超螺旋是DNA三级结构的主要形式,由双螺旋DNA进一步扭曲盘绕形成三级结构[1]。
1965年Vinograd等人发现多瘤病毒的环形DNA的超螺旋以来,现已知道绝大多数原核生物都是共价封闭环(covalentlyclosed circle,CCC)分子,这种双螺旋环状分子再度螺旋化成为超螺旋结构(superhelix或supercoil)。有些单链环形染色体(如φ×174)或双链线形染色体(如噬菌体入),在其生活周期的某一阶段,也必将其染色体变为超螺旋形式。对于真核生物来说,虽然其染色体多为线形分子但其DNA均与蛋白质相结合,两个结合点之间的DNA形成一个突环(loop)结构,类似于CCC分子,同样具有超螺旋形式。超螺旋按其方向分为正超螺旋和负超螺旋两种。真核生物中,DNA与组蛋白八聚体形成核小体结构时,存在着负超螺旋。研究发现,所有的DNA超螺旋都是由DNA拓扑异构酶产生的[1]。
当DNA处于“松弛”状态时,双螺旋的两股通常会延着中轴,以每10.4个碱基对旋转一圈的方式扭转。但如果DNA受到扭转,其两股的缠绕方式将变得更紧或更松。当DNA扭转方向与双股螺旋的旋转方向相同时,称为正超螺旋,此时碱基将更加紧密地结合。反之若扭转方向与双股螺旋相反,则称为负超螺旋,碱基之间的结合度会降低。自然界中大多数的DNA,会因为拓扑异构酶的作用,而形成轻微的负超螺旋状态。拓扑异构酶同时也在转录作用或DNA复制过程中,负责纾解DNA链所受的扭转压力[2]。
基本介绍
超螺旋(supercoil):DNA双螺旋本身进一步盘绕称超螺旋。
超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种。
正超螺旋:当盘旋方向与DNA双螺旋方向相同时的超螺旋结构。
负超螺旋:与正超螺旋相反。
负超螺旋的存在对于转录和复制都是必要的。
与DNA双螺旋的旋转方向相同的扭转称为正超螺旋;反之称为负超螺旋。是一种三级构造。
分子遗传学
脱氧核糖核酸脱氧 核糖核酸核糖核苷核弹核弹 脱氧[核糖]核苷脱氧脱氧脱氧 寡核苷酸反义寡核苷酸反义肽核酸核酶中心法则法则-沃森-克里克模型沃森-克里克碱基配对碱基配对基比互补碱基碱基对核苷酸对B型DNAZ型DNA反向平行[核苷酸]链发夹结构发夹环A型DNA超螺旋双螺旋互补性十字形环互补链回文序列共有序列环状结构域D环滑卡无嘌呤嘧啶位点双链体同源双链体异源双链体环状DNA共价闭合环状DNA线状DNA单链DNA双链DNA双链RNA常居DNA叶绿体DNA
生物化学与分子生物学总论
生物化学生物无机化学原始生物化学古生物化学前生命化学地球生物化学放射生物化学低温生物化学制备生物化学反向生物化学生命科学分子生物学结构分子生物学分子遗传学生物信息学反向生物学结构生物学生物能学生物物理化学生物物理学酶学糖生物学基因组学结构基因组学功能基因组学比较基因组学药物基因组学转基因学蛋白质组学RNA组学糖组学相互作用物组学代谢物组学代谢组学表型组学
参考资料 2
- 第十五章 核酸的结构与功能The Structure and Function of Nucleic Acid — 河南大学药理教研室
- DNA超螺旋的概述 — 医学教育网