊醇抽提一次。
7、加入等体积的5mol/L 的LiCl,混匀,冰浴,10min。
8、2500r/min,离心10min,转上清于一离心管中,加入等体积的异丙醇,室温10分钟。
9、2500r/min,离心10min,弃上清。
加入倍体积3mol/L乙酸钠与2倍体积-20℃预冷无水乙醇,-20℃20分钟。
10、12000r/min, 室温离心5分钟,弃上清,将DNA溶于适量TE中。
3 研究方法X射线衍射确定基因的双螺旋结构[3]威尔金斯使用的样品是纤维状的DNA结晶体,并使其保持在潮湿状态。
实验中DNA纤维和照相底片都放置在垂直于X 射线束的方向上(图2)。
当单色X射线束垂直通过DNA纤维时,就像通过一个光栅一样,在照相底片上就会呈现明暗相间的X射线衍射图样。
在衍射图上的纵轴和横轴分别以子午线和赤道线相称。
图2 X射线照相设置示意图图3 B型结构的X射线衍射图衍射图是B型结构的DNA的X射线衍射图(图3)。
他指出:X射线衍射图照片是由两个区域组成的。
一个是由沿着这条链的碱基的有规则的空间排列决定的;另一个是由这条长链的空间构型决定的。
他说:“阿斯特伯里建议的这个强烈的0 .34 nm 反射对应于沿着这条纤维轴中间的核苷酸的重复。
然而这个约为3 .4 nm的层线并不是多核苷酸组成的重复,而是由于链条构型的重复。
当核苷酸具有比较高的密度的时候就引起了强烈的衍射。
在子午线上及附近反射的减少立即可以得出具有平行于纤维轴的螺旋结构”。
这一段话说明了螺旋结构与衍射图间的相互关系,可作如下具体解释。
如图4所示,设核苷酸(或碱基对)之间的间距为h,则h=0 .34 nm,在衍射空间(即倒易空间)中对应线段的长度h﹡= 1/h=1/0 .34 ,对应于衍射图上第10层线的衍射强度。
设螺旋的螺距为p,则p= 3 .4 nm,在衍射空间(即倒易空间)中对应线段的长度p﹡= 1/p= 1/3 .4 ,对应于衍射图上第1层线的衍射强度。
图4 螺旋结构与衍射图间的相互关系示意图图5 A型DNA的X射线衍射图威尔金斯小组拍制了A型DNA的X射线衍射图。
图5给出结晶的DNA在X射线衍射的倒易空间中衍射强度的二维图。
图中黑色矩形的高度正比于结构因子,其面积正比于总强度。
这条连续曲线与螺旋结构的结构因子相对应。
威尔金斯用大量的实验数据证实了沃森和克里克提出的DNA的双螺旋结构模型,并用具体的实验数据表示之。
他得出结论说:“整条磷酸基-糖链大约处在距离螺旋轴0 .9 nm处,形成两条间距为1 .4 nm、直径为1 .8 nm的螺旋。
一系列碱基对与螺旋轴大约成65度的倾角,在两个直径为1 .8 nm的螺旋之间,形成直径为1 .0 nm 的单股螺旋(图6)。
这个模型作为一个整体与从X射线衍射数据推断出的结构对应得很好”。
图6 DNA的双螺旋结构模型原子力显微镜研究pBR322 DNA的拓扑结构[4]将质粒pBR322 DNA吸附在新鲜剥离的云母基底上,在大气下用AFM成像,其结果如图7所示。
其扫描范围约为12μm×12μm。
右图7所知,pBR322 DNA分子呈现为环状的松弛型拓扑结构,但环的直径有所不同。
因为单体pBR322 DNA的长度为μm,可以推出单体的环状松弛型DNA的直径应为475nm。
我们对图7中观察的松弛型pBR322 DNA分子的直径进行测量,将结果进行统计并列于表1中,由表1可知,实验测得的单体、二聚体及三聚体的直径数值基本上与理论计算结果一致。
在图7中,有56%的pBR322 DNA为单体、36%为二聚体、8%为三聚体。
可见,pBR322 DNA 分子大部分是以单体存在,并有一部分发生二聚或三聚。
