双螺旋模型shuangluoxuan muxin

DNA二级结构模型，是美国科学家沃森和英国科学家克里克于1953年共同提出的，又称沃森-克里克模型。这个模型的要点是：(1)DNA分子由两条多核苷酸链组成，这两条链互相平行，但方向相反，它们都围绕同一假想公轴向右旋转，螺旋的每一转含有一个大沟和一个小沟，螺旋的直径是2纳米。(2)碱基上的原子处在同一平面上，糖环也基本上是个平面，这两个平面相互垂直。碱基对平面穿过螺旋轴，约与轴垂直。两条螺旋形的、由脱氧核糖与磷酸构成的主链在分子的外部，主链上伸出的扁平碱基在分子的内部，并被氢键连接成对。碱基配对的规律是A和T(用2个氢键相连),G和C(用3个氢键相连)。碱基相对不溶于水，因而是疏水的。碱基对的平面堆积在DNA分子内部形成了疏水核心。碱基对平面之间的距离是0.34纳米。每一个完整的螺旋恰好有10个碱基对。螺距是3.4纳米。按照沃森-克里克模型，DNA是由2条右手螺旋的反平行多核苷酸链组成，如一条链的方向是5'→3'，另一条链的方向就是3'→5'。这两条链的碱基序列虽然不一定相同，但彼此有“互补”（碱基配对）的关系。碱基对平面内的氢键和平面间的疏水相互作用，是双螺旋结构的主要稳定因素，尤以后者更为重要。沃森和克里克提出双螺旋模型的依据是当时已获得的物理和化学的分析资料。化学分析表明，在不同来源的双链DNA样品中，腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)，鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)，以及嘌呤总量(A+G)和嘧啶总量(T+C)的摩尔比都大约为1。X-射线衍射分析证明，DNA纤维有螺旋构型和3.4纳米及0.34纳米两个周期性变化。在沃森和克里克之后，许多学者用实验证明了DNA双螺旋结构的正确性。这个模型不但阐明了DNA的结构，并且为一个DNA分子如何复制成两个相同结构的DNA分子，以及怎样传递生物体的遗传性状提供了合理的说明。这项工作为现代分子生物学的建立，起到了关键性的作用，受到了科学界的普遍重视。为此，沃森、克里克和DNA的X射线衍射研究者英国的威尔金斯(M.H.F.Wilkins)同获1962年度生理学或医学诺贝尔奖。

图578 DNA双螺旋模型示意图