图7 pBR322 DNA的原子力显微图像图8 pBR322 DNA的原子力显微图像图像在大气下直接测定,仪器工作方式为接触模式,实验条件同图7,扫描范围为5950×6510nm 所有的微悬臂的力常数为m,长度为200μm,图像通过恒力扫描得到,扫描范围为11890×13020nm图9 pBR322 DNA的原子力显微图像图10 超浓缩pBR322 DNA结构的AFM图实验条件同图7,扫描范围为3960×4340nmv1.0 可编辑可修改(a)(b)图11 pBR322 DNA的双分子连环拓扑结构pBR322 DNA中存在两个分子连环的拓扑结构,其中一个分子为松弛型,而另一个分子处于凝聚状态(a)或是超螺旋状态,或是一个分子内打结(b)图7、图8、图9是用原子力显微镜对pBR322 DNA观察的结果。
在pBR322 DNA 的原子力显微图像中,我们可以观察到若干种特征的DNA拓扑结构:(1)特征的、分布均匀的环状松弛型DNA(如图7所示)。
(2)在图7中,我们还可辨认出一些球形的颗粒状物质。
图8、图9中,这些形态结构可以更清晰的看到。
图10是对图9中右上角区域中含有两个颗粒状物质进一步放大的结果,我们把这种形态的DNA 指认为超浓缩DNA。
(3)对图7中的一些局部区域进行放大,所得图像如图11所示,这幅图像显示了pBR322 DNA的两种双分子连环拓扑结构。
其中一个分子为松弛型,而另一个分子可能处于凝聚态;(4)在图7的一些局部区域中,我们还发现,pBR322 DNA可能存在多个分子的连环结构,并凝集成多链复合物,其结果如图12(a)及12(b)所示。
(5)更为有趣的是,在图7的左下方区域,还找到一种由3个环状分子相连的结构,其放大后的图像如图13所示,可以看出,第一个环及第三个环是断开的,因此,它很可能是pBR322 DNA由单体向多聚体过渡的中间体。
图12 pBR322 DNA的多分子连环结构图13 pBR322 DNA单体向多具体过度的中(a)多个DNA分子并联结合;(b)多个DNA分子串联结合间体电子显微镜观察DNA[5]图1显示DNA分子与平均直径880A的球形聚苯乙烯结合在一起,已经形成了混合的DNA水溶液。
测量显微图像阴影部分的长度是20±5A,与双螺旋结构X射线衍射的螺旋高度相一致。
测量与基质平面平行的纤维和平面之间的距离,以弥补金属在相同方向上沉淀造成的厚度(约25A),表明了在大多数显微图像中这些线是一分子宽,但是在其他地方,比如图1是几分子宽,预测纤维是折叠的或者是螺旋的。
在图2左边,是一个或者多个折叠分子,在这些集合体中没有任何突出的纤维。
可以很频繁的看到独立的纤维或者聚苯乙烯分子。
在图2中也可以看到一些小微粒,表面直径约为100A。
这些小微粒不经常出现,并且可以表示为一些不纯的或者变性的DNA片段。
图3显示一个表面区域,在那儿有相对高浓度的DNA,已经形成了典型的凝胶状网络。
在这种情况下,大多数相互连接的纤维是几分子宽。
图4显示了一个腺苷一磷酸聚合物纤维。
在电镜下显示,这些纤维比较短,能够伸长,而且比自然界中的核酸要细。
最细的纤维大约为10A,刚好看得见。
图DNA变异结构的扫描隧道显微镜研究[6]脱氧核糖核酸(DNA)是生命活动的主要遗传物质,它在不同的环境下可以产生结构变化,如经加热处理等会使DNA的双螺旋发生解旋等变化。
最近有人用扫描隧道显微镜(STM)在人气下直接观察了裸露的的双螺旋结构和单链DNA的结构[7-8],证明了STM是研究核酸结构的有力工具。
实验用样品是华美生物工程公司生产的噬菌体Lambda DNA-Hind Ⅲ。
将这种DNA的水溶液加热到其Tm点之上的100℃约15min,然后快速降温到0℃, 将此经过处理的稀溶液滴到新鲜剥离的裂解石墨表面,待溶剂蒸发后在室温条件下用STM 直接进行观察